PPGCC - Programa de Pós-graduação em Ciência da Computação
URI permanente desta comunidadehttp://www.hml.repositorio.ufop.br/handle/123456789/596
Navegar
4 resultados
Resultados da Pesquisa
Item Decision trees for the algorithm selection problem : integer programming based approaches.(2019) Vilas Boas, Matheus Guedes; Santos, Haroldo Gambini; Blum, Christian Clemens; Merschmann, Luiz Henrique de Campos; Silva, Rodrigo César Pedrosa; Toffolo, Túlio Ângelo MachadoEven though it is well known that for most relevant computational problems different algorithms may perform better on different classes of problem instances, most researchers still focus on determining a single best algorithmic configuration based on aggregate results such as the average. In this thesis, we propose Integer Programming based approaches to build decision trees for the Algorithm Selection Problem. These techniques allow the automation of three crucial decisions: (i) discerning the most important problem features to determine problem classes; (ii) grouping the problems into classes and (iii) select the best algorithm configuration for each class. We tested our approach from different perspectives: (i) univariate approach, where for each branch node, only one cutoff point of a feature is chosen and (ii) multivariate approach, where for each branch node, weights for multiple features are used (oblique decision trees). Considering the current scenario where the number of cores per machine has increased considerably, we also propose a new approach based on recommendation of concurrent algorithms. To evaluate our approaches, extensive computational experiments were executed using a dataset that considers the linear programming algorithms implemented in the COIN-OR Branch & Cut solver across a comprehensive set of instances, including all MIPLIB benchmark instances. We also conducted experiments with the scenarios/- datasets of the Open Algorithm Selection Challenge (OASC) held in 2017. Considering the first dataset and a 10-fold cross validation experiment, while selecting the single best solver across all instances decreased the total running time by 2%, our univariate approach decreased the total running time by 68% and using the multivariate approach, the total running time is decreased by 72%. An even greater performance gain can be obtained using concurrent algorithms, something not yet explored in the literature. For our experiments, using three algorithm configurations per leaf node, the total running time is decreased by 85%. These results indicate that our method generalizes quite well and does not overfit. Considering the results obtained using the scenarios of the OASC, the experimental results showed that our decision trees can produce better results than less interpretable models, such as random forest, which has been extensively used for algorithm recommendation.Item Grafo de conflitos : construção e aplicações em problemas de programação inteira.(2015) Brito, Samuel Souza; Santos, Haroldo GambiniEste trabalho explora a informação estrutural de relações entre variáveis binárias em problemas de Programação Inteira por meio de grafos de conflitos. Tal estrutura possui um papel fundamental na construção de métodos exatos e heurísticos de resolução. Nesse sentido, o presente trabalho propõe e desenvolve técnicas baseadas na análise de grafos de conflitos para obtenção de soluções factíveis e limites duais fortes para problemas de Programação Inteira. Foram desenvolvidas otimizações nas técnicas de detecção de conflitos, que permitiram a construção rápida de grafos densos mediante a análise de restrições. A obtenção de limites duais fortes para programas inteiros é realizada por uma rotina desenvolvida para geração de desigualdades válidas. Essa rotina é responsável por gerar cortes de clique e ciclo ímpar e inseri-los na relaxação linear, reforçando os limites duais e acelerando a convergência para a solução ótima. Para obter soluções factíveis para programas binários foi desenvolvido um resolvedor heurístico, que utiliza as relações lógicas entre variáveis para construir uma solução inicial e melhorá-la por meio de uma busca local. A busca local executa uma cadeia de movimentos a cada iteração, que permite corrigir a infactibilidade de uma solução ou, até mesmo, saltar de uma solução factível para outra. Considerando a produção de limites duais fortes, os resultados obtidos pela rotina de geração de desigualdades desenvolvida mostraram uma convergência mais rápida em relação à rotina de separação de cortes do resolvedor COINOR Branch-and-Cut. Em relação à obtenção de factibilidade, o resolvedor heurístico foi apto a gerar soluções para um número significativo de problemas de Programação Inteira Binária, considerando tempos restritos de execução.Item Heurísticas baseadas em programação inteira para o problema de escalonamento de múltiplos projetos com múltiplos modos e Restrições de recursos.(Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. Departamento de Ciência da Computação, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2013) Soares, Janniele Aparecida; Santos, Haroldo GambiniO Problema de Escalonamento de Projeto, Project Scheduling Problem (PSP), é tema de diversas pesquisas em ciências da computacão, matemática e pesquisa operacional devido a sua di culdade de resolução e importância prática. O PSP representa problemas de diversas áreas, tais como engenharia de software, engenharia civil, arquitetura de processadores, entre outras. Neste trabalho, é apresentada a versão abrangente do problema conhecida como Escalonamento de Múltiplos Projetos com Múltiplos Modos e Restrição de Recursos. A solução deste problema consiste basicamente em um cronograma de execucão das tarefas dos diversos projetos, de forma que as alocações de recursos renováveis e não renováveis não extrapolem os limites estabelecidos. Para isto, deve-se elencar um modo de execução para cada tarefa, visto que sua duração e a quantidade de recursos consumidos variam de acordo com o modo selecionado. Por fim o cronograma deve também levar em conta restrições de precedência entre as atividades. No presente trabalho são propostas heurísticas de programação inteira para a resolução de um amplo conjunto de instâncias disponibilizadas na competição internacional MISTA2013 -Multidisciplinary International Scheduling Conference. O solver desenvolvido foi um dos vencedores da competição, sendo capaz de encontrar soluções viáveis e competitivas para todas as instânciasItem Técnicas de programação inteira para o problema de escalonamento de enfermeiras.(Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. Departamento de Ciência da Computação, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2012) Gomes, Rafael Antonio Marques; Santos, Haroldo GambiniEsta dissertação apresenta t écnicas de Programação Inteira (PI) para o problema da Competi ção Internacional de Escalonamento de Enfermeiras (INRC). A partir de uma formula ção compacta e monol tica onde a atual geração dos resolvedores executam de maneira nãoo satisfat oria, melhores estrat egias de gera c~ao de cortes e heur sticas primais s~ao propostas e avaliadas. Um grande n úmero de experimentos computacionais com estas t écnicas produziram os seguintes resultados: a otimalidade da grande maioria das instâncias foi provada, as melhores soluções conhecidas foram melhoradas em at e 15% e fortes limitantes duais foram obtidos. No esp rito da reprodu ção cient ífica, todo o c ódigo foi implementado utilizando a Infra-Estrutura Computacional para Pesquisa Operacional (COIN-OR).