基于改进的蚁群算法在分类规则中的应用研究

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1、重庆理工大学硕士学位论文基于改进的蚁群算法在分类规则中的应用研究姓名：黄丽丰申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：王越2010-06-01摘要摘要MarcoDorigo等学者提出了模拟蚂蚁群体智能行为的蚁群算法。它是神经网络、遗传算法等之后的又一种对解决组合优化问题、指派问题、调度问题都取得良好效果的优化算法。仿真实验表明，蚁群算法在解决优化问题的良好效果，使得它在数据挖掘中的数据分类算法也取得了不错的应用效果，但蚁群算法自身还存在求解收敛过早、易于陷入局部最优等问题。本文主要研究对蚁群算法优化策略的改进以及进一步对蚁

2、群数据分类模型进行改进，主要工作如下。首先，对蚁群算法的基本原理进行深入研究，在对蚁群算法近年来的研究进展进行总结，深入分析归纳蚁群算法的优点和存在的不足，对不足的地方进行改进策略研究，提出了NIAS改进算法，并将其应用于旅行商问题（TSP）。通过对蚁群搜索路径的相交性检测并调整路径选择策略，目的在于提高蚁群的最优解求解能力。同时通过对蚁群相交路径的信息素更新策略的变化，将路径之间的关系引入到对信息的更新机制中，从而提高算法的求解空间，和避免算法的过早收敛问题。实验表明，改进算法可提高在求解TSP问题上的性能。其次，针对目前蚁群

3、算法在数据分类上的应用和研究，并结合蚁群算法自身的特点，在Ant-Miner分类算法的基础上，进行了两个方面的改进：对发现规则修剪采用随机组合的方式对属性节点进行规则质量的比对，从而保证在发现规则的基础上获得最佳的规则；同样是为了避免算法的早熟问题，在信息素的更新机制在除了对规则上属性节点要加强信息素之外，同时对规则质量高但并添加到发现规则中的属性节点同样进行信息素的增强。试验表明，相比基本的蚁群分类算法，改进的算法付出了一定代价，但对数据分类的效果明显优于传统的基本算法。关键字：旅行商问题；群体智能；蚁群算法；数据分类；蚁群分

4、类算法。AbstractAbstractMarcoDorigoandotherscholarshaveproposedanalgorithmofantcolonyoptimization,thealgorithmissimulatedtheintelligentbehaviorofantcolony.Aftertheneuralnetworks,geneticalgorithms,itsolvingthecombinatorialoptimizationproblem,assignmentproblem,schedulingpr

5、oblemalsohasagoodresultsinthisoptimizationalgorithm.Experimentsshowthatantcolonyalgorithmhassogoodperformance,makingitinthedataminingalgorithmfordataclassificationapplicationsalsogetgoodresults,buttheantcolonyalgorithmisalwayssoeasytoconvergencetotheshorterpath.Thewo

6、rkincludesasfollow:First,throughin-depthstudyonthebasicprinciplesofantcolonyalgorithmandsummarizerecentprogress,analyzingtheadvantagesanddisadvantages,weimprovethestrategyofalgorithm,andproposesanalgorithmofNIAS.It’sappliedtothetravelingsalesmanproblem(TSP).Searchpat

7、hthroughtheintersectionoftheantcolonydetectionandadjustthepathselectionstrategiesaimedatimprovingtheabilityofantcolonytosolvetheoptimalsolution.Andtheintersectionwillchangethepheromoneupdatestrategy.Experimentsshowthattheimprovedalgorithmcanimprovetheperformanceofsol

8、vingtheTSPproblem.Second,combiningwiththeACO,therearetwowaysofimprovingtheAnt-Mineralgorithmtoclassificationrulesfromdata:comparing