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《计算机学报》 2007年08期
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蚁群算法的收敛速度分析

黄翰  郝志峰  吴春国  秦勇  
【摘要】:蚁群算法(ACO)作为一类新型的机器学习技术,已经广泛用于组合优化问题的求解,同时也应用于工业工程的优化设计.相对于遗传算法(GA),蚁群算法的理论研究在国内外均起步较晚,特别是收敛速度的分析理论是该领域急待解决的第一大公开问题.文中的研究内容主要是针对这一公开问题而开展的.根据蚁群算法的特性,该研究基于吸收态Markov过程的数学模型,提出了蚁群算法的收敛速度分析理论.作者给出了估算蚁群算法期望收敛时间的几个理论方法,以分析蚁群算法的收敛速度,并结合著名的ACS算法作了具体的案例研究.基于该文提出的收敛速度分析理论,作者还提出ACO-难和ACO-易两类问题的界定方法;最后,利用ACS算法求解TSP问题的实验数据,验证了文中提出的分析结论,得出了初步的算法设计指导原则.

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 龚跃;吴航;鲍杰;王君军;张艳秋;;Research on Data Routing Model Based on Ant Colony Algorithms[J];Journal of China Ordnance;2010年04期
2 李军华;黎明;;噪声环境下遗传算法的收敛性和收敛速度估计[J];电子学报;2011年08期
3 谭明佳;;ACS算法求解多约束QoS路由问题[J];湖北民族学院学报(自然科学版);2010年01期
4 柳长源;毕晓君;韦琦;;基于蚁群算法求解TSP问题的参数优化与仿真[J];信息技术;2009年04期
5 徐辉;李成严;周力波;;基于蚁群算法的易逝品订货问题研究[J];哈尔滨理工大学学报;2010年03期
6 黄翰;郝志峰;秦勇;;进化规划算法的时间复杂度分析[J];计算机研究与发展;2008年11期
7 吴小菁;;基于挥发系数的自适应蚁群算法[J];福建金融管理干部学院学报;2010年01期
8 刘佶鑫;赵英凯;;元胞蚂蚁模型在路径规划中的应用探讨[J];计算机工程与应用;2009年25期
9 吴广潮;黄翰;;基于离散数字编码的蚁群连续优化算法[J];计算机科学;2008年03期
10 黄翰;林智勇;郝志峰;张宇山;李学强;;基于关系模型的进化算法收敛性分析与对比[J];计算机学报;2011年05期
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 薛文涛;基于免疫的智能优化算法理论及应用研究[D];南京理工大学;2008年
2 晁坤;四针状氧化锌晶须雷达吸波涂层的优化设计与机理分析[D];西南交通大学;2008年
3 余建平;蚁群算法及其在数据获取技术中的应用研究[D];湖南大学;2008年
4 夏亚梅;动态服务组合中的若干关键技术研究[D];北京邮电大学;2009年
5 喻学才;蚁群优化方法中若干问题研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
6 黄红兵;基于涌现视角的多Agent系统分析研究[D];国防科学技术大学;2009年
7 陈祥国;卫星数传调度的蚁群优化模型及算法研究[D];国防科学技术大学;2010年
8 周晖;自由搜索算法及其在传感器网络中的应用[D];东华大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐辉;基于多Agent的供应链协调机制研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
2 胡先智;基于遗传蚂蚁融合算法的测试用例生成研究[D];西安理工大学;2008年
3 李莉;废钢破碎机的转子动力学分析及配锤优化研究[D];吉林大学;2009年
4 孟岩;连续空间蚁群算法研究及在工业过程控制中的应用[D];山东师范大学;2009年
5 周璨;基于蚁群算法的多用户检测技术[D];重庆大学;2009年
6 孙海鹰;蚁群算法的理论与性能研究[D];扬州大学;2009年
7 刘合梅;随机需求条件下的自助银行选址方法研究[D];西安电子科技大学;2010年
