Aplicación de técnicas de computación paralela para la aceleración de algoritmos de ingeniería

Abstract

La utilización de algoritmos de optimización en problemas de ingeniería ha tenido un gran aumento en los últimos años, lo que ha llevado a la proliferación de un gran número de nuevos algoritmos para resolver problemas de optimización. Además, la aparición de nuevas técnicas de paralelización aplicables a estos algoritmos para mejorar su tiempo de convergencia ha hecho que sea objeto de estudio por parte de muchos autores. Dentro de todos los algoritmos centraremos la investigación en dos algoritmos de optimización: Jaya y TLBO (y su versión discreta DTLBO). Una de las principales ventajas de ambos algoritmos sobre otros métodos de optimización es que los primeros no necesitan ajustar parámetros específicos para el problema concreto al que se aplican. En este trabajo se comparan las implementaciones paralelas de Teaching-Learning Based Optimization y Jaya. La paralelización de ambos algoritmos se realiza utilizando técnicas de GPUs manycore. Se crearán diferentes escenarios partiendo de un enfoque teórico utilizando funciones de la literatura actual para la evaluación de algoritmos de optimización y finalizando en la aplicación de dichos algoritmos a problemas reales de optimización de rutas, en nuestro caso aplicándolo al problema del viajante y para problemas de perforación en placas. Los resultados permitirán comparar ambos algoritmos paralelos en cuanto al número de iteraciones y el tiempo necesario para realizarlas para obtener un nivel de error predeterminado. También se analizará la ocupación de recursos de la GPU en cada caso.