Atliekant magistrinį darbą pagrindinis tikslas buvo išnagrinėti keliaujančių pirklių uždavinį su papildomais apribojimais. Darbo metu buvo pridėtas pirklio keliamosios galios apribojimas. Išanalizuoti įmanomi sprendimo budai. Darbo metu buvo realizuotas genetinis algoritmas gebantis spręsti iškeltą uždavinį. Sugalvoti ir realizuoti uždavinio sprendimui reikalingi genetiniai operatoriai. Realizuoti lokalaus optimizavimo algoritmai. Atlikti testavimo darbai bei gauti galimi sprendiniai. / The main goal of the master's thesis was to analyze travelling salesmen problem with additional limitations. The limitation of salesman's lifting force was entered during study. Possible calculation methods were analyzed. During the study genetic algorithm was applied, possible of handling current problem. Genetic operators, needed for solving travelling salesmen problem were created and applied. Besides that, local route optimization algorithms were implemented. Tests were accomplished and possible solutions found.

Darbe tiriamas ląstelinių genetinių algoritmų efektyvumas neiškiliems daugiakriteriams uždaviniams spręsti. Sprendžiant uždavinį sujungta:1) daugiakriteris genetinis algoritmas;2)daugiamačių duomenų vizualizavimo metodas; 3) grafinis vaizdavimas. / The final paper discusses the efficiency of cellular genetic algorithms for non-convex multiobjective problems. In order to solve this problem we combine: 1) multiobjective genetic algorithm;2) multidimensional data visualization method; 3) graphic visualization.

Šiuolaikiniame finansų pasaulyje duomenų analizė bei sugebėjimas greitai prisitaikyti prie jų pokyčio yra ypatingai svarbus, o kadangi duomenų kiekis yra itin didelis, reikalingi būdai kaip greitai ir tiksliai juos apdoroti. Negana to, informacija, naudojama prekybai finansų rinkose, labai greitai kinta, dėl to būtina pastovi ir pakartotina duomenų analizė, norint jog priimami prekybos sprendimai būtų kaip įmanoma teisingesni. Magistro darbe nagrinėjamos galimybės šiuos skaičiavimus pagreitinti naudojant NVIDIA CUDA lygiagrečiųjų skaičiavimų architektūrą bei genetinius paieškos algoritmus. Darbo metu sukurta aukšto dažnio prekybos modeliavimo sistema, kurios pagalba įvertinamas skaičiavimų trukmės sumažėjimas, naudojant GPU lygiagrečiuosius skaičiavimus, bei lyginant juos su skaičiavimų trukme naudojant įprastinius kompiuterio CPU. Atliekama keleto skirtingų GPU lustų skaičiavimų trukmės analizė, apžvelgiami esminiai skaičiavimų trukmę įtakojantys veiksniai, jų optimizavimo galimybės. Pritaikius visus skaičiavimų trukmę mažinančius veiksnius, buvo pasiektas skaičiavimų trukmės sumažinimas daugiau nei 27 kartus negu naudojantis įprastiniu kompiuterio procesoriumi. / Data analysis and the ability to quickly adapt to rapidly changing market conditions is the key if you want to have success in the current financial markets. Additionally, the amount of data you have to analyze is huge and fast, but precise, data analysis methods are required. In this Master thesis, I am analyzing the possibilities to use NVIDIA CUDA parallel computing architecture to increase the data analysis speed. Additionally, I am using genetic algorithms as a search technique to further increase the computational performance. During the course of this thesis, a high frequency trading modeling system was created. It is used to compare the time it takes to generate trading results using a GPU parallel architecture and using a standard computer CPU. Analysis of a several different GPUs is done, comparing the time needed for computations in comparison to the CUDA cores and other card specifications. A detailed research of possible optimization techniques is done, providing detailed data of the calculation performance increase for each of them. At the end, after all described optimization methods are applied, a total speed-up of the computations using GPU, while compared to the regular CPU, is more than 27 times.

Genetic algorithms (GA) are among the widely used in various areas of computer science, including optimization problems. Genetic algorithms (GA) are based on the biological process of natural selection. Many simulations have demonstrated the efficiency of GAs on different optimization problems, among them, bin-packing, qaudratic assignment problem, graph partitioning, job-shop scheduling problem, set covering problem, traveling salesman problem, vehicle routing. The quadratic assignment problem (QAP) belong to the class of NP-hard combinatorial optimization problems. One of the main operators in GA is a crossover (i.e. solution recombination). This operator plays a very important role by constructing competitive genetic algorithms (GAs). In this work, we investigate several crossover operators for the QAP, among them, ULX (uniform like crossover), SPX (swap path crossover), OPX (one point crossover), COHX (cohesive crossover), MPX (multiple parent crossover) and others. Comparison of these crossover operators was performed. The results show high efficiency of the cohesive crossover.

Genetinių algoritmų panaudojimo galimybės ir paplitimas nuolat didėja. Daugelyje nagrinėtų mokslinių darbų, genetiniai algoritmai yra naudojami uždavinių optimizavimui. Optimizavimui naudojama daug skirtingų metodų. Sprendžiant konkretų uždavinį mokslinėje literatūroje paprastai pritaikoma keletas metodų tam, kad būtų pagerinti gauti rezultatai, t.y., išbandoma keletas strategijų. Deja, nepavyko rasti tyrimų, kaip tos pačios genetinės paieškos strategijos gali būti pritaikytos kitoms analogiškoms problemoms spręsti. Šiame darbe pateikiama probleminės srities apžvalga, tyrimo aprašymas bandymų rezultatai ir išvados. / The use of genetic algorithms considerably increases. In some research works GA‘s are investigated to optimize graph problems. There are many different strategies for GA optimization. Unfortunately, there are no investigations if a strategy, suitable for a particular graph problem, will be useful solving other graph problems. In this work I originated, described and developed some GA learning strategy elements. Also I developed some that are available in other research works. These elements are: generation of initial population, selection of individuals, mutation, crossover and some other parameters. All possible strategies (about 300) are tested in this work for three graph problems: shortest path, longest path and traveling salesman problem. Results are summarized and described.

Mokslinių tyrimų sritis – genetinių algoritmų ir agregatinio metodo panaudojimas modeliuojant sudėtingas sistemas. Darbo tikslas – genetinių algoritmų taikymas formaliuose sistemų aprašymo metoduose, sistemų imitaciniame modeliavime, sistemų parametrams nustatyti. Mokslinis naujumas. Šiame darbe siūlomas naujas genetinio algoritmo ir agregatinio metodo taikymas sistemos modeliams aprašyti. Sistemos modelio parametrai genetiniame algoritme laikomi kaip individo chromosomos, o sistemos modelis tai naudingumo funkcija genetiniame algoritme. Padarytos prielaidos leidţia nustatyti sistemos parametrų optimalias reikšmes, kad sistema efektyviai dirbtų. Kitas siūlomas taikymo atvejis, kai genetinis algoritmas naudojamas perėjimo operatoriuje, nustatyti sekančios populiacijos struktūrai. Tai leidţia imituoti biologines, agentines, savireguliuojančias sistemas. / Research area - genetic algorithms approach to aggregate and use modeling complex systems. Work objective - the application of genetic algorithms in formal methods, systems imitation modeling, to find optimal settings. This work proposed new usage of aggregate method and genetic algorithm to describe system models. The system parameters of the model are used as the individual's chromosomes in genetic algorithm, and the system model used as a utility function of genetic algorithm. It also proposed other aggregate approach, the genetic algorithm used for the transition operator, followed by the population structure. This allows the simulation of biological, agent, self-regulating systems.

Šiame darbe išanalizuoti genetinių algoritmų (GA) veikimo principai. Analizuojamos egzistuojančios modeliavimo aplinkos ir genetiniais algoritmais pagrįsti modeliavimo įrankiai. Kuriant modeliavimo įrankį, nustatyti funkciniai ir nefunkciniai reikalavimai. Realizuotas sukurtas įrankis ir atliktas pasirinktos esybės evoliucijos modeliavimas. "16th International Conference on Information and Software Technologies" konferencijoje buvo pristatytas pranešimas “Genetic Algorithm Modeling Approach for Mobile Malware Evolution Forecasting”. Panaudojus jame pateiktus parametrų duomenis, atlikti bandymai su sukurtu modeliavimo įrankiu. Taip pat XIV jaunųjų mokslininkų konferencijoje „Mokslas - Lietuvos ateitis“ 2011, pristatytas straipsnis „Informacijos saugos dalykinės srities esybių evoliucijos modeliavimo įrankio, paremto genetiniais algoritmais, kūrimas “, šis straipsnis buvo parašytas remiantis šiuo darbu. Darbą sudaro: 7 skyriai, 26 paveikslai, 7 lentelės, 2 priedai. Literatūros sąraše 52 šaltiniai. / This study analyzes operating principles of the genetic algorithms (GA), also submit proposals for the calculation of GA. Discuss the existing simulation environment and tools to implement GA. Towards a modeling tool to determine the functional and non-functional requirements. Marketed developed tool and to carry out tests for selected test of evolutionary analysis. ‘16th International Conference on Information and Software Technologies’ was presented the article ‘Genetic Algorithm Modeling Approach for Mobile Malware Evolution forecasting’ using the parameters details of this article perform the tests with simulation tool. Also XIV Conference of Young Scientists ‘Science - The future of Lithuania‘ 2011, was introduced the article ‘Development of the subject area of the information security beings evolutionary modeling tool based on genetic algorithms’. This article was written on the basis of this work. Thesis consist of: 7 chapters, 26 pictures, 7 tables, 2 appendixes, 52 bibliographical entries.

In this thesis the problems of identification accuracy of elastic properties of materials are examined. The main object of study is samples of various materials and their elastic properties. This is an important subject of theoretical studies of various materials. The main thesis objective is to create an effective technology for precise identification of all the elastic characteristics of the sample. The de-veloped algorithms are to be applied in the material manufacturing industry. Thesis also aims at exploring accuracy and sensitivity of the identification of elastic properties of materials. The paper deals with a number of objectives: 1) to optimize the geometric parameters of the sample striving for more accurate identification results of elas-tic properties; 2) to identify mode shapes of sample and regulate their place in spectrum of eigenvalues in order to minimize the distortion of the objective function; 3) to create the implementation algorithms of proposed technologies and verify their capabilities experimentally. The first task is formulated taking into account the relatively high level of identification error of elastic properties of composite materials. The second objective relates to distortion of the objec-tive function in the process of updating the mathematical model with the pre-sumed elastic characteristics of material. The thesis is composed of four chapters, the summary of results, the list of literature and the list of author’s publications on the topic... [to full text] / Disertacijoje nagrinėjamos medžiagų tamprumo rodiklių identifikavimo tikslumo problemos. Pagrindinis tyrimo objektas yra įvairių medžiagų bandiniai, jų tamprumo rodikliai. Šis objektas yra svarbus įvairių medžiagų teoriniams tyrimams. Pagrindinis disertacijos tikslas yra sukurti efektyvią technologiją, leidžiančią pakankamu tikslumu surasti visus bandinio tamprumo rodiklius. Sukurtų algoritmų taikymo sritis yra medžiagų gamybos pramonė. Disertacijoje tiriamas siūlomos technologijos tikslumas ieškant įvairių medžiagų tamprumo rodiklių. Darbe sprendžiami keli pagrindiniai uždaviniai: optimizuojami bandinio geometriniai parametrai siekiant tikslesnių tamprumo rodiklių identifikavimo rezultatų; atpažįstamos bandinio modų formos ir reguliuojama jų vieta tikrinių reikšmių spektre siekiant sumažinti tikslo funkcijos iškraipymus; sukuriami pasiūlytų technologijų įgyvendinimo algoritmai ir bandymais patikrinamos jų galimybės. Pirmasis uždavinys suformuluotas atsižvelgiant į palyginti didelę kompozitinių medžiagų tamprumo rodiklių identifikavimo paklaidą. Antrasis siejasi su tikslo funkcijos iškraipymu atnaujinant matematinį medžiagos modelį spėjamais tamprumo rodikliais. Disertaciją sudaro keturi skyriai, rezultatų apibendrinimas, naudotos literatūros ir autoriaus publikacijų disertacijos tema sąrašai. Įvadiniame skyriuje aptariamas problemos aktualumas, tyrimo objektas, formuluojamas darbo tikslas bei uždaviniai, aprašoma tyrimų metodika, darbo mokslinis naujumas, darbo rezultatų... [toliau žr. visą tekstą]

Disertacijoje nagrinėjamos medžiagų tamprumo rodiklių identifikavimo tikslumo problemos. Pagrindinis tyrimo objektas yra įvairių medžiagų bandiniai, jų tamprumo rodikliai. Šis objektas yra svarbus įvairių medžiagų teoriniams tyrimams. Pagrindinis disertacijos tikslas yra sukurti efektyvią technologiją, leidžiančią pakankamu tikslumu surasti visus bandinio tamprumo rodiklius. Sukurtų algoritmų taikymo sritis yra medžiagų gamybos pramonė. Disertacijoje tiriamas siūlomos technologijos tikslumas ieškant įvairių medžiagų tamprumo rodiklių. Darbe sprendžiami keli pagrindiniai uždaviniai: optimizuojami bandinio geometriniai parametrai siekiant tikslesnių tamprumo rodiklių identifikavimo rezultatų; atpažįstamos bandinio modų formos ir reguliuojama jų vieta tikrinių reikšmių spektre siekiant sumažinti tikslo funkcijos iškraipymus; sukuriami pasiūlytų technologijų įgyvendinimo algoritmai ir bandymais patikrinamos jų galimybės. Pirmasis uždavinys suformuluotas atsižvelgiant į palyginti didelę kompozitinių medžiagų tamprumo rodiklių identifikavimo paklaidą. Antrasis siejasi su tikslo funkcijos iškraipymu atnaujinant matematinį medžiagos modelį spėjamais tamprumo rodikliais. Disertaciją sudaro keturi skyriai, rezultatų apibendrinimas, naudotos literatūros ir autoriaus publikacijų disertacijos tema sąrašai. Įvadiniame skyriuje aptariamas problemos aktualumas, tyrimo objektas, formuluojamas darbo tikslas bei uždaviniai, aprašoma tyrimų metodika, darbo mokslinis naujumas, darbo rezultatų... [toliau žr. visą tekstą] / In this thesis the problems of identification accuracy of elastic properties of materials are examined. The main object of study is samples of various materials and their elastic properties. This is an important subject of theoretical studies of various materials. The main thesis objective is to create an effective technology for precise identification of all the elastic characteristics of the sample. The de-veloped algorithms are to be applied in the material manufacturing industry. Thesis also aims at exploring accuracy and sensitivity of the identification of elastic properties of materials. The paper deals with a number of objectives: 1) to optimize the geometric parameters of the sample striving for more accurate identification results of elas-tic properties; 2) to identify mode shapes of sample and regulate their place in spectrum of eigenvalues in order to minimize the distortion of the objective function; 3) to create the implementation algorithms of proposed technologies and verify their capabilities experimentally. The first task is formulated taking into account the relatively high level of identification error of elastic properties of composite materials. The second objective relates to distortion of the objec-tive function in the process of updating the mathematical model with the pre-sumed elastic characteristics of material. The thesis is composed of four chapters, the summary of results, the list of literature and the list of author’s publications on the topic... [to full text]

Baigiamajame magistro darbe nagrinėjamas genetinių algoritmų taikymas biometrijoje. Išnagrinėta plačiausiai naudojama biometrinė informacija, aprašytos labiausiai paplitusios biometrinės sistemos, genetiniai algoritmai bei jų pritaikymas biometrinių sistemų optimizavimui. Baigiamajame darbe pasiūlytas naujas rankos atpažinimo metodas. Šiam metodui pritaikyti genetiniai algoritmai. Darbą sudaro 7 dalys: įvadas, biometrija, genetiniai algoritmai, genetinių algoritmų taikymas biometrinėse sistemose, genetinių algoritmų taikymas rankos atpažinimui, išvados ir literatūra. Darbo apimtis – 51 p. teksto be priedų, 30 pav., 4 lent., 32 bibliografiniai šaltiniai. / In the graduation thesis to receive the master‘s degree the application of genetic algorithms in biometrics is analysed. The most widely used biometric information have been examined, the most common biometric systems, genetic algorithms and their customization in biometric systems optimization have been described. A new method is proposed for hand recognition. Genetic algorithms have been customized for this method. Structure: introduction, biometry, genetic algorithms, application of genetic algorithms in biometric systems, application of genetic algorithms for hand recognition, the conclusions and bibliography. Thesis consist of: 51 p. text without appendixes, 30 pictures, 4 tables, 32 bibliographical entries.