蚁群算法的基本原理

2.1蚁群算法的基本原理蚁群优化算法是模拟蚂蚁觅食的原理，设计出的一种群集智能算法。蚂蚁在觅食过程中能够在其经过的路径上留下一种称之为信息素的物质，并在觅食过程中能够感知这种物质的强度，并指导自己行动方向，它们总是朝着该物质强度高的方向移动，因此大量蚂蚁组成的集体觅食就表现为一种对信息素的正反馈现象。某一条路径越短，路径上经过的蚂蚁越多，其信息素遗留的也就越多，信息素的浓度也就越高，蚂蚁选择这条路径的几率也就越高，由此构成的正反馈过程，从而逐渐的逼近最优路径，找到最优路径。蚂蚁在觅食过程时，是以信息素作为媒介而间接进行信息交流，当蚂蚁从食物源走到蚁穴，或者从蚁穴走到食物源时，都会在经过的路径上释放信息素，从而形成了一条含有信息素的路径，蚂蚁可以感觉出路径上信息素浓度的大小，并且以较高的概率选择信息素浓度较高的路径。人工蚂蚁的搜索主要包括三种智能行为：（1）蚂蚁的记忆行为。一只蚂蚁搜索过的路径在下次搜索时就不再被该蚂蚁选择，因此在蚁群算法中建立禁忌表进行模拟。（2）蚂蚁利用信息素进行相互通信。蚂蚁在所选择的路径上会释放一种信息素的物质，当其他蚂蚁进行路径选择时，会根据路径上的信息素浓度进行选择，这样信息素就成为蚂蚁之间进行通信的媒介。（3）蚂蚁的集群活动。通过一只蚂蚁的运动很难达到事物源，但整个蚁群进行搜索就完全不同。当某些路径上通过的蚂蚁越来越多时，路径上留下的信息素数量也就越多，导致信息素强度增大，蚂蚁选择该路径的概率随之增加，从而进一步增加该路径的信息素强度，而通过的蚂蚁比较少的路径上的信息素会随着时间的推移而挥发，从而变得越来越少。3.3.1蚂蚁系统蚂蚁系统是最早的蚁群算法。其搜索过程大致如下：在初始时刻，只蚂蚁随机放置于城市中，各条路径上的信息素初始值相等，设为：为信息素初始值，可设，是由最近邻启发式方法构造的路径长度。其次，蚂蚁，按照随机比例规则选择下一步要转移的城市，其选择概率为：其中，为边上的信息素，为从城市转移到城市的启发式因子，为蚂蚁下一步被允许访问的城市集合。为了不让蚂蚁选择已经访问过的城市，采用禁忌表来记录蚂蚁当前所走过的城市。经过时刻，所有蚂蚁都完成一次周游，计算每只蚂蚁所走过的路径长度，并保存最短的路径长度，同时，更新各边上的信息素。首先是信息素挥发，其次是蚂蚁在它们所经过的边上释放信息素，其公式如下：，其中为信息素挥发系数，且。，其中是第只蚂蚁向它经过的边释放的信息素，定义为：（3.2）根据（3.2）可知，蚂蚁构建的路径长度越小，则路径上各条边就会获得更多的信息素，则在以后的迭代中就更有可能被其他的蚂蚁选择。蚂蚁完成一次循环后，清空禁忌表，重新回到初始城市，准备下一次周游。大量的仿真实验发现，蚂蚁系统在解决小规模TSP问题时性能尚可，能较快的发现最优解，但随着测试问题规模的扩大，AS算法的性能下降的比较严重，容易出现停滞现象。因此，出现了大量的针对其缺点的改进算法。3.3.2精英蚂蚁系统精英蚂蚁系统[11]是对基本AS算法的第一次改进，它首先由Dorigo等人中提出，它的设计思想是对算法每次循环之后给予最优路径额外的信息素量。找出这个解的蚂蚁称为精英蚂蚁。将这条最优路径记为（best-so-fartour）。针对路径的额外强化是通过向中的每一条边增加大小的信息素得到的，其中e是一个参数，它定义了给予路径的权值大小，代表了的长度。这样相应的信息素的更新公式如式（3.3）：（3.3）其中，的定义方法跟以前的相同，的定义则如式（3.4）：一、一个星期七天

