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https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/64777
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Registro completo de metadados
Campo DC | Valor | Idioma |
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dc.contributor.advisor | PAULA NETO, Fernando Maciano de | - |
dc.contributor.author | ARAÚJO, Paulo André Viana de | - |
dc.date.accessioned | 2025-08-01T12:20:00Z | - |
dc.date.available | 2025-08-01T12:20:00Z | - |
dc.date.issued | 2025-01-30 | - |
dc.identifier.citation | ARAÚJO, Paulo André Viana de. A Quantum Genetic Algorithm Framework For The MaxCut Problem. 2025. Dissertação (Mestrado em Ciências da Computação) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2025. | pt_BR |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/64777 | - |
dc.description.abstract | The MaxCut problem is a fundamental problem in Combinatorial Optimization, with sig- nificant implications across diverse domains such as logistics, network design, and statistical physics. The algorithm represents innovative approaches that balance theoretical rigor with practical scalability. The proposed method introduces a Quantum Genetic Algorithm (QGA) using a Grover-based evolutionary framework and divide-and-conquer principles. By partition- ing graphs into manageable subgraphs, optimizing each independently, and applying graph contraction to merge the solutions, the method exploits the inherent binary symmetry of Max- Cut to ensure a more efficient and robust approximation performance. Theoretical analysis establishes a foundation for a better performance of the algorithm, while empirical evalua- tions provide quantitative evidence of its effectiveness. On complete graphs, the proposed method consistently achieves the true optimal MaxCut values, outperforming the Semidefi- nite Programming (SDP) approach, which provides up to 99.7% of the optimal solution for larger graphs. On Erdős-Rényi random graphs, the QGA demonstrates competitive perfor- mance, achieving median solutions within 92-96% of the SDP results. These results showcase the potential of the QGA framework to deliver competitive solutions, even under heuristic constraints, while demonstrating its promise for scalability as quantum hardware evolves. | pt_BR |
dc.language.iso | eng | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal de Pernambuco | pt_BR |
dc.rights | openAccess | pt_BR |
dc.rights.uri | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | pt_BR |
dc.subject | Computação quântica | pt_BR |
dc.subject | Otimização combinatória | pt_BR |
dc.subject | Graph Theory | pt_BR |
dc.title | A Quantum Genetic Algorithm Framework For The MaxCut Problem | pt_BR |
dc.type | masterThesis | pt_BR |
dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/6531747120125479 | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFPE | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.degree.level | mestrado | pt_BR |
dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/9643216021359436 | pt_BR |
dc.publisher.program | Programa de Pos Graduacao em Ciencia da Computacao | pt_BR |
dc.description.abstractx | O problema do MaxCut é um problema fundamental da Otimização Combinatória, com implicações significativas em diversas áreas, como logística, projeto de redes e física estatística. O algoritmo proposto representa uma abordagem inovadora que equilibra rigor teórico com escalabilidade prática. O método introduz um Algoritmo Genético Quântico (QGA) baseado em um arcabouço evolucionário com Grover e princípios de divisão e conquista. Ao particionar grafos em subgrafos manejáveis, otimizá-los de forma independente e aplicar contração de grafos para combinar as soluções, o método explora a simetria binária inerente ao MaxCut para garantir um desempenho mais eficiente e robusto em termos de aproximação. A análise teórica estabelece a base para um desempenho superior do algoritmo, enquanto as avaliações empíricas fornecem evidências quantitativas de sua eficácia. Em grafos completos, o método proposto alcança consistentemente os valores ótimos verdadeiros do MaxCut, superando a abordagem por Programação Semidefinida (SDP), que fornece até 99,7% da solução ótima em grafos maiores. Em grafos aleatórios de Erdős–Rényi, o QGA apresenta desempenho competi- tivo, atingindo soluções medianas dentro de 92–96% dos resultados da SDP. Esses resultados destacam o potencial do arcabouço QGA para fornecer soluções competitivas, mesmo sob restrições heurísticas, ao mesmo tempo em que demonstram sua promessa de escalabilidade conforme o hardware quântico evolui. | pt_BR |
Aparece nas coleções: | Dissertações de Mestrado - Ciência da Computação |
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DISSERTAÇÃO Paulo André Viana de Araujo.pdf | 684,49 kB | Adobe PDF | ![]() Visualizar/Abrir |
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