Муравьиный алгоритм

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Муравьиный алгоритм (алгоритм оптимизации подражанием муравьиной колонии, англ. ant colony optimization, ACO) — один из эффективных полиномиальных алгоритмов для нахождения приближённых решений задачи коммивояжёра, а также аналогичных задач поиска маршрутов на графах. Подход предложен бельгийским исследователем Марко Дориго (Marco Dorigo). Суть подхода заключается в анализе и использовании модели поведения муравьёв, ищущих пути от колонии к пище.

В основе алгоритма лежит поведение муравьиной колонии — маркировка более удачных путей большим количеством феромона. Работа начинается с размещения муравьёв в вершинах графа (городах), затем начинается движение муравьёв — направление определяется вероятностным методом, на основании формулы вида: $P_i=\frac{{l_i}^{q}\cdot {f_i}^{p}}{\sum_{k=0}^{N}{{l_k}^{q}\cdot {f_k}^{p}}}$ , где: $P i$ вероятность перехода по пути $i$ , $l i$ длина $i$ -ого перехода, $f i$ количество феромона на $i$ -ом переходе, $q$ величина, определяющая «жадность» алгоритма, $p$ величина, определяющая «стадность» алгоритма и $q + p = 1$

Решение не является точным и даже может быть одним из худших, однако, в силу вероятностности решения, повторение алгоритма может выдавать (достаточно) точный результат.