8 吴平健;进化多目标优化方法研究及在空战决策中的应用[D];湖南大学;2009年
9 王聪;改进蚁群遗传算法在设备管理系统中的研究与应用[D];大连交通大学;2010年
10 凌军;基于并行蚁群优化的分类技术应用研究[D];大连海事大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 柯良军;冯祖仁;冯远静;;有限级信息素蚁群算法[J];自动化学报;2006年02期
2 杨文国;郭田德;;求解最小Steiner树的蚁群优化算法及其收敛性[J];应用数学学报;2006年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 顾一中;孙亚民;王华;王刚;;基于北斗定位系统的新型无线传感器网络路由算法[J];兵工学报;2009年03期
2 王东;张金荣;;大面积森林防火监测中的传感器网络能量均衡路由算法[J];重庆工学院学报(自然科学版);2009年10期
3 毕博;朱劲;王晓年;;基于分布式环境下的机器人的路径规划及实现[J];电脑知识与技术;2010年02期
4 刘群;黄朔;;基于遗传优化的WSNs多源单汇路由算法[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2008年05期
5 赵运红;;一类改进的自适应蚁群算法[J];桂林师范高等专科学校学报;2011年04期
6 杨文国;郭田德;赵彤;;基于动态规划的无线传感器网络的路由算法[J];计算机研究与发展;2007年05期
7 吴红红;杨文国;赵彤;;传感器网络中单源单汇路由问题的模型与算法[J];计算机工程与应用;2006年27期
8 闭应洲;钟智;丁立新;元昌安;;基于重要解成分的信息素更新策略[J];计算机科学;2010年05期
9 李志宇;史浩山;;基于MMAS的无线传感器网络数据融合算法[J];计算机应用研究;2008年11期
10 程艳燕;;蚁群算法基本原理及其应用综述[J];科技创业月刊;2011年04期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 刘心报;叶强;;基于模块设计的蚁群算法研究综述[A];'2008系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2008年
2 吴伶;王晓东;;欧氏Steiner最小树的粒子群优化算法研究[A];全国第19届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集(下册)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王东;无线传感器网络系统设计与应用[D];重庆大学;2006年
2 王超学;遗传算法和蚁群算法及其在TSP问题和配电网重构问题中的应用研究[D];西安理工大学;2007年
3 莫愿斌;粒子群优化算法的扩展与应用[D];浙江大学;2006年
4 叶强;基于改进蚁群算法的一类单机调度问题研究[D];合肥工业大学;2008年
5 薛文涛;基于免疫的智能优化算法理论及应用研究[D];南京理工大学;2008年
6 余建平;蚁群算法及其在数据获取技术中的应用研究[D];湖南大学;2008年
7 冯春时;群智能优化算法及其应用[D];中国科学技术大学;2009年
8 顾一中;无线传感器网络地理位置路由相关技术研究[D];南京理工大学;2008年
9 喻学才;蚁群优化方法中若干问题研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
10 白洪涛;基于GPU的高性能并行算法研究[D];吉林大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 杨宁;应用层多播与Steiner算法的研究[D];大连理工大学;2010年
2 郝婕宇;系统全局最短路径可视化试验的机理研究[D];河南科技大学;2009年
3 劳眷;TSP问题中的蚁群优化算法研究[D];湖南大学;2008年
4 张惠萍;基于蚁群算法的数据分类方法研究[D];山西大学;2008年
5 王庆美;蚁群算法及其在QoS组播路由中的应用研究[D];电子科技大学;2009年
