智能控制系统五自然计算及群体智能.pptVIP

良性循环：路好（有食且近）?蚁多?信息素多?蚁多…..（随时会蒸发掉一部分），开始：信息素浓度路短素浓。*第31页，共52页，星期日，2025年，2月5日良性循环如何进行？符号和假定：路径上的信息素浓度记为X蚂蚁均匀释放信息素，dx/dt=常数蚁穴A，食物源C，路径1：A?C，路径2：A?B?C等边三角形ABC找到食物，沿原路返回BAC*第32页，共52页，星期日，2025年，2月5日良性循环如何进行？蚂蚁M1：A?C，蚂蚁M2：A?B?C找到食物（分布、并行），沿原路返回AC比ABC短，M1回到A点时，M2才到C点。AC上蚁气：两次信息素叠加（去-回）AB路只有去一次信息素X(AC)X(ABC)，下一只蚂蚁：选择路径ACAC上信息素越来越多，进入良性循环BAC*第33页，共52页，星期日，2025年，2月5日Fig.1.Anexamplewithrealantsa)AntsfollowapathbetweenpointsAandE.b)Anobstacleisinterposed;antscanchoosetogoarounditfollowingoneofthetwodifferentpathswithequalprobability.c)Ontheshorterpathmorepheromoneislaiddown.*第34页，共52页，星期日，2025年，2月5日Fig.2.Anexamplewithartificialantsa)Theinitialgraphwithdistances.b)Attimet=0thereisnotrailonthegraphedges;therefore,antschoosewhethertoturnrightorleftwithequalprobability.c)Attimet=1trailisstrongeronshorteredges,whicharetherefore,intheaverage,preferredbyants.*第35页，共52页，星期日，2025年，2月5日要点蚂蚁群居群动，很少有独行侠，选择信息素浓的路径，喜欢热闹，追求蚁气（人气）人也类似。两家饭店，一家热热火火，一家门可罗雀，选哪家？选登山旅游线，一般人选人气多的（信息素浓的）信息素启发性知识：人气高的，自有其优点饭店请名人写诗歌作画、写对联，留下信息素商业”托”,假造信息素优势：并行+分布+信息素70%选红火的，不一定每人是这样称为按概率.0.7选红火的*第36页，共52页，星期日，2025年，2月5日双桥实验(GossS,1989)Naturwissenschaften76,579-581(1989)Self-organizedShortcutsintheArgentineAntS.Goss,S.Aron,J.L.Deneubourg,andJ.M.PasteelsUnitofBehaviouralEcology,C.P.231,Universit6LibredeBruxelles,B-1050Bruxelles*第37页，共52页，星期日，2025年，2月5日Fig.1.AcolonyofIhumilisselectingtheshortbranchesonbothmodulesofthebridgea)onemoduleofthebridgeb)andc):photostaken4and8minafterplacementofthebridge*第38页，共52页，星期日，2025年，2月5日双桥实验数学模型假设条件：1、非对称桥上的信息量与过去一个时间段内经过该桥的蚂蚁数目成正比；2、某一时刻蚂蚁按照桥上残留的信息量多少来选择其中某座桥3、经过该桥的蚂蚁数目越多则桥上的残留信息量就越大设短桥为A，长桥为B，mA和mB分别表示经过桥A和桥B的蚂蚁数目 mA+mB=m当所有m只蚂蚁都经过两座桥之后，第m+1只蚂蚁选择桥A的概率为：而选择桥B的概率为：*第39页，共52页，星期日，2025年，2月5日参数h和k用以匹配真实实验数据第m+1只蚂