Sunday

Monday

Tuesday

Wednesday

Thursday

Friday

Saturday

二、一年十二个月

January

February

March

April

May

June

July

August

September

October

November

December

三、一年四季

1.spring

2.summer

3.autumn

4.winter

四、容易拼写错的数字

1.eighth第八2.ninth第九3.forty四十4.twelfth第十二

5.twentieth第二十

四、亲属称呼

1.daughter(女儿)2.niece(女性晚辈)3.nephew(男性晚辈)4.cousin(同辈兄弟姐妹)5.aunt(女性长辈)6.uncle(男性长辈)

五、以下动词加-ed或-ing要双写最后一个字母

1.regret(regretted,regretting)后悔

2.control(controlled,controlling)控制

3.admit(admitted,admitting)承认

4.occur(occurred,occurring)出现

5.prefer(preferred,preferring)宁愿

6.refer(referred,referring)提到

7.forget(forgetting)忘记

8.permit(permitted,permitting)允许

9.equip(equipped,equipping)装备

注意：quarrel,signal,travel中的l可双写（英国英语）也可不双写（美国英语）

六、部分过去式和过去分词不规则变化的动词

1.broadcast(broadcast,broadcast)广播

2.flee(fled,fled)逃跑

3.forbid(forbade,forbidden)禁止

4.forgive(forgave,forgiven)原谅

5.freeze(froze,frozen)结冰

6.hang(作“绞死”讲，是规则的；作“悬挂”讲，其过去式过去分词都是hung)

7.lie–lied–lied说谎;

lie—lay---lain躺下

lay-laid-laid放置

8.seek(sought,sought)寻求

9.shake(shook,shaken)发抖

10.sing(sang,sung)唱歌

11.sink(sank,sunk/sunken)下沉

12.spread(spread,spread)传播

13.swim(swam,swum)游泳

14.tear(tore,torn)撕碎

16.wear(wore;worn)穿/戴

17.hold(held,held)

18.make(made,made)

19.keep(kept,kept)

七、意思相近的词

1.check（核对）/

examine(检查)/

test（测试）

2.receive（收到）/

accept（接受）

3.destroy（毁坏；毁灭）/damage（破坏）

4.celebrate(庆祝)/

congratulate（祝贺）

5.wearsth/

dresssb

穿衣

八、注意形容词变名词时的拼写变化

1.long—length长度2.wide—width宽度3.high—height高度

4.strong—strength力量

九、以-ic结尾的动词，应先把-ic变为-ick，再加ing或ed

1.picnic(picnicked,picnicking)野餐

十、个别名词的复数拼写

1.German(Germans)德国人2.gulf(gulfs)海湾3.handkerchief(handkerchiefs)手帕roof(roofs)房顶

4.hero(英雄)，potato(土豆)，tomato(西红柿)等有生命的以-o结尾的名词变复数时要加-es。

十一、注意动词变名词时的拼写变化

1.succeed—success成功

2.pronounce—pronunciation发音

3.explain—explanation解释

4.decide—decision决定

5.enter—entrance进入

6.permit—permission允许

7.consider—consideration考虑

8.expect—expectation期待

9.discover—discovery发现

10.bury—burial埋葬

11.conclude—conclusion得出结论

12.arrive—arrival到达

13.weigh—weight重量

14.describe—description描述

15.lose—loss损失

16.anxious---anxiety

焦虑

十二、注意形容词变副词时的拼写变化

1.beautiful美丽的—beautifully

2.possible可能的—possibly

3.practical实际的—practically

4.particular特别的—particularly

5.successful成功的—successfully

十三、其它必背单词

1.abroad国外

2.absencen.缺席(absentadj.)

3.accept接受)

4.accident事故(accidentaladj.偶然的，accidentallyadv.偶然地)

5.achievement成就(achievev.获得)

6.address地址

7.admire钦佩

8.admit承认

（admitted)

9.agreement协议

10.agriculture农业(agriculturaladj.农业的)

industry工业（industrial工业的）

11.altogether总共

12.ancient古代的

13.announce宣告、通知announcement(n.口头通知)

14.anxiety忧虑(anxiousadj.焦急的，anxiouslyadv.焦急地)

15.apologizev.道歉(apologyn.道歉)

16.appear出现（appearance外貌n.）disappear消失/不见

17.appreciate感激/欣赏(感激人用thanksb；谢谢某人做的事用appreciatesth.)

