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dc.creatorSalustiano, Thiago Gonçalves-
dc.date.accessioned2026-07-17T14:31:48Z-
dc.date.available2026-07-17T14:31:48Z-
dc.date.issued2026-06-22-
dc.identifier.citationSALUSTIANO, Thiago Gonçalves. Uma heurística ABC paralela em CUDA com decodificação gulosa para o problema do conjunto independente dominante mínimo. 2026. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Computação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2026.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40828-
dc.description.abstractThe Minimum Independent Dominating Set (MIDS) problem is an NP-Hard combinatorial optimization challenge with broad applications in wireless sensor networks and the Internet of Things (IoT). Due to the intractability of exact methods for large-scale graphs, approximate approaches are essential; however, the literature focuses primarily on sequential executions on the CPU. The objective of this work is to develop and evaluate a massively parallel Artificial Bee Colony (ABC) meta-heuristic, implemented in CUDA architecture with a greedy decoding strategy for the MIDS problem. The methodology encompassed a systematic literature review, an exploratory implementation of the Ant Colony Optimization (ACO) algorithm on the GPU, and the final development of the ABC algorithm using cooperative kernels mapped in a continuous vector space. Experimental results indicated that the ABC approach achieved speedup rates of up to 62.97x compared to its sequential version, also outperforming the parallel ACO model in both solution quality and execution time. When compared to the sequential state-of-the-art (drMIDS, ILPS3, and MAE-PB), the ABC in CUDA demonstrated high competitiveness, obtaining smaller sets across various instances in the order of milliseconds. It is concluded that massive parallelization combined with swarm intelligence is a robust and highly efficient solution, enabling complex optimizations in real-time for large-scale systems.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/pt_BR
dc.subjectHeurísticapt_BR
dc.subjectTeoria dos grafospt_BR
dc.subjectOtimização matemáticapt_BR
dc.subjectProgramação paralela (Computação)pt_BR
dc.subjectHeuristicpt_BR
dc.subjectGraph theorypt_BR
dc.subjectMathematical optimizationpt_BR
dc.subjectParallel programming (Computer science)pt_BR
dc.titleUma heurística ABC paralela em CUDA com decodificação gulosa para o problema do conjunto independente dominante mínimopt_BR
dc.title.alternativeA Parallel CUDA-based ABC heuristic with greedy decoding for the minimum independent dominating set problempt_BR
dc.typebachelorThesispt_BR
dc.description.resumoO Problema do Conjunto Independente Dominante Mínimo (PCIDM) é um desafio de otimização combinatória NP-Difícil, com ampla aplicação em redes de sensores sem fio e Internet das Coisas (IoT). Devido à intratabilidade de métodos exatos para grafos de grande escala, abordagens aproximadas são essenciais; contudo, a literatura foca majoritariamente em execuções sequenciais na CPU. O objetivo deste trabalho é desenvolver e avaliar uma meta-heurística baseada em Colônia de Abelhas Artificiais (ABC) massivamente paralela, implementada em arquitetura CUDA com uma estratégia de decodificação gulosa para o PCIDM. A metodologia englobou uma revisão sistemática da literatura, a implementação exploratória do algoritmo de Otimização por Colônia de Formigas (ACO) em GPU, e o desenvolvimento final do algoritmo ABC utilizando kernels cooperativos mapeados em um espaço vetorial contínuo. Os resultados experimentais indicaram que a abordagem ABC alcançou taxas de aceleração (speedup) de até 62,97 vezes em comparação à sua versão sequencial, superando também o modelo ACO paralelo em qualidade de solução e tempo de execução. Em comparações com o estado da arte sequencial (drMIDS, ILPS3 e MAE-PB), o ABC em CUDA demonstrou alta competitividade, obtendo conjuntos menores em diversas instâncias na ordem de milissegundos. Conclui-se que a paralelização massiva aliada à inteligência de enxame é uma solução robusta, viabilizando otimizações complexas em tempo real para sistemas de larga escala.pt_BR
dc.degree.localPato Brancopt_BR
dc.publisher.localPato Brancopt_BR
dc.contributor.advisor1Barbosa, Marco Antonio de Castro-
dc.contributor.referee1Barbosa, Marco Antonio de Castro-
dc.contributor.referee2Rosa, Marcelo-
dc.contributor.referee3Oliva, Jefferson Tales-
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentDepartamento Acadêmico de Informáticapt_BR
dc.publisher.programEngenharia de Computaçãopt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOpt_BR
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