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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/84647| Tipo: | TCC |
| Título: | Algoritmo genético paralelo: uma abordagem memética em ilhas |
| Autor(es): | Viana, Lucas Warley Rodrigues |
| Orientador: | Rezende, Cenez Araújo de |
| Palavras-chave em português: | algoritmos genéticos paralelos;algoritmos meméticos;modelo em ilhas;problema de roteamento de veículos com capacidade;openMP |
| Palavras-chave em inglês: | parallel genetic algorithms;memetic algorithms;island model;capacitated vehicle routing problem;openMP |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO |
| Data do documento: | 2026 |
| Citação: | VIANA, Lucas Warley Rodrigues. Algoritmo genético paralelo: uma abordagem memética em ilhas. 2026. 70 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Ciência da Computação) - Universidade Federal do Ceará, Russas, 2026. |
| Resumo: | Este trabalho investiga a aplicação de Algoritmos Genéticos Paralelos de natureza memética na resolução do Problema de Roteamento de Veículos com Capacidade (CVRP), um problema clássico de otimização combinatória amplamente estudado na literatura. A abordagem proposta utiliza o modelo em ilhas, no qual múltiplas subpopulações evoluem de forma parcialmente independente, realizando trocas periódicas de indivíduos por meio de mecanismos de migração, com o objetivo de preservar a diversidade genética e mitigar a convergência prematura. O algoritmo desenvolvido incorpora operadores genéticos específicos para problemas de permutação, diferentes estratégias de seleção e um operador de busca local baseado no método 2-opt, caracterizando uma abordagem memética. A paralelização é implementada em ambiente de memória compartilhada por meio da biblioteca OpenMP, permitindo a avaliação do impacto de distintas topologias de comunicação entre ilhas, como anel e malha. Os experimentos realizados com instâncias clássicas do CVRP analisam tanto a qualidade das soluções obtidas quanto o comportamento computacional da abordagem paralela, considerando métricas como tempo de execução, speedup e eficiência, de forma complementar. Os resultados indicam que o modelo em ilhas contribui positivamente para a obtenção de soluções de maior qualidade, ao mesmo tempo em que apresenta ganhos computacionais consistentes em ambientes multicore. |
| Abstract: | This work investigates the application of parallel memetic genetic algorithms to solve the Capacitated Vehicle Routing Problem (CVRP), a classical combinatorial optimization problem widely studied in the literature. The proposed approach adopts the island model, in which multiple subpopulations evolve in a partially independent manner, periodically exchanging individuals through migration mechanisms in order to preserve genetic diversity and mitigate premature convergence. The developed algorithm incorporates genetic operators tailored for permutation-based problems, different selection strategies, and a local search operator based on the 2-opt method, characterizing a memetic approach. Parallelization is implemented in a shared-memory environment using the OpenMP library, allowing the evaluation of the impact of different communication topologies between islands, such as ring and mesh. The experimental results obtained from classical CVRP benchmark instances analyze both the quality of the solutions and the computational behavior of the parallel approach, considering metrics such as execution time, speedup, and efficiency in a complementary manner. The results indicate that the island model contributes positively to achieving higher-quality solutions, while also providing consistent computational gains in multicore environments. |
| URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/84647 |
| ORCID do(s) Autor(es): | Orcid: https://orcid.org/0009-0002-7649-0678 |
| Currículo Lattes do(s) Autor(es): | https://lattes.cnpq.br/4464979636441506 |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| Aparece nas coleções: | CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO - RUSSAS - Monografias |
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