18.Asian(亚洲的)

19.assistant助手

20.astonish吃惊(astonishmentn.吃惊，astonishing令吃惊的，astonished吃惊的)

21.astronaut宇航员

22.atmosphere气氛

23.attempt尝试(n/v)

attempttodosth

24.attentively专心地25.attention专心

payattentiontodoingsth

26.attitude态度

27.attract吸引(attraction吸引力)

28.average平均/平均的

onaverage

平均

30.balance平衡

keepthebalanceofnature保持生态平衡

31.beauty美(beautiful,beautifully)

beautify美化

32.believe相信(beliefn.信念，其复数是beliefs)

33.beyond超过

34.biology生物

35.birthday生日

36.bravery勇敢

brave勇敢的

bravely勇敢地

37.broad宽阔的

38.broadcast广播(broadcast;broadcast;)

39.care关心

careful小心的

carefully小心地

40.ceiling天花板

41.cinema电影院

42.celebrate庆祝

43.celebration庆祝n.

44.century世纪

45.challenge挑战

46.character性格

47.charge收费

bechargeof/takechargeof管理…

48.comfortv.&n.安慰

comfortable舒适的adj.

comfortablyadv.舒适地

50.comment评论

51.communicate（vt）

communication(n)交流

52.competition竞赛(competev.竞赛competitor竞赛者)

53.composition作文

54.concert音乐会

55.concludev.conclusionn.结论

56.condition情况(conditions条件)

57.concern关心

(vt)

58.congratulations祝贺(congratulatev.)

59.constant不断的

constantly不断地

60.construction(建设)

61.continue继续

62.contribution贡献

(contributev.)

makecontributionsto对…做出贡献

63.convenient(adj.)方便的

conveniently方便地

64.conversation谈话

65.coughing咳嗽

66.cousin表兄弟

67.cruel的(adj.cruelly残酷地adv.)

68.curious好奇的(curiosityn.好奇)

69.culture（cultural文化的adj.）

70.customer顾客

72.custom习俗

73.destroy毁灭(其过去式是destroyed)

74.declare宣称

75.delicious美味

76.damage损坏

77.determined有决心的

bedeterminedtodosth决心做某事

78.develop发展(developmentn.

developing发展中的，developed发达的)

79.dialogue对话

80.diary日记(dairy奶制品)

81.difference不同点(复数differences)

different不同的

differently不同地differfrom

bedifferentfrom

makedifferences

82.disappointed失望的(disappointing让人失望的)

83.disappointment失望

84.discovery发现(复数discoveries，动词discover，发现者discoverer)

85.disturb打扰

86.dollar美元(其复数是dollars)

87.downstairs楼下

upstairs楼上

88.dream梦想(其过去式是dreamed或dreamt)

89.electricity电(electrical电的，electric电的)

90.employ雇用(employmentn.

employer雇主，employee雇员)

91.empty倒空(可用动词，其过去式是emptied)

92.encourage鼓励(encouraging,encouraged,encouragementn.)

encouragesbtodosth鼓励某人做某事

93.energy能量

94.envelope信封

95.envyn.妒忌

96.equal(平等的)

equality平等

97.equipment设备

98.especially尤其是

99.essential(重要的)

100.European欧洲人

101.event事件

107.expert专家

102.excellent极好(excellencen.excellentlyadv.)

104.exhibition展览

105.expense耗费

expensive昂贵的

106.experience经验/经历(experienced有经验的)

anunusualexperience一次不同寻常的经历

havemuchexperience经验丰富

108.express(vt)表达expression

(n)

138.impress印象impression(n.)

109.fail

v.失败failure

n.失败

failtodosth没做成某事

110.familiar(熟悉的)

befamiliarto/with

112.favorite最喜爱的

flexible灵活的

113.figure人物/数字

114.finger手指

115.flight飞行

116.forehead前额

117.foreign(外国的)

118.fortunate幸运的

fortunately幸运地

unfortunately不幸运地

119.forward向前

120.freezing极冷的(frozen冷冻的)

121.frequently经常地

122.furniture家具123.far远的further进一步的

124.generally大概

generallyspeaking一般来说

125.geography地理

126.Germany德国

127.government政府

128.gradual逐渐的

gradually逐渐地

129.graduation毕业(graduatefrom毕业于)

130.grammar语法

131.habit习惯

formahabitof养成…习惯

132.handkerchief手绢)

133.honest诚实的honesty诚实

134.honor/honour荣誉

135.imagination想象力(imaginev.)

