Desenvolvimento e avaliação de um novo componente baseado em path relinking para o algoritmo Memplas no problema QCARS

Tipo de documento

Monografia

Data

2019

Modalidade de acesso

Acesso aberto

Centro

CEAVI

Instituição

Programa

Área do conhecimento

Ciências Exatas e da Terra

Editora

Autor

Funk, Tiago

Orientador

Fernando dos Santos

Coorientador

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Fascículo

Resumo

Este trabalho é um estudo sobre o problema Quota Car Traveling Salesman (QCaRS). Este problema consiste em minimizar o custo de uma viagem entre um grupo de cidades, visitando apenas um subgrupo, e garantindo a visita de cidades que cumpram com uma satisfação mínima para o viajante. Cada cidade possui uma quota, que indica a satisfação do viajante em visitá-la. O viajante precisa também minimizar o custo do percurso. Este trabalho propôs desenvolver e avaliar um componente baseado em Path Relinking para o algoritmo genético MemPlas proposto por Goldbarg et al. (2016). A hipótese considerada neste trabalho é de que a substituição do componente Plasmídeo pelo Path Relinking poderia trazer resultados melhores considerando qualidade de soluções. Dois experimentos foram realizados para avaliar esta hipótese. O primeiro experimento evidenciou que os resultados apresentados pelas três variações do algoritmo não apresentavam diferenças quando todas as instâncias foram analisadas juntas. Ao realizar uma análise por instância, notou-se que o algoritmo MemPlas mais o novo componente Path Relinking apresentou melhoras em algumas instâncias. No segundo experimento, ao remover o componente de busca local, o algoritmo MemPlas original apresentou os melhores resultados no geral e na análise instância por instância, rejeitando a hipótese.

Abstract

This paper is a study of the Quota Car Traveling Salesman problem (QCaRS). This problem consists in minimizing the cost of a trip between a group of cities by visiting only one subgroup, and ensuring the visit of cities that meet with minimal traveler satisfaction. Each city has a quota, which indicates the satisfaction of the traveler to visit it. The traveler also needs to minimize the cost of the route. This work proposes to develop and evaluate a path relinking component for the MemPlas genetic algorithm proposed by Goldbarg et al. (2016). The hypothesis considered in this paper is that replacing the Plasmid component with Path Relinking could bring better results considering the quality of solutions. Two experiments were performed to evaluate this hypothesis. The first experiment showed that the results presented by the three variations of the algorithm showed no differences when all instances were analyzed together. When performing an analysis per instance, it was noted that the MemPlas algorithm plus the new Path Relinking component showed improvements in some instances. In the second experiment, removing the local search component, the original MemPlas algorithm presented the best results overall and instance by instance analysis, rejecting the hypothesis.

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