导读： 蚂蚁算法在旅行商问题 蚂蚁是大家司空见惯的一种昆虫，而他们的群体合作的精神令人钦佩。他们的寻食、御敌、筑巢（蚂蚁的筑窝，蜜蜂建巢）...
蚂蚁算法在旅行商问题
蚂蚁是大家司空见惯的一种昆虫，而他们的群体合作的精神令人钦佩。他们的寻食、御敌、筑巢（蚂蚁的筑窝，蜜蜂建巢）之精巧令人惊叹。若我们是能从他们身上学习到一些什么的话，也将是一件非常有益之事。据研究当蚂蚁找到食物并将它搬回来时，就会在其经过的路径上留下一种“外激素”，其他蚂蚁嗅到这个激素的“味道”，就沿该路奋勇向前，觅食而去。不但如此而且还会沿着最短的路径奔向食物。20世纪90年代初意大利学者Dorigo，Maniezzo提出的第一个“蚂蚁算法（ant colony algorithm）”。就是依照蚂蚁觅食原理，设计的一个群体智能的算法。
如前所述，蚂蚁能很快地找到通向食物的最短路径，下面我们较仔细地分析一下蚂蚁是如何找到到食物地点的最短程的。
设一群蚂蚁（随机地）向四面八方去觅食，当某只蚂蚁觅到食物时，一般就沿原路回巢，同时在归途上留下外激素，外激素随着向四周散发其浓度会不断下降。若有两只蚂蚁都找到食物，且沿原路返回（见图一）设OA 比OBA短，当第一只蚂蚁回到O点时，第二只蚂蚁（沿OBA的蚂蚁）才回到C点。于是OA路上有两次外激素的遗留物（去一次、回来一次），而在OC路是只有去一次的外激素遗留物，
故OA的外激素浓度比OC上大，据研究蚂蚁一般会沿外激素浓度大的路径上前行。于是后面的蚂蚁会渐渐地沿由O到A的最短程到达A点（指所有已求到的路径中的最短者）。以上就是蚂蚁能以最短和找到食物的原因。
我们下面简单介绍，人们是如何根据这个原理设计出求最短程的“蚂蚁算法”的。下面以求通过n个城市的最短回路为例。
设有n个，设在t时刻在第i个城市上有蚂蚁ai(t)个, 令共有m个蚂蚁.
设在t时刻在连接第i,j两城市间的道路留下的外激素量为bij(t)
规定每个蚂蚁,在未完成一个回路时,不重复走已走过的城市.
第k个蚂蚁从i城市到j城市的概率
p
b(t)
b
充许的城市(t)
其中外激素量bij(t)有许多不同的定义,如可定义为:b(t)=e-ct,c>0;或定义为:
d(t
)
1eL(t),L是第k个蚂蚁求到的回路长度
bij(t+n)=dbij(t)+dij,
第t轮第k
0,只蚂蚁经过边其它(i,j)t1,
其中d、e是一正常量. (1)
这样每只蚂蚁经过n次迁移后就得到一条回路,其长度记为Lk.若满足要求,则停止.不然, 利用(1)式重新计算各边的外激素浓度,进行第二轮的搜索„。
蚂蚁算法的原理：其原理是一种正反馈机制或称增强型学习系统，它通过信息素的不断更新达到最终收敛于最优路径上
以下利用蚂蚁算法解决旅行商（TSP）问题，简而言之就是利用蚂蚁算法求解若干个城市的最短回路问题，求得的解同其它方法求到得解一样精确，这说明蚂蚁算法不但是求解组合优化问题的可行方法，而且是一种很有竞争力的算法。
好吹牛的蚂蚁
好吹牛的蚂蚁
从前，有一只蚂蚁和她的姐妹们一起住在地下室楼梯的下面，这只蚂蚁对生活在这里很不甘心。“我生下来就是干大事的，”她向她的姐妹们说，“我要上去。”说着，她就独自沿着地下室的楼梯往上爬去。她爬过灌木丛，爬上房墙，最后爬到窗台板上。“现在我已经很高了，但我还需要登得更高。”她想。
这时，她看见床前桌子上摆着一个地球仪。她自言自语道：“嘿！到今天为止还没有哪知蚂蚁做过环球旅行呢，这项任务只好由我来完成了，因为我相信我是一只杰出的蚂蚁。环球旅行后，我将名扬四海。”