136.immediate(立即的)

immediately马上(adv)

139.incident小事件

140.including包括(includev.)

141．independent独立的

142.industry工业(industrialadj.工业的)

143.information信息

144.instrument仪器

145.institute学院

146.inspire激励(inspirationn.inspiring鼓舞人心的,inspired受鼓舞的)

147.interest兴趣

interesting有兴趣的

beinterestedin对…感兴趣

148.interrupt打断

150.introduce介绍(introductionn.)

151.regular规则的

irregular不规则的

152.journey旅程

153.judge判断(judgment)

judgingfrom根据…来判断

154.kindergarten幼儿园

155.knowledge知识

156.labor/labour劳动

157.late迟的

late1y最近

158.laugh笑

laughter笑声

159.law法律

lawyer律师

legal合法的

illegal非法的

160.library图书馆

librarian图书馆理员

161.lose掉失,（lost，lost）

loss损失n.

162.luck幸运lucky幸运的

luckily幸运地

163.magazine杂志

164.majority(大多数)

166.manage设法(manager经理,management管理)

managetodo设法做到..

167.market(市场)

supermarket超市

168.marriage结婚(marryv.结婚，married已婚的)

getmarriedto与某人结婚

169.material(s)材料)

171.mayor市长

172.mean(意味、打算)

meaning意义meaningful有意义的

173.measure测量

takemeasures采取措施

174.medal奖章(比较：model模型metal金属)

175.memory记忆力(memorizev.记住，remember记得)

176.message口信

178.modern现代的

179.modest谦虚的

180.monitor班长

181.moustache胡子

182.murder谋杀(murderer凶手)

183.music音乐musical音乐的

musician音乐家

184.mysterious神秘的(mystery神秘)

185.nationality国籍

(nation国家，national国家的)

186.nature自然

natural自然的)

187.naughty淘气的

188.)normal正常的

190.necessary必要

itisnecessaryforsbtodosth某人有必要做某事

191.obey(遵守)

break违反

192.obvious明显的

obviously明显地

193.offer主动提供)

offertodosth主动做某事

194.operate动手术

operation手术

195.opportunity机会（=chance）

196.ordinary普通的

197.organize/organise(组织)

organization组织

198.particularly特别是

199.passenger旅客

200.problem难题question问题

201.patience耐心patient耐心的；病人

(patiently耐心地)

203.perfect完美（的）(perfectly)

Practicemakesperfect.熟能生巧

204.perform(表演)

205.perhaps或许

206.period时期

207.permit许可vt

permission许可n

208.persuaded(说服)

209.phenomenon现象

phenomena现象（复数）

210.physicist物理学家

211.pilot(飞行员)

212.poisonous有毒的(poison)213.political政治的(politics)

214.popular受欢迎的

215.population人口

216.position职位

217.possibility(-ies)可能性(possible可能的)218.poverty贫穷n(poor贫穷的)220.practice实践

practical(可实施的，实际的)

221.prepare（准备)

preparation

222.press压/按

pressure(压力)

223.pretend假装

pretendtodosth假装做某事

224.professor教授

225.profit利润

226.progress进步makegoodprogress进步很大

227.pronounce发音

pronunciation(n.发音)

228.provide提供(比较：supply/providesbwithsth

offersbsth提供某人某物,

229.public公众

230.purpose目的

onpurpose故意地

231.quality质量/素质

232.quantity（数量

233.realize(实现vt)

reality

n.现实

234.receive收到

235.recently(最近=lately)

236.recycle(循环再用)

237.recognize认出

238.regards问候

givemyregardstosb请带我向某人问候

239.remind提醒remindsbofsth提醒某人某物

240.repeat

vt.重复(repetition

n.重复)

241.respect尊敬

242.restaurant餐馆

244.satisfaction满意(satisfy,satisfied,satisfying)

246.Saturday(星期六)

247.scientific科学的

248.scientific科学的

249.secretary秘书

250.secretly(秘密地)

251.separately单独地

252.separate(单独的adj、分开vt)

253.serious严重的(seriously)

254.serve(v)–service(n)服务

255.shortcoming缺点

256.silence安静(silent安静的-silently安静地)

257.succeed(vi)成功success