Dissertação

Stochastic Multi-Objective Combinatorial Optimization Algorithms EVALUATED

Otimização Combinatória Multi-Objetivo (MOCO) tem diversas aplicações no mundo real como Consolidação de Máquinas Virtuais, Alocação do Nível de Garantia de Desenvolvimento, Problema de Cobertura do Conjunto, entre outros. Novas abordagens para MOCO foram propostas baseadas em iterativamente resolver formulações de Lógica Proposicional. Além disso, esta abordagem demonstrou que consegue resolver efetivamente instâncias mais restritas. Por outro lado, abordagens estocásticas são normalmente melhores em instâncias menos restritas. Recentemente, abordagens híbridas que combinam técnicas estocásticas com técnicas de Lógica Proposicional, na forma de operadores inteligentes, têm sido propostas. Estes algoritmos demonstraram resolver muitos problemas de forma eficaz, como a Consolidação de Máquinas Virtuais, que utiliza variáveis inteiras na formulação do problema. Neste trabalho, apresentamos Neon, uma abordagem híbrida genérica para resolver instâncias MOCO compostas por fórmulas Booleanas Multi-Objetivo, que utilizam variáveis Booleanas. Além disso, Neon incorpora dois operadores inteligentes. O primeiro é o de mutação inteligente, que transforma uma atribuição inviável numa viável utilizando um solucionador Pseudo-Booleano. O outro chama-se melhoria inteligente, e melhora uma atribuição já viável ao extrair Subconjuntos de Correção Mínimos do problema. Utilizar variáveis Booleanas na formulação do problema é normalmente mais difícil para o algoritmo estocástico do que usar variáveis inteiras, portanto, o Neon implementa uma técnica chamada melhoria da estrutura que explora a estrutura de algumas restrições, ao criar variáveis inteiras que representam as referidas restrições e obrigam-nas a que sejam sempre satisfeitas.
Otimização Combinatória Multi-Objetivo, Pseudo-Booleano, Algoritmo híbrido, Mutação inteligente, Melhoria inteligente, Melhorias da estrutura

janeiro 28, 2021, 18:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Vasco Miguel Gomes Nunes Manquinho

Departamento de Engenharia Informática (DEI)

Professor Associado

ORIENTADOR

Miguel Terra-Neves

OutSystems

Senior Research Scientist