Nas últimas décadas, diversas propostas de técnicas e de processos visando aumentar a sustentabilidade da agricultura ganharam evidência. Tais propostas geram novos modelos de planejamento em que devem ser considerados aspectos técnicos e ecológicos de produção, bem como o acesso de pequenos agricultores familiares ao mercado consumidor. Neste tipo de planejamento da produção, a rotação de culturas desempenha um papel fundamental, pois contribui para a manutenção dos recursos produtivos, para a minimização do uso de recursos não-renováveis e para o controle biológico da população de herbívoros, patógenos e plantas espontâneas. Nesta tese abordamos dois problemas de Programação de Rotação de Culturas (PRC) focados na produção de base sustentável de hortaliças: o problema de PRC com restrições de Adjacências (PRC-A) e o problema de PRC com atendimento da Demanda (PRC-D). O planejamento da produção de hortaliças é complexo pois envolve, em geral, um grande número de culturas com limitações específicas quanto à época de plantio e com períodos de cultivo e produtividades muito variáveis. A programação de rotação de culturas para as áreas de plantio é formulada como um modelo de otimização 01 e, para os dois problemas, em cada programação considera se tanto aspectos técnicos (época de plantio e colheita etc.) quanto ecológicos (adubação verde, pousio etc.). No problema PRC-A o objetivo é a maximização da ocupação das áreas produtivas em que as restrições de plantio são estendidas às áreas adjacentes. Como a formulação matemática para o problema tem, em geral, um número muito grande de restrições e variáveis, com matriz de restrições esparsa e bloco-diagonal, o modelo é reformulado com a Decomposição DantzigWolfe, o que permitiu sua resolução por procedimentos baseados em geração de colunas, heurísticos e exatos. No problema PRC-D desejase suprir a demanda de um conjunto de hortaliças tendo-se disponível um conjunto de áreas heterogêneas. As culturas passíveis de plantio, bem como as suas produtividades, dependem da área considerada. O problema foi formulado como um modelo de otimização linear em que cada variável está associada a uma programação de rotação de culturas. O modelo contém potencialmente um número grande de programações de rotação e é resolvido por geração de colunas. Experimentos computacionais usando instâncias baseadas em dados reais confirmam a eficácia dos modelos e das metodologias propostos para os problemas / Over the last decades, various proposals for techniques and processes to increase agricultural sustainability have been put forward. These proposals bring new planning models in which technical and ecological production aspects must be considered, as well as the access of small farmers to the consumer market. In this type of agricultural production planning, crop rotation plays a fundamental role as it contributes to maintaining productive resources, to reducing the use of non-renewable resources, and to biologically controlling the population of herbivores, pathogens and spontaneous plants. In this thesis, two problems concerning the Crop Rotation Schedule (CRS) focusing on sustainable production vegetables are addressed: the problem of the CRS having Adjacent constraints (CRS-A) and the problem of the CRS under Demand constraints (CRS-D). Production planning of vegetables is complex as it generally involves a large number of crop species having specific limitations regarding the planting season and very varied production times and productivity. The crop rotation schedule problem is formulated as an optimization model 0-1, and for both problems, in each schedule technical (planting and harvesting season etc.) and ecological (green manure, fallow etc.) aspects are considered. Concerning the CRS-A problem, the aim is to maximize the occupation of cropping areas in which planting constraints are extended to adjacent areas. As the mathematical formulation for the problem generally has a large number of restrictions and variables and the structure of the constraint matrix of the problem is sparse and block-diagonal, the model has been reformulated using the Dantzig-Wolfe Decomposition strategy, which has enabled the use of a heuristic and exact procedures based on the column generation approach for its resolution. In the CRS-D problem, the aim is to meet the market demands for vegetables having a set of heterogeneous cropping areas available. The potential planting crops, as well as their productivity, depend on the considered cropping area. The problem is formulated as an optimization linear model in which each variable is associated to a crop rotation schedule. The model may include a large number of rotation schedules and is solved by the column generation approach. Computational experiments using instances based on real-world data confirm the efficiency of models and methodologies proposed for the problems

This study considers a vehicle routing problem with time windows, accessibility restrictions on customers and a fleet that is heterogeneous with regard to capacity, average speed and cost. A vehicle can perform multiple routes per day, all starting and ending at a single depot, and it is assigned to a single driver, whose total work hours are limited. The available fleet is divided into an owned fleet, for which a variable cost is incurred, and a chartered fleet, for which only a fixed cost is incurred for each vehicle used. A column generation algorithm embedded in a branch-and-bound framework is proposed. The column generation pricing subproblem required a specific elementary shortest path problem with resource constraints algorithm to address the possibility for each vehicle performing multiple routes per day and to address the need to determine the workdays start time within the planning horizon. To make the algorithm efficient, a constructive heuristic and a learning metaheuristic algorithm based on tabu search were also developed. Both were used on branch-and-bound tree nodes to generate a good initial solution to the linear restricted master problem; particularly, to find a good initial primal bound to the branch-and-bound tree. / Este estudo aborda um problema de roteirização de veículos com janelas de tempo, restrições de acessibilidade nos clientes e uma frota que é heterogênea em relação à capacidade de carga, velocidade média de deslocamento e custo. Um veículo pode percorrer múltiplas rotas por dia, todas começando e terminando em um mesmo depósito, e está designado a um único motorista, cujo total de horas trabalhadas no dia está limitado a um valor máximo. A frota disponível é dividida em uma frota própria, para a qual um custo variável é incorrido, e uma frota de freteiros, para a qual apenas um custo fixo é incorrido para cada veículo utilizado. Um algoritmo baseado em geração de colunas, integrado a um procedimento de branch-and-bound, é proposto neste estudo. O subproblema de precificação da geração de colunas requereu um algoritmo específico para o problema do caminho mínimo elementar com restrições sobre recursos capaz de lidar com a possibilidade de cada veículo percorrer múltiplas rotas por dia e capaz de lidar com a necessidade de determinar o instante de início do dia de trabalho do motorista dentro do horizonte de planejamento. Para tornar o algoritmo eficiente, uma heurística construtiva e uma heurística de melhoria baseada em busca tabu também foram desenvolvidos. Ambos são utilizados nos nós da árvore de branch-and-bound para gerar boas soluções iniciais para o problema mestre restrito da geração de colunas; particularmente, para encontrar um bom limitante primal inicial para a árvore de branch-and-bound.

Características de texturas atuam como bons descritores de imagens e podem ser empregadas em diversos problemas, como classificação e segmentação. Porém, quando o número de características é muito elevado, o reconhecimento de padrões pode ser prejudicado. A seleção de características contribui para a solução desse problema, podendo ser empregada tanto para redução da dimensionalidade como também para descobrir quais as melhores características de texturas para o tipo de imagem analisada. O objetivo deste trabalho é avaliar métodos ótimos e subótimos de seleção de características em problemas que envolvem texturas de imagens. Os algoritmos de seleção avaliados foram o branch and bound, a busca exaustiva e o sequential oating forward selection (SFFS). As funções critério empregadas na seleção foram a distância de Jeffries-Matusita e a taxa de acerto do classificador de distância mínima (CDM). As características de texturas empregadas nos experimentos foram obtidas com estatísticas de primeira ordem, matrizes de co-ocorrência e filtros de Gabor. Os experimentos realizados foram a classificação de regiôes de uma foto aérea de plantação de eucalipto, a segmentação não-supervisionada de mosaicos de texturas de Brodatz e a segmentação supervisionada de imagens médicas (MRI do cérebro). O branch and bound é um algoritmo ótimo e mais efiiente do que a busca exaustiva na maioria dos casos. Porém, continua sendo um algoritmo lento. Este trabalho apresenta uma nova estratégia para o branch and bound, nomeada floresta, que melhorou significativamente a eficiência do algoritmo. A avaliação dos métodos de seleção de características mostrou que os melhores subconjuntos foram aqueles obtidos com o uso da taxa de acerto do CDM. A busca exaustiva e o branch and bound, mesmo com a estratégia floresta, foram considerados inviáveis devido ao alto tempo de processamento nos casos em que o número de característica é muito grande. O SFFS apresentou os melhores resultados, pois, além de mais rápido, encontrou as soluções ótimas ou próximas das ótimas. Pôde-se concluir também que a precisão no reconhecimento de padrões aumenta com a redução do número de características e que os melhores subconjuntos freqüentemente são formados por características de texturas obtidas com técnicas diferentes / Texture features are eficient image descriptors and can be employed in a wide range of applications, such as classification and segmentation. However, when the number of features is considerably high, pattern recognition tasks may be compromised. Feature selection helps prevent this problem, as it can be used to reduce data dimensionality and reveal features which best characterise images under investigation. This work aims to evaluate optimal and suboptimal feature selection algorithms in the context of textural features extracted from images. Branch and bound, exhaustive search and sequential floating forward selection (SFFS) were the algorithms investigated. The criterion functions employed during selection were the Jeffries-Matusita (JM) distance and the minimum distance classifier (MDC) accuracy rate. Texture features were computed from first-order statistics, co-occurrence matrices and Gabor filters. Three different experiments have been conducted: classification of aerial picture of eucalyptus plantations, unsupervised segmentation of mosaics of Brodatz texture samples and supervised segmentation of MRI images of the brain. The branch and bound is an optimal algorithm and many times more eficient than exhaustive search. But is still time consuming. This work proposed a novel strategy for the branch and bound algorithm, named forest, which has considerably improved its performance. The evaluation of the feature selection methods has revealed that the best feature subsets were those computed by the MDC accuracy rate criterion function. Exhaustive search and branch and bound approaches have been considered unfeasible, due to their high processing times, especially for high dimensional data. This statement holds even for the branch and bound with the forest strategy. The SFFS approach yielded the best results. Not only was it faster, as it also was capable of finding the optimal or nearly optimal solutions. Finally, it has been observed that the precision of pattern recognition tasks increases as the number of features decreases and that the best feature subsets are those which possess features computed from distinct texture feature methods

The author developed a computational framework for the study of the correlation between airway morphology and aerosol deposition based on a population of human subjects. The major improvement on the previous framework, which consists of a geometric airway model, a computational fluid dynamics (CFD) model, and a particle tracking algorithm, lies in automatic geometry construction and mesh generation of airways, which is essential for a population-based study. The new geometric model overcomes the shortcomings of both centerline (CL)-based cylindrical models, which are based on the skeleton and average branch diameters of airways called one-dimensional (1-D) trees, and computed tomography (CT)-based models. CL-based models are efficient in terms of pre- and post-processing, but fail to represent trifurcations and local morphology. In contrast, in spite of the accuracy of CT-based models, it is time-consuming to build these models manually, and non-trivial to match 1-D trees and three-dimensional (3-D) geometry. The new model, also known as a hybrid CL-CT-based model, is able to construct a physiologically-consistent laryngeal geometry, represent trifurcations, fit cylindrical branches to CT data, and create the optimal CFD mesh in an automatic fashion. The hybrid airway geometries constructed for 8 healthy and 16 severe asthmatic (SA) subjects agreed well with their CT-based counterparts. Furthermore, the prediction of aerosol deposition in a healthy subject by the hybrid model agreed well with that by the CT-based model. To demonstrate the potential application of the hybrid model to investigating the correlation between skeleton structure and aerosol deposition, the author applied the large eddy simulation (LES)-based CFD model that accounts for the turbulent laryngeal jet to three hybrid models of SA subjects. The correlation between diseased branch and aerosol deposition was significant in one of the three SA subjects. However, whether skeleton structure contributes to airway abnormality requires further investigation.

Within such disciplines as Management Science, Information and Computer Science, Engineering, Mathematics and Operations Research, problems of cutting and packing (C&P) of concrete and abstract objects appear under various specifications (cutting problems, knapsack problems, container and vehicle loading problems, pallet loading, bin packing, assembly line balancing, capital budgeting, changing coins, etc.), although they all have essentially the same logical structure. In cutting problems, a large object must be divided into smaller pieces; in packing problems, small items must be combined to large objects. Most of these problems are NP-hard. Since the pioneer work of L.V. Kantorovich in 1939, which first appeared in the West in 1960, there has been a steadily growing number of contributions in this research area. In 1961, P. Gilmore and R. Gomory presented a linear programming relaxation of the one-dimensional cutting stock problem. The best-performing algorithms today are based on their relaxation. It was, however, more than three decades before the first `optimum? algorithms appeared in the literature and they even proved to perform better than heuristics. They were of two main kinds: enumerative algorithms working by separation of the feasible set and cutting plane algorithms which cut off infeasible solutions. For many other combinatorial problems, these two approaches have been successfully combined. In this thesis we do it for one-dimensional stock cutting and two-dimensional two-stage constrained cutting. For the two-dimensional problem, the combined scheme provides mostly better solutions than other methods, especially on large-scale instances, in little time. For the one-dimensional problem, the integration of cuts into the enumerative scheme improves the results of the latter only in exceptional cases. While the main optimization goal is to minimize material input or trim loss (waste), in a real-life cutting process there are some further criteria, e.g., the number of different cutting patterns (setups) and open stacks. Some new methods and models are proposed. Then, an approach combining both objectives will be presented, to our knowledge, for the first time. We believe this approach will be highly relevant for industry.

Diss. (sammanfattning) Stockholm : Karolinska institutet, 2006. / Härtill 4 uppsatser.

A área de seguros é uma atividade extremamente importante no dia-a-dia da sociedade, uma vez que, independentemente dos prejuízos que sofremos, os seguros permitem a continuidade de nossas vidas. Apesar disso, o número de pessoas que contrata uma apólice de seguro, em especial de Vida e de Acidentes Pessoais, ainda é muito pequeno em relação ao total da população brasileira. Inúmeras causas podem ser indicadas como responsáveis por esta situação. Todas, certamente, possuem motivos plausíveis de sua indicação. A presente dissertação dedica-se a estudar quais as principais causas que realmente dificultam o acesso das pessoas a contratarem uma apólice e, obviamente, manterem-se seguradas. / Insurance business is an activity extremely important in our routine, since it allows people to continue their lives, no matter which losses they have been through. Despite it, the number of people who contract an insurance policy in Brazil, especially of Life and Personal Accidents, is still very small if compared to the total Brazilian population. A number of causes could be indicated as responsible for this situation. Certainly, all of them present plausible reasons for their indication. This work studies which really are the main reasons that difficult the access of people to contract a policy and, obviously, to keep it.

Made available in DSpace on 2016-12-23T13:51:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cristiane Coutinho Meneguzzi.pdf: 2106158 bytes, checksum: 65c537220893be6e9c9d64b3001fef07 (MD5) Previous issue date: 2011-10-04 / On Forest field, studies in development of forest harvesting and transport still being the most emphasized subject, for being directly responsible for the final cost of wood. However, other different phases are a big potential for studies, as Forest Inventory. Information provided by the Forest Inventory are important for all planning of Forest Enterprise, as it bases any decision making involving forest resources. On this present research, was based on vehicle routing problem for planning this task. The vehicle routing problem and its variants has being largely studied on the last years, mainly for its applicability and efficiency for given solutions resulting in cost and distance reduction. The general objective of the present study is optimize the Inventory Forest planning from a vehicle routing problem and evaluate the importance of this technique on its productivity. Among the factors that influence this productivity, the spatial dispersion , basic feature of forest stands, it is one controllable factor from the use of technique that makes possible matches with planning. Studies shows that this match brings out significant results / Na área florestal, ainda é dada maior ênfase ao desenvolvimento de estudos envolvendo as etapas de colheita e transporte florestal, por serem diretamente responsáveis pelo custo final da madeira. Entretanto, diversas outras etapas possuem grande potencial para estudos, como é o caso do inventário florestal. Informações fornecidas pelo inventário florestal são importantes no planejamento de todo empreendimento florestal, pois subsidiam qualquer tomada de decisão envolvendo recursos florestais. Nesta pesquisa, utilizou-se o modelo de roteamento de veículos (PRV) no planejamento dessa atividade. O PRV e suas variantes vêm sendo amplamente estudados nos últimos anos, principalmente pela sua aplicabilidade e eficiência em gerar soluções apresentando redução de custo e/ou distâncias. O objetivo geral foi otimizar o planejamento da atividade de inventário florestal a partir de um modelo PRV e avaliar a importância do uso desta técnica no rendimento das atividades. Dentre os fatores que influenciam neste rendimento, a dispersão espacial, característica básica dos povoamentos florestais, é um fator controlável a partir do uso de técnicas que possibilitem associá-lo ao planejamento. Estudos mostram que essa associação traz resultados significativos

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The new design of electric power system, called Smart Grid, has emerged as a new challenge especially for power distribution networks, which need to promote greater functionality such as real-time monitoring of the information about the energy consumption of consumers, the massive automation with smarter equipment and devices, monitoring and quick action when facing problems, connection of distributed generation, among others. The connection of distributed generation sources such as wind and solar power in the distribution network is becoming an increasingly common practice and it has great influence on several aspects of the distribution network, especially in system reconfiguration. The initial topology of the feeders may not be ideal after the connection of the power generation, as well as the power flow is modified by the distributed generation. In this sense, this Master Thesis presents a methodology for the management of distribution networks through reconfiguration of the network topology and the power injection of distributed generators based on wind, photovoltaic and hydroelectric generation. The solution of the reconfiguration problem is based on heuristic technique Branch Exchange, which seeks to optimize multiple objectives. To select the networks configuration the multi-criteria decision AHP (Analytic Hierarchy Process) method is used. To illustrate the efficiency of the methodology the results for a real network of an electric utility are presented, considering different scenarios of load and distributed generation availability, as well as validation of the results by the exhaustive search method. / A nova concepção do sistema elétrico de potência, chamada Smart Grid, surgiu como um novo desafio especialmente para as redes de distribuição de energia, as quais necessitam promover maiores funcionalidades como o acompanhamento em tempo real das informações sobre o consumo de energia dos consumidores, a massiva automação com dispositivos e equipamentos mais inteligentes, o monitoramento e atuação rápida frente a problemas, a conexão de geração distribuída, entre outros aspectos. A conexão de fontes de geração distribuída como a eólica e fotovoltaica na rede de distribuição vem se tornando uma prática cada vez mais comum e tem grande influência sobre vários aspectos da rede de distribuição, sobretudo na reconfiguração do sistema. A topologia inicial dos alimentadores pode não ser a ideal após a conexão das centrais de geração, uma vez que o fluxo de potência é modificado com a presença da geração distribuída. Neste sentido, este trabalho apresenta uma metodologia para o gerenciamento das redes de distribuição através da reconfiguração da topologia dos alimentadores e da conexão de geradores distribuídos baseados na geração eólica, fotovoltaica e hidráulica. A solução do problema de reconfiguração é baseada na técnica heurística Branch Exchange, onde se procura a otimização de múltiplos objetivos. Para a seleção das configurações das redes é utilizado o método de tomada de decisão multicriterial AHP (Analytic Hierarchy Process). A fim de ilustrar a eficiência da metodologia, são apresentados os resultados para uma rede real de uma concessionária de energia elétrica, considerando diferentes cenários de carga e de disponibilidade de geração dos geradores distribuídos, bem como a validação dos resultados através do método de busca exaustiva.

A área de seguros é uma atividade extremamente importante no dia-a-dia da sociedade, uma vez que, independentemente dos prejuízos que sofremos, os seguros permitem a continuidade de nossas vidas. Apesar disso, o número de pessoas que contrata uma apólice de seguro, em especial de Vida e de Acidentes Pessoais, ainda é muito pequeno em relação ao total da população brasileira. Inúmeras causas podem ser indicadas como responsáveis por esta situação. Todas, certamente, possuem motivos plausíveis de sua indicação. A presente dissertação dedica-se a estudar quais as principais causas que realmente dificultam o acesso das pessoas a contratarem uma apólice e, obviamente, manterem-se seguradas. / Insurance business is an activity extremely important in our routine, since it allows people to continue their lives, no matter which losses they have been through. Despite it, the number of people who contract an insurance policy in Brazil, especially of Life and Personal Accidents, is still very small if compared to the total Brazilian population. A number of causes could be indicated as responsible for this situation. Certainly, all of them present plausible reasons for their indication. This work studies which really are the main reasons that difficult the access of people to contract a policy and, obviously, to keep it.