Optimización por colonias de hormigas


untitled.pngLas hormigas, evolucionaron de antepasados similares a una avispa a mediado del cretáceo, hace 110 y 130 millones de años, diversificándose tras la expansión de las plantas con flor por el mundo. Son uno de los grupos zoológicos de mayor éxito, cerca de 14000 especies. Se identifican por sus antenas en angulo y su estructura en tres secciones con una estrecha cintura.

Forman colonias desde una docena de individuos predadores hasta colonias muy organizadas compuestas por millones de individuos.

Sus sociedades se caracterizan por la división del trabajo, la comunicación. Estos paralelismos con las sociedades humanas son fuente  de ideas y objeto de estudios. Una de esas ideas u objeto de estudio, esta basado en la forma que las hormigas encuentran el camino mas corto entre su nido y la fuente de alimento.

La comunicación entre hormigas se produce mediante señales químicas volátiles que perciben a través del olfato y sustancias solubles que distinguen con el gusto. Estas sustancias reciben el nombre de fenomenal y son almacenadas en glándulas exocrinas especiales.

Característica que ha sido utilizada para la solución de problemas de optimizacion, en ciencias de la computación y en investigación operativa, como puede ser encontrar los mejores caminos o rutas en grafos, llamado la optimizacion  por colonias de hormigas (OCH)

La optimizacion por colonias de hormigas(OCH) es un método meta-heurìstico basado en el comportamiento ideal del insecto. Esta compuestos por algoritmos utilizados para obtener soluciones a problemas complejos.

Los algoritmos OCH son programas constructivos, en cada iteración del algoritmo cada hormiga artificial construye una solución al problema a través de un grafo, cada arista representa posibles opciones que el insecto puede tomar.

Ejemplos:

El problema del viajero : Este consiste en que un viajante desea encontrar el camino mas corto para visitar a sus clientes, ubicados en diferentes ciudades para luego retornar a la ciudad que partió, la partida debe ser desde una ciudad aleatoria.

 El problema de la mochila: Modela una situación análoga a llenar una mochila, donde cada objeto considerado tendrá un peso y valor especifico, buscando maximizar la cantidad de objetos en la mochila sin superar su capacidad.

Problema de enrutamiento de vehículos : Este problema es una extensión del problema del viajero.

meta-heurística: Las meta-heurísticas generalmente se aplican a problemas que no tienen un algoritmo o heurística específica que dé una solución satisfactoria; o bien cuando no es posible implementar ese método óptimo.

Algoritmo: Conjunto ordenado de operaciones sistemáticas que permite hacer un cálculo y hallar la solución de un tipo de problemas.

Grafo: Representación simbólica de los elementos constituidos de un sistema o conjunto, mediante esquemas gráficos.

 

BIBLIOGRAFIA:

OPTIMIZACION POR COLONIA DE HORMIGAS: APLICACIONES Y TENDENCIAS- CARLOS ARTURO ROBLES ALGARIN

HORMIGA: WIKIPEDIA.ORG

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2 Respuestas a “Optimización por colonias de hormigas

  1. Me parece fascinante la organización de las hormigas, sin duda allí hay mucho para vincular con el mundo organizacional. No obstante, no me de queda claro los ejemplos que hacés referencia en el texto. Sería bueno encontrar algunos caso más prácticos y reales.

  2. Me gusto mucho el concepto de estudiar la forma de como se organizan las hormigas, que viven en colonias organizadas, donde tienen rangos sociales y cada una desempeña un rol especifico, y como se pueden llevar estos conceptos a la vida organizacional y la vida diaria también.

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