Publicação
Introdução ao estudo da paralelização de algoritmos de planeamento operacional com métodos genéticos
| Resumo: | Os Algoritmos Genéticos são técnicas de optimização, baseadas na selecção natural, que se têm vindo afirmar nos últimos anos. Existem já diversas aplicações a situações reais, com resultados bastante bons. Actualmente, com a popularização de pacotes de software para paralelização de aplicações, como o PVM, surge como natural a sua utilização na paralelização dos algoritmos genéticos. Existem várias modelos para a paralelização de algoritmos genéticos. Neste trabalho apresenta-se um estudo do software PVM, utilizando-o, numa primeira fase, para a paralelização do algoritmo de ordenação MergeSort, o que nos serviu como um bom teste para ele. No que se seguiu, verificamos a existência de viabilidade na paralelização do algoritmo genético canónico, utilizando um sistema com quatro estações de trabalho (workstations). Para isso foi feito o estudo do Algoritmo Genético Canónico, não especializado, para a resolução de um problema do caixeiro viajante de 70 cidades, sendo este bastante complexo. Posteriormente paralelizamos o algoritmo, utilizando o modelo do algoritmo genético grosseiro. Realizamos testes alterando os valores dos vários parâmetros e verificamos a obtenção de melhores resultados com o aumento do número de ilhas e com migração. Verificamos ainda que as melhorias em relação ao algoritmo sequencial foram mais acentuadas com a utilização de populações pequenas - da ordem dos 12%; com a utilização de populações grandes as melhorias foram poucas - cerca de 2%. Quanto ao tempo de execução em paralelo, verificamos que o tempo necessário à obtenção de soluções análogas às do algoritmo sequencial, corresponde aproximadamente à divisão do tempo sequencial pelo número de processadores. |
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| Autores principais: | Azevedo, Ana |
| Assunto: | Algoritmos paralelos Métodos genéticos |
| Ano: | 1997 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Instituto Politécnico do Porto |
| Idioma: | português |
| Origem: | Repositório Científico do Instituto Politécnico do Porto |
| Resumo: | Os Algoritmos Genéticos são técnicas de optimização, baseadas na selecção natural, que se têm vindo afirmar nos últimos anos. Existem já diversas aplicações a situações reais, com resultados bastante bons. Actualmente, com a popularização de pacotes de software para paralelização de aplicações, como o PVM, surge como natural a sua utilização na paralelização dos algoritmos genéticos. Existem várias modelos para a paralelização de algoritmos genéticos. Neste trabalho apresenta-se um estudo do software PVM, utilizando-o, numa primeira fase, para a paralelização do algoritmo de ordenação MergeSort, o que nos serviu como um bom teste para ele. No que se seguiu, verificamos a existência de viabilidade na paralelização do algoritmo genético canónico, utilizando um sistema com quatro estações de trabalho (workstations). Para isso foi feito o estudo do Algoritmo Genético Canónico, não especializado, para a resolução de um problema do caixeiro viajante de 70 cidades, sendo este bastante complexo. Posteriormente paralelizamos o algoritmo, utilizando o modelo do algoritmo genético grosseiro. Realizamos testes alterando os valores dos vários parâmetros e verificamos a obtenção de melhores resultados com o aumento do número de ilhas e com migração. Verificamos ainda que as melhorias em relação ao algoritmo sequencial foram mais acentuadas com a utilização de populações pequenas - da ordem dos 12%; com a utilização de populações grandes as melhorias foram poucas - cerca de 2%. Quanto ao tempo de execução em paralelo, verificamos que o tempo necessário à obtenção de soluções análogas às do algoritmo sequencial, corresponde aproximadamente à divisão do tempo sequencial pelo número de processadores. |
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