е підуть цим шляхом, і позитивні відгуки в кінцевому підсумку призводять всіх мурах до одного, найкоротшому, шляху.
Оригінальна ідея виходить від спостереження за мурахами в процесі пошуку найкоротшого шляху від колонії до джерела живлення.
) Перший мураха знаходить джерело їжі (F) будь-яким способом (а), а потім повертається до гнізда (N), залишивши за собою стежку з феромонів (b).
2) Потім мурахи вибирають один з чотирьох можливих шляхів, потім зміцнюють його і роблять привабливим.
) Мурахи вибирають найкоротший маршрут, так як у більш довгих феромони сильніше випарувалися.
Серед експериментів з вибору між двома шляхами нерівній довжини, що ведуть від колонії до джерела живлення, біологи помітили, що, як правило, мурахи використовують найкоротший маршрут. Модель такої поведінки полягає в наступному:
) Мурашка (так званий «Бліц») проходить випадковим чином від колонії
2) Якщо він знаходить джерело їжі, то повертається в гніздо, залишаючи за собою слід з феромона
) Ці феромони привертають інших мурах що знаходяться поблизу, які найімовірніше підуть по цьому маршруту
) Повернувшись в гніздо вони зміцнять феромонних стежку
) Якщо існує 2 маршрути, то за більш коротким, за той же час, встигнуть пройти більше мурах, ніж по довгому
) Короткий маршрут стане більш привабливим
) Довгі шляхи, в кінцевому підсумку, зникнуть через випаровування феромонів
еволюційний генетичний обчислювальний алгоритм
Мурахи використовують довкілля як засіб спілкування. Вони обмінюються інформацією непрямим шляхом, через феромони, в ході їх «роботи». Обмін інформацією має локальний характер, тільки ті мурахи, які знаходяться в безпосередній близькості, де залишилися феромони - можуть дізнатися про них. Така система називається «Stigmergy» і справедлива для багатьох соціальних тварин (був вивчений у разі будівництва стовпів в гніздах термітів). Даний механізм вирішення проблеми дуже складний і є хорошим прикладом самоорганізації системи. Така система базується на позитивній (інші мурахи зміцнюють феромонних стежку) і негативною (випаровування феромонной стежки) зворотного зв'язку. Теоретично, якщо кількість феромонів залишатиметься незмінним з часом по всіх маршрутах, то неможливо буде вибрати шлях. Однак через зворотного зв'язку, невеликі коливання призведуть до посилення одного з маршрутів і система стабілізується до найкоротшому шляху.
Метод рою часток
Метод рою часток (МРЧ) - метод чисельної оптимізації, для використання якого не потрібно знати точного градієнта оптимизируемой функції. МРЧ був доведений Кеннеді, Еберхарт і Ши [1] [2] і спочатку призначався для імітації соціальної поведінки. Алгоритм був спрощений, і було відмічено, що він придатний для виконання оптимізації. Книга Кеннеді і Еберхарта [3] описує багато філософські аспекти МРЧ і так званого ройового інтелекту. Велике дослідження додатків МРЧ зроблено Поли [4] [5]. МРЧ оптимізує функцію, підтримуючи популяцію можливих рішень, званих частками, і переміщаючи ці частинки в просторі рішень згідно простої формули. Переміщення підкоряються принципу найкращого знайденого в цьому прос...
