Análise de performance de algoritmos estocásticos aplicados ao problema do caixeiro viajante
Data
2024-10-09
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Resumo
Optimization algorithms are increasingly relevant tools in modern companies because they are capable of optimizing processes and resources, ensuring more efficient results
and timely processing for decision making. Comparing these algorithms is a common process during their adoption studies. However, the use of complex methodologies can often lead to the choice of an imprecise algorithm, since its result may not reflect the reality of a company seeking to implement applications with limited resources. In view of this problem, the need arises to evaluate these algorithms from a new perspective. The main objective of this work is to propose a reflection on the way experiments in algorithms are conducted. The present study carried out experiments with optimization algorithms using computational resources similar to those found in most companies, comparing them with another work in which optimizations and tunings were used in these same algorithms. For the experiment, the traveling salesman problem was used, through 15 benchmarking divided into 3 categories, according to the size of each article. Finally, statistical metrics were obtained for the performance of each algorithm, which, when compared to the reference article, showed shorter execution times without compromising the accuracy of the results. Probabilistic algorithms are of great financial importance to companies that need to manage resources quickly, such as airports and shipyards. Therefore, the appropriate choice of parameters provides a more accurate view of reality.
Descrição
Algoritmos de otimização são ferramentas cada vez mais relevantes nas empresas modernas por serem capazes de otimizar processos e recursos, garantindo resultados mais eficientes e com processamento em tempo hábil para tomada de decisão. A comparação destes algoritmos é o processo comum durante seus estudos de adoção. Entretanto, a utilização de metodologias complexas muitas vezes pode levar à escolha de um algoritmo impreciso, pois seu resultado pode não refletir a realidade de uma empresa que busca implementar aplicações com recursos limitados. Tendo em vista esta problemática, surge a necessidade de avaliar estes algoritmos sob uma nova ótica. O objetivo principal deste trabalho é propor uma reflexão acerca da forma que experimentos em algoritmos são conduzidos. O presente estudo realizou experimentos com algoritmos de otimização utilizando recursos computacionais semelhantes àqueles encontrados na maioria das empresas, comparando com um outro trabalho no qual foram utilizados otimizações e tunings nesses mesmos algoritmos. Para o experimento, foi utilizado o problema do caixeiro viajante, através de 15 benchmarking dividido em 3 categorias, de acordo com o tamanho de cada artigo. Ao final foram obtidas métricas estatísticas do desempenho de cada algoritmo que, comparadas com o artigo de referência, obtiveram tempos de execução menores, sem comprometer a precisão dos resultados. Algoritmos probabilísticos possuem grande importância financeira para empresas com necessidades de gerir recursos rapidamente, tais como aeroportos e estaleiros. Sendo assim, a escolha adequada de parâmetros fornece uma visão mais acurada da realidade.
Palavras-chave
Algoritmos, Avaliação de desempenho, Otimização combinatória
Referência
LIMA, Lucas Gabriel Oliveira Sales. Análise de performance de algoritmos estocásticos aplicados ao problema do caixeiro viajante. 2024. 43 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Sistemas de Informação) – Departamento de Estatística e Informática, Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife, 2024.
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