Modelo de fluxo em arcos para o problema de programação de tarefas em máquinas paralelas idênticas
| Ano de defesa: | 2024 |
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| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Santa Maria
Brasil Engenharia de Produção UFSM Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção Centro de Tecnologia |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/33986 |
Resumo: | An arc-flow-based model is proposed to address the task scheduling problem on identical parallel machines. The objective of the problem is to minimize the time instant in which the last task is completed, known in the specialized literature as makespan. The model uses a graph structure to define the decision variables, in which the vertices represent the discretization of the task processing times. In this approach, the value of makespan is determined by the index associated with the vertex in which the flow starts in the graph. The proposed strategy reverses the conventional direction of the flow, defining the zero vertex as the final destination, instead of being the origin point. In the experiments performed with instances from the literature, the proposed model demonstrated less sensitivity to the quality of the bounds when compared to the reference model. Using the commercial solver CPLEX v20.01, the model presented a computational time approximately 400% lower in scenarios with weak bounds and approximately 100% lower in scenarios with strong bounds. Additionally, a new set of instances is proposed to identify features that influence the performance of arc-flow-based models. |
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Modelo de fluxo em arcos para o problema de programação de tarefas em máquinas paralelas idênticasArc-flow model for the job scheduling problem on identical parallel machinesProblema de programação de tarefasMáquinas paralelas idênticasProgramação inteira mistaFluxo em arcosMakespanJob scheduling problemIdentical parallel machinesMixed-integer programmingArc-flowCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAOAn arc-flow-based model is proposed to address the task scheduling problem on identical parallel machines. The objective of the problem is to minimize the time instant in which the last task is completed, known in the specialized literature as makespan. The model uses a graph structure to define the decision variables, in which the vertices represent the discretization of the task processing times. In this approach, the value of makespan is determined by the index associated with the vertex in which the flow starts in the graph. The proposed strategy reverses the conventional direction of the flow, defining the zero vertex as the final destination, instead of being the origin point. In the experiments performed with instances from the literature, the proposed model demonstrated less sensitivity to the quality of the bounds when compared to the reference model. Using the commercial solver CPLEX v20.01, the model presented a computational time approximately 400% lower in scenarios with weak bounds and approximately 100% lower in scenarios with strong bounds. Additionally, a new set of instances is proposed to identify features that influence the performance of arc-flow-based models.Um modelo baseado em fluxo em arcos é proposto para tratar o problema de programação de tarefas em máquinas paralelas idênticas. O objetivo do problema é minimizar o instante de tempo em que a última tarefa é concluída, conhecido na literatura especializada como makespan. O modelo utiliza uma estrutura em grafo para definir as variáveis de decisão, na qual os vértices representam a discretização dos tempos de processamento das tarefas. Nesta abordagem, o valor do makespan é determinado pelo índice associado ao vértice em que o fluxo é iniciado no grafo. A estratégia proposta inverte a direção convencional do fluxo, definindo o vértice zero como o destino final, em vez de ser o ponto de origem. Nos experimentos realizados com instâncias da literatura, o modelo proposto demonstrou menor sensibilidade à qualidade dos limitantes quando comparado ao modelo de referência. Utilizando o resolvedor comercial CPLEX v20.01, o modelo apresentou um tempo computacional aproximadamente 400% menor em cenários com limitantes fracos e cerca de 100% menor em cenários com limitantes fortes. Adicionalmente, um novo conjunto de instâncias é proposto para identificar características que influenciam o desempenho de modelos baseados em fluxo em arcos.Universidade Federal de Santa MariaBrasilEngenharia de ProduçãoUFSMPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de ProduçãoCentro de TecnologiaAraújo, Olinto César Bassi dehttp://lattes.cnpq.br/3250263200794986Trindade, Renan SpencerNeuenfeldt Júnior, AlvaroDhein, GuilhermeSganzerla, Alisson Michel2025-02-03T13:37:15Z2025-02-03T13:37:15Z2024-12-17info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/33986ark:/26339/0013000018z5jporAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2025-02-03T13:37:16Zoai:repositorio.ufsm.br:1/33986Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/PUBhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com||manancial@ufsm.bropendoar:2025-02-03T13:37:16Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false |
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