计算机科学与探索

作者：张松灿, 孙力帆, 司彦娜, 普杰信

单位：1.河南科技大学 信息工程学院，河南 洛阳 471023；2.河南科技大学 电气工程学院，河南 洛阳 471023

关键词：蚁群算法,种群信息熵,移动机器人,路径规划,自适应信息交换周期,状态转移规则,参数突变

基金：国家自然科学基金(U1504619);国家“十三五”装备预研领域基金资助项目(61403120207);国家“十三五”装备预研领域基金资助项目(61402100203);航空科学基金资助项目(20185142003);河南省高校科技创新人才资助项目(21HASTIT030);河南省高等学校青年骨干教师资助项目(2020GGJS073);中原科技创新领军人才资助项目(194200510012)

针对多种群蚁群算法存在结构复杂、优化速度慢及适应性不足等问题，提出一种单种群自适应异构蚁群算法，并用于机器人路径规划。该算法采用单种群结构，避免多蚁群算法结构复杂的问题；种群内每只蚂蚁都有自己的控制参数，实现蚂蚁的行为异构，增加种群的多样性；在首次迭代时，仅用启发因子构建候选解，提高了初始化种群的质量；根据蚁群优化过程中种群信息熵的变化，自适应确定信息交换周期；所设计的信息交换策略将最优蚂蚁的控制参数传递给最差蚂蚁，增强最优蚂蚁的引导作用；参数突变操作有助于在更大的参数空间探索更优的控制参数，提高算法逃离局部最优的能力。仿真实验与统计检验的结果验证了所提算法的有效性、稳定性和优越性。

来源：2022年第12期

《计算机科学与探索》期刊编辑部

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