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一种快速求解旅行商问题的蚁群算法
  • ISSN号:1000-1239
  • 期刊名称:《计算机研究与发展》
  • 时间:0
  • 分类:TP18[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
  • 作者机构:[1]北京工业大学计算机学院多媒体与智能软件技术北京市重点实验室,北京100124
  • 相关基金:国家自然科学基金重大项目(60496322);北京市自然科学基金项目(4083034);北京市教育委员会科技发展基金项目(KM200610005020)
中文摘要:

蚁群优化是一种元启发式的随机搜索技术,是目前解决组合优化问题最有效的工具之一.将信息素更新和随机搜索机制的改进相结合,提出一种快速求解旅行商问题的蚁群算法.首先给出了一种新的信息素增量模型,以体现蚂蚁在不同路径上行走时所产生的信息素差异;然后以蚂蚁经过的路径(直线段)作为信息素扩散浓度场的信源,改进了信息素扩散模型,强化了蚂蚁间的协作和交流;最后采用较低复杂度的变异策略对迭代的结果进行优化.在大量通用数据集上的实验表明,该算法不仅能获得更好的最优解,而且收敛速度有显著的提高.

英文摘要:

Ant colony optimization (ACO) is a population-based metaheuristic technique to solve combination optimization problems effectively, such as traveling salesman problem (TSP), multidimensional knapsack problem (MKP), and so on. However, how to improve the performance of ACO algorithms is still an active research topic. Though there are many algorithms solving TSPs effectively, there is an application bottleneck that the ACO algorithm costs too much time in order to get an optimal solution. Combining the pheromone updating with an improvement of the stochastic search strategy, a fast ACO algorithm for solving TSPs is presented in this paper. Firstly, a new pheromone increment model called ant constant, which keeps energy conversation of ants, is introduced to embody the pheromone difference of different candidate paths. Meanwhile, a pheromone diffusion model, which is based on info fountain of a path, is established to reflect the strength field of the pheromone diffusion faithfully, and it strengthens the collaboration among ants. Finally, a simple mutation strategy with lower computational complexity is adopted to optimize the evolution result. Experimental results on different benchmark data sets show that the proposed algorithm can not only get better optimal solutions but also enhance greatly the convergence speed.

同期刊论文项目
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期刊信息
  • 《计算机研究与发展》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院计算技术研究所
  • 主编:徐志伟
  • 地址:北京市科学院南路6号中科院计算所
  • 邮编:100190
  • 邮箱:crad@ict.ac.cn
  • 电话:010-62620696 62600350
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-1239
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1777/TP
  • 邮发代号:2-654
  • 获奖情况:
  • 2001-2007百种中国杰出学术期刊,2008中国精品科...,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:40349