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蚁群算法理论及应用研究的进展1
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China.Correspondent :DUA N Hai—bin .E —mail :hebinduan@ nuaa.edu.cn)者 C olorni 等
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第 19卷 第 12期
Vo1.19 No.12
控 制 与 决 策
Control and Decision
2004年 12月
Dec. 2004
文章 编 号 :1001—0920(2004)12—1321-06
蚁群算法理论及应 用研究的进展
段海滨 ,王道波 ,朱家强 ,黄向华
(1.南京航空航天大学 自动化学院.江苏 南京 210016;2.清华大学 智能技术与系统国家重点实验室 .北京 100084)
摘 要 :蚁群 算法 是优 化领域 中新 出现的 一种仿 生进 化算法.该算法采用分 布 式 并行计算机 制 ,易与其他 方 法结 合 ,
具有较强 的鲁棒 性 ;但搜 索时间长、易 限入局部最优 解是其 突 出的缺 点.针 对蚁 群算 法 ,首先 介绍 其基 本原理 ;然 后讨
论 了近 年来对蚁 群 算法 的若 干改进 以及在 许 多新领域 中的发展 应用;最 后评述 了蚁群 算法未 来 的研 究方 向和 主要研
究 内容.
关键 词 :蚁群 算法 ;信息 素 ;智 能计算 ;优化
中 图分 类号 :TP13;TP18 文献 标识 码 :A
Development on ant colony algorithm theory and its application
DUAN Hai—bin ,W ANG Dao—bo ,ZHU Jia—qiang ,H UANG Xiang—hua
(1.College of Automation Engineering.Nanjing University of Aeronautics and Astronautics.Nanjing 2 1 001 6,
China;2.State Key Laboratory of Intelligent Technology and Systems。Tsinghua University。Beiiing 100084。
China.Correspondent:DUAN Hai—bin.E—mail:hebinduan@ nuaa.edu.cn)
Abstract: Ant colony algorithm is a novel category of bionic algorithm for optimization problems. Parallel
computation m echanism is adopted in this algorithm . A nt colony algorithm has strong robustness and is easy to
combine with other m ethods in optimization,but it has the limitation of stagnation, and is easy to fall into local
optimum s. Firstly,the basic principle of ant colony algorithm is introduced.Then.a series of schemes on im proving
the ant colony algorithm are discussed,and the new applications are also provided. Finally,some rem arks on the
further research and directions are presented.
Key words:ant colony algorithm;pheromone;intelligent com putation;optimization
l 引 言
蚁群算法 (ant colony algorithm)是 由意大利学
者 Colorni等人n 于 20世纪 90年代 初期通 过模 拟
自然界 中蚂蚁集体 寻径 的行 为而提出的一种基于种
群 的启发式仿 生进 化算 法.从公开发表 的论文看 ,我
国最先研究蚁群算 法的是 东北大学张纪会博 士和徐
心和教授L2].
蚁 群算法 最早成 功地应用于解决著名的旅行商
问题 (TSP).它采用分布式并行计算 机制 ,易与其他
方法结合 ,具有较强 的鲁棒性 [3],但搜索时 间长且易
限人局部最优解是其 突出的缺点.
目前 ,蚁群算法 已成 为 国际智 能计算 领 域关注
的热点和前沿课题.1998年在布鲁塞 尔专 门召开 了
第一届蚂蚁优化 国际研讨 会 ,以后每两 年召开一次.
尽管蚁群算 法的严格 理论基 础 尚未奠定 ,但 这种新
兴的智能进化仿 生算 法已展现出勃勃生机.
本文 首先介绍蚁 群算 法的基本 原理 ;然后 讨论
了蚁群算法的一系列改进策略和近 年来在许 多新领
域 中的发展应 用 ;最后对其 存在 的 问题和今 后进 一
步研究的方 向和内容作 了展望.
收稿 日期 :2004—01—08;修 回 日期 :2004—03—08.
基金项 目:国家航空科学 基 金资 助项 目(01C52015);江苏 省“333”工程基金 资 助项 目.
作者简介 :段海滨 (1976一),男 .山东东 营人 ,博 士生 ,从 事智能 控制的研究 ;王道 波 (1957一),男 ,江苏南 京人 ,博士
生导师 ,从事智能控制、无人机先进控制技术等研究.
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