BANCO DE MEMÓRIA (M PFRAG )
ATIVIDADE AG SEL(%) CRUZ(%) MUT(%) REP(%) ID(%)
7.6.2 COMPARATIVO DOS ALGORITMOS CGAADT(GPU) e HOLLAND(GPU)
Nas tabelas 7.10 a 7.16, apresentam as bases de cálculos constantes nos apêndices C e D (tabelas C.1 até C.18 e D.1 até D.12), tem como objetivo realizar o comparativo dos algoritmos CGAADT (GPU) e HOLLAND (GPU). O processo de análise de dados foi realizado na seguinte forma: primeiro calcula-se as tabelas 7.10 a 7.16. Os resultados são apresentados na tabela 7.15.
TIPO DE OPERAÇÃO GENÉTICA (SELEÇÃO, CRUZAMENTO, MUTAÇÃO, REPRODUÇÃO, INSERÇÃO DE DESCENDENTES NA POPULAÇÃO P1 P2 g(x) DP1 DP2 OD1 OD2 G LEADS Tempo de execução da operação genética por ciclo.
Equação A.1 EquaçõesA.3, A.4
e A.5 Equações A.3,A.4 e A.5 Equações A 6,A.7 e A.8 Equações A 6,A.7 e A.8 Equações A 9
D1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Total Médio
(TM) Equação A 10 Equação A 10 Equação A 10 Equação A 10 Equação A 10 Equação A 10 Equação A 10 Equação A 10 Esforço
Computacional (EC)
Equações A 11 e
A12 Equações A 11e A12
Base de cálculo para identificação dos gargalos computacionais, para os apêndices C e D (tabelas C.1 até C.18 e D.1 até D.12). Fonte: Autor.
DB SEL CRUZ MUT REP ID
Número da base de dados
1 Valor Médio TM1(OD1)
Tabela C.1
Valor Médio TM2 (OD1)
Tabela C.1 Valor Médio TM3 (OD1)Tabela C.2 Valor Médio TM4(OD1) Tabela C.2 Valor Médio TM5 (OD1) Tabela C.3 2 Valor Médio TM1 (OD1) Tabela C.4
Valor Médio TM2 (OD1)
Tabela C.4 Valor Médio TM3 (OD1)Tabela C.5 Valor Médio TM4(OD1) Tabela C.5 Valor Médio TM5 (OD1) Tabela C.6 3 Valor Médio TM1 (OD1) Tabela C.7
Valor Médio TM2 (OD1)
Tabela C.7 Valor Médio TM3 (OD1)Tabela C.8 Valor Médio TM4(OD1) Tabela C.8 Valor Médio TM5 (OD1) Tabela C.9 4 Valor Médio TM1 (OD1) Tabela C.10
Valor Médio TM2 (OD1)
Tabela C.10 Valor Médio TM3 (OD1)Tabela C.11 Valor Médio TM4(OD1) Tabela C.11 Valor Médio TM5 (OD1) Tabela C.12 5 Valor Médio TM1 (OD1) Tabela C.13
Valor Médio TM2 (OD1)
Tabela C.13 Valor Médio TM3 (OD1)Tabela C.14 Valor Médio TM4(OD1) Tabela C.14 Valor Médio TM5 (OD1) Tabela C.15 6 Valor Médio TM1 (OD1) Tabela C.16
Valor Médio TM2 (OD1)
Tabela C.16 Valor Médio TM3 (OD1)Tabela C.17 Tabela C.17 (OD1)Valor Médio TM4 Valor MédioTM5 (OD1) Tabela C.18
7 Valor Médio TM1
(OD1) Tabela D.1
Valor Médio TM2 (OD1)
Tabela D.1 Valor Médio TM3 (OD1)Tabela D.2 Valor Médio TM4(OD1) Tabela D.2 Valor Médio TM5 (OD1) Tabela D.3 8 Valor Médio TM1 (OD1) Tabela D.4
Valor Médio TM2 (OD1)
Tabela D.4 Valor Médio TM3 (OD1)Tabela D.5 Valor Médio TM4(OD1) Tabela D.5 Valor Médio TM5 (OD1) Tabela D.6 9 Valor Médio TM1 (OD1) Tabela D.7
