aco.rar_ACO for Rules

下面就是实现如此复杂性的七条简单规则： 1、范围： 蚂蚁观察到的范围是一个方格世界，蚂蚁有一个参数为速度半径（一般是3），那么它能观察到的范围就是33个方格世界，并且能移动的距离也在这个范围之内。 2、环境： 蚂蚁所在的环境是一个虚拟的世界，其中有障碍物，有别的蚂蚁，还有信息素，信息素有两种，一种是找到食物的蚂蚁洒下的食物信息素，一种是找到窝的蚂蚁洒下的窝的信息素。每个蚂蚁都仅仅能感知它范围内的环境信息。环境以一定的速率让信息素消失。 3、觅食规则： 在每只蚂蚁能感知的范围内寻找是否有食物，如果有就直接过去。否则看是否有信息素，并且比较在能感知的范围内哪一点的信息素最多，这样，它就朝信息素多的地方走，并且每只蚂蚁多会以小概率犯错误，从而并不是往信息素最多的点移动。蚂蚁找窝的规则和上面一样，只不过它对窝的信息素做出反应，而对食物信息素没反应。 4、移动规则： 每只蚂蚁都朝向信息素最多的方向移，并且，当周围没有信息素指引的时候，蚂蚁会按照自己原来运动的方向惯性的运动下去，并且，在运动的方向有一个随机的小的扰动。为了防止蚂蚁原地转圈，它会记住最近刚走过了哪些点，如果发现要走的下一点已经在最近走过了，它就会尽量避开。 5、避障规则： 如果蚂蚁要移动的方向有障碍物挡住，它会随机的选择另一个方向，并且有信息素指引的话，它会按照觅食的规则行为。 7、播撒信息素规则： 每只蚂蚁在刚找到食物或者窝的时候撒发的信息素最多，并随着它走远的距离，播撒的信息素越来越少。 下面的程序开始运行之后，蚂蚁们开始从窝里出动了，寻找食物；他们会顺着屏幕爬满整个画面，直到找到食物再返回窝。 其中，‘F’点表示食物，‘H’表示窝，白色块表示障碍物，‘+’就是蚂蚁了。 参数说明： 最大信息素：蚂蚁在一开始拥有的信息素总量，越大表示程序在较长一段时间能够存在信息素。信息素消减的速度：随着时间的流逝，已经存在于世界上的信息素会消减，这个数值越大，那么消减的越快。 错误概率表示这个蚂蚁不往信息素最大的区域走的概率，越大则表示这个蚂蚁越有创新性。 速度半径表示蚂蚁一次能走的最大长度，也表示这个蚂蚁的感知范围。 记忆能力表示蚂蚁能记住多少个刚刚走过点的坐标，这个值避免了蚂蚁在本地打转，停滞不前。而这个值越大那么整个系统运行速度就慢，越小则蚂蚁越容易原地转圈。 源代码如下： ant.c #define SPACE 0×20 #define ESC 0×1b #define ANT_CHAR_EMPTY ‘+’ #define ANT_CHAR_FOOD 153 #define HOME_CHAR ‘H’ #define FOOD_CHAR ‘F’ #define FOOD_CHAR2 ‘f’ #define FOOD_HOME_COLOR 12 #define BLOCK_CHAR 177 #define MAX_ANT 50 #define INI_SPEED 3 #define MAXX 80 #define MAXY 23 #define MAX_FOOD 10000 #define TARGET_FOOD 200 #define MAX_SMELL 5000 #define SMELL_DROP_RATE 0.05 #define ANT_ERROR_RATE 0.02 #define ANT_EYESHOT 3 #define SMELL_GONE_SPEED 50 #define SMELL_GONE_RATE 0.05 #define TRACE_REMEMBER 50 #define MAX_BLOCK 100 #define NULL 0 #define UP 1 #define DOWN 2 #define LEFT 3 #define RIGHT 4 #define SMELL_TYPE_FOOD 0 #define SMELL_TYPE_HOME 1 #include “stdio.h” #include “conio.h” #include “dos.h” #include “stdlib.h” #include “dos.h” #include “process.h” #include “ctype.h” #include “math.h” void WorldInitial(void); void BlockInitial(void); void CreatBlock(void); void SaveBlock(void); void LoadBlock(void); void HomeFoodInitial(void); void AntInitial(void); void WorldChange(void); void AntMove(void); void AntOneStep(void); void DealKey(char key); void ClearSmellDisp(void); void DispSmell(int type); int AntNextDir(int xxx,int yyy,int ddir); int GetMaxSmell(int type,int xxx,int yyy,int ddir); int IsTrace(int xxx,int yyy); int MaxLocation(int num1,int num2,int num3); int CanGo(int xxx,int yyy,int ddir); int JudgeCanGo(int xxx,int yyy); int TurnLeft(int ddir); int TurnRight(int ddir); int TurnBack(int ddir); int MainTimer(void); char WaitForKey(int secnum); void DispPlayTime(void); int TimeUse(void); void HideCur(void); void ResetCur(void); ————— struct HomeStruct { int xxx,yyy; int amount; int TargetFood; }home; struct FoodStruct { int xxx,yyy; int amount; }food; struct AntStruct { int xxx,yyy; int dir; int speed; int SpeedTimer; int food; int SmellAmount[2]; int tracex[TRACE_REMEMBER]; int tracey[TRACE_REMEMBER]; int TracePtr; int IQ; }ant[MAX_ANT]; int AntNow; int timer10ms; struct time starttime,endtime; int Smell[2][MAXX+1][MAXY+1]; int block[MAXX+1][MAXY+1]; int SmellGoneTimer; int SmellDispFlag; int CanFindFood; int HardtoFindPath; —– Main ——– void main(void) { char KeyPress; int tu; clrscr(); HideCur(); WorldInitial(); do { timer10ms = MainTimer(); if(timer10ms) AntMove(); if(timer10ms) WorldChange(); tu = TimeUse(); if(tu=60&&!CanFindFood) { gotoxy(1,MAXY+1); printf(“Can not find food, maybe a block world.”); WaitForKey(10); WorldInitial(); } if(tu=180&&home.amount100&&!HardtoFindPath) { gotoxy(1,MAXY+1); printf(“God! it is so difficult to find a path.”); if(WaitForKey(10)==0×0d) WorldInitial(); else { HardtoFindPath = 1; gotoxy(1,MAXY+1); printf(” “); } } if(home.amount=home.TargetFood) { gettime(&endtime); KeyPress = WaitForKey(60); DispPlayTime(); WaitForKey(10); WorldInitial(); } else if(kbhit()) { KeyPress = getch(); DealKey(KeyPress); } else KeyPress = NULL; } while(KeyPress!=ESC); gettime(&endtime); DispPlayTime(); WaitForKey(10); clrscr(); ResetCur(); }