Programação de máquinas paralelas

Alocar trabalhos em múltiplas máquinas paralelas. Aloca trabalhos em máquinas paralelas idênticas usando regras de despacho (SPT, LPT, EDD, FCFS, CR, WSPT).…

Aloca trabalhos em máquinas paralelas idênticas usando regras de despacho (SPT, LPT, EDD, FCFS, CR, WSPT). Visualiza o cronograma com gráfico de Gantt e compara a utilização das máquinas.

O que é programação de máquinas paralelas?

O sequenciamento em máquinas paralelas aloca um conjunto de tarefas em várias máquinas idênticas para otimizar objetivos como minimizar o makespan (tempo total de conclusão) ou o atraso total. Ele estende o sequenciamento de máquina única para ambientes com múltiplas máquinas, comuns na manufatura, na computação e na logística.

A regra LPT (maior tempo de processamento primeiro) é uma heurística consagrada para minimizar o makespan em máquinas paralelas: ordene as tarefas por tempo de processamento decrescente e atribua cada tarefa à máquina que ficar disponível mais cedo. A LPT garante um makespan dentro de 4/3 do ótimo para máquinas idênticas. Outras regras (SPT, EDD, WSPT) otimizam objetivos diferentes.

A utilização das máquinas — a fração do tempo total em que cada máquina está ocupada — revela a qualidade do balanceamento de carga. Uma utilização igual entre as máquinas indica bom equilíbrio. A visualização em gráfico de Gantt mostra a linha do tempo da programação de cada máquina, tornando imediatamente visíveis o tempo ocioso e o desbalanceamento de carga.

Formula: Makespan = max(Completion Time of all machines) Utilization = Σ Processing Time / (Makespan x m) Tardiness = max(0, Completion - Due Date) LPT: Assign longest job to earliest available machine SPT: Assign shortest job to earliest available machine

Exemplo de cálculo

4 tarefas (p=8,6,5,3) em 2 máquinas usando a LPT. Atribua Tarefa1(8)→M1, Tarefa2(6)→M2, Tarefa3(5)→M2 (carga 6→11), Tarefa4(3)→M1 (carga 8→11). Makespan = 11. Utilização: M1=11/11=100%, M2=11/11=100%. Perfeitamente balanceado. Sem a LPT (por ordem de chegada): o makespan poderia chegar a 14, com balanceamento ruim.

Quando usar esta calculadora

Erros comuns a evitar

Como interpretar os resultados

Normas e referências relacionadas

Perguntas frequentes

Qual regra de despacho minimiza o makespan em máquinas paralelas?

A LPT (maior tempo de processamento primeiro) é a melhor heurística para minimizar o makespan. Ao atribuir primeiro as tarefas mais longas, ela evita que tarefas grandes criem gargalos no final. A LPT garante uma solução dentro de 4/3 - 1/(3m) do ótimo, em que m é o número de máquinas. Para 2 máquinas, isso corresponde a 7/6 (≈17%) do ótimo.

Como lidar com tarefas que têm tempos de liberação ou datas de entrega diferentes?

Com tempos de liberação, as tarefas só podem começar após o respectivo instante de liberação — use um despacho dinâmico que reavalie as prioridades à medida que cada máquina fica disponível. Com datas de entrega, as regras EDD ou CR ajudam a minimizar o atraso. Para problemas complexos com ambas as restrições, simule várias regras e compare as métricas de desempenho. A melhor regra depende do conjunto específico de tarefas e do objetivo.