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    發布日期: 2024-04-17
  • 語言: C/C++
  • 標簽: 蜂群??算法??

資源簡介

人工蜂群算法簡介與程序分析

  目前人工蜂群算法主要分為基于婚配行為與基于釆蜜行為兩大類,本文研究的是基于釆蜜行為的人工蜂群算法。

蜜蜂采蜜

  自然界中的蜜蜂總能在任何環境下以極高的效率找到優質蜜源,且能適應環境的改變。蜜蜂群的采蜜系統由蜜源、雇傭蜂、非雇傭蜂三部分組成,其中一個蜜源的優劣有很多要素,如蜜源花蜜量的大小、離蜂巢距離的遠近、提取的難易程度等;雇傭蜂和特定的蜜源聯系并將蜜源信息以一定概率形式告訴同伴;非雇傭蜂的職責是尋找待開采的蜜源,分為跟隨蜂和偵查蜂兩類,跟隨峰是在蜂巢等待而偵查蜂是探測蜂巢周圍的新蜜源。蜜蜂采蜜時,蜂巢中的一部分蜜蜂作為偵查蜂,不斷并隨機地在蜂巢附近尋找蜜源,如果發現了花蜜量超過某個閾值的蜜源,則此偵査蜂變為雇傭蜂開始釆蜜,采蜜完成后飛回蜂巢跳搖擺舞告知跟隨峰。搖擺舞是蜜蜂之間交流信息的一種基本形式,它傳達了有關蜂巢周圍蜜源的重要信息如蜜源方向及離巢距離等,跟隨峰利用這些信息準確評價蜂巢周圍的蜜源質量。當雇傭蜂跳完搖擺舞之后,就與蜂巢中的一些跟隨蜂一起返回原蜜源采蜜,跟隨蜂數量取決于蜜源質量。以這種方式,蜂群能快速且有效地找到花蜜量最高的蜜源。

算法模型

人工蜂群算法就是模擬蜜蜂的采蜜過程而提出的一種新型智能優化算法,它也是由食物源、雇傭蜂和非雇傭蜂三部分組成。

食物源:食物源即為蜜源。在任何一個優化問題中,問題的可行解都是以一定形式給出的。在人工蜂群算法中,食物源就是待求優化問題的可行解,是人工蜂群算法中所要處理的基本對象。食物源的優劣即可行解的好壞是用蜜源花蜜量的大小即適應度來評價的。

雇傭蜂:雇傭蜂即為引領蜂與食物源的位置相對應,一個食物源對應一個引領蜂。在人工蜂群算法中,食物源的個數與引領蜂的個數相等;引領蜂的任務是發現食物源信息并以一定的概率與跟隨蜂分享;概率的計算即為人工蜂群算法中的選擇策略,一般是根據適應度值以輪盤賭的方法計算。

非雇傭蜂:非雇傭蜂包括跟隨蜂和偵査蜂跟隨蜂在蜂巢的招募區內根據引領蜂提供的蜜源信息來選擇食物源,而偵查蜂是在蜂巢附近尋找新的食物源。在人工蜂群算法中,跟隨蜂依據引領蜂傳遞的信息,在食物源附近搜索新食物源,并進行貪婪選擇。若一個食物源在經過次后仍未被更新,則此引領蜂變成偵査蜂,偵查蜂尋找新的食物源代替原來的食物源。


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