Razón Artificial

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Optimización basada en colonias de hormigas

Escrito por adrigm el 31 de enero de 2010 en Inteligencia Artificial, Noticias, Programación | 5 Comentarios.

Muchas veces para resolver problemas de inteligencia artificial no hay nada como fijarse en la naturaleza. Uno de estos casos es la capacidad que tienen las hormigas  para encontrar el camino más corto entre la comida y el hormiguero, teniendo en cuenta que las hormigas son ciegas. Pero actuando como una colonia y no como individuos aislados consiguen el objetivo.

Las Hormigas en la naturaleza

Las hormigas son ciegas y salen del hormiguero en busca de comida sin nada que las oriente, van caminando a ciegas en busca de alimento hasta que lo encuentran, luego regresan al hormiguero y “comunica” al resto de las hormigas el camino hacia la comida y no solo eso, sino que ha medida que van más hormigas consiguen optimizarse para encontrar el camino más corto del hormiguero a la fuente de alimento. ¿Cómo es esto posible si son ciegas y no tienen un medio de comunicación entre ellas? La clave está en las feromonas.

Las hormigas al caminar van dejando tras de sí una sustancia llamada feromonas que aparte de servirle para encontrar el camino de regreso al hormiguero sirve para orientar a otras hormigas hacia la comida. Las hormigas tienden a seguir el rastro de feromonas de otros individuos de su especie. Las hormigas solo detectan las feromonas cuando están en contancto directo con ella, es decir, es un contacto local.

Optimizando el resultado

¿Y como pueden encontrar el camino más corto con este método? Fácil, las feromonas es una sustancia química que al pasar otra hormiga por el mismo lugar intensifica y si no pasa ninguna con el tiempo se evapora. Esto hace que entre más hormigas pasan por un lugar más feromonas tendrá ese camino y más deseable será para otras hormigas, en cambio en los caminos menos trancitados se van evaporando las feromonas haciendo que sean menos deseables.

En la imagen superior podemos ver dos caminos para llegar desde el hormiguero hasta la comida, en principio, las hormigas a ciegas elegirán aleatoriamente uno de las dos caminos como podemos ver en B. Es obvio que el camino superior es mucho más corto, esto produce que las hormigas que han optado por el camino superior lleguen y vuelvan más rápido a la comida que las que eligen el camino inferior, al ir y venir más rápido la cantidad de feromonas se verá reforzada más rápidamente y se evaporará mucho más despacio. Con esto se conseguirá que próximas hormigas a la hora de decidir uno de los dos caminos elijan el camino con más feromonas, reforzando el camino superior y hacienda cada vez menos atractivo el camino inferior.

Al cabo de un tiempo casi todas las hormigas irán por el camino superior como podemos ver en D.

Aquí hemos visto como las hormigas en la naturaleza sin comunicarse entre ellas son capaces de organizarse como una colonia para lograr un objetivo común. Los individuos por si solo no son nada, pero la suma de los agentes hacen un sistema muy eficaz, en el próximo artículo veremos como aplicar esto en un programa informático para encontrar el camino más corto.

5 Comentarios en "Optimización basada en colonias de hormigas"

  1. Kurai dice:

    Sugoi!!!!!!! *__*

  2. ESTA CHEVRE LO DE LAS HORMIGAS ENCONTRÉ LO QUE BUSCABA Y MÁS

  3. Hola, yo hace un tiempo diseñe un simulador del comportamiento de las hormigas al momento de buscar alimento. Pueden encontrarlo aquí:

    http://webspace.webring.com/people/br/raguirre/hormigas/antfarm/

  4. E Lopez P dice:

    Muy bueno

  5. E Lopez P dice:

    Muy bueno. Conceptualmente impecable

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