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ORCID:  http://orcid.org/0009-0004-6309-1795
Document type: Trabalho de Conclusão de Curso
Access type: Acesso Aberto
Title: Algoritmo Genético aplicado ao jogo de tabuleiro Sudoku
Author: Bernardes, Andressa Oliveira
First Advisor: Brasil, Christiane Regina Soares
First member of the Committee: Barioni, Maria Camila Nardini
Second member of the Committee: Gabriel, Paulo Henrique Ribeiro
Summary: Este trabalho aborda o desenvolvimento e a avaliação de um Algoritmo Genético (AG) para a resolução do quebra-cabeça Sudoku, um problema de otimização combinatória NP-completo. O objetivo principal foi investigar como diferentes parâmetros e opera- dores genéticos impactam a eficácia e a eficiência do algoritmo na busca por soluções válidas. Para isso, implementou-se um AG em Python com indivíduos representados por matrizes 9x9, função de fitness baseada na minimização de conflitos e opera- dores de recombinação, mutação e elitismo. A metodologia envolveu uma série de experimentos controlados para calibrar iterativamente os parâmetros do algoritmo. Os resultados definiram uma configuração otimizada com população de 600 indivíduos, mutação de 1%, elitismo de 5% e torneio de tamanho 3. A análise demonstrou que a escolha dos operadores foi o fator mais determinante para o desempenho, com a com- binação da Recombinação Uniforme e da Mutação por Gene apresentando a aborda- gem mais eficaz para atingir a solução ótima com maior regularidade. Por fim, conclui- se que a eficiência do AG é limitada pela sua natureza aleatória, tornando sua aplica- ção mais pertinente a cenários complexos onde etapas lógicas de pré-processamento não são, por si sós, suficientes para a resolução.
Abstract: This study addresses the development and evaluation of a Genetic Algorithm (GA) for solving the Sudoku puzzle, an NP-complete combinatorial optimization problem. The main objective was to investigate how different parameters and genetic operators im- pact the effectiveness and efficiency of the algorithm in searching for valid solutions. To this end, a GA was implemented in Python with individuals represented by 9x9 ma- trices, a fitness function based on conflict minimization and recombination, mutation and elitism operators. The methodology involved a series of controlled experiments to iteratively calibrate the algorithm parameters. The results defined an optimized confi- guration with a population of 600 individuals, 1% mutation, 5% elitism and tournament size 3. The analysis demonstrated that the choice of operators was the most determi- ning factor for performance, with the combination of Uniform Recombination and Gene Mutation presenting the most effective approach to achieving the optimal solution with greater regularity. Finally, it is concluded that the efficiency of GA is limited by its ran- dom nature, making its application more pertinent to complex scenarios where logical pre-processing steps are not, by themselves, sufficient for resolution.
Keywords: Algoritmo Genético
Genetic Algorithm
Sudoku
Fitness
Otimização de parâmetros
Parameter optimization
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Quote: BERNARDES, Andressa Oliveira. Algoritmo Genético aplicado ao jogo de tabuleiro Sudoku. 2025. 58 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Sistemas de Informação) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/47075
Date of defense: 22-Sep-2025
Appears in Collections:TCC - Sistemas de Informação (Uberlândia)

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