蜂群算法如何尋優?

2021-01-10 人工智慧科普驛站

蜂群算法將食物源的位置看作問題的解,食物源的收益率對應解的優劣程度,高收益率的食物源對應著高質量的解。蜂群算法尋找食物源的過程就是尋找優化問題最優解的過程。

蜂群算法的主要特點是只需要對問題的解進行優劣的比較就能找到最優解。假設三隻引領蜂同時提供了三個食物源的信息,跟隨蜂會選擇其中收益率最高的食物源X;如果之後又在食物源X附近發現新的食物源Y,且Y的收益率高於X,意味著Y對應的解優於X對應的解,於是跟隨蜂就會放棄食物源X選擇食物源Y,否則放棄Y保留X。這種行為稱為局部尋優。蜂群算法正是通過各人工蜂個體的局部尋優行為,使全局最優解逐步顯現出來,而且有著較快的收斂速度。

在蜂群算法中,引領蜂有保持優質食物源的作用;跟隨蜂增加了較好食物源對應的蜜蜂數,能加快算法的收斂速度;偵察蜂隨機搜索新食物源,有助於算法跳出局部最優。算法通過不斷進行蜜蜂的角色轉換和執行行為模式,最終找到最豐富的食源。

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