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Les algorithmes

fourmis1

Les algorithmes fourmis

Laurane

M argot

Lorane.Margot@etu.univ-savoie.fr

Mars 2006

Les algorithmes

fourmis2 Plan

Qu'est ce qu'un système multi -

a gents ?

Comportements modélisés :

Le forage (algorithmes ACO)

Le rangement

Le transport collaboratif

La division des tâches

Conclusion

Les algorithmes

fourmis3

Qu'est ce qu'un système multi-agents ?

2 typ e s d'agents : désirs, croyances, comportement Les agents cognitifs

Représentation sym

b olique du monde

Raisonnement

agents intelligents Les agents réactifs

Représentation du monde limitée à

l eurs perceptions

Réflex

e intelligence collective

Les algorithmes

fourmis4

Les algorithmes fourmis

Principe :

Agents simples

Stigmergi

e G r a s s 1959)

Communication indirecte par le b

iais de modifications apportées à l'e n vi ronneme nt.

Comportements émergents

Histoire :

Années 90 : Apparition des pr

emiers algorithmes fourmis Ant S ystem

1992-1996)

2001-
2 006 : Swar m B ot http://www.swarm -bots.org/

Les algorithmes

fourmis5 Plan

Qu'est ce qu'un système multi -

a gents ?

Comportements modélisés :

Le forage (algorithmes ACO)

Le rangement

Le transport collaboratif

La division des tâches

Conclusion

Les algorithmes

fourmis6

Comportement de forage

T=0 : chemin NS : P NS = 1 T=1 : quantité phéromones en A/B coté C : 0 quantité phéromones en A/B coté L: 0 P ALB = P AC B T=2 : quantité phéromones en A/B coté

C : 2x

quantité phéromones en A/B coté L : x P ALB < P AC B

Phéromone

Sub s tance chimique é m ise par un individu (animal) et qui provoque un co mporte ment particul ier chez un autre individu de la mê me espèce comparables aux hormones. Hormone = d a ns l'organisme, Phéromones = l 'extérieur

Les algorithmes

fourmis7

Algorithmes ACO

Algorithmes ACO (Ant

Colony

Optimization) :

Métho

d es d'appro x imations (pas LA meilleure solution)

Stochastiques (aléatoires),

Distribuées.

Algorithmes :

Ant S ystem (1992 publié en 1996)

Elitist

A nt

System

(1992)

Max-Min

A nt

System

(1997) Ant C olony S ystem (1997)

Rank Based

A nt

System

(1999) Ap pr ox imate N on deterministic T ree S earch 1999)

Hyper Cube Framew

ork f o r

ACO (2001)

Les algorithmes

fourmis8

Le problème du voyageur de commerce

Enonc n points (villes)d ij distance entre les villes i et j chemin de longueur totale minimale qui passe exactement une fois par chaque point (et revienne au point de départ) ?

Formellement :Un graphe complet G = (V,A,f)

où

V = ensemble de sommets (villes)

A = ensemble d'arcs (routes entre les villes)f : A : fonction de coût sur les arcs (distance entre les villes par exemple). chemin hamiltonien qui minimise les coûts.

Les algorithmes

fourmis9 Le 1 er algorithme ACO : Ant S ystem

Initialisation :-

m fourmis sont pl acées au hasard dans les n vi lles calcul des distances d ij

Initialisation des phéro

m ones ij pour chaque "route"

Exécution :Tant que (¬Condi

t ion d'arrêt) 1.

Constru

c tion des chemins :

A chaq

ue pas, la fourmi k située dan s une ville i choisi une ville j du voisinage possibl e (vill es non visitées) selon la rè gle : ij = 1/d ij = valeur d'heuristi que et = p a ramètres 2.

Mise à

jour des phérom ones :

Évaporation

"ou b lier" les chemins les moins bons : ij (1- ij où = p a ramètre Qu alité d e la solution S k t r ou vée : ij ij + où 3.

Efface

r mémoire fourmis (vill es vi sitées)quotesdbs_dbs12.pdfusesText_18