[en] MODELS AND ALGORITHMS FOR THE DIAMETER CONSTRAINED MINIMUM SPANNING TREE PROBLEM

• Main Author: ANDREA CYNTHIA DOS SANTOS
• Other Authors: CELSO DA CRUZ CARNEIRO RIBEIRO
• Language: pt
• Published: MAXWELL 2006
• Subjects: [pt] META-HEURISTICAS; [en] META-HEURISTICS; [pt] HEURISTICAS HIBRIDAS; [en] HYBRID HEURISTICS; [pt] ARVORE GERADORA DE CUSTO MINIMO; [en] MINIMUM SPANNING TREE; [pt] PROJETO REDES; [en] NETWORK DESIGN; [pt] RELAXACAO LAGRANGEANA; [en] LAGRANGEAN RELAXATION
• Online Access: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=9231@1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=9231@2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.9231

[pt] Nesta tese são propostos modelos e algoritmos aproximados para o Problema da Árvore Geradora de Custo Mínimo com Restrição de Diâmetro (AGMD). Este problema modela tipicamente aplicações em projetos de redes de computadores onde todos os vértices devem comunicar-se entre si a um custo mínimo, garantindo um certo nível de serviço. Os modelos propostos por Achuthan e Caccetta para o AGMD são reforçados através da introdução de restrições válidas. Uma relaxação lagrangeana é proposta para o modelo de multifluxo básico de Gouveia e Magnanti. Essa relaxação é utilizada para o desenvolvimento de heurísticas lagrangeanas. Adaptações são realizadas nas heurísticas construtivas propostas por Deo e Abdalla, e por Raidl e Julstrom. São propostas ainda quatro estratégias de busca local, uma heurística do tipo GRASP e outra híbrida. São obtidos limites superiores a menos de 2% do ótimo para as classes de instâncias usadas nos trabalhos de Gouveia e Magnanti, e de Santos, Lucena e Ribeiro. Além disto, obteve-se os melhores resultados conhecidos até o presente momento para 11 instâncias de grafos completos usadas por Raidl, Julstrom e Gruber. === [en] In this work, models and approximation algorithms to solve the Diameter Constrained Minimum Spanning Tree Problem (AGMD) are proposed. This problem typically models network design applications where all vertices must communicate with each other at a minimum cost, while meeting a given quality requirement. The formulations proposed by Achuthan and Caccetta are strengthened with valid inequalities. A lagrangean relaxation is proposed for the multicommodity flow model developed by Gouveia and Magnanti. Adaptations are made in the constructive heuristics proposed by Deo and Abdalla and by Raidl and Julstrom. Four local search procedures, a GRASP algorithm and a hybrid heuristic are proposed. Upper bounds within 2% of the optimal solution values are obtained for the two classes of instances used by Gouveia and Magnanti and by Santos, Lucena and Ribeiro. Moreover, stronger upper bounds are reported for 11 instances in complete graphs used by Raidl, Julstrom and Gruber