Abordagens heurísticas para tratar o problema do Caixeiro Viajante Preto e Branco

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Cazetta, Paôla Pinto
Data de Publicação: 2015
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
Texto Completo: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/7558
Resumo: O Problema do Caixeiro Viajante Preto e Branco (PCV-PB) é uma generalização do Problema do Caixeiro Viajante (PCV), definido sobre um grafo onde os vértices são classificados como pretos ou brancos. Assim como o clássico PCV, o objetivo do PCV-PB é encontrar um ciclo hamiltoniano de custo mínimo, entretanto, duas restrições adicionais são consideradas. Enquanto que a restrição de cardinalidade restringe o número de vértices brancos entre dois vértices pretos consecutivos, a restrição de comprimento restringe a distância máxima entre os mesmos. Apli- cações do PCV-PB podem ser observadas no escalonamento de aeronaves e em configurações de redes de telecomunicações. A proposta deste estudo é analisar diferentes estratégias heurísticas aplicadas para o PCV-PB. Heurísticas construtivas da literatura foram aperfeiçoadas e uma nova estratégia para a construção da solução foi apresentada. Neste contexto foi utilizado métodos como Lin kernighan e Inserção Específica de Brancos. Além disso, foram propostas abordagens heurísticas baseadas nas metaheurísticas GRASP, VND, ILS e SA. Diversos experimentos computacionais foram realizados para comparar a eficácia das abordagens. Os resultados garantem a aplicabilidade dos algoritmos propostos para o problema.
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spelling Santos, André Gustavo dosCazetta, Paôla Pintohttp://lattes.cnpq.br/9555452401257190Gonçalves, Luciana Brugiolo2016-04-26T17:01:30Z2016-04-26T17:01:30Z2015-12-08CAZETTA, Paôla Pinto. Abordagens heurísticas para tratar o problema do Caixeiro Viajante Preto e Branco. 2015. 134f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2015.http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/7558O Problema do Caixeiro Viajante Preto e Branco (PCV-PB) é uma generalização do Problema do Caixeiro Viajante (PCV), definido sobre um grafo onde os vértices são classificados como pretos ou brancos. Assim como o clássico PCV, o objetivo do PCV-PB é encontrar um ciclo hamiltoniano de custo mínimo, entretanto, duas restrições adicionais são consideradas. Enquanto que a restrição de cardinalidade restringe o número de vértices brancos entre dois vértices pretos consecutivos, a restrição de comprimento restringe a distância máxima entre os mesmos. Apli- cações do PCV-PB podem ser observadas no escalonamento de aeronaves e em configurações de redes de telecomunicações. A proposta deste estudo é analisar diferentes estratégias heurísticas aplicadas para o PCV-PB. Heurísticas construtivas da literatura foram aperfeiçoadas e uma nova estratégia para a construção da solução foi apresentada. Neste contexto foi utilizado métodos como Lin kernighan e Inserção Específica de Brancos. Além disso, foram propostas abordagens heurísticas baseadas nas metaheurísticas GRASP, VND, ILS e SA. Diversos experimentos computacionais foram realizados para comparar a eficácia das abordagens. Os resultados garantem a aplicabilidade dos algoritmos propostos para o problema.The Black and White Traveling Salesman Problem (TSP-BW) is a generalization of the Travelling Salesman Problem (TSP), set on a graph where the vertices are classified as black or white. As in the classical PCV, a solution of the TSP-BW is a Hamiltonian cycle of minimal cost. However, two additional constraints are considered. While the cardinality constraint limits the number of white vertices between two consecutive black vertices, the length constraint restricts the maximum distance therebetween. Applications of TSP-BW can be observed in aircraft scheduling and telecommunications network settings. The purpose of this study is to analyze different heuristic strategies applied to TSP-BW. Literature constructive heuristics have been improved and a new strategy for building the solution was presented. In this context it used methods such as Lin Kernighan and Inserção Específica de Brancos. Also, it has been proposed heuristic approaches based on metaheuristics GRASP, VND, ILS and SA. Several computational experiments were performed to compare effectiveness of approa- ches. The results ensure the applicability of the proposed algorithms to the problem.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas GeraisporUniversidade Federal de ViçosaInteligência artificialProgramação heurísticaAlgorítmos computacionaisCiência da ComputaçãoAbordagens heurísticas para tratar o problema do Caixeiro Viajante Preto e BrancoHeuristics approaches for the Black and White Traveling Salesman probleminfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisUniversidade Federal de ViçosaDepartamento de InformáticaMestre em Ciência da ComputaçãoViçosa - MG2015-12-08Mestradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:LOCUS Repositório Institucional da UFVinstname:Universidade Federal de Viçosa (UFV)instacron:UFVORIGINALtexto completo.pdftexto completo.pdftexto completoapplication/pdf6402016https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/7558/1/texto%20completo.pdf2ad43c5bb42a77cb19379857a960b47dMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/7558/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52THUMBNAILtexto completo.pdf.jpgtexto completo.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg3662https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/7558/3/texto%20completo.pdf.jpg8f58676bebbfd1c69f88f736ee502be4MD53TEXTtexto completo.pdf.txttexto completo.pdf.txtExtracted texttext/plain268117https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/7558/4/texto%20completo.pdf.txt7fb58e5a6d031f7d4cae94e996202cfcMD54123456789/75582016-04-27 07:06:19.762oai:locus.ufv.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://www.locus.ufv.br/oai/requestfabiojreis@ufv.bropendoar:21452016-04-27T10:06:19LOCUS Repositório Institucional da UFV - Universidade Federal de Viçosa (UFV)false
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