Orientador: Silvio Alexandre de Araujo / Coorientador: Diego Jacinto Fiorotto / Banca: Sonia Cristina Poltroniere Silva / Banca: Fernando Luiz Pio dos Santos / Resumo: Este trabalho trata-se do problema de dimensionamento de lotes com máquinas paralelas flexíveis, que consiste basicamente em determinar a quantidade de itens a serem produzidos, em um horizonte de tempo finito, satisfazendo uma demanda, com várias máquinas. Este problema é de origem econômica e envolve custos de produção, estoque e preparação de máquinas. No problema padrão, cada item pode ser produzido em qualquer uma das máquinas, ou seja, têm-se a flexibilidade total de máquinas. No entanto nem sempre é viável ter flexibilidade total das máquinas, devido aos custos. Portanto, pode ser interessante implementar apenas uma flexibilidade limitada. A consideração ou não de uma máquina para produzir um produto específico torna-se uma variável de decisão e há um custo de investimento associado às estas decisões. Os resultados computacionais realizados com o CPLEX mostraram que a formulação é muito difícil, especialmente para instâncias com muitos itens. Assim, neste trabalho foram propostas três heurísticas para o problema, com intuito de buscar boas soluções para o problema em baixos tempos computacionais. As heurísticas foram comparadas ao modelo via pacote de otimização e observou que conforme o número de itens e de máquinas foram aumentando, os resultados obtidos foram melhores / Abstract: This work deals with the problem of lot-sizing with flexible parallel machines, which basically consists of determining the quantity of items to be produced, in afinite time horizon, satisfying a demand, with several machines. This problem is of economic origin and involves production, inventory and machine preparation costs. In the standard problem, each item can be produced in any of the machines, that is, they have the total flexibility of machines. However, it is not always feasible to have total machine flexibility due to costs. Therefore, it may be interesting to implement only limited flexibility. The consideration or not of a machine to produce a specific product becomes a decision variable and there is an investment cost associated with these decisions. The computational results obtained with CPLEX showed that the formulation is very difficult, especially for instances with many items. Thus, in this work three heuristics were proposed for the problem, in order to find good solutions to the problem in low computational times. The heuristics were compared to the model via optimization package and observed that as the number of items and machines were increasing, the results were better / Mestre

Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. Departamento de Ciência da Computação, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2015-05-20T18:18:24Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22741 bytes, checksum: 6d485fa57a2ebb95a6dd0efb0da258db (MD5) DISSERTAÇÃO_GrafoConflitosConstrução.pdf: 1083492 bytes, checksum: 9d93fcc467dfc82a2db43315dfc47e7d (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2015-05-20T19:03:59Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22741 bytes, checksum: 6d485fa57a2ebb95a6dd0efb0da258db (MD5) DISSERTAÇÃO_GrafoConflitosConstrução.pdf: 1083492 bytes, checksum: 9d93fcc467dfc82a2db43315dfc47e7d (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-20T19:03:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22741 bytes, checksum: 6d485fa57a2ebb95a6dd0efb0da258db (MD5) DISSERTAÇÃO_GrafoConflitosConstrução.pdf: 1083492 bytes, checksum: 9d93fcc467dfc82a2db43315dfc47e7d (MD5) Previous issue date: 2015 / Este trabalho explora a informação estrutural de relações entre variáveis binárias em problemas de Programação Inteira por meio de grafos de conflitos. Tal estrutura possui um papel fundamental na construção de métodos exatos e heurísticos de resolução. Nesse sentido, o presente trabalho propõe e desenvolve técnicas baseadas na análise de grafos de conflitos para obtenção de soluções factíveis e limites duais fortes para problemas de Programação Inteira. Foram desenvolvidas otimizações nas técnicas de detecção de conflitos, que permitiram a construção rápida de grafos densos mediante a análise de restrições. A obtenção de limites duais fortes para programas inteiros é realizada por uma rotina desenvolvida para geração de desigualdades válidas. Essa rotina é responsável por gerar cortes de clique e ciclo ímpar e inseri-los na relaxação linear, reforçando os limites duais e acelerando a convergência para a solução ótima. Para obter soluções factíveis para programas binários foi desenvolvido um resolvedor heurístico, que utiliza as relações lógicas entre variáveis para construir uma solução inicial e melhorá-la por meio de uma busca local. A busca local executa uma cadeia de movimentos a cada iteração, que permite corrigir a infactibilidade de uma solução ou, até mesmo, saltar de uma solução factível para outra. Considerando a produção de limites duais fortes, os resultados obtidos pela rotina de geração de desigualdades desenvolvida mostraram uma convergência mais rápida em relação à rotina de separação de cortes do resolvedor COINOR Branch-and-Cut. Em relação à obtenção de factibilidade, o resolvedor heurístico foi apto a gerar soluções para um número significativo de problemas de Programação Inteira Binária, considerando tempos restritos de execução. _________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: This work explores the structural information of relations between binary variables in Integer Programming problems using conflict graphs. Such structure has a fundamental role in the construction of exact and heuristic solving methods. In this sense, the present work proposes and develops techniques based on the analysis of conflict graphs to obtain feasible solutions and strong dual bounds for Integer Programming problems. Optimizations were developed in the conflict detection techniques that allowed the fast construction of dense graphs through the constraints analysis. The obtaining of strong dual bounds for integer programs is performed by a routine developed for the generation of valid inequalities. This routine is responsible for generating clique and odd hole cuts and insert them into the linear relaxation, strengthening the dual bounds and accelerating the convergence to the optimal solution. To obtain feasible solutions for binary programs it was developed a heuristic solver, which uses the logical relations between variables to build an initial solution and improve it through a local search. Local search performs chains of movements at each iteration, which allows to fix infeasibilities of a solution or even jump from a feasible solution to another. Considering the production of strong dual bounds, the results obtained by the developed routine for generating inequalities showed a faster convergence compared with the cut separation routine of COIN-OR Branch-and-Cut solver. Regarding the production of feasible solutions, the heuristic solver was able to generate solutions to a significant number of Integer Binary Programming problems considering restricted runtimes.