6 李帅;微粒群算法在聚类分析及QoS组播路由中的应用研究[D];山东大学;2009年
7 古明家;蚁群算法优化策略及其应用[D];广西民族大学;2009年
8 黄小珂;基于蚁群优化算法的数据包路由技术研究[D];长春理工大学;2010年
9 许洪;基于蚁群算法的组播路由优化与仿真[D];山东大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 景莘慧,蒋全兴;电波暗室用吸波材料反射系数的测试方法[J];安全与电磁兼容;2002年05期
2 庄昌文,范明钰,李春辉,虞厥邦;基于协同工作方式的一种蚁群布线系统[J];半导体学报;1999年05期
3 于秀芬,段海滨,龚华军;基于人工神经网络BP算法的倒立摆控制研究[J];兵工自动化;2003年03期
4 李志刚,吴沧浦;递阶算法在大规模火力规划问题求解中的应用[J];兵工学报;1997年01期
5 吕欣,冯登国;背包问题的量子算法分析[J];北京航空航天大学学报;2004年11期
6 荚伟,高仲仪;基于遗传算法的软件结构测试数据生成技术研究[J];北京航空航天大学学报;1997年01期
7 许剑;吕志民;徐金梧;;带有侦察子群的蚁群系统[J];北京科技大学学报;2006年08期
8 陈云飞,刘玉树,范洁,赵基海;广义分配问题的一种小生境遗传蚁群优化算法[J];北京理工大学学报;2005年06期
9 宋思根;;零售商店形象属性维度的实证研究[J];北京工商大学学报(社会科学版);2006年04期
10 夏亚梅;孟祥武;陈俊亮;刘栋;黄永生;;面向服务组合的偏好本体表示及应用[J];北京邮电大学学报;2008年04期
中国重要报纸全文数据库 前3条
1 中科院无锡微纳传感网工程技术研发中心主任 刘海涛;[N];中国电子报;2009年
2 IBM董事长兼CEO 彭明盛;[N];人民日报;2009年
3 中国移动通信集团公司总经理 王建宙;[N];人民日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 张著洪;人工免疫系统中智能优化及免疫网络算法理论与应用研究[D];重庆大学;2004年
2 杨珺;网络服务设施的截流—选址问题研究[D];华中科技大学;2005年
3 刘彦鹏;蚁群优化算法的理论研究及其应用[D];浙江大学;2007年
4 刘剑雄;基于虚拟制造技术的报废汽车回收金属破碎过程研究[D];昆明理工大学;2006年
5 梅翔;语义检索中若干关键问题的研究[D];北京邮电大学;2007年
6 李云峰;卫星—地面站数传调度模型及算法研究[D];国防科学技术大学;2008年
7 顾中舜;中继卫星动态调度问题建模及优化技术研究[D];国防科学技术大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张忠维;涌现及其内在机理初探[D];华南师范大学;2002年
2 杨香花;GIS辅助下的金融网点选址研究——以广州市农业银行网点布局调整为例[D];东北师范大学;2003年
3 王丽爱;研究思维进化计算的多峰优化性能及研究算法参数对效率的影响[D];太原理工大学;2004年
4 刘云杰;铁纤维吸波材料等效电磁参数的预测和实验研究[D];电子科技大学;2005年
5 朱凌;商业银行ATM市场的利益机制与战略选择[D];郑州大学;2005年
6 赫惠清;基于多Agent供应链协调机制的研究[D];华中科技大学;2005年
7 张红;基于GIS的银行ATM区位选址分析[D];河南大学;2006年
8 刘宝;锤销摩擦对锤片式粉碎机转子振动影响的研究[D];华中农业大学;2006年
9 赵惠怡;基于蚁群算法的排课问题的研究[D];大连海事大学;2007年
10 范红梅;蚁群算法的改进[D];燕山大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张得舒;黄长强;丁达理;丁锋;;基于A~*算法的无人机攻击轨迹解算[J];电光与控制;2011年03期
2 陈雷;张立毅;郭艳菊;李锵;刘婷;;基于智能单粒子与信号变化度的盲源分离算法[J];电路与系统学报;2012年04期
3 黄翰;林智勇;郝志峰;张宇山;李学强;;基于关系模型的进化算法收敛性分析与对比[J];计算机学报;2011年05期
4 何建佳;徐福缘;叶伟;;置换流水车间调度的文化量子粒子群算法[J];机械设计与制造;2009年08期
