Metaheurísticas paralelas aplicadas al problema de explotación eficiente de energía eólica

Abstract

Hoy en día el uso de energías renovables está creciendo en todas partes del mundo, ya que es una fuente de obtención de energía no contaminante e inagotable. El propósito más interesante es tratar de obtener la mayor cantidad de energía a un costo razonable, sabiendo que el parque eólico es un conjunto de molinos o aerogeneradores que se disponen estratégicamente para aprovechar al máximo el viento disponible en la zona. Resolver problemas complejos (tanto problemas de optimización como de búsqueda) ha sido tradicionalmente uno de los aspectos más importantes en la investigación en el campo de la informática. El objetivo perseguido en este campo es fundamentalmente el desarrollo de nuevos métodos capaces de resolver problemas complejos con el menor esfuerzo computacional posible, mejorando así a los algoritmos existentes. En consecuencia, esto no sólo permite afrontar los problemas de forma más eficiente, sino afrontar tareas vedadas en el pasado debido a su alto costo computacional. Aunque las metaheurísticas han demostrado su eficiencia, su uso para resolución problemas de instancias grandes provoca importantes incrementos en los tiempos de ejecución. Por esta razón, y basados en el aumento de posibilidades ofrecido por las arquitecturas de hardware modernas, la aplicación de estrategias de computación de alto desempeño y en particular la paralelización de metaheurísticas representan una opción interesante a la hora de reducir tiempos y tener algoritmos rápidos y eficientes. En los últimos años, las unidades de procesamiento gráfico (GPUs) han sufrido un avance explosivo, pasando de ser dispositivos con una funcionalidad específica a ser verdaderos multiprocesadores de memoria compartida. En una primera etapa, el desarrollo del hardware gráfico no fue acompañado de un desarrollo equivalente de software. El rápido aumento en el rendimiento del hardware de gráficos junto con las recientes mejoras en su programación, han hecho que el hardware de gráficos sea una plataforma atractiva para tareas que requieren de una gran intensidad de cómputo. Asimismo, la posibilidad de obtener este hardware a un coste relativamente bajo posibilita la aplicación en una amplia variedad de dominios de aplicación.