Valor Médio TM2 (OD1)
Tabela D.7 Valor Médio TM3 (OD1)Tabela D.8 Valor Médio TM4(OD1) Tabela D.8 Valor Médio TM5 (OD1) Tabela D.9 10 Valor Médio TM1 (OD1) Tabela D.10
Valor Médio TM2 (OD1)
Tabela D.10 Valor Médio TM3 (OD1)Tabela D.11 Valor Médio TM4(OD1) Tabela D.11
Valor Médio TM5 (OD1) Tabela D.12
TMP -AG1 Média da coluna
seleção Média da colunacruzamento Média da colunamutação Média da colunareprodução Média da colunaID, inserção de descendentes na
população Base de cálculo do tempo médio de processamento para os apêndices C e D,
referente a tabela D.13 (CGAADT-GPU). Fonte: Autor. Tabela 7.10 -
DB SEL CRUZ MUT REP ID Número da base de dados
1 Valor Médio TM1(OD2)
Tabela C.1
Valor Médio TM2 (OD2)
Tabela C.1 Valor Médio TM3(OD2)
Tabela C.2
Valor Médio TM4 (OD2)
Tabela C.2 Valor MédioTM5
(OD2) Tabela C.3
2 Valor Médio TM1
(OD2) Tabela C.4
Valor Médio TM2 (OD2)
Tabela C.4 Valor Médio TM3(OD2)
Tabela C.5
Valor Médio TM4 (OD2)
Tabela C.5 Valor MédioTM5 (OD2) Tabela C.6
3 Valor Médio TM1
(OD2) Tabela C.7
Valor Médio TM2 (OD2)
Tabela C.7 Valor Médio TM3(OD2)
Tabela C.8
Valor Médio TM4 (OD2)
Tabela C.8 Valor MédioTM5 (OD2) Tabela C.9
4 Valor Médio TM1
(OD2) Tabela C.10
Valor Médio TM2 (OD2)
Tabela C.10 Valor Médio TM3(OD2)
Tabela C.11
Valor Médio TM4 (OD2)
Tabela C.11 Valor MédioTM5 (OD2) Tabela C.12
5 Valor Médio TM1
(OD2) Tabela C.13
Valor Médio TM2 (OD2)
Tabela C.13 Valor Médio TM3(OD2)
Tabela C.14
Valor Médio TM4 (OD2)
Tabela C.14 Valor MédioTM5 (OD2) Tabela C.15
6 Valor Médio TM1
(OD2) Tabela C.16
Valor Médio TM2 (OD2)
Tabela C.16 Valor Médio TM3(OD2)
Tabela C.17
Valor Médio TM4 (OD2)
Tabela C.17 Valor MédioTM5 (OD2) Tabela C.18
7 Valor Médio TM1
(OD2) Tabela D.1
Valor Médio TM2 (OD2)
Tabela D.1 Valor Médio TM3(OD2)
Tabela D.2
Valor Médio TM4 (OD2)
Tabela D.2 Valor MédioTM5 (OD2) Tabela D.3
8 Valor Médio TM1
(OD2) Tabela D.4
Valor Médio TM2 (OD2)
Tabela D.4 Valor Médio TM3(OD2)
Tabela D.5
Valor Médio TM4 (OD2)
Tabela D.5 Valor MédioTM5 (OD2) Tabela D.6
9 Valor Médio TM1
(OD2) Tabela D.7
Valor Médio TM2 (OD2)
Tabela D.7 Valor Médio TM3(OD2)
Tabela D.8
Valor Médio TM4 (OD1)
Tabela D.8 Valor MédioTM5 (OD2) Tabela D.9
10 Valor Médio TM1
(OD2) Tabela D.10
Valor Médio TM2 (OD2)
Tabela D.10 Valor Médio TM3(OD2)
Tabela D.11
Valor Médio TM4 (OD2)
Tabela D.11 Valor MédioTM5 (OD2) Tabela D.12
TMP -AG2 Média da coluna
seleção Média da colunacruzamento Média da colunamutação Média da colunareprodução Média da colunaID, inserção de descendentes na
população Base de cálculo do tempo médio de processamento para os apêndices C e D,
referente a tabela D.14 (HOLLAND-CPU). Fonte: Autor.
