MultiDBSCAN: Exploração Paralela de Múltiplos Raios em GPU

  • Walter Bueno UFV
  • Matheus Pereira UFV
  • Olavo Barros UFV
  • José Nacif UFV
  • Ricardo Ferreira UFV

Resumo


O DBSCAN identifica agrupamentos de formatos arbitrários com base na densidade dos pontos. Entretanto, seus resultados são sensíveis ao raio de vizinhança ε, o que, na prática, exige avaliar uma faixa de valores e comparar as partições resultantes. Implementações em GPU geralmente processam um único ε por execução e, portanto, repetem o cálculo das distâncias para cada raio testado. Este trabalho apresenta o MultiDBSCAN, que avalia vários valores de ε em uma única execução, mantendo minPts fixo. As distâncias são obtidas em ladrilhos da matriz de produtos escalares e compartilhadas entre os raios, enquanto estruturas Union-Find independentes constroem os agrupamentos de cada configuração. Em seis conjuntos de dados e cinco raios, o método alcançou aceleração média geométrica de 5,09× sobre a soma de cinco execuções independentes do NVIDIA cuML e de 32,78× sobre a soma de cinco execuções do CUDA-DClust+, mantendo ARI médio acima de 0,98 em relação ao cuML.

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Publicado
03/11/2026
BUENO, Walter; PEREIRA, Matheus; BARROS, Olavo; NACIF, José; FERREIRA, Ricardo. MultiDBSCAN: Exploração Paralela de Múltiplos Raios em GPU. In: SIMPÓSIO EM SISTEMAS COMPUTACIONAIS DE ALTO DESEMPENHO (SSCAD), 27. , 2026, Natal/RN. Anais [...]. Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação, 2026 . p. 315-328. DOI: https://doi.org/10.5753/sscad.2026.34937.