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dc.creatorSilva, Layza Nauane de Paula-
dc.date.accessioned2026-08-12T14:35:24Z-
dc.date.available2026-08-12T14:35:24Z-
dc.date.issued2026-06-26-
dc.identifier.citationSILVA, Layza Nauane de Paula. Comparação de desempenho entre diferentes solvers de otimização linear e inteira. 2026. 50 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Sistemas de Informação) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/49458-
dc.description.abstractThis work presents a comparative performance analysis between four open-source solvers for linear and integer optimization: GLPK (GNU Linear Programming Kit), CBC (COIN-OR Branch and Cut), HiGHS, and SCIP (Solving Constraint Integer Programs). The objective is to evaluate the computational efficiency of these solvers when integrated with the Pyomo modeling library in Python, considering execution time, solution quality, scalability, and stability. The methodology comprises two experimental stages: initial validation with classical small-scale problems; and performance evaluation across 36 larger instances, symmetrically organized into three structural types per problem and six increasing dimensions, ranging from 100 to 10000 variables. We used synthetic instances generated under controlled conditions for the Diet Problem (Linear Programming), and standardized instances from the literature for the Knapsack Problem (Integer Programming). Each solver was run 10 times per instance, with a time limit of 5 seconds per run, and the results were analyzed in terms of mean, standard deviation, and the rate of obtaining optimal solutions. The results indicate that there is no universally superior solver across all problem classes. For Linear Programming, GLPK and HiGHS performed consistently on sparse instances, while CBC stood out on denser instances. For Integer Programming, performance varied significantly according to the structure of the instances: GLPK was the fastest in uncorrelated and weakly correlated instances, but became the only solver unable to prove optimality in strongly correlated instances at a high scale – a case in which CBC proved to be the most robust. SCIP showed higher computational cost in purely linear problems, a behavior probably related to its Integer Programming oriented architecture.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectOtimização Matemáticapt_BR
dc.subjectProgramação Linearpt_BR
dc.subjectProgramação Inteirapt_BR
dc.subjectSolvers Open-Sourcept_BR
dc.subjectPyomopt_BR
dc.subjectPythonpt_BR
dc.titleComparação de desempenho entre diferentes solvers de otimização linear e inteirapt_BR
dc.title.alternativePerformance comparison of different linear and integer optimization solverspt_BR
dc.typeTrabalho de Conclusão de Cursopt_BR
dc.contributor.advisor1Gabriel, Paulo Henrique Ribeiro-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3181954061121790pt_BR
dc.contributor.referee1Santos, Fernanda Maria da Cunha-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6802596562404346pt_BR
dc.contributor.referee2Brasil, Christiane Regina Soares-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/5064007473299439pt_BR
dc.description.degreenameTrabalho de Conclusão de Curso (Graduação)pt_BR
dc.description.resumoEste trabalho apresenta uma análise comparativa de desempenho entre quatro solvers open-source para otimização linear e inteira: GLPK (GNU Linear Programming Kit), CBC (COIN-OR Branch and Cut), HiGHS e SCIP (Solving Constraint Integer Programs). O objetivo consiste em avaliar a eficiência computacional desses solvers quando integrados à biblioteca de modelagem Pyomo, em Python, considerando critérios como tempo de execução, qualidade da solução, escalabilidade e estabilidade. A metodologia compreende duas etapas experimentais: validação inicial com problemas clássicos de pequena escala; e avaliação de desempenho em 36 instâncias de maior porte, organizadas simetricamente em três tipos estruturais por problema e seis dimensões crescentes, de 100 a 10000 variáveis. Foram utilizadas instâncias sintéticas geradas de forma controlada para o Problema da Dieta (Programação Linear) e instâncias padronizadas da literatura para o Problema da Mochila (Programação Inteira). Cada solver foi executado 10 vezes por instância, com limite de tempo de 5 segundos por execução, e os resultados foram analisados em termos de média, desvio padrão e taxa de obtenção de soluções ótimas. Os resultados indicam que não existe um solver universalmente superior para todas as classes de problemas. Para Programação Linear, GLPK e HiGHS apresentaram desempenho consistente nas instâncias esparsas, enquanto o CBC se destacou nas instâncias mais densas. Para Programação Inteira, o desempenho variou significativamente conforme a estrutura das instâncias: o GLPK foi o mais rápido em instâncias não correlacionadas e fracamente correlacionadas, mas tornou-se o único solver incapaz de provar otimalidade nas instâncias fortemente correlacionadas em escala alta – caso em que o CBC se mostrou o mais robusto. O SCIP apresentou maior custo computacional nos problemas puramente lineares, comportamento provavelmente relacionado à sua arquitetura orientada à Programação Inteira.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.courseSistemas de Informaçãopt_BR
dc.sizeorduration50pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::MATEMATICA DA COMPUTACAOpt_BR
dc.orcid.putcode223544222-
Aparece en las colecciones:TCC - Sistemas de Informação (Uberlândia)

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