2022, випуск 2, c. 31-37

Одержано 01.09.2022; Виправлено 13.09.2022; Прийнято 29.09.2022

Надруковано 30.09.2022; Вперше Online 05.10.2022

https://doi.org/10.34229/2707-451X.22.2.3

Попередня  |  ПОВНИЙ ТЕКСТ  |  Наступна

 

УДК 519.711: 519.711.3: 519.81

Про вибір числа процесорів для паралельного багатопопуляційного генетичного алгоритму

І.О. Лук'янов,   Ф.А. Литвиненко

Інститут кібернетики імені В.М. Глушкова НАН України, Київ

Листування: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її., Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

 

Вступ. У роботі розглянуто деякі особливості паралельної реалізації багатопопуляційного генетичного алгоритму, а також підходи до його оптимізації. Наведено результати експериментів з використанням різного числа процесорів і різними способами генерації початкових популяцій з метою оптимізації алгоритму за декількома критеріями (оцінки використання обчислювальних і часових ресурсів). На прикладі конкретної тестової задачі наведено оцінку вибору оптимальної кількості процесорів для отримання необхідного результату.

Мета роботи. Проведення експериментів із заданою тестовою задачею з різним числом процесорів та альтернативними способами генерації початкової популяції з метою оцінки ефективності алгоритму.

Результати. Для даної тестової задачі для отримання результату в 90 – 94 % від оптимуму найбільш ефективним за критерієм обчислювальних ресурсів є використання 4 процесорів з алгоритмом рівномірного сканування простору значень факторів. Для досягнення результату, що перевищує 94 % і оптимізації К1 (обчислювальні ресурси), найкращий результат показали 8 процесорів і алгоритм рівномірного сканування простору значень факторів. Якщо враховувати також і критерій тимчасових ресурсів К2, то для досягнення 90–98 % оптимуму необхідно використовувати 8 процесорів, для 99–100 % 12 або 16 процесів, залежно від С1 і С2 (вартість обчислювальних ресурсів і часу) .

Висновки. Проведені експерименти показують, що алгоритм рівномірного сканування простору значень факторів є ефективнішим за випадковий спосіб генерації початкової популяції. Також експерименти показали, що для досягнення максимальної ефективності ПБГА кількість процесорів необхідно обирати в залежності від точності необхідного результату.

 

Ключові слова: паралельний генетичний алгоритм, генерація початкової популяції, вибір числа процесорів (популяцій), оптимізація алгоритму.

 

Цитувати так: Лук'янов І.О., Литвиненко Ф.А. Про вибір числа процесорів для паралельного багатопопуляційного генетичного алгоритму. Cybernetics and Computer Technologies. 2022. 2. С. 31–37. https://doi.org/10.34229/2707-451X.22.2.3

 

Список літератури

           1.     Литвиненко Ф.А., Лук’янов І.О., Криковлюк О.А. Особливості реалізації паралельної версії багатопопуляційного генетичного алгоритму. Комп'ютерна математика. 2018. № 2. С. 21–29. http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/161882

           2.     Лук’янов І.О., Литвиненко Ф.А., Криковлюк О.А. Про підвищення ефективності паралельної версії багатопопуляційного генетичного алгоритму. Теорія оптимальних рішень. 2019. № 18. С. 116–122. http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/161683

           3.     Литвиненко Ф.А., Лук’янов И.О., Криковлюк О.А. Використання різноманітності початкової популяції у багатопопуляційному генетичному алгоритмі. Комп'ютерна математика. 2019. № 1. С. 116–123. http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/161941

           4.     Horne G.E., Meyer T.E. Data Farming: Discovering Surprise. Proc. of the Winter Simulation Conference. 2005. P. 1082–1087.

           5.     Horne G.E., Schwierz K.-P. Data Farming around the world overview. Proc. of the Winter Simulation Conference. 2008. P. 1442–1447.

           6.     Пепеляєв В.А., Чорний Ю.М. Про можливості застосування генетичних алгоритмів в оптимізаційно-імітаційних експериментах. Теорія оптимальних рішень. 2019. № 18. С. 69–77. http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/161681

 

 

ISSN 2707-451X (Online)

ISSN 2707-4501 (Print)

Попередня  |  ПОВНИЙ ТЕКСТ  |  Наступна

 

 

            Випуски

 

© Вебсайт та оформлення. 2019-2024,

Інститут кібернетики імені В.М. Глушкова НАН України,

Національна академія наук України.