An experimental analysis of exact algorithms applied to the multiobjective spanning tree problem

O Problema da Árvore Geradora Multiobjetivo é NP-árduo e modela aplicações em diversas áreas. Esta pesquisa apresenta uma análise experimental de diferentes estratégias utilizadas na literatura para desenvolver algoritmos exatos para resolver o problema. Inicialmente, os algoritmos são classificados de acordo com as abordagens utilizadas para resolver o problema. Características de duas ou mais abordagens podem ser encontradas em alguns desses algoritmos. As abordagens aqui investigadas são: o método duas fases, branch-and-bound, k-best e a abordagem baseada em preferência. A principal contribuição deste trabalho está no fato de que nenhuma pesquisa desenvolvida até o momento relata uma análise sistemática experimental de algoritmos exatos para o problema da Árvore Geradora Multiobjetivo. Portanto, este trabalho pode ser uma base para outras pesquisas que lidam com o mesmo problema. Os experimentos computacionais comparam o desempenho de algoritmos em relação ao tempo de processamento, à eficiência com base no número de objetivos e no número de soluções encontradas em um intervalo de tempo controlado. A análise dos algoritmos foi realizada para instâncias conhecidas do problema, bem como para instâncias obtidas a partir de um gerador bastante utilizado na literaturaThe Multiobjective Spanning Tree Problem is NP-hard and models applications in several areas. This research presents an experimental analysis of different strategies used in the literature to develop exact algorithms to solve the problem. Initially, the algorithms are classified according to the approaches used to solve the problem. Features of two or more approaches can be found in some of those algorithms. The approaches investigated here are: the two-stage method, branch-and-bound, k-best and the preference-based approach. The main contribution of this research lies in the fact that no research was presented to date reporting a systematic experimental analysis of exact algorithms for the Multiobjective Spanning Tree Problem. Therefore, this work can be a basis for other research that deal with the same problem. The computational experiments compare the performance of algorithms regarding processing time, efficiency based on the number of objectives and number of solutions found in a controlled time interval. The analysis of the algorithms was performed for known instances of the problem, as well as instances obtained from a generator commonly used in the literatur