基于多种群的度约束最小生成树算法研究

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1、＂）。５８＇轉＾ＨＨ苗Ｉ４昏？■：＂。－节忡群自勺度约束最屯生谭５５ｒ工程観：歷服术若＾学习方式：全日制攻读化职攻读．作者姓名：逝塑，；＾ｆｅ：导师：苑齊国ｆ，企业副巾：张仁杰ＷｆｌＨＨＰ＇＾完成日期一？Ｈ：二。节年十二月＾Ｐ｜ＱｆｉＳ－ｉ独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究：ｎ作和取得的研究成果，除了文中特别加Ｗ标注和致谢之处外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不向含为巧得天津工业大学或巧他教育机构

2、的学位或证书而仲用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名签字日期；鳥月日＞／＾＾学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津工业大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权丢建王业丈筆，＿可＾将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送义论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：榮初扬？削巾签名：春蔓耗

3、Ｉ￣签宁Ｕ期：年月Ｕ签宁Ｕ期：月Ｕ衣／Ｇ３４年３衣｜学位论文的主要创新点一一、提出种改进多种群蚁群算法。该算法首次在多种群蚁群算法中加入在运行过程中蚁群可レッ动态产生新妈蚁并且该妈蚁搜索过程中采取只用启发式信息素进行搜索的改进蚁群算法，该算法使得蚁群算法易陷入局部最优的缺陷得Ｗ改进，同时加入最大最小蜗蚁系统等算法的策略对算法进行了优化，此外，在多种群蚁群中，种群之间通过信息嬌进行彼此之间的信息沟通，增加了解的多样性。二、首次将改进的多种群蚁群算法用于解决度约束最小生成树问题，通过多种群蚁群

4、探索、生成树的构造和生成树的优化Ｈ部分生成度约束最小生成树，并通过与其它同类算法的实验分析比较，证实一该算法有定的优越性。摘要当前，社会经济飞速发展，科学技术革故鼎新，社会资源的利用趋于寻求高效率和有效化的解决，最小生成树的研究在实际生活中得到了越来越广泛的应用一和认可－。度约束最小生成树ＤＣＭＳ个著名的ＮＰｈａｒｄ问题。因为现实（巧问题是应用问题的多样性和复杂性，经常是对最小生成树问题加Ｗ条件限制，因此这类度约束的最小生成树问题在实际研究领域得到了广泛的应用，如交通运输和计算机网络设计，都利用Ｄ

5、ＣＭＳＴ问题实现和解决。本论文针对ＤＣＭＳＴ问题进行了如下研究：本课题主要是采用基于多种群蚁群智能算法的改进方法实现度约束的最小生成树的构造，该算法流程主要包括多种群蚁群探索、生成树的构造和生成树的优化Ｈ部分。多种群妈蚁在搜索过程中算法利用蚁群寻找边集，如果妈蚁寻找最小生成树失败，针对此弊端首次采取产生新的蜗蚁且使该类妈蚁在搜索过程中采取只用启发式信息素捜索的策略防止蚁群算法陷入局部最优，之后将找到的边集利用Ｋｒｕｓｋａｌ算法构造最小生成树并利用局部优化算法对其进行局部优化，增加了解的多样性。在多种群

6、中，各个妈蚁种群通过信息贿进行自适应信息交流，采取动态改变信息素和设置干扰因子的策略增加路径选择的多样性，同时加入最大最小蜗蚁系统等算法的策略对蚁群算法进斤了优化，Ｗ此加快解的收敛程度和得到更多的解。并通过大量仿真实验证明，该算法在ＤＣＭＳＴ问题的最优解求解中解的优化方面有明显的优越性。关键词：多种群；蚁群算法；度约束最小生成树；Ｋｒｕｓｋａｌ算法；局部优化ＡＢＳＴＲＡＣＴＡｔｐｒｅｓｅｎｔ，１：ｈｅｒａｐｉｄｓｏｃｉａｌａｎｄｅｃｏｎｏｍｉｃｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｒｅｆｂｒｍａｎｄｉ

7、ｎｎｏｖａｔｉｏｎｏｆｓｃｉｅｎｃｅａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｕｓｅｏｆｓｏｃｉａｌｒｅｓｏｕｒｃｅｓｔｅｎｄｔｏｓｅｅｋｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｎｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｇｙ，ｔｅｃｈ打ｏｌｏｓｏｌｕｔｉｏ打ｓｒｅｓｅａｒｃｈｍｉ打ｉｍｕｍｓａｎｎｉｎｔｒｅｅｉｎｒｅａｌｌｉｆｅｈａｓｂｅｅｎｍｏｒｅ呂ｙ，ｐｇ＊－ｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄａｎｄＫｃｏｎｉｚｅｄＤｅｉｅｅｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄｍｉｎｉｍｕｍｓａｎｎｉｎｔｒｅｅＤＣＭＳＴｇｇｐｇ（）－－ｒｏｂｌｅｍ．

8、ｐｉｓａｗｅｌｌｋｎｏｗｎＮＰｈａｒｄｒｏｂ】ｅｍＢｅｃａｕｓｅｏｆ１：ｈｅｄｉｖｅｒｓｉｔａｎｄｃｏｍｌｅｘｉｔｐｙｐｙｏｆｔｈｅｒｅａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｂｌｅｍｓ，ｏｆｔｅｎｆｏｒ