Revisitando o revenimento paralelo : computação de alto desempenho e aplicação em pesquisa operacional.

Abstract

Nos últimos 35 anos, a computação paralela vem chamando a atenção da comuni- dade científica, especialmente para solucionar problemas complexos de otimização

que necessitam de uma quantidade expressiva de poder computacional. A utilização de arquiteturas paralelas (multi-core e distribuídas) é uma alternativa natural e efetiva para acelerar as metaheurísticas e aumentar a qualidade das soluções geradas. Neste contexto, visando contribuir para a área de metaheurísticas paralelas, este

estudo apresenta uma revisão sistemática de literatura ressaltando as particularida- des das publicações que adotam a computação de alto desempenho para projetar,

implementar e experimentar metaheurísticas baseadas em trajetória. Ademais, essa

revisão desempenhou um papel crucial para o desenvolvimento de uma nova me- taheurística paralela baseada no método conhecido como parallel tempering, pouco

explorado na área de pesquisa operacional, que apresenta resultados expressivos na área de simulação e se integra de forma sinérgica com plataformas multiprocessadas modernas. Identificado durante a revisão, o parallel tempering revelou-se como uma metaheurística mais promissora para mitigar as lacunas identificadas na literatura. Assim, a nova metaheurística paralela desenvolvida foi minuciosamente avaliada em três estudos de caso envolvendo problemas difíceis de otimização abordados recentemente na literatura, tanto em termos de qualidade da solução quanto de tempo computacional. Além disso, uma API contendo a implementação do parallel

tempering paralelo foi proposta e disponibilizada para facilitar futuras implementa- ções e popularizar sua utilização. Os resultados da avaliação ratificaram o potencial

do parallel tempering, apresentando desempenho comparável ao estado da arte em um dos estudos de caso e superando-o nos outros dois, com redução de até 43,13% no valor das melhores soluções conhecidas. Quanto ao tempo computacional, os valores obtidos não se mostraram proibitivos em ambientes industriais reais, consolidando a eficácia da abordagem proposta.