5 蔡昭权;罗伟;张宇山;黄翰;罗勇为;;Lévy变异进化规划算法的计算时间分析[J];计算机科学;2011年09期
6 赵新建;沈友文;徐俊;;基于ACO算法的SVM核函数的参数优化[J];计算机工程与科学;2011年10期
7 阚今钟;高尚;;基于混合蚁群与遗传模拟退火的QoS组播路由算法[J];科学技术与工程;2011年34期
8 朱云霞;;关于蚁群算法的收敛速度的研究分析[J];兰州教育学院学报;2011年06期
9 马永杰;云文霞;;遗传算法研究进展[J];计算机应用研究;2012年04期
10 钱伟懿;张桐桐;;自适应中心引力优化算法[J];计算机科学;2012年06期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 沈国华;基于描述逻辑的语义Web服务建模及推理研究[D];南京航空航天大学;2009年
2 蔡兰;制造业车间生产调度及其评估理论的研究和应用[D];武汉理工大学;2008年
3 陈焰;ETO型机械制造企业项目管理的资源优化方法及应用研究[D];武汉理工大学;2009年
4 邢永忠;最小二乘支持向量机的若干问题与应用研究[D];南京理工大学;2009年
5 陈峰;多星测控调度问题的遗传算法研究[D];国防科学技术大学;2010年
6 常彦伟;纵向参数多子群粒子群算法的研究与应用[D];中国矿业大学;2009年
7 韩旭明;若干改进的人工免疫算法及其在大气环境领域中的应用[D];吉林大学;2010年
8 赵楠;统一扩频测控系统中关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
9 陈峰;多星测控调度问题的遗传算法研究[D];国防科学技术大学;2010年
10 张建华;适用于连续域多变量耦合问题的分布估计算法研究[D];兰州理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 康件丽;网格服务质量评价与服务组合的研究[D];河南理工大学;2010年
2 张健;普适环境下一种分布式可靠服务组合机制研究[D];上海交通大学;2010年
3 林敏;基于RFID和WSN的智能环境服务组合技术研究与实现[D];上海交通大学;2011年
4 李蓉;基于免疫遗传算法的主体功能区规划应用研究[D];吉林大学;2009年
5 张学文;暖通空调空气处理系统优化与软件开发[D];沈阳工业大学;2009年
6 张庆;基于GIS与数据挖掘的快递商务系统研究[D];武汉理工大学;2009年
7 徐福梅;基于演化蚁群算法的TSP问题研究及应用[D];江西理工大学;2010年
8 李盛钢;一种基于扩展WSDL的测试数据自动生成方法[D];西南大学;2010年
9 梅聪;基于人工免疫算法的模拟电路故障诊断[D];南京理工大学;2010年
10 苏同芬;改进的免疫粒子群算法及梯级水库优化调度问题的研究[D];太原理工大学;2010年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吕聪颖,于哲舟,周春光,王康平,庞巍;动态自适应蚁群算法在二次分配问题中的应用[J];吉林大学学报(理学版);2005年04期
2 刘小梅;张君静;;蚁群优化算法基本原理及其应用[J];西部探矿工程;2008年10期
3 刘文;郑丽英;;基于蚁群算法的模糊C均值聚类[J];太原科技;2009年01期
4 孙云山;王学深;刘健;白婧;刘凯;赵冬青;;蚁群算法及其在物流系统中的应用研究[J];科技情报开发与经济;2010年16期
5 李方洁;刘希玉;;基于渐进蚁群算法的DNA多序列比对[J];网络安全技术与应用;2010年09期
6 于连伯;;蚁群算法的研究[J];江苏科技信息;2010年09期
7 陈烨;带杂交算子的蚁群算法[J];计算机工程;2001年12期
8 丁滢颍,何衍,蒋静坪;基于蚁群算法的多机器人协作策略[J];机器人;2003年05期
9 高尚;武器-目标分配问题的蚁群算法[J];计算机工程与应用;2003年03期
10 陈崚,沈洁,秦玲,陈宏建;基于分布均匀度的自适应蚁群算法[J];软件学报;2003年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 关洪浩;唐巍;;蚁群算法的生成树在配电网网架规划中的应用[A];纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会(CSAE 2009)论文集[C];2009年
