記事「母集団最適化アルゴリズム：Intelligent Water Drops (IWD)アルゴリズム」についてのディスカッション

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この記事では、無生物由来の興味深いアルゴリズム、つまり川床形成プロセスをシミュレーションするIntelligent Water Drops (IWD)について考察しています。このアルゴリズムのアイデアにより、従来の格付けのリーダーであったSDSを大幅に改善することが可能になりました。いつものように、新しいリーダー（修正SDSm）は添付ファイルにあります。

IWDは、水滴が川の流れを変えることによって目的地までの最適な経路を見つけるモデルです。これは、3つの重要なパラメータによって促進されます。落下速度によって、川底の土壌も捕らえることができます。速度が速いほど、各滴が運べる土壌の量は多くなり、それぞれ後続のエージェントにとって自由な経路となります。土壌がないところでは流量が増えます。最適な経路とは、最高速度に到達できる土壌の量が最も少ない経路のことです。IWDの助けを借りて、最適化戦略を実行することが可能です。無作為なエージェントが、川の流れを変え、土壌が全くなく、エージェントの流量が可能な限り最大になるような最適な経路を作るように、インテリジェントに相互作用します。

基本原則

  • 水滴は土壌の少ない道を好む
  • 水滴は、水源から目的地までの道のりで、複数の経路の中から選択することを強いられた場合、より短い経路を好みます。
  • 道の難易度は土壌の量によって決まります。土壌が多い道は難しく、土壌が少ない道は簡単とみなされます。

自然界では、川でたくさんの水滴が巨大な塊（水滴の群れ）を形成しているのが観察されます。自然の川が流れる道は、水滴の群れによって作られました。水滴の群れ（川）は、群れによって大きく変化した環境の一部であり、将来も変化する可能性があります。さらに、環境そのものが水滴の通り道に大きな影響を与えます。それらは河岸の抵抗に直面しています。例えば、水滴の大群は、柔らかい土壌を構成する部分よりも、硬い土壌を構成する部分によって抵抗されます。川の自然な流れは、水滴とその動きに抵抗する環境との競争の結果です。

作者: Andrey Dik

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