Upload
bachuniv
View
227
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Descripcion de pasos
Citation preview
Algoritmos de Hormiga
Universidad Autnoma Metropolitana
Algoritmo de Hormiga
Simulacin Multi-agente para resolver amplia variedad de problemas
Algoritmos de Hormiga o Optimizacin de una Colonia de Hormigas[Dorigo96].
La naturaleza, numerosas ideas en el espacio de la optimizacin
Pre-cocido Simulado(Simulated Annealing) Algoritmos Genticos (Genetic Algorithms)
Motivacin Natural
A pesar de que las hormigas son prcticamente ciegas son capaces de:
Navegar entornos complejos Encontrar comida a grandes distancias Comunicarse con otras (Stigmerga) Regresar a su nido Ellas pueden hacer muchas de ests
actividades gracias a las Feromonas
Rutas Optimizadas
Sorprendentemente tienden a encontrar la mejor ruta
Cuando su objetivo esta cerca dan muchas rondas hacia el mismo
Cuando su objetivo es lejano dan menos rondas -la concentracin de feromona es mayor-
Donde hay mayor concentracin de feromonas es por donde ms circulan
El proceso iterativo transforma un trayecto sub-optimo a optimo
Caractersticas
Las hormigas son altruistas y cooperativas y trabajan por alcanzar una meta comn
Las hormigas trabajan en paralelo en el entorno para resolver un problema
Mediante la stigmergia ayudan a otras a optimizar la solucin
Algoritmo de hormiga
Red Se representa como un grafo (Vrtices y aristas) bi-
direccionado Cada arista tiene un peso asociado que indica la
distancia entre los nodos La hormiga Es un simple agente usado para resolver un problema Tiene un conjunto de reglas simples que definen como
eligen la ruta en el grafo Tiene una lista de nodos tab visitados (con orden) El recorrido es una ruta Hamiltoniana La lista permite calcular la longitud del tour Irriga feromonas en las aristas una vez terminado el
tour
Poblacin inicial Esta es creada y distribuida a lo largo de los nodos del
grafo El movimiento de la hormiga Esta basado en una ecuacin de probabilidad. La
siguiente ecuacin ayuda a identificar la siguiente arista
P=(r ,u)(r ,u)
k(r ,u)(r ,u)
Recorrido de la hormiga El recorrido existe cuando una hormiga visit todos los
nodos. Una vez recorridos todos los nodos su distancia
puede ser calculada. La siguiente ecuacin muestra la cantidad de
feromona dejada en cada arista del recorrido por la hormiga k.
ijk (t )= Q
Lk(t )
Esta cantidad es usada en la siguiente ecuacin para incrementar la feromona en las aristas del trayecto
La constante p es un valor entre cero y uno
ij(t )= ij(t)+( ijk (t)p)
Evaporacin de la feromona En el recorrido inicial cada arista tiene la misma
probabilidad de ser tomada Con la finalidad de ir eliminando las aristas que son
parte de las rutas inconvenientes, existe la evaporacin de la feromona. La cual tiene lugar en todas las aristas de la red. La ecuacin de evaporacin es la siguiente:
ij(t )= ij(t)(1 p)
Reiniciar Cuando el recorrido esta completo, las aristas fueron
actualizadas basadas en la longitud del recorrido, y la evaporacin en todas las aristas fue efectuada, se reinicia el algoritmo.
Se limpia la lista tab y la longitud del recorrido es cero.
Se migran las hormigas a otras aristas que no han sido investigadas.
El proceso se repite varias veces hasta que no haya cambios para el mismo numero de recorridos. La mejor ruta es emitida como solucin.
Referencias
[Dorigo96] Dorigo Marco, Ant Colonies for the traveling Salesman Problem, BioSystems,1996,43:73-81
Tim Jones, AI Application Programming, Course Technology, 2nd Edition
Preguntas
Pgina 1Pgina 3Pgina 4Pgina 5Pgina 6Pgina 7Pgina 8Pgina 9Pgina 10Pgina 11Pgina 12Pgina 13Pgina 14Pgina 15