Este algoritmo é um associado da família de algoritmos de colônia de formigas, dentro dos métodos de inteligência de enxames. A idéia original foi diversificado pra responder a uma ampla classe de dificuldades numéricos, e como repercussão, surgiram com grande quantidade de novos dificuldades, baseando-se em inmensuráveis aspectos do modo das formigas. Em nosso mundo natural, as formigas (inicialmente) vagueiam de modo aleatória, ao acaso, e, uma vez encontrada comida voltam à colônia deixando um rastro de feromônio. Se novas formigas acham este caminho, é possível que elas não continuem andando aleatoriamente, pode ser que estas seguirem o rasto de feromonas, voltando e reforzándolo se estas estão comida finalmente.
no entanto, com o passar do tempo o rasto de feromonas começa a evaporar, reduzindo dessa forma a tua potência de atração. Quanto mais tempo você tome uma formiga viajar pelo caminho e regressar mais uma vez, mais tempo têm as feromonas pra evaporar. Um caminho curto, em comparação, é tornado mais frequentemente, e, assim sendo, a densidade de feromonas torna-se maior em caminhos curtos do que os longos.
A evaporação de feromônio também possui a vantagem de impedir convergências dos ótimos locais. Se não tiver evaporação em absoluto, os caminhos escolhidos para a primeira formiga tenderiam a ser excessivamente atraentes pras seguintes formigas. Neste caso, o espaço de busca de soluções seria restrito.
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3. As formigas tomam a rota mais curta, e largas porções de outras rotas começam a perder teu rastro de feromônio. Em uma série de experimentos numa colônia de formigas, onde existe a seleção de duas rotas de distâncias diferentes, que levam até a fonte de alimento, os cientistas observaram que as formigas tendem a utilizar o caminho mais curta. 1. Uma formiga (chamada de “blitz”) vaga de modo aleatória ao redor da colônia.
2. Se esta encontra-se uma referência de comida, retorna à colônia de modo mais ou menos direta, deixando atrás de si um rasto de feromonas. 3. Estas feromonas são atraentes, as formigas mais próximas serão atraídas por elas e seguirão a pista de forma mais ou menos directa.
4. Voltando à colônia essas formigas terão fortalecido desta rota. 5. Se existem 2 caminhos pra comparecer à mesma fonte de alimentos, deste modo, em uma mesma quantidade de tempo dado, o percurso mais curto será percorrida por mais formigas que a rota mais longa. 6. O rumo mais curta terá aumentado em quantidade de feromonas e, desta maneira, começa a ser mais atraente. 7. O rumo mais longa irá desaparecendo graças a que as feromonas são voláteis. 8. Finalmente, todas as formigas terão estabelecido e escolhido a rota mais curto. As formigas usam o recinto como meio de intercomunicação. Trocam dicas de maneira indireta, mediante depósito de feromônio em sua trajetória, detalhando o estado de teu trabalho.
A informação trocada tem um lugar recinto, só uma formiga, localizada perto de onde as feromonas foram depositadas vai ter uma percepção destas. Este sistema é conhecido como “Estigmergia (Stigmergy)” e ocorre em diversas sociedades animais (esse sistema foi estudado no caso da construção dos pilares a respeito de os ninhos de cupins). O aparelho pra definir um defeito demasiado complexo pra ser abordado por formigas apenas é um ótimo modelo de um sistema auto-ajeitado. Este sistema é fundado no feedback afirmativo (o depósito de feromônio atrai novas formigas e estas fortalecerão desta feedback) e a realimentação negativa (dissipação da rota por evaporação). Teoricamente, se a quantidade de feromônio foi a mesma em todas os trajetos durante todo o tempo, nenhum caminho foi escolhido.
porém, por causa um feedback, uma ligeira alteração numa aresta amplificará e logo é permitido escolher um caminho. O algoritmo irá se mover de um estado instável em que nenhuma aresta é mais forte que a outra, a um estado estável onde uma rota é composta pelas arestas mais fortes. A filosofia básica do algoritmo envolve o movimento de uma colônia de formigas, a começar por diferentes estados do defeito influenciado por 2 políticas de decisão a grau lugar, rotas e atração.
desta forma, cada formiga incrementalmente constrói uma solução do defeito. Quando uma formiga cheia de uma solução, ou ao longo da fase de construção, as formigas avaliam a solução e modificam o valor da rodovia sobre isto as componentes utilizadas na solução.