2 吴正伟;吉文来;陈伟佳;卢扣;;基于蚁群算法的城市紧急救援最佳路径选择[A];地理信息与物联网论坛暨江苏省测绘学会2010年学术年会论文集[C];2010年
3 王鹤;邵良杉;邱云飞;;蚁群算法在露天矿运输系统路径优化中的应用[A];第五届全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集[C];2010年
4 刘杰;闫清东;;基于蚁群算法的移动机器人路径规划技术的研究[A];逻辑学及其应用研究——第四届全国逻辑系统、智能科学与信息科学学术会议论文集[C];2008年
5 严彬;熊伟清;程美英;叶青;;基于拥塞控制的多种群二元蚁群算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 肖岭;熊辉;;一种针对频率指配问题的改进蚁群算法[A];电波科学学报[C];2011年
7 宋春峰;侯媛彬;赵圣刚;;蚁群算法在陀螺温控系统中的应用研究[A];第十四届全国煤矿自动化学术年会暨中国煤炭学会自动化专业委员会学术会议论文集[C];2004年
8 张如伟;黄捍东;赵迪;;一种新的地震非线性反演方法[A];中国地球物理学会第二十四届年会论文集[C];2008年
9 师凯;蔡延光;邹谷山;王涛;;运输调度问题的蚁群算法研究[A];04'中国企业自动化和信息化建设论坛暨中南六省区自动化学会学术年会专辑[C];2004年
10 陈峻;沈洁;秦玲;;蚁群算法进行连续参数优化的新途径[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策(下册)[C];2002年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 惠永辉 徐源;张昌龙—— 勇于挑战难题[N];解放军报;2009年
2 本报记者 张巍巍;瞧瞧“机器游侠”特种兵[N];科技日报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 许志红;交流接触器智能化控制与设计技术的研究及实现[D];福州大学;2006年
2 薛云;基于蚁群算法和支持向量机的矿化蚀变信息提取研究[D];中南大学;2008年
3 顾中舜;中继卫星动态调度问题建模及优化技术研究[D];国防科学技术大学;2008年
4 刘传文;仿生优化算法在数字图像处理中的应用研究[D];武汉理工大学;2008年
5 陈宝文;蚁群优化算法在车辆路径问题中的应用研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
6 唐连生;突发事件下的车辆路径问题研究[D];西南交通大学;2008年
7 何荥;用信息法研究天空亮度分布[D];重庆大学;2008年
8 闫博;基于蚁群算法的集装箱港口选择与网络均衡分析[D];大连海事大学;2008年
9 吕雄伟;邮政物流车辆路径问题研究[D];西南交通大学;2009年
10 刘波;蚁群算法改进及应用研究[D];燕山大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 傅宏;基于遗传多蚁群算法的QoS组播路由算法研究[D];重庆大学;2010年
2 潘鹏竹;协同制造调度问题的蚁群算法研究[D];沈阳工业大学;2010年
3 饶跃东;基于改进蚁群算法的无人飞行器航迹规划应用研究[D];武汉理工大学;2010年
4 邵晓路;蚁群群体智能网络可视化试验平台研制[D];浙江理工大学;2010年
5 吕海鹏;改进蚁群算法在YKK系列中型高压电机优化设计中的应用[D];哈尔滨理工大学;2010年
6 刘志勇;基于蚁群算法与竞选算法的作业车间调度求解及比较研究[D];广东工业大学;2011年
7 张守年;改进的蚁群算法及其在QoS中的应用[D];华南理工大学;2010年
8 林时来;基于蚁群算法的呼吸信号情感识别研究[D];西南大学;2011年
9 孙莹;无底柱分段崩落法矿山生产调度系统优化研究[D];西安建筑科技大学;2010年
10 李旭;应用点着色聚类改进蚁群算法[D];四川师范大学;2010年
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