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社会性昆虫(蚂蚁ants、白蚁termites、黄蜂wasps、蜜蜂bees)生活在地球的每寸土地上。经过上百万年的不断进化,它们已经征服了无数不同类型的生态环境(ecological niches)。毫无疑问,它们的社会性组织形态,尤其是每个个体对整体生存所做出的贡献(commitment),这种贡献是通过遗传不断进化的(genetically evolved),是支持它们得以成功存在的关键因素。而且这些昆虫群体所展现出来的、令人着迷的特性——个体的活动,以及作为整体的行为,并不是在某种显式的中心控制形式下进行的。进化的力量已经产生了大量的个体,能够通过特定通信和行为技巧,来将个体的贡献组合为整个群体的力量,这些通信手段和行为不断组合,从而在全局环境下形成非常复杂模式和行为。

 

蚂蚁被认为是最成功的社会种族,它们有9000多个种类,每种种群都拥有不同的特征,使得它们能够在地球的任何地方大量存在。昆虫学家(entomologists)一直都没有放弃对蚂蚁以及蚂蚁种群的观察和研究。近年来,蚂蚁种群的社会和互动模型引起了计算机科学家和工程师的注意。蚂蚁种群的特征,包括个体的自治性、全面分布式控制、容错、直接或者环境中继(environment-mediate)的通信、与每个个体相关的复杂行为、集体(collective)和协作(cooperative)策略、自组织等。这些独特特性的同时出现(simultaneous presence)使得蚂蚁社会称为设计新算法和新型多agnet系统的启发模型(inspiring model)。

 

在过去的1015年中,蚂蚁社会模型极大的推动(provide the impetus)了在机器人学、行为研究、电信等研究领域的研究活动,这个领域内的不同模拟和实现都以“蚂蚁算法”(ant algorithms)命名。

 

蚂蚁算法中一个特别成功的研究方向,蚂蚁种群最优化(ant colony optimizationAOC),即将蚂蚁种群模型应用到离散最优化问题上。AOC已经成功应用到诸如邮递员问题、调度问题、以及电信网络上的路由问题等。AOC来自阿根廷蚂蚁种族(Argentine ant)一种特殊的收集食物行为(foraging behaviours),通过在实验室中的观察,这些蚂蚁即使没有选择最短的路线,至少能够选择非常好的路线来连接不同食物资源。

 

20世纪90年代初,来自Marco Dorigo的一篇博士论文“ant system”内提出使用这种模型来解决组合最优化问题,引起了世界范围内各种研究者的注意。1998年出现第一个workshop

 

posted on 2005-06-27 00:02 穿山甲 阅读(1096) 评论(0)  编辑  收藏

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