Специфіка багатопотокового методу реалізації мурашиного алгоритму
This work investigates the specifics and prospects of applying distributed systems principles and parallel programming to the processing of network graph models. The subject of experimental study for its characteristic features is a polynomial bio-inspired ant colony algorithm, based on a metaheuris...
Saved in:
| Date: | 2025 |
|---|---|
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Kamianets-Podilskyi National Ivan Ohiienko University
2025
|
| Online Access: | http://mcm-tech.kpnu.edu.ua/article/view/332971 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences |
Institution
Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences| id |
mcmtechkpnueduua-article-332971 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2025-07-29T19:23:08Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| format |
Article |
| author |
Пилипюк, Тетяна Щирба, Віктор |
| spellingShingle |
Пилипюк, Тетяна Щирба, Віктор Специфіка багатопотокового методу реалізації мурашиного алгоритму |
| author_facet |
Пилипюк, Тетяна Щирба, Віктор |
| author_sort |
Пилипюк, Тетяна |
| title |
Специфіка багатопотокового методу реалізації мурашиного алгоритму |
| title_short |
Специфіка багатопотокового методу реалізації мурашиного алгоритму |
| title_full |
Специфіка багатопотокового методу реалізації мурашиного алгоритму |
| title_fullStr |
Специфіка багатопотокового методу реалізації мурашиного алгоритму |
| title_full_unstemmed |
Специфіка багатопотокового методу реалізації мурашиного алгоритму |
| title_sort |
специфіка багатопотокового методу реалізації мурашиного алгоритму |
| title_alt |
Specifics of the Multithreaded Implementation of the Ant Colony Algorithm |
| description |
This work investigates the specifics and prospects of applying distributed systems principles and parallel programming to the processing of network graph models. The subject of experimental study for its characteristic features is a polynomial bio-inspired ant colony algorithm, based on a metaheuristic approach to modeling ant behavior. The research aims to obtain adequate results for constructing predicted movement trajectories that satisfy optimization conditions.
The motivation for addressing this problem and achieving the work's goal stems from a wide range of applied tasks. These arise both at the regional level, within urban community economic and social development programs, and in promising areas of scientific research. Such areas include planning economic and social development, optimizing transportation, and exploring telecommunication networks and artificial intelligence systems. The research findings can also be used for planning military operations involving the group deployment of various armed forces units, especially when group targets are anticipated.
Employing a heuristic ant colony algorithm to study problems represented as graph models, which are readily amenable to restructuring by multithreaded big data processing methods and tools, offers opportunities for effectively increasing computational speed. This is achieved through high-performance computing approaches, particularly when a large number of permissible routes need simultaneous analysis. This organic combination of the two technologies not only accelerates the computational process of finding the optimal route but also ensures better scalability of the investigated system.
Within this research, the primary focus is on utilizing multithreaded computations. This enables the implementation of a scalable architecture capable of parallel processing a large number of agents in real time. |
| publisher |
Kamianets-Podilskyi National Ivan Ohiienko University |
| publishDate |
2025 |
| url |
http://mcm-tech.kpnu.edu.ua/article/view/332971 |
| work_keys_str_mv |
AT pilipûktetâna specificsofthemultithreadedimplementationoftheantcolonyalgorithm AT ŝirbavíktor specificsofthemultithreadedimplementationoftheantcolonyalgorithm AT pilipûktetâna specifíkabagatopotokovogometodurealízacíímurašinogoalgoritmu AT ŝirbavíktor specifíkabagatopotokovogometodurealízacíímurašinogoalgoritmu |
| first_indexed |
2025-09-17T09:25:53Z |
| last_indexed |
2025-09-17T09:25:53Z |
| _version_ |
1850409866444668928 |
| spelling |
mcmtechkpnueduua-article-3329712025-07-29T19:23:08Z Specifics of the Multithreaded Implementation of the Ant Colony Algorithm Специфіка багатопотокового методу реалізації мурашиного алгоритму Пилипюк, Тетяна Щирба, Віктор This work investigates the specifics and prospects of applying distributed systems principles and parallel programming to the processing of network graph models. The subject of experimental study for its characteristic features is a polynomial bio-inspired ant colony algorithm, based on a metaheuristic approach to modeling ant behavior. The research aims to obtain adequate results for constructing predicted movement trajectories that satisfy optimization conditions. The motivation for addressing this problem and achieving the work's goal stems from a wide range of applied tasks. These arise both at the regional level, within urban community economic and social development programs, and in promising areas of scientific research. Such areas include planning economic and social development, optimizing transportation, and exploring telecommunication networks and artificial intelligence systems. The research findings can also be used for planning military operations involving the group deployment of various armed forces units, especially when group targets are anticipated. Employing a heuristic ant colony algorithm to study problems represented as graph models, which are readily amenable to restructuring by multithreaded big data processing methods and tools, offers opportunities for effectively increasing computational speed. This is achieved through high-performance computing approaches, particularly when a large number of permissible routes need simultaneous analysis. This organic combination of the two technologies not only accelerates the computational process of finding the optimal route but also ensures better scalability of the investigated system. Within this research, the primary focus is on utilizing multithreaded computations. This enables the implementation of a scalable architecture capable of parallel processing a large number of agents in real time. Дана робота присвячена дослідженню специфіки та перспектив використання принципів розгалужених систем та паралельного програмування при обробці мережевих графових моделей. Предметом експериментального вивчення характеристичних особливостей слугує поліноміальний біоінспірований мурашиний алгоритм, що базується на метаевристичному підході моделювання поведінки мурах. Метою дослідження є одержання адекватних результатів побудови прогнозованих траєкторій руху, що задовольняють умовам оптимізації. Мотивацією розгляду поставленої задачі та досягнення мети роботи послужило широке коло прикладних задач, що виникають як на регіональному рівні в рамках програми економічного та соціального розвитку міської громади, так і перспективних напрямків наукового дослідження від планування робіт економічного та соціального розвитку, оптимізації транспортних перевезень до дослідження телекомунікаційних мереж та систем штучного інтелекту. Результати дослідження можуть використовуватися для планування військових операцій при груповому застосуванні різного роду підрозділів збройних сил, особливо, коли передбачається ураження групових цілей. Використання евристичного мурашиного алгоритму для дослідження задач, що подаються у вигляді графових моделей і легко піддаються реструктуризації методами та засобами багатопотокових технологій обробки великих даних, надає можливості для ефективного підвищення швидкодії обчислень засобами високопродуктивних обчислювальних підходів, особливо у тих випадках, коли необхідно одночасно проаналізували велику кількість допустимих маршрутів. Таке органічне поєднання двох технологій дозволяє не лише прискорити обчислювальний процес пошуку оптимального маршруту, але й забезпечити кращу масштабованість досліджуваної системи. У межах дослідження головний акцент зроблено на використання багатопотокових розрахунків, що дозволяє реалізувати масштабовану архітектуру, здатну до паралельної обробки великої кількості агентів у реальному часі. Kamianets-Podilskyi National Ivan Ohiienko University 2025-06-18 Article Article application/pdf http://mcm-tech.kpnu.edu.ua/article/view/332971 10.32626/2308-5916.2025-27.121-127 Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences; 2025: Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences. Issue 27; 121-127 Математичне та комп'ютерне моделювання. Серія: Технічні науки ; 2025: Математичне та комп'ютерне моделювання. Серія: Технічні науки. Випуск 27; 121-127 2308-5916 10.32626/2308-5916.2025-27 uk http://mcm-tech.kpnu.edu.ua/article/view/332971/325254 Авторське право (c) 2025 Математичне та комп'ютерне моделювання. Серія: Технічні науки |