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2013-07-16T00:03:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 221281.pdf: 1341472 bytes, checksum: 2566dd43e16c4ef0cf1423e87b817c5e (MD5) / Este trabalho descreve a concepção, desenvolvimento e aplicação de uma metodologia heurística para a programação e o controle da produção na indústria de fundição. O processo de fundição é muito peculiar e complexo, pois apresenta simultaneamente características de sistemas de produção contínua (fusão) e características de sistemas de produção repetitiva em lotes (moldagem e outras etapas do processo). A programação da produção numa fundição tem, portanto, dois momentos importantes e interligados, que são a programação do forno e a programação das máquinas de moldagem. Apesar de existirem diversas soluções para problemas de programação da produção da fundição, detectou-se, tanto na revisão de literatura como na pesquisa qualitativa do tipo estudo multicaso, a inexistência de uma metodologia para a programação conjunta e integrada da fusão e da moldagem, que é realizada pelos profissionais da fundição de maneira empírica e subjetiva. O desafio consiste em determinar um seqüenciamento adequado de ordens de produção nas linhas de moldagem, combinando peças leves com peças de peso médio e com peças pesadas, de modo a obter uma demanda constante de metal liquido e em equilíbrio com a oferta de metal proveniente do forno. Optou-se pela busca de uma solução através da abordagem heurística. A construção do modelo para a programação da fusão e da moldagem utiliza conceitos da lógica fuzzy, que oferece mecanismos para a representação e manipulação do conhecimento de especialistas. A lógica fuzzy, também conhecida como difusa ou nebulosa, é uma técnica que integra a área da inteligência artificial, utilizando conceitos qualitativos para classificar variáveis e dados aproximados, incompletos ou ambíguos para tomar decisões. A estrutura do modelo compõe-se de uma base de regras lingüísticas, definição dos limites máximos e mínimos dos conjuntos fuzzy, definição das interfaces de entrada e saída e criação do mecanismo de inferência. Os resultados da aplicação do modelo, implantado em uma planilha eletrônica com linguagem de macro Visual Basic, demonstram, além dos benefícios da sistematização do conhecimento e da capacidade de realizar rapidamente simulações para encontrar melhores alternativas de solução, um desempenho mais eficiente que o obtido pelos especialistas da fundição. Conclui-se que o método criado atende plenamente ao objetivo proposto - desenvolver um modelo heurístico para a programação simultânea e integrada da fusão e da moldagem - bem como corrobora a hipótese básica formulada por esse trabalho - um método heurístico, modelado com utilização da teoria de conjuntos fuzzy, inserido em um sistema de PCP, permite realizar a programação conjunta da fusão e da moldagem numa fundição, com equilíbrio, flexibilidade e rapidez.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-10-26Bitstream added on 2014-06-13T19:33:57Z : No. of bitstreams: 1 silva_rt_me_guara.pdf: 445223 bytes, checksum: f6563e16194940a8f4f8abc7c03ac033 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A Organização Internacional do Trabalho estima que existem cerca de 650 milhões de pessoas com deficiência em idade produtiva. No entanto, esta parcela da população possui altos índices de desemprego devido a várias barreiras. Uma alternativa para facilitar a inclusão dessas pessoas é a criação de Centros de Trabalho para pessoas com Deficiência (CTD`s) onde as pessoas com deficiência tenham a oportunidade de experimentar um ambiente de trabalho real antes de irem para um emprego “normal”. Neste tipo de ambiente, onde é impossível ao gestor prever quais trabalhadores estarão disponíveis a cada dia devido às altas taxas de absenteísmo, há a necessidade de se definir uma organização mais produtiva diariamente. Neste contexto se torna oportuna a utilização do Problema de Balanceamento de Linha e Designação de Trabalhadores (em inglês ALWABP), onde se busca minimizar o tempo de ciclo a partir de um dado número de trabalhadores, alocando tarefas às estações de trabalho e trabalhadores às estações, tendo em vista que alguns trabalhadores podem ser muito lentos para executar certas tarefas ou até incapazes, devido a alguma deficiência que eles apresentam, e muito eficientes na execução de outras. O objetivo geral desta dissertação consiste em empregar diferentes meta-heurísticas para resolver o ALWABP, comparando com os melhores resultados das instâncias encontradas na literatura. Dentre várias meta-heurísticas disponíveis na literatura foram utilizados o Harmony Search (HS), o Adaptive Large Neighborhood Search (ALNS) e o Clustering Search (CS) utilizando o HS e o ALNS como heurísticas geradoras de soluções. Cada uma das quatro implementações foram testadas em 320 instâncias propostas na literatura divididas em quatro famílias. Os experimentos computacionais mostraram bons resultados... / The International Labour Organization estimates that there are approximately 650 million disabled people in working age. However, this population presents high rates of unemployment due to numerous barriers. An alternative to facilitate the inclusion of these people is the establishment of Centers for Working People with Disabilities where people with disabilities have the opportunity to experience a real work environment before going to a “normal” job. In this type of environment, where it is impossible to predict which workers will be available each day due to high rates of absence in this population, there is a need to define a more productive organization on a daily basis. In this context it becomes appropriate to use the Assembly Line Worker Assignment and Balancing Problem (ALWABP), which seeks to minimize the cycle time for a given number of workers, assigning tasks to