首页> 外文期刊>Promet-traffic & transportation >A GPU IMPLEMENTATION OF LOCAL SEARCH OPERATORS FOR SYMMETRIC TRAVELLING SALESMAN PROBLEM
【24h】

A GPU IMPLEMENTATION OF LOCAL SEARCH OPERATORS FOR SYMMETRIC TRAVELLING SALESMAN PROBLEM

机译:对称旅行商问题的局部搜索运算符的GPU实现

获取原文
获取原文并翻译 | 示例
       

摘要

Problem trgovačkog putnika (TSP) je često proučavan problem kombinatorne optimizacije i bitan je za mnoge praktične primjene u području transporta. TSP je NP-težak problem, za čije je optimalno rješavanje egzaktnim algoritmima potrebna značajna računalna snaga. Zadnjih godina brz razvoj grafičkih procesnih jedinica (GPU) za opću namjenu donio je mogućnost značajnog smanjenje vremena izvršavanja algoritama. U ovom radu implementirali smo 2-opt i 3-opt operatore lokalnog pretraživanja za rješavanje problema trgovačkog putnika na GPU koristeći CUDA sučelje za programiranje. Doprinos ovog rada očituje se u paralelnoj implementaciji iterativnog lokalnog pretraživanja s 2-opt i 3-opt operatorima za simetričan problem trgovačkog putnika koji je optimiziran za izvršavanja na GPU-u. Opisani algoritam rješava velike probleme trgovačkog putnika (do 85,900 gradova). U radu je pokazano da GPU implementacija može biti i do 27 puta brža od implementacije na centralnoj procesnoj jedinici (CPU) bez da se izgubi kvaliteta rješenja. Rezultati su dani za probleme iz TSPlib biblioteke kao i za predloženi CRO TSP problem.%The Travelling Salesman Problem (TSP) is one of the most studied combinatorial optimization problem which is significant in many practical applications in transportation field. The TSP is an NP-hard problem and requires large computational power to be optimally solved by exact algorithms. In the past few years, fast development of general-purpose Graphics Processing Units (GPUs) has brought huge improvement in decreasing the algorithms execution time. In this paper, we implement 2-opt and 3-opt local search operators for solving the TSP on the GPU using its respective application programming interface. The novelty presented in this paper is a new parallel iterated local search implementation with 2-opt and 3-opt operators for symmetric TSP, optimized for the execution on GPUs. With our implementation large TSP problems (up to 85,900 cities) can be solved using the GPU. We show that our GPU implementation can be up to 27 times faster than central processing unit (CPU) implementation without losing solution quality for TSPlib problems as well as for our CRO TSP problem.
机译:客运旅客(TSP)问题是组合优化最常研究的问题,对于运输领域的许多实际应用而言必不可少。 TSP是一个NP难题,通过精确算法对其进行优化求解需要大量的计算能力。近年来,通用图形处理单元(GPU)的快速发展带来了显着减少算法执行时间的可能性。在本文中,我们使用CUDA编程接口实现了2 opt和3 opt本地搜索运算符,以解决GPU上的商户乘客问题。本文的贡献体现在针对2个优化和3个优化运算符的并行局部搜索的并行实现中,该运算符针对对称商户旅行者问题进行了优化,可在GPU上执行。所描述的算法解决了商业旅行者(最多85,900个城市)的主要问题。该论文表明,在不损失解决方案质量的情况下,GPU的实现速度可以比在中央处理器(CPU)上实现的速度快27倍。给出了来自TSPlib库以及提出的CRO TSP问题的结果。%旅行商问题(TSP)是研究最多的组合优化问题之一,在运输领域的许多实际应用中具有重要意义。 TSP是一个NP难题,需要大量的计算能力才能通过精确算法得到最佳解决。在过去的几年中,通用图形处理单元(GPU)的快速发展为减少算法执行时间带来了巨大的进步。在本文中,我们使用2-opt和3-opt本地搜索运算符使用其各自的应用程序编程接口来解决GPU上的TSP。本文提出的新颖性是针对对称TSP的具有2-opt和3-opt运算符的新型并行迭代本地搜索实现,已针对GPU的执行进行了优化。通过我们的实施,可以使用GPU解决大型TSP问题(多达85,900个城市)。我们证明了我们的GPU实现可以比中央处理器(CPU)实现快27倍,而不会降低TSPlib问题以及CRO TSP问题的解决方案质量。

著录项

相似文献

  • 外文文献
  • 中文文献
  • 专利
获取原文

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号