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蚂蚁算法扩展性及应用研究

侯向丹  
【摘要】: 蚂蚁算法是一种的新的启发式算法,是目前国内外启发式算法研究的热点和前沿问题。它的应用已涉及许多领域,如旅行商问题、指派问题、job-shop调度问题、图着色问题等等,并且取得了很好的效果。但是关于蚂蚁算法的理论分析和实践应用远未像GA、SA等算法那样成熟,还存在许多有待进一步研究的问题。 本文讨论了生物中蚁群的觅食行为特点,论述了人工蚂蚁算法的原理与模型,分析了人工蚁群与真实蚁群之间的联系与区别。对TSP问题、QoS组播路由、VC路由、话网路由、凸整数规划以及度限制树的求解等问题,分别运用基本蚂蚁算法和改进蚂蚁算法进行求解,对它们的结果进行了比较,指出改进蚂蚁算法优于基本蚂蚁算法。在QoS组播路由问题中将蚂蚁算法与当前流行的另一类启发式算法——遗传算法进行比较,阐述了蚂蚁算法的优越性。另外,本文创造性地提出了人工蚂蚁算法的扩展性,并在一些问题中采用蚂蚁算法的扩展性进行求解,分析了它的优越性和高效性。 还在求解度限制树问题的基础上,提出了基于蚂蚁算法的聚类分析方法。该方法虽然求解效率比较低,但具有克服聚类盲目性的优点。


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