lunes, 10 de septiembre de 2012


Swarm Intelligence



¿Que es swarm intelligence?
La inteligencia de enjambre (Swarm Intelligence) es una técnica de inteligencia artificial que involucra el estudio del comportamiento colectivo en sistemas descentralizados y auto-organizados, el cual surge de las interacciones entre los individuos de una determinada población.

 ¿Qué significa PSO?
La optimización del enjambre de la partícula (PSO) es un algoritmo de optimización global para hacer frente a problemas en los que la mejor solución puede ser representa como un punto o la superficie en un espacio n-dimensional. Las hipótesis se trazan en este espacio y sembradas con velocidad inicial, así como un canal de comunicación entre las partículas (Parsopulos 2002).Las partículas se mueven a través del espacio de soluciones, y se evalúan de acuerdo a algún criterio de conveniencia después de cada paso de tiempo. Con el tiempo las partículas son aceleradas hacia aquellas partículas dentro de su grupo de comunicación que tienen mejores valores de fines. La principal ventaja de este enfoque en otras estrategias de minimización mundial tales como el recocido simulado es que el gran número de miembros que componen el enjambre de partículas que la técnica impresionantemente resistente al problema de los mínimos locales (Clerc 2006)

¿Cuales son las características de una partícula?
En una población (enjambre) las partículas (insectos) actúan de agentes de búsqueda, se mueven en el espacio de soluciones guiadas por los miembros del enjambre que han obtenido las mejores posiciones. El numero de partículas esta entre 20 y 40. Cada partícula i se comunica con un entorno N(i) Este entorno puede ser parte o todo el enjambre, y puede variar dinámicamente. La estructura de los entornos puede tener una topología anular en la que cada partícula se relaciona con dos, una topología en forma de estrella en la que cada partícula se relaciona con todas. 

¿Cuáles son los dos valores que influyen en la posición de la partícula?
La velocidad y su posición inicial 


¿Qué parámetros involucra el algoritmo de PSO?
Número de partículas, dimensiones de las partículas, rango de las partículas, factores de aprendizaje, condición de terminación, inercia

¿Qué tipos de problemas pueden resolverse con PSO?
Se introduce para evitar que la corriente x queden atrapados en mínimos locales. Estudio preliminar sobre el problema n-reinas muestra que el PSO modificado es prometedor para resolver los problemas de satisfacción de restricciones.


¿Qué significa ACO?
(Ant colony optimization)  Optimización mediante Colonias de Hormigas 

¿Qué metáfora es la que se sigue en la ACO?
La metáfora natural de una colonia de hormigas ha sido utilizada para definir un Sistema de Hormigas (Ant System), una familia de algoritmos distribuidos para optimización combinatoria. Simples agentes computacionales, llamados hormigas, intercambian información para encontrar buenas soluciones, en este trabajo, para el conocido paradigma del Cajero Viajante (TSP - Traveler Salesman Problem).

¿Qué papel juega la feromona en la ACO?
Al moverse, una hormiga real deposita una substancia denominada feromona, marcando el camino que fue recorrido. Inspirado en esta metáfora, Ant System utiliza una matriz de feromonas para establecer comunicación indirecta entre las diversas hormigas, facilitando la búsqueda de buenas soluciones.El presente trabajo propone ofrecer a las hormigas un conocimiento previo de las características del problema, escalando la matriz de feromonas a partir de la matriz de distancias para el algoritmo conocido como Ant Quantity y disminuir considerablemente los tiempos de ejecución al paralelizar el algoritmo Ant Cycle, en un ambiente típicamente asíncrono.

¿Qué tipo de problemas pueden resolverse con ACO?
Problemas de optimización combinatoria, es decir; encontrar un objeto matemático finito (por ejemplo, un vector de bits o permutación) que maximice o minimice una función especificada por el usuario.

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