Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback
image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/ Journal of Computer ...arrow_drop_down
image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/
Journal of Computer Science
Article . 2023 . Peer-reviewed
Data sources: Crossref
https://dx.doi.org/10.60692/np...
Other literature type . 2023
Data sources: Datacite
https://dx.doi.org/10.60692/p7...
Other literature type . 2023
Data sources: Datacite
versions View all 3 versions
addClaim

A GPU-Based Genetic Algorithm for the Multiple Allocation P-Hub Median Problem

خوارزمية وراثية قائمة على GPU لمشكلة P - Hub الوسيطة متعددة التخصيص
Authors: Achraf Berrajaa; Ayyoub El Outmani; Abdelhamid Benaini;

A GPU-Based Genetic Algorithm for the Multiple Allocation P-Hub Median Problem

Abstract

A medida que los tamaños de los problemas realistas de ubicación de concentradores aumentan a medida que pasa el tiempo (llegando a miles de nodos actualmente), esto hace que dichos problemas sean difíciles de resolver en un tiempo razonable utilizando computadoras convencionales. Este estudio tiene como objetivo mostrar que dichos problemas pueden resolverse en un corto tiempo de cálculo y con soluciones de alta calidad utilizando la potencia computacional de la GPU (actualmente disponible en la mayoría de las computadoras personales). Por lo tanto, presentamos un enfoque basado en GPU para los problemas de mediana de p-hub de asignaciones múltiples no capacitados. Nuestro método identifica los nodos que probablemente sean concentradores en la solución óptima y los mejora a través de un algoritmo genético paralelo. La implementación de GPU obtenida alcanzó en cuestión de segundos las soluciones óptimas o mejores para todos los puntos de referencia conocidos a los que tuvimos acceso y resolvió instancias más grandes de hasta 6000 nodos hasta ahora sin resolver. Comparado con este estudio, ningún otro artículo que trate problemas de ubicación de concentradores ha presentado resultados para instancias tan grandes.

Comme la taille des problèmes réalistes de localisation des concentrateurs augmente avec le temps (atteignant actuellement des milliers de nœuds), cela rend ces problèmes difficiles à résoudre dans un temps raisonnable en utilisant des ordinateurs conventionnels. Cette étude vise à montrer que ces problèmes peuvent être résolus en un temps de calcul court et avec des solutions de haute qualité en utilisant la puissance de calcul du GPU (actuellement disponible dans la plupart des ordinateurs personnels). Ainsi, nous présentons une approche basée sur le GPU pour les problèmes médians p-hub d'allocations multiples non capacités. Notre méthode identifie les nœuds qui sont susceptibles d'être des concentrateurs dans la solution optimale et les améliore via un algorithme génétique parallèle. L'implémentation GPU obtenue a atteint en quelques secondes les solutions optimales ou les meilleures pour tous les repères connus auxquels nous avions accès et a résolu des instances plus grandes jusqu'à 6000 nœuds non résolus jusqu'à présent. Comparé à cette étude, aucun autre article traitant des problèmes de localisation des concentrateurs n'a présenté de résultats pour des instances aussi grandes.

As the sizes of realistic hub location problems increase as time goes on (reaching thousands of nodes currently) this makes such problems difficult to solve in a reasonable time using conventional computers.This study aims to show that such problems may be solved in a short computing time and with high-quality solutions using the computational power of the GPU (actually available in most personal computers).So, we present a GPU-based approach for the uncapacitated multiple allocations p-hub median problems.Our method identifies the nodes that are likely to be hubs in the optimal solution and improves them via a parallel genetic algorithm.The obtained GPU implementation reached within seconds the optimal or the best solutions for all the known benchmarks we had access to and solved larger instances up to 6000 nodes so far unsolved.Compared to this study, no other article dealing with hub location problems has presented results for instances as large.

مع زيادة أحجام مشكلات موقع المحور الواقعي مع مرور الوقت (الوصول إلى آلاف العقد حاليًا)، فإن هذا يجعل من الصعب حل مثل هذه المشكلات في وقت معقول باستخدام أجهزة الكمبيوتر التقليدية. تهدف هذه الدراسة إلى إظهار أنه يمكن حل مثل هذه المشكلات في وقت حوسبة قصير ومع حلول عالية الجودة باستخدام القوة الحسابية لوحدة معالجة الرسومات (المتوفرة بالفعل في معظم أجهزة الكمبيوتر الشخصية). لذلك، نقدم نهجًا قائمًا على وحدة معالجة الرسومات للتخصيصات المتعددة غير المعززة p - hub المشاكل الوسيطة. تحدد طريقتنا العقد التي من المحتمل أن تكون محاور في الحل الأمثل وتحسنها عبر خوارزمية وراثية متوازية. وصل تنفيذ وحدة معالجة الرسومات الذي تم الحصول عليه في غضون ثوانٍ إلى الحلول المثلى أو الأفضل لجميع المعايير المعروفة التي تمكننا من الوصول إليها وحلها حتى 6000 عقدة لم يتم حلها حتى الآن. مقارنة بهذه الدراسة، لم تقدم أي مقالة أخرى تتناول مشكلات موقع المحور نتائج لحالات كبيرة.

Keywords

Vehicle Routing Problem and Variants, Parallel computing, Organizational Behavior and Human Resource Management, General-purpose computing on graphics processing units, Hybrid Algorithms, Social Sciences, Business, Management and Accounting, Optimization Models, CUDA, Industrial and Manufacturing Engineering, Engineering, Machine learning, FOS: Mathematics, Large-Scale Optimization, Automated Software Testing Techniques, Computer graphics (images), Mathematical optimization, Computer science, Algorithm, Genetic algorithm, Humanitarian Logistics and Disaster Relief Operations Management, Computer Science, Physical Sciences, Graphics, Software, Mathematics

  • BIP!
    Impact byBIP!
    selected citations
    These citations are derived from selected sources.
    This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    2
    popularity
    This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
    Average
    influence
    This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    Average
    impulse
    This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
    Average
Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback
selected citations
These citations are derived from selected sources.
This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Citations provided by BIP!
popularity
This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
BIP!Popularity provided by BIP!
influence
This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Influence provided by BIP!
impulse
This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
BIP!Impulse provided by BIP!
2
Average
Average
Average
gold
Related to Research communities