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2024年5月11日发(作者：)

X. 双（多）蚁群算法

上一章已介绍了多种改进的蚁群算法，均是基于单种群的蚁群算法优化，而对蚁群算法

的优化可从另一角度进行——双（多）种群蚁群算法。

X.1 双（多）蚁群算法介绍

双蚁群系统由KAWAMURA于2000年提出，通过蚁群间的互动分享信息素，在充分利

用局部最优解的同时扩大搜索空间，经证明双蚁群系统比单蚁群系统效果更佳。国内，2006

年郏宣耀和滕少华也曾提出一种双种群改进蚁群算法，将两个蚂蚁群体分别独立金华，并定

期交换信息素，这一方法缓解了因信息素浓度失衡而造成的局部收敛，有效改进算法的搜索

性能，实验结果表明该算法有效可行。

双（多）种群蚁群算法主要在基础蚁群算法的基础上增加一个或多个蚂蚁种群，以基本

蚁群算法为标准构建多个蚂蚁种群，通过多个蚂蚁种群分别进行路径搜索，从而使得搜索的

不确定性增加，蚂蚁的路径探索效应增加，最终达到提高最优解的概率。同时，多种群蚁群

算法增加了各蚁群间的“互动”以加快其收敛速度，主要表现为信息素的交互媒介效应——

正效应与负效应：信息素的正效应使蚂蚁倾向于将本种群搜索所得较优解分享给其他种群，

以便其他种群进行信息素更新；信息素的负效应使蚂蚁倾向于不受其他种群解的影响，也不

与其他种群分享本种群搜索获得的解空间。

X．2 多种群蚁群算法——以旅行商问题为例

根据上节介绍，多种群蚁群算法具有信息素的交互媒介效应，故算法需要设置专门参数

以控制信息素的正效应及负效应的强弱。本节以旅行商问题为例介绍多种群蚁群算法，对以

下符号进行定义：

符号

m

M

本文标签： 种群信息蚂蚁算法任务

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