于是，蚂蚁开始了她的环球旅行。她从窗台上落下，在地球仪的阿拉斯加州着陆。“现在找到了阿拉斯加，嘿！这儿冷死了！狗在号叫，猎人在狩猎，我得赶快到南方去旅行。”
于是，她沿着地球仪向南方爬，来到了加尼福尼亚州的电影城好莱坞。“现在我成了一位电影明星了，”她想，“我正在扮演一个角色。”随后，她又向南爬，来到墨西哥。她坐在一块只生长仙人掌的大沙漠上。“赶快离开这里吧，”她自言自语，“现在我要乘船到欧洲去。”
于是，她兴致勃勃地“乘船”漂过大西洋，在英国伦敦登陆。伦敦市大雾弥漫，甚至连街上的行人都看不清。“在这里我会感冒的，”她想，“我还是赶快到法国去旅游吧。”到了法国巴黎，那里阳光明媚，人们在公园里散步，但在巴黎没逗留多久，她又来到德国，在莱茵河畔，她看见农民们正在收葡萄。然后，她又朝着意大利爬去，一直爬到像长靴似的亚平宁半岛的最南端。由于失去平衡，她滑了下来。她没有掉进意大利周围的蓝色海洋里，而是掉到摆放着地球仪的桌子上。
这时，蚂蚁仰面朝天。“啊！”她想，“现在令人开心的环球旅行结束了。我原来还想去中国和非洲，还想去澳大利亚，但做不到的事也不能强求，人要知足。”
此后，蚂蚁又爬到窗台板上，经过房墙和灌木丛，又回到地下室楼梯下面她的姐妹们那儿。她向姐妹们讲述了她那非凡的环球旅行，所有的蚂蚁都好奇地听着。她越说越夸大，谁听了几乎都相信她真的从阿拉斯加爬到了意大利，游遍了半个世界。
1、给下面的多音字注音并组词。
着 （ ） 散 （ ）
） （ ）
强 ） 漂（ ）
） （ ）
2、文中出现了哪些国家的名字？你能找出三个写在下面的横线上吗？
3、选择恰当的词语填入括号内。
（1） 旅行 航行
于是，蚂蚁开始了她的环球（ ）。
“东风”号大轮船在江海中（ ）。
（2） 弥漫 散漫
早晨，大雾（ ），几米之外谁也看不清楚谁。
张正同学自由（ ），挨了班长的批评。
（3） 兴致勃勃 生机勃勃
春回大地，大自然到处呈现出一派（ ）的景象。
于是，她（ ）地“乘船”漂过大西洋。
4、仔细阅读有关语段，回答以下问题。
（1） 蚂蚁说：“我生下来就是干大事的。”对于蚂蚁的这句话你有什么看法？
（2） 蚂蚁并蚂蚁去过她所说的那些地方，可是她为什么还要自吹自擂呢？想想看。
5、蚂蚁明明是在吹牛，可是她自己并没有意识到，这是为什么？请写出你的见解。
蚂蚁生态形态
1、蚂蚁的外部形态：
蚂蚁属昆虫纲、膜翅目、蚂蚁科类群。蚂蚁的身体分为头、胸、腹三部分，有6足体光滑或有毛。触角膝状，4-13节，柄节很长，末端2-3节膨大。腹部第1节或1、2节呈结状。有翅或无翅。前足的距大，梳状，为净角器（清理触角用）。蚂蚁的个头因种类不同相差很大，大的超过花生米，小的只有芝麻般大，从身体的颜色来看，有红、黑、褐、黄等多种，少数还有金属光泽。
2、蚂蚁的生命史：蚂蚁的一生要经历卵、幼虫、蛹和成虫几个阶段，发育全过程大约要经过8至10周的时间。如小黄家蚁一年能繁殖4。5代。在温度适合，如25℃到27℃条件下，卵期7．5天，幼虫期1 8·5天，前蛹期8天，蛹期9天，完成一代其需38天。
3、蚂蚁的种类：蚂蚁是地球上数量最多、最常见的昆虫。是一种人们十分熟悉的动物，它的踪迹几乎遍布全球，世界上已知有13000多种。全世界已知蚂蚁有12000一14000种。我国有54亚种138种53变种，已确定的蚂蚁种类有600多种。我国室内常见的蚂蚁有11种：常见的有小黄家蚁、菱结大头蚁、印大头蚁、路舍大头蚁和剑形虹臭蚁等。以小黄家蚁最常见，对人类最具危害。
