Cómo utilizar el algoritmo de colonia de hormigas para calcular la distancia más corta para llegar a más ciudades en un tiempo fijo.

Concepto: La optimización de colonias de hormigas (ACO), también conocida como algoritmo de hormigas, es un algoritmo probabilístico que se utiliza para encontrar la ruta óptima en el gráfico. Fue propuesto por Marco Dorigo en su tesis doctoral en 1992 y se inspiró en el comportamiento de búsqueda de caminos de las hormigas en busca de alimento. El algoritmo de colonia de hormigas es un algoritmo evolutivo simulado. La investigación preliminar muestra que el algoritmo tiene muchas propiedades excelentes. En el diseño óptimo de los parámetros del controlador PID, los resultados del algoritmo de colonia de hormigas se compararon con los del algoritmo genético. Los resultados de la simulación numérica muestran que el algoritmo de colonia de hormigas es un nuevo método de optimización evolutiva simulada con efectividad y valor de aplicación

Principio: ¿Por qué las hormigas pequeñas pueden encontrar comida? ¿Son inteligentes? Imagínense, si tuviéramos que diseñar un programa de inteligencia artificial para hormigas, ¿qué tan complicado sería? En primer lugar, si quieres que las hormigas eviten obstáculos, debes escribirles instrucciones de acuerdo con el terreno correspondiente para que puedan evitar los obstáculos con habilidad; en segundo lugar, si quieres que las hormigas encuentren comida, debes dejarlas atravesar todos los puntos del espacio; ; tercero, si quieres que las hormigas encuentren el camino más corto, debes calcular todos los caminos posibles y comparar sus tamaños y, lo que es más importante, ¡debes escribir programas cuidadosamente para ellas! Es más, debes tener cuidado con tu programación porque un error en tu programa te puede costar todo. ¡Qué programa tan increíble! Es demasiado complicado, me temo que nadie puede completar un procedimiento tan tedioso y largo

Ámbito de aplicación: el rango de observación de las hormigas es un mundo cuadrado y el radio de velocidad de las hormigas tiene un parámetro (generalmente 3 ), entonces el rango de observación es un mundo de 3*3 cuadrados, y la distancia que puede moverse está dentro de este rango

Solución: ¿Qué encontrarás a lo largo de las huellas de la hormiga? A través de los principios y operaciones prácticas anteriores, no es difícil encontrar que la razón por la cual las hormigas tienen un comportamiento inteligente se debe enteramente a sus reglas de comportamiento simples, y estas reglas se combinan con los dos aspectos siguientes: 1. Diversidad 2. Diversidad de retroalimentación positiva Garantiza que las hormigas no caigan en callejones sin salida y bucles infinitos cuando buscan comida, y el mecanismo de retroalimentación positiva garantiza que se conserve información relativamente buena. Podemos pensar en la diversidad como una capacidad creativa y en la retroalimentación positiva como una especie de refuerzo del aprendizaje. El poder de la retroalimentación positiva también puede compararse con el poder de las opiniones autorizadas, mientras que la diversidad es la creatividad que rompe la autoridad. Es la cuidadosa combinación de ambas la que permite que surja un comportamiento inteligente. Por extensión, la evolución natural, el progreso social y la innovación humana son en realidad inseparables de estas dos cosas. La diversidad garantiza la capacidad de innovación del sistema, mientras que la retroalimentación positiva garantiza que las buenas características puedan fortalecerse. Ambas deben ser la combinación correcta. Si hay demasiada diversidad, es decir, el sistema es demasiado activo, habrá demasiado movimiento aleatorio equivalente a las hormigas, y caerá en un estado de caos; por el contrario, si no hay suficiente diversidad, y lo positivo; El mecanismo de retroalimentación es demasiado fuerte, entonces el sistema será como un charco de agua estancada. En el caso de una colonia de hormigas, esto significa que el comportamiento de las hormigas es demasiado rígido y la colonia aún no puede hacer los ajustes adecuados cuando cambia el entorno. Dado que la complejidad y el comportamiento inteligente surgen de reglas básicas, y las reglas básicas se caracterizan por la diversidad y la retroalimentación positiva, usted podría preguntarse: ¿de dónde provienen estas reglas? ¿De dónde viene la diversidad y la retroalimentación positiva? Pienso: estas reglas provienen de la evolución natural. Y la evolución de la naturaleza, según lo que acabo de decir, es una combinación inteligente de diversidad y retroalimentación positiva. ¿A qué se debe esta inteligente combinación? ¿Por qué el mundo parece tan vívido ante tus ojos? La respuesta está en el medio ambiente. La razón por la que puedes ver un mundo realista es porque esas combinaciones de diversidad y retroalimentación positiva que no pueden adaptarse al medio ambiente han muerto y han sido eliminadas por el medio ambiente. Implementación del algoritmo de colonia de hormigas Una vez que el siguiente programa comienza a ejecutarse, las hormigas comenzarán a abandonar el nido en busca de comida, se arrastrarán por toda la pantalla hasta encontrar comida y regresar al nido; F "Los puntos representan comida, "H " representa nidos, los bloques blancos representan obstáculos, " " representa hormigas.