***3
یکی از مسائلی که به وسیله ی زیست شنا سان مورد مطالعه قرار گرفته است درک این موضوع است که چگونه موجودات تقریبا کور مانند مورچه ها کوتاه ترین مسیر را از لانه ی خود تا منبع غذا و بر عکس پیدا می کنند.آنها پی بردند که یک رسانه برای ابلاغ اطلاعات بین تک تک مورچه ها مورد استفاده قرار می گیرد و برای تصمیم گیری درمورد اینکه کدام مسیر را انتخاب کنند به کار می رود که آن رسانه بو(اثر) ماده ای به نام فرومون.
الگوریتمهای لانه ی مورچه از جمله روشهای مکاشفه ای هستند که برای حل مسایل بهینه سازی سخت پیشنهاد شده اند.
این الگوریتم ها در آغاز از رفتارهای اجتماعی پشت سرهم قرار گرفتن و تعقیب کردن الهام گرفته شد، که در جامعه ی مورچگان مشاهده گردید. یک اجتماع از عامل های ساده (مورچه ها) به طور غیر مستقیم از طریق تغییرات پویای (دینامیکی) محیط ارتباط برقرار می کنند (رد پاهایی از فرومون) و بنابراین بر اساس تجربه ی اجتماعی آنها، یک راه حل برای یک مسئله ارائه می دهند.
در این مطالعه مدل کاوش مورچه ها Meta-Heurestic انتخاب شده است و درابتدا به مطالعه الگوریتمهای ساده سپس سیستم AS (ant system) و سیستمACS (ant colony system) و MMAS(max-min ant system) شرح داده می شود.
***4
یک مورچه در حال حرکت مقداری فرومون دراندازه های گوناگون از خود بر روی زمین باقی می گذارد و بدین ترتیب مسیر را به وسیله ی بوی این ماده مشخص
می سازد. هنگامی که یک مورچه به طور تصادفی و تنها حرکت میکند با روبه رو شدن با مسیری که توسط مورچه یا مورچه های قبلی انتخاب شده و دارای بوی فرومون است به احتمال زیاد آن را انتخاب می کند و با فرومونی که خود بر جای می گذارد بوی آن را در مسیر مذکور تقویت می نماید.
وقتی رفتار جمعی پدید میآید، گونه ای از رفتار خود تقویتی است، یعنی هرچه مورچه ها بو(اثر) ماده ی مذکور را دنبال کنند آن بو برای مورچه های پیرو آنها جذاب تر خواهد بود. فرایند گفته شده به وسیله ی یک حلقه توصیف می شود، یعنی احتمال اینکه یک مورچه یک مسیر را انتخاب کند متناسب باتعداد مورچه هایی که قبلا آن مسیر را انتخاب کرده اند ،افزایش مییابد.
***5
ایده این است که اگر در یک نقطه معین یک مورچه مجبور است از بین مسیرهای مختلف یکی را انتخاب کند، مسیرهایی را که توسط مورچه های قبلی بیش تر انتخاب شده اند، به عبارت دیگر سطح بوی آنها بالاتر است، با احتمال بیشتری انتخاب خواهد کرد. به علاوه سطح فرمون بالاتر معادل مسیرهای کوتاهتر خواهد بود.
الگوریتم های مورچه های مصنوعی به طور افزایشی با اضافه کردن به جا و مناسب مولفه های راه حل تعریف شده به راه حل جزئی مورد نظر، راه حلهایی را می سازند.
***7
در تصویر بالا مسیرهای متفاوت برای غذایابی دیده می شود.و تعداد مورچه ها و A و B مسیرهای در زمان t جستجو برای یافتن مسیر آغاز و در زمان t+1، مسیر پیدا شده و فرمول مورد استفاده :
رابطه:1-1
cکمیتی غیر اکتشافی برای مقدار جذب فرمون است و تحت تاثیر فرمون ذخیره شده در فرآیند است.و باتعداد مورچه ها نسبت مستقیم دارد.در اثر تجربه مقدار برای a=2 و c=20 است.
اگر پس مسیر A بهتر از B است.
اگر دو مسیر یکسان باشند مسیر بصورت تصادفی و تعداد مورچه ها یکسان باشد در بیشتر موارد مسیر کوتاهتر بعد از مدتی پیدا می شودو مقدار فرمون مسیر کوتاهتر بیشتر از مسیر دیگر است.