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维普资讯 计 算 机测量与控 制 .2003.11(12) Com~ ter Measurement Control ·911 · 文章编号 :1671—4598(20o3)12—0911—03 中图分类号 :O231 文献标识码 :A 蚁群优化算法及其应用研究进展 李士勇 (哈尔滨工业大学 控制科学与工程系,黑龙江 哈尔滨 150001) 摘要:综述了近年来蚁群算法及其在组合优化中的应用研究成果。首先简述了蚁群 的觅食行为及蚂蚁 的信息系统, 其次介绍了人工蚁群算法 的基本原理及其主要特点。然后概述了这种算法在组合优化 问题 中的多种应用,诸如旅行商 问题 (rsP)、二次分配 问题 (QAP)、任务调度 问题 (JSP)、车辆路线问题 (Ⅵ )、图着色问题 (GCP)、有序排列问题 (SOP)及网络 由问题等。最后对蚁群算法仍需要解决的问题和未来的发展方向进行了探讨 。 关键词 :蚁群算法 ;蚂蚁系统 ;组合优化 ;启发式算法 Pm】gl-essesinAntColonyOptimizationAlgorithm 、 thApplications U Shi—y0ng (DepartmentofControlScienceandEngineering,HarbinInstituteofTechnology,Harbin 150001,China) A ;b d:TherecentresearchresultsofAntColonyMgorithm (ACA)nadits appfieations forcombinatorialoptimizationare overviewed.Atfirstnatcoloniesforagingbehaviorandtheircommunicationsystem raebrieflyintroduced.Thenhtebasicprinciplena d themaincharacteristicsofartificial natcolonyalgorithm raepresentde .Th irdlyhteapplications ofACA ofrhtecombinatorial optimiza— tionproblemsaredescribed,suchas P,QAP,JSP,VRP,OCP,SOPnadhtenetworksroutingproblem.Finallyhteproblems to besolvde andhtefutureworksalediseL1ssed. Keywords:antcolonyalgorithm ;natsystem ;combinatorial optimization;meta—heuristicalgorithm 1 引言 以综述,旨在为进一步推动这一领域的理论与应用研究。 2 蚂蚁的群体行为及信息系统 随着科学技术 的飞速发展 ,计算机测量与控制系统 的信息化 、数字化及智能化的发展趋势锐不可挡。在 自 蚂蚁是最古老的社会昆虫之一 ,它的个体结构和行 动化测试与控制系统 中,存在着控制策略、规则 、结构 为虽简单 ,但 由这些简单个体构成 的蚂蚁群体 ,却表现 以及控制参数的组合优化 问题 ,因此 ,在计算机 自动控 出高度结构化的社会组织。蚂蚁王国俨然是一个小小 “社 制系统中,控制和优化始终是两个重要问题。实 际上 , 会”。这里 ,有专司产卵的后蚁 ;有为数众多的从事觅食 使用计算机进行控制和优化本质上都表现为对信息的某 打猎 、兴建屋穴 、抚育后代 的工蚁 ;有负责守卫 门户、 种处理。随着研究对象的 日益复杂化 ,

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