Amorphous parallel algorithms for shortest paths

A new, efficient and highly engineered variant of the well-known Delta-Stepping(DS) algorithm is presented for computing shortest paths in time-dependent networks using amorphous parallelism. This new variant was experimentally evaluated in two scenarios, using real-world data sets (road networks of...

Πλήρης περιγραφή

Λεπτομέρειες βιβλιογραφικής εγγραφής
Κύριος συγγραφέας: Παπαδόπουλος, Αναστάσιος
Άλλοι συγγραφείς: Ζαρολιάγκης, Χρήστος
Μορφή: Thesis
Γλώσσα:English
Έκδοση: 2019
Θέματα:
Διαθέσιμο Online:http://hdl.handle.net/10889/12620
id nemertes-10889-12620
record_format dspace
spelling nemertes-10889-126202022-09-05T20:36:37Z Amorphous parallel algorithms for shortest paths Άμορφοι παράλληλοι αλγόριθμοι για το πρόβλημα συντομότερων διαδρομών Παπαδόπουλος, Αναστάσιος Ζαρολιάγκης, Χρήστος Ζαρολιάγκης, Χρήστος Γαλλόπουλος, Ευστράτιος Κοντογιάννης, Σπύρος Papadopoulos, Anastasios Amorphous parallelism Delta-stepping Time-dependent networks Oracle Άμορφοι παραλληλισμοί Χρονοεξαρτώμενα δίκτυα 006.31 A new, efficient and highly engineered variant of the well-known Delta-Stepping(DS) algorithm is presented for computing shortest paths in time-dependent networks using amorphous parallelism. This new variant was experimentally evaluated in two scenarios, using real-world data sets (road networks of Berlin, Germany and W. Europe). The experimental study demonstrated that the new DS variant is beneficial for the case of time-dependent road networks and it scales very well with the network size. In particular, the use of the new DS variant for solving the time-dependent many-to-all shortest path problem achieves a speedup of 22.2% compared to the classical time-dependent Dijkstra’s algorithm, while its embedding into state-of-the-art time dependent oracles (that answer in real-time earlier arrival queries for any node pair and departure time) improves the oracle pre-processing phase up to 32% and the oracle query time up to 66%. Μια νέα, αποτελεσματική και εξαιρετικά σχεδιασμένη παραλλαγή του γνωστού αλγόριθμου Delta-Stepping (DS) παρουσιάζεται για τον υπολογισμό των συντομότερων διαδρομών σε χρονικά εξαρτώμενα δίκτυα χρησιμοποιώντας άμορφο παραλληλισμό. Αυτή η νέα παραλλαγή αξιολογήθηκε πειραματικά σε δύο σενάρια, χρησιμοποιώντας σύνολα δεδομένων πραγματικού κόσμου (οδικά δίκτυα του Βερολίνου, της Γερμανίας και της Δ. Ευρώπης). Η πειραματική μελέτη κατέδειξε ότι η νέα παραλλαγή DS είναι επωφελής για την περίπτωση των οδικών δικτύων που εξαρτώνται από το χρόνο και κλιμακώνεται πολύ καλά με το μέγεθος του δικτύου. Συγκεκριμένα, η χρήση της νέας παραλλαγής DS για την επίλυση του προβλήματος των χρονοεξαρτώμενων συντομότερων διαδρομών, επιτυγχάνει 22,2% βελτίωση σε σύγκριση με τον κλασικό αλγόριθμο Dijkstra που εξαρτάται από το χρόνο, ενώ η ενσωμάτωσή του σε αλγόριθμους μαντείων τελευταίας τεχνολογίας, (που απαντούν σε ερωτήματα συντομότερων διαδρομών σε πραγματικό χρόνο για οποιοδήποτε ζεύγος κόμβων και ώρα αναχώρησης) βελτιώνει τη φάση προεπεξεργασίας του μαντείου έως 32% και το χρόνο ερωτήματος έως 66%. 2019-10-12T17:15:36Z 2019-10-12T17:15:36Z 2019-06 Thesis http://hdl.handle.net/10889/12620 en 0 An error occurred getting the license - uri. application/pdf
institution UPatras
collection Nemertes
language English
topic Amorphous parallelism
Delta-stepping
Time-dependent networks
Oracle
Άμορφοι παραλληλισμοί
Χρονοεξαρτώμενα δίκτυα
006.31
spellingShingle Amorphous parallelism
Delta-stepping
Time-dependent networks
Oracle
Άμορφοι παραλληλισμοί
Χρονοεξαρτώμενα δίκτυα
006.31
Παπαδόπουλος, Αναστάσιος
Amorphous parallel algorithms for shortest paths
description A new, efficient and highly engineered variant of the well-known Delta-Stepping(DS) algorithm is presented for computing shortest paths in time-dependent networks using amorphous parallelism. This new variant was experimentally evaluated in two scenarios, using real-world data sets (road networks of Berlin, Germany and W. Europe). The experimental study demonstrated that the new DS variant is beneficial for the case of time-dependent road networks and it scales very well with the network size. In particular, the use of the new DS variant for solving the time-dependent many-to-all shortest path problem achieves a speedup of 22.2% compared to the classical time-dependent Dijkstra’s algorithm, while its embedding into state-of-the-art time dependent oracles (that answer in real-time earlier arrival queries for any node pair and departure time) improves the oracle pre-processing phase up to 32% and the oracle query time up to 66%.
author2 Ζαρολιάγκης, Χρήστος
author_facet Ζαρολιάγκης, Χρήστος
Παπαδόπουλος, Αναστάσιος
format Thesis
author Παπαδόπουλος, Αναστάσιος
author_sort Παπαδόπουλος, Αναστάσιος
title Amorphous parallel algorithms for shortest paths
title_short Amorphous parallel algorithms for shortest paths
title_full Amorphous parallel algorithms for shortest paths
title_fullStr Amorphous parallel algorithms for shortest paths
title_full_unstemmed Amorphous parallel algorithms for shortest paths
title_sort amorphous parallel algorithms for shortest paths
publishDate 2019
url http://hdl.handle.net/10889/12620
work_keys_str_mv AT papadopoulosanastasios amorphousparallelalgorithmsforshortestpaths
AT papadopoulosanastasios amorphoiparallēloialgorithmoigiatoproblēmasyntomoterōndiadromōn
_version_ 1771297309161684992