偽隨機(jī)比例選擇規(guī)則 蟻群算法的路徑選擇規(guī)則

偽隨機(jī)比例選擇規(guī)則蟻群算法的路徑選擇規(guī)則偽隨機(jī)比例選擇規(guī)則是蟻群算法中的一種路徑選擇規(guī)則，用于在解決優(yōu)化問題時選擇路徑。它是一種仿生算法，模擬了螞蟻在搜索食物過程中的行為，通過不斷迭代和信息交流來逐步尋找最優(yōu)解。

偽隨機(jī)比例選擇規(guī)則的基本思想是：每只螞蟻根據(jù)之前的經(jīng)驗(yàn)和信息素的啟發(fā)，在當(dāng)前的蟻巢中進(jìn)行路徑選擇，同時引入一定的隨機(jī)性，以增加搜索的多樣性和全局搜索能力。具體流程如下：

1.初始化螞蟻：將每只螞蟻放置在起點(diǎn)位置，并給予每條路徑上的邊緣一個初始的信息素值。

2.路徑選擇過程：每只螞蟻根據(jù)一定的概率選擇下一個節(jié)點(diǎn)作為下一步的移動目標(biāo)。節(jié)點(diǎn)的選擇概率由以下兩個因素決定:

-信息素濃度：節(jié)點(diǎn)上信息素濃度越高，螞蟻選擇該節(jié)點(diǎn)的概率越大。這是因?yàn)楣?jié)點(diǎn)上的信息素代表了其他螞蟻在該節(jié)點(diǎn)上的搜索結(jié)果，越高的信息素濃度代表搜索效果越好。

-特定啟發(fā)因子：啟發(fā)因子是一種基于問題本身的輔助信息，用于指導(dǎo)螞蟻的選擇。根據(jù)問題的不同，啟發(fā)因子可以有多種形式，比如節(jié)點(diǎn)間的距離、節(jié)點(diǎn)的重要性等。啟發(fā)因子可以通過一些啟發(fā)式規(guī)則來計(jì)算，并且會影響螞蟻選擇節(jié)點(diǎn)的概率。

最常用的路徑選擇策略是使用輪盤賭算法，根據(jù)上述兩個因素計(jì)算每個節(jié)點(diǎn)的選擇概率，然后按照概率進(jìn)行選擇。

3.移動和信息素更新：每只螞蟻按照路徑選擇的結(jié)果進(jìn)行移動，并更新經(jīng)過的路徑上的信息素值。螞蟻?zhàn)哌^的路徑上的信息素會根據(jù)一定的蒸發(fā)系數(shù)進(jìn)行蒸發(fā)和衰減，模擬真實(shí)環(huán)境中信息素的消散。同時，螞蟻在路徑上留下的信息素的數(shù)量會根據(jù)螞蟻找到的最優(yōu)解的質(zhì)量進(jìn)行相應(yīng)的增強(qiáng)。

4.終止條件判斷：根據(jù)預(yù)設(shè)的終止條件（比如迭代次數(shù)、達(dá)到目標(biāo)解等），判斷是否繼續(xù)進(jìn)行迭代。

5.迭代循環(huán)：迭代地執(zhí)行以上步驟，直到滿足終止條件。

偽隨機(jī)比例選擇規(guī)則相較于其他路徑選擇規(guī)則，引入了一定的隨機(jī)性，使得螞蟻在選擇路徑時具有一定的探索能力，有助于克服陷入局部最優(yōu)解的問題，提高了全局搜索能力。

參考內(nèi)容：

-Dorigo,M.,&Stützle,T.(2004).Antcolonyoptimization.TheMITPress.

-Blum,C.,&Roli,A.(2003).Metaheuristicsincombinatorialoptimization:overviewandconceptualcomparison.ACMComputingSurveys(CSUR),35(3),268-308.

-He,K.,&Gao,X.Z.(2008).Pathselectionapproachbasedonantcolonyalgorithmformobilerobotinunknownenvironment.In200827thChineseControlConference(pp.353-357).IEEE.

-Diao,K.,Hu,X.,Zhong,M.,&Chen,M.(2013).Adaptivepheromone-ant