AG1-GPU ESFORÇO COMPUTACIONAL CONSOLIDADO
TP-DB SEL(%) CRUZ(%) MUT(%) REP(%) ID(%)
Número da base de dados
1 Valor Médio EC1(DP1) *100
Tabela C.1
Valor Médio EC2 (DP1)*100 Tabela C.1
Valor Médio EC3 (DP1)*100 Tabela C.2
Valor Médio EC4 (DP1)*100 Tabela C.2 Valor Médio EC5*100 (DP1) Tabela C3
2 Valor Médio EC1
((DP1)*100 Tabela C.4
Valor Médio EC2 (DP1)*100 Tabela C.4
Valor Médio EC3 (DP1)*100 Tabela C.5
Valor Médio EC4 (DP1)*100 Tabela C.5 Valor Médio EC5*100 (DP1) Tabela C6
3 Valor Médio EC1
(DP1)*100 Tabela C.7
Valor Médio EC2 (DP1)*100 Tabela C.7
Valor Médio EC3 (DP1)*100 Tabela C.8
Valor Médio EC4 (DP1)*100 Tabela C.8 Valor Médio EC5*100 (DP1) Tabela C9
4 Valor Médio EC1
(DP1)*100 Tabela C10
Valor Médio EC2 (DP1)*100 Tabela C.10
Valor Médio EC3 (DP1)*100 Tabela C.11
Valor Médio EC4 (DP1)*100 Tabela C11 Valor Médio EC5*100 (DP1) Tabela C12
5 Valor Médio EC1
(DP1)*100 Tabela C13
Valor Médio EC2 (DP1)*100 Tabela C.13
Valor Médio EC3 (DP1)*100 Tabela C.14
Valor Médio EC4 (DP1)*100 Tabela C14 Valor Médio EC5*100 (DP1) Tabela C15
6 Valor Médio EC1
(DP1)*100 Tabela C16
Valor Médio EC2 (DP1)*100 Tabela C.16
Valor Médio EC3 (DP1)*100 Tabela C.17
Valor Médio EC4 (DP1)*100 Tabela C17 Valor Médio EC5*100 (DP1) Tabela C.18
7 Valor Médio EC1
(DP1)*100 Tabela D.1
Valor Médio EC2 (DP1)*100 Tabela D.1
Valor Médio EC3 (DP1)*100 Tabela C.2
Valor Médio EC4 (DP1)*100 Tabela D.2 Valor Médio EC5*100 (DP1) Tabela D.3
8 Valor Médio EC1
(DP1)*100 Tabela D.4
Valor Médio EC2 (DP1)*100 Tabela D.4
Valor Médio EC3 (DP1)*100 Tabela D.5
Valor Médio EC4 (DP1)*100 Tabela D.5 Valor Médio EC5*100 (DP1) Tabela D.6
9 Valor Médio EC1
(DP1)*100 Tabela D.7
Valor Médio EC2 (DP1)*100 Tabela D.7
Valor Médio EC3 (DP1)*100 Tabela D.8
Valor Médio EC4 (DP1)*100 Tabela D.8
Valor Médio TM5 (DP1)*100 Tabela D.9
10 Valor Médio EC1
(DP1)*100 Tabela D.10
Valor Médio EC2 (DP1)*100 Tabela D.10
Valor Médio EC3 (DP1)*100 Tabela D.11
Valor Médio EC4 (DP1)*100 Tabela D.11
Valor Médio TM5 (DP1)*100 Tabela D.12 EMC – Esforço médio
computacional do algoritmo Média da colunaseleção Média da colunacruzamento Média da colunamutação Média da colunareprodução Média da colunaID, inserção de descendentes na
população Base de cálculo do percentual do esforço médio consolidado para os apêndices C
e D, referente a tabela D.15 (CGAADT-GPU). Fonte: Autor. Tabela 7.12 -
AG2-GPU ESFORÇO COMPUTACIONAL CONSOLIDADO
TP-DB SEL(%) CRUZ(%) MUT(%) REP(%) ID(%)
Número da base de dados
1 Valor Médio EC1(DP2) *100
Tabela C.1
Valor Médio EC2 (DP2)*100 Tabela C.1
Valor Médio EC3 (DP2)*100 Tabela C.2
Valor Médio EC4 (DP2)*100 Tabela C.2 Valor Médio EC5*100 (DP2) Tabela C.3
2 Valor Médio EC1
((DP2)*100 Tabela C.4
Valor Médio EC2 (DP2)*100 Tabela C.4
Valor Médio EC3 (DP2)*100 Tabela C.5
Valor Médio EC4 (DP2)*100 Tabela C.5 Valor Médio EC5*100 (DP2) Tabela C.6
3 Valor Médio EC1
(DP2)*100 Tabela C.7
Valor Médio EC2 (DP2)*100 Tabela C.7
Valor Médio EC3 (DP2)*100 Tabela C.8
Valor Médio EC4 (DP2)*100 Tabela C.8 Valor Médio EC5*100 (DP2) Tabela C.9
4 Valor Médio EC1
(DP2)*100 Tabela C10
Valor Médio EC2 (DP2)*100 Tabela C.10
Valor Médio EC3 (DP2)*100 Tabela C.11
Valor Médio EC4 (DP2)*100 Tabela C.11 Valor Médio EC5*100 (DP2) Tabela C.12
5 Valor Médio EC1
(DP2)*100 Tabela C.13
Valor Médio EC2 (DP2)*100 Tabela C.13
Valor Médio EC3 (DP2)*100 Tabela C.14
Valor Médio EC4 (DP2)*100 Tabela C.14 Valor Médio EC5*100 (DP2) Tabela C.15
6 Valor Médio EC1
(DP2)*100 Tabela C.16
Valor Médio EC2 (DP2)*100 Tabela C.16
Valor Médio EC3 (DP2)*100 Tabela C.17
Valor Médio EC4 (DP2)*100 Tabela C.17 Valor Médio EC5*100 (DP2) Tabela C.18
7 Valor Médio EC1
(DP2)*100 Tabela D.1
Valor Médio EC2 (DP2)*100 Tabela B.1
Valor Médio EC3 (DP2)*100 Tabela D.2
Valor Médio EC4 (DP2)*100 Tabela D.2 Valor Médio EC5*100 (DP2) Tabela D.3
8 Valor Médio EC1
(DP2)*100 Tabela D.4
Valor Médio EC2 (DP2)*100 Tabela D.4
Valor Médio EC3 (DP2)*100 Tabela D.5
Valor Médio EC4 (DP2)*100 Tabela D.5 Valor Médio EC5*100 (DP2) Tabela D.6
9 Valor Médio EC1
(DP2)*100 Tabela B.7
Valor Médio EC2 (DP2)*100 Tabela D.7
Valor Médio EC3 (DP2)*100 Tabela D.8
Valor Médio EC4 (DP2)*100 Tabela D.8
Valor Médio TM5 (DP1)*100
Tabela D.9
10 Valor Médio EC1
(DP2)*100 Tabela D.10
Valor Médio EC2 (DP2)*100 Tabela B.10
Valor Médio EC3 (DP2)*100 Tabela B.11
Valor Médio EC4 (DP2)*100 Tabela D.11
Valor Médio TM5 (DP2)*100
Tabela D.12 EMC – Esforço médio
computacional do algoritmo Média da colunaseleção Média da colunacruzamento Média da colunamutação Média da colunareprodução Média da colunaID, inserção de descendentes na
população
Base de cálculo do percentual do esforço médio consolidado dos apêndices C e D, referente a tabela D.16 (CGAADT-GPU). Fonte: Autor.
ATIVIDADE AG SEL (%) CRUZ (%) MUT (%) REP (%) ID (%)
ESFORÇO MÉDIO CGAADT 41,50 49,19 49,60 43,07 41,63
ESFORÇO MÉDIO HOLLAND 58,93 50,59 50,72 52,09 56,75
GANHO DE PROC CGAADT 17,43 1,39 1,12 9,02 15,11
Ganho de Processamento do CGAADT em GPU. Legenda: AG (Algoritmos
Genéticos) PROC (Processamento), CGAADT(GPU), GAADT
(CPU),SEL(seleção), CRUZ(cruzamento), MUT(mutação),REP (reprodução), ID(inserção de descendentes na população). Fonte: Autor.
ATIVIDADE AG SEL(%) CRUZ(%) MUT(%) REP(%) ID(%)
ESFORÇO MÉDIO CGAADT Média do EMC
Tabela 7.13= Os resultados da tabela 7.15 Média do EMC Tabela 7.13= Os resultados da tabela 7.15 Média do EMC Tabela 7.13= Os resultados da tabela 7.15 Média do EMC Tabela 7.13= Os resultados da tabela 7.15 Média do EMC Tabela 7.13= Os resultados da tabela 7.15
ESFORÇO MÉDIO HOLLAND Média do EMC
Tabela 7.14= Os resultados da tabela 7.15 Média do EMC Tabela 7.14= Os resultados da tabela 7.15 Média do EMC Tabela 7.14= Os resultados da tabela 7.15 Média do EMC Tabela 7.14= Os resultados da tabela 7.15 Média do EMC Tabela 7.14= Os resultados da tabela 7.15
GANHO DE PROC CGAADT Esforço Médio do
CGAADT – Esforço Médio do HOLLAND da tabela 7.15 Esforço Médio do CGAADT – Esforço Médio do HOLLAND da tabela 7.15 Esforço Médio do CGAADT – Esforço Médio do HOLLAND da tabela 7.15 Esforço Médio do CGAADT – Esforço Médio do HOLLAND da tabela 7.15 Esforço Médio do CGAADT – Esforço Médio do HOLLAND da tabela 7.15
Base de cálculo da tabela 7.15, referente ao ganho de processamento do GAADT em GPU. Fonte: Autor.
Tabela 7.14 -
Tabela 7.15 -
De acordo com o apêndice D (tabela D.14), é possível identificar os gargalos computacionais baseados no ODDS RATIO do tempo médio de processamento do algoritmo HOLLAND (GPU), desenvolvido de acordo com a adaptação da arquitetura de Sato[119], a ser comparada com o algoritmo CGAADT. Esta arquitetura processou os sinais de ECG, para avaliar o tempo de processamento dos operadores genéticos de seleção (1,42%),cruzamento (1,05%), mutação (1,04%), reprodução (1,54%) e no processo de inserção de descendentes na população (1,53%).
Vale ressaltar, que o algoritmo CGAADT é vantajoso computacionalmente pela sua implementação em GPU (capítulo 6), obtendo assim, tempo real de processamento reduzido conforme valores de ODDS RATIO apêndice D, tabela D.13, sendo comparada com a tabela D.14.
A tabela 7.15, apresenta melhorias no esforço computacional do algoritmo, formado pelas tabelas constantes dos apêndices C e D e no percentual do esforço médio consolidado (Apêndice D, tabelas D.15 e D.16), o que resultam o ganho de processamento de 17,43% (seleção), 1,39% (cruzamento), 1,12% (mutação), 9,02% (reprodução) e 15,11% no processo de inserção de descendentes na população pelo algoritmo CGAADT implementado em GPU.
Na tabela 7.17 é apresentado o tempo total médio de processamento dos algoritmos CGAADT e GAADT, ambos executados em GPU, referente a execução de todas as bases de dados manipuladas por estes algoritmos baseados na média aritmética entre as bases de dados.
ALGORITMO GPU (segundos)
CGAADT (GPU) 2,31
HOLLAND (GPU) 8,75
Ganho no Tempo Execução (%) 73,6
Tempo total médio de execução dos algoritmos CGAADT e HOLLAND. Fonte: Autor.