أرشيف

خوارزمية النمل

المصدر

النمل، ذلك المخلوق الصغير الذي لا يكاد يخلو مكان على الكوكب منه، يعمل بشكل متواصل، ويتنقل بين مختلف الأماكن، بحثا عن الطعام. حين تجد نملة بقايا طعام في مكان ما لا يمضي وقت إلا حتى يمكن ملاحظة كم كبير من النمل يتسابق للحصول على قطعة من ذلك الطعام. تأخذ كل نملة حصة من ذلك الطعام، لتعود بها إلى مملكتها. في بداية الأمر قد تبدو حركة النمل عشوائية بين الطعام ومملكته، وقد يسلك النمل طريقا غير مختصر، للوصول لمملكته، ولكن الذي يدعو للدهشة أنه بعد مضي وقت قصير من تردد النمل على الطعام يبدأ في الاصطفاف في خط مستقيم، يكاد يكون أقصر الطرق بين مملكته والغذاء.
الأسلوب التي يتبعه النمل في تحديد أقصر الطرق بين مملكته والطعام يتم بفرز مادة كيميائية على طريقه فى أثناء سيره. يفرز النمل هذه المادة ليرسم الطريق بين الغذاء ومملكته، وفي كل مرة تمشي نملة في المسار نفسه تفرز المزيد من تلك المادة. في بداية الأمر يكون مسار النمل عشوائيا، إلا أن النملة التي رسمت مسارا أقصر تستطيع قطع المسافة بين الطعام ومنزلها في وقت أوجز، وبالتالي تستطيع العودة للمشي على المسار نفسه مجددا، فتفرز المزيد من تلك المادة على مسارها. ذلك ينتج عنه أن المسارات الأقصر تحصل على كم أكبر من المادة التي يفرزها النمل، وكلما زادت هذه المادة على مسار ما كلما تم استقطاب المزيد من النمل للمشي في المسار نفسه، وهذا هو ما يجعل النمل يبدأ في الانتظام في مسار مختصر بعد أن كان يمشي بشكل عشوائي.
خوارزمية مملكة النمل تم ابتكارها منذ التسعينيات، وهي تعمل بالنظام نفسه آنف الذكر. كانت هذه الخوارزمية يطلق عليها الدكتور ماركو دوريجو (Marco Dorigo) من جامعة بروكسل الحرة (Free University of Brussels) «نظام النمل» آن ذاك. وقد تم استخدام هذه الخوارزمية فى البحث عن أفضل الحلول لعدد كبير من التحديات.
فمثلا يمكن لشركة الكهرباء رسم مسار لفريق الصيانة الذي يلزمه المرور على عدد من المواقع في وقت وجيز. في هذه الحالة، تطلق الخوارزمية نملا افتراضيا يجوب كل الطرق المحتملة بشكل عشوائي، ثم تسجل الخوارزمية كل المسارات المتبعة، وفي كل مرة يتم إطلاق نمل افتراضي يتم تقليص المسافة اللازمة للوصول للوجهة النهائية بالطريقة نفسها التي يتبعها النمل الحقيقي. وبهذه الخوارزمية تتمكن الشركة من تحديد مسار العمل الأقصر لفريق الصيانة.
Next Page >

عن مصدر الخبر

المصدر

Editor

Ads Here