Algoritmos heurísticos híbridos para o problema de sequenciamento em máquinas paralelas não-relacionadas com tempos de preparação dependentes da sequência.
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Date
2012
Authors
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Publisher
Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. Departamento de Ciência da Computação, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto.
Abstract
Este trabalho aborda o problema de sequenciamento em máquinas paralelas não- relacionadas com tempos de preparação dependentes da sequência, dó inglês Unre- lated Parallel Machine Scheduling Problem with Sequence Dependent Setup Times, ou apenas UPMSPST. Neste problema há um conjunto de tarefas e máquinas e a cada tarefa está associado um tempo de processamento, que é diferente para cada máquina. Dadas duas tarefas, também existe um tempo de preparação dependente da sequência de lase da máquina utilizada. O objetivo considerado neste problema é minimizar o tempo máximo de conclusão do sequenciamento, o chamado makes pan. OUPMSPST é muito encontrado no âmbito industrial e pertence à classe NP- difícil. Visando a sua resolução, são propostos três algoritmos heurísticos híbridos. O primeiro, nomeado VP, combina os procedimentos heurísticos Iterated Local Search (ILS), Variable Neighborhood Descent (VND)e Path Relinking(PR). O segundo, nomeado GIVP, difere do primeiro pelo fato de gerar a solução inicial pela fase de construção Greedy Randomized AdaptiveS earch Procedure(GRASP), e não por um procedimento guloso. O terceiro algoritmo, nomeado GIVMP, diferedos outros em três estratégias: a fase PR utiliza a estratégia mix edrelinking ao invés de backward relinking, as vizinhanças que formam o VND são usada sem ordem aleatória a cada chamada e não em ordem previamente de nida; por m,o GIVMP inclui um módulo de busca local feita pelo resolvedor CPLEX12.1 de programação matemática. Este resolvedor é aplicado apenas à máquina gargalo do problema e utiliza um modelo de programação inteira mista base a dono problemado Caixeiro Viajante Assimétrico. Para explorar o espaço de soluções são utilizados movimentos de inserção e troca de tarefas entre máquinas. Para testar os algoritmos foram utilizados dois conjuntos de problemas-teste da literatura. Inicialmente eles foram comparados entre si em um conjunto reduzido de instâncias ,tendo- severi cado a superioridade do algoritmo GIVMP. Em seguida, este algoritmo foi compara do com outros seis da literatura, sendo dois no primeiro conjunto de problemas- teste e outros quatro no Segundo. No primeiro conjunto veri cou-se a superiorida de absoluta do GIVMP sobre os dois algoritmos genéticos da literatura, tendo-se encontra do desvios percentuais relativos médios menores e novas melhores soluções.No segundo conjunto de problemas-teste vericou-se que o GIVMP tem desempenho inferior a um dos algoritmos, mas superior em relação aos outros três. Observa-se,no entanto,que neste segundo conjunto de problemas, não foram disponibilizados os desvios percentuais relativos médios dos algoritmos, mas apenas os desvios dos melhores valores encontrados,impedindo uma comparação de robustez dos algoritmos.
Description
Keywords
Algoritmos, Programação heurística, Processamento sequêncial - computação, Programação paralela - computação, Otimização combinatória
Citation
HADDAD, M. N. Algoritmos heurísticos híbridos para o problema de sequenciamento em máquinas paralelas não-relacionadas com tempos de preparação dependentes da sequência. 2012. 75 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) - Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2012.