Discussão do artigo "Algoritmos de otimização populacionais: algoritmo de gotas de água inteligentes (Intelligent Water Drops, IWD)"

MetaQuotes 2024.04.24 10:16

Novo artigo Algoritmos de otimização populacionais: algoritmo de gotas de água inteligentes (Intelligent Water Drops, IWD) foi publicado:

Neste artigo é analisado um algoritmo interessante chamado de gotas de água inteligentes (IWD), inspirado na natureza inanimada, que simula o processo de formação do leito de um rio. As ideias desse algoritmo permitiram melhorar significativamente o líder anterior da classificação, o SDS, e o novo líder (SDSm modificado), como de costume, pode ser encontrado no arquivo do artigo.

O IWD é um modelo no qual gotas de água encontram o caminho ótimo até o destino, modificando o leito do rio. Isso é facilitado por três parâmetros importantes. Devido à sua própria velocidade, as gotas são capazes de capturar solo do fundo do rio, e quanto maior a velocidade, maior a quantidade de solo que cada gota pode carregar consigo, consequentemente, o caminho se torna mais livre para os agentes subsequentes. A velocidade do fluxo aumenta onde não há solo a ser limpo. Um caminho pode ser considerado ótimo quando encontra menos solo e onde se pode desenvolver a maior velocidade possível. Com o IWD, pode-se implementar uma estratégia de otimização onde agentes aleatórios interagem inteligentemente uns com os outros de tal forma que, juntos, mudam o leito do rio e criam o caminho ótimo, onde não se encontra solo e a velocidade do fluxo dos agentes é a mais alta possível.

Princípios fundamentais:

uma gota de água prefere um caminho com menos solo do que caminhos com mais solo
uma gota de água prefere um caminho mais curto quando tem que escolher entre várias rotas do ponto de origem ao destino
a facilidade ou dificuldade de um caminho é determinada pela quantidade de solo presente, um caminho com mais solo é considerado difícil, enquanto um caminho com menos solo é considerado fácil.

Na natureza, muitas gotas de água são observadas em rios, onde formam grandes massas (enxames de gotas de água). Os caminhos pelos quais os rios naturais fluem foram criados por enxames de gotas de água. Enxames de gotas de água (rios) fazem parte do ambiente circundante, que foi significativamente alterado pelo enxame e também está sujeito a mudanças no futuro. Além disso, o próprio ambiente tem uma influência significativa nas rotas de viagem das gotas de água. Elas enfrentam resistência das margens do rio. Por exemplo, um enxame de gotas de água enfrenta mais resistência de partes do ambiente que consistem em solo duro do que de partes de solo macio. O leito natural de um rio é o resultado da competição entre as gotas de água e o ambiente que oferece resistência ao movimento das gotas de água.

Autor: Andrey Dik