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O algoritmo das formigas é uma abordagem multigente para solucionar problemas difíceis de otimização combinatória, inspirada no comportamento de colônias de formigas reais. Aplicações recentes incluem roteamento de veículos, redes de comunicações, ordenação sequencial e coloração de grafos. As formigas vivem em colônias e depositam feromônio ao longo do caminho, deixando um rastro para as formigas seguintes. Elas tendem a seguir caminhos com maior concentração de feromônio, resultando em soluções mais eficientes.
Tipologia: Notas de estudo
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Foi proposto como uma abordagem multia-gente para problemas difíceis de otimização combinatória. Aplicações recentes abordam problemas como o roteamento de veículo e em redes de comunicações, ordenação sequêncial e coloração de grafos. O algoritmo das formigas foi inspirado na observação colônias de formigas reais.
As formigas vivem em colônias e o comportamento delas é mais direcionado para a sobrevivência da colônia como um todo e não a sobrevivência de um único individuo. O característica mais interessante de das formigas é que elas são capazes de encontrar o caminho mais curto entre a colônia e uma fonte de alimentos.
Experimento realizado por Deneuborg em 1990, para estudar o comportamento forrageiro das formigas. As formigas seguem um dos caminhos com igual probabilidade, e devido a escolhas aleatórias, um dos caminhos terá mais feromônio e atrairá mais formigas.
Se o tamanho dos caminhos forem diferentes, as formigas irão convergir para o mais curto, pois ela é percorrida em menos tempo e assim mais formigas passam por ela, depositando uma quantidade maior de feromônio.
Caixeiro viajante
O AS foi o primeiro algoritmo ACO. Nele as formigas se movem ao longo do grafo adicionando ao trajeto os nós que percorreu formando um circuito. A medida que as formigas percorrem o seus circuitos, cada uma delas deposita um rastro de feromônio associado aos arcos visitados. Isso faz com que o caminho seja mais desejável às formigas futuras. Elas depositam uma quantidade de feromônio proporcional a qualidade do percurso.
O ACS foi introduzido para melhorar o desempenho do AS. A contribuição mais importante foi a atualização do feromônio feita imediatamente após a formiga atravessar a aresta. τij (t) ← (1 − ϕ)τ)τij (t)+ ϕ)ττ Onde τ0 é o nível mínimo de feromônio e 0 <ϕ ≤ 1ϕ ≤ 1. A formiga remove o ferômonio da aresta que acabou de atravessar. Isso aumenta a diversidade , pois reduz a atividade das arestas que mais foram visitadas.
