2023年數(shù)學建模美賽備戰(zhàn)參考—蟻群算法 蟻群是自然界中常見的一種生物，人們對螞蟻的關注大都是因為“蟻群搬家，天要下雨”之類的民諺。然而隨著近代仿生學的發(fā)展，這種似乎微不足道的小東西越來越多地受到學者們地關注，開始了對蟻群的研究：相對弱小，功能并不強大的個體是如何完成復雜的工作的（如尋找到食物的最佳路徑并返回等）。在此基礎上一種很好的優(yōu)化算法逐步發(fā)展起來。? 蟻群算法的特點是模擬自然界中螞蟻的群體行為?？茖W家發(fā)現(xiàn)，蟻群總是能夠發(fā)現(xiàn)從蟻巢到食物源的最短路徑。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，螞蟻在行走過的路上留下一種揮發(fā)性的激素，螞蟻就是通過這種激素進行信息交流。螞蟻趨向于走激素積累較多的路徑。找到最短路徑的螞蟻總是最早返回巢穴，從而在路上留下了較多的激素。由于最短路徑上積累了較多的激素，選擇這條路徑的螞蟻就會越來越多，到最后所有的螞蟻都會趨向于選擇這條最短路徑?；谖浵佭@種行為而提出的蟻群算法具有群體合作，正反饋選擇，并行計算等三大特點，并且可以根據(jù)需要為人工蟻加入前瞻、回溯等自然蟻所沒有的特點。? 在使用蟻群算法求解現(xiàn)實問題時，先生成具有一定數(shù)量螞蟻的蟻群，讓每一只螞蟻建立一個解或解的一部分，每只人工蟻從問題的初始狀態(tài)出發(fā)，根據(jù)“激素”濃度來選擇下一個要轉移到的狀態(tài)，直到建立起一個解，每只螞蟻根據(jù)所找到的解的好壞程度在所經(jīng)過的狀態(tài)上釋放與解的質量成正比例的“激素”。之后，每只螞蟻又開始新的求解過程，直到尋找到滿意解。為避免停滯現(xiàn)象，引入了激素更新機制。 ? ?

1 ?