پاورپوینت بهينه سازی الگوریتمهای اجتماع مورچگان (pptx) 29 اسلاید
دسته بندی : پاورپوینت
نوع فایل : PowerPoint (.pptx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد اسلاید: 29 اسلاید
قسمتی از متن PowerPoint (.pptx) :
بسم الله الرحمن الرحيم
ربابه خشنودی
معصومه عباس زاده
خانم مهندس لنگری
Ant colony optimization
بهينه سازی الگوریتمهای اجتماع مورچگان
مقدمه:
یکی از مسائلی که به وسیله ی زیست شنا سان مورد مطالعه قرار گرفته است درك این موضوع است که چگونه موجودات تقریبا کور مانند مورچه ها کوتاه ترین مسیر را از لانه ی خود تا منبع غذا و بر عکس پیدا می کنند.آنها پی بردند که یک رسانه براي ابلاغ اطلاعات بین تک تک مورچه ها مورد استفاده قرار می گیرد و براي تصمیم گیري درمورد اینکه کدام مسیر را انتخاب کنند به کار می رود که آن رسانه بو(اثر) ماده اي به نام فرومون.
الگوریتمهای لانه ی مورچه از جمله روشهای مکاشفه ای هستند که برای حل مسایل بهینه سازی سخت پیشنهاد شده اند.
این الگوریتم ها در آغاز از رفتارهای اجتماعی پشت سرهم قرار گرفتن و تعقیب کردن الهام گرفته شد، که در جامعه ی مورچگان مشاهده گردید. یک اجتماع از عامل های ساده (مورچه ها) به طور غیر مستقیم از طریق تغییرات پویای (دینامیکی) محیط ارتباط برقرار می کنند (رد پاهایی از فرومون) و بنابراین بر اساس تجربه ی اجتماعی آنها، یک راه حل برای یک مسئله ارائه می دهند.
در اين مطالعه مدل کاوش مورچه ها Meta-Heurestic انتخاب شده است و درابتدا به مطالعه الگوريتمهای ساده سپس سيستم AS (ant system) و سيستمACS (ant colony system) و MMAS(max-min ant system) شرح داده می شود.
رفتار طبیعی مورچه:
یک مورچه در حال حرکت مقداري فرومون دراندازه هاي گوناگون از خود بر روي زمین باقی می گذارد و بدین ترتیب مسیر را به وسیله ی بوي این ماده مشخص
می سازد. هنگامی که یک مورچه به طور تصادفی و تنها حرکت میکند با روبه رو شدن با مسیري که توسط مورچه یا مورچه هاي قبلی انتخاب شده و داراي بوي فرومون است به احتمال زیاد آن را انتخاب می کند و با فرومونی که خود بر جاي می گذارد بوي آن را در مسیر مذکور تقویت می نماید.
وقتی رفتار جمعی پدید میآید، گونه ای از رفتار خود تقویتی است، یعنی هرچه مورچه ها بو(اثر) ماده ی مذکور را دنبال کنند آن بو براي مورچه هاي پیرو آنها جذاب تر خواهد بود. فرایند گفته شده به وسیله ی یک حلقه توصیف می شود، یعنی احتمال اینکه یک مورچه یک مسیر را انتخاب کند متناسب باتعداد مورچه هایی که قبلا آن مسیر را انتخاب کرده اند ،افزایش مییابد.
ایده این است که اگر در یک نقطه معین یک مورچه مجبور است از بین مسیرهاي مختلف یکی را انتخاب کند، مسیرهایی را که توسط مورچه هاي قبلی بیش تر انتخاب شده اند، به عبارت دیگر سطح بوی آنها بالاتر است، با احتمال بیشتري انتخاب خواهد کرد. به علاوه سطح فرمون بالاتر معادل مسیرهاي کوتاهتر خواهد بود.
الگوريتم هاي مورچه هاي مصنوعي به طور افزايشي با اضافه کردن به جا و مناسب مولفه هاي راه حل تعريف شده به راه حل جزئي مورد نظر، راه حلهايي را مي سازند.
مسيرها و غذايابی
در تصوير بالا مسيرهای متفاوت برای غذايابی ديده می شود.و تعداد مورچه ها و A و B مسيرهای در زمان t جستجو برای يافتن مسير آغاز و در زمان t+1، مسير پيدا شده و فرمول مورد استفاده :
رابطه:1-1
cکميتی غير اکتشافی برای مقدار جذب فرمون است و تحت تاثير فرمون ذخيره شده در فرآيند است.و باتعداد مورچه ها نسبت مستقيم دارد.در اثر تجربه مقدار برای a=2 و c=20 است.
اگر پس مسير A بهتر از B است.
اگر دو مسير يکسان باشند مسير بصورت تصادفی و تعداد مورچه ها يکسان باشد در بيشتر موارد مسير کوتاهتر بعد از مدتی پيدا می شودو مقدار فرمون مسير کوتاهتر بيشتر از مسير ديگر است.
Let r~U(0,1)
For each potential path A do
Calculate Pa using e.g. ,1-1
If r<=Pa then
Follow path A;
Breack ;
End
End
الگوريتم اوليه :
بهينه سازی کلونی مورچه ساده SACO
براي انجام اين کار، مورچه هاي مصنوعي يک گام برداري تصادفي را روي گراف همبند کامل G=(C,L) انجام مي دهند، که راسهاي آن مولفه هاي راه حل C و مجموعهء L ، اتصالات است.اين گراف، گراف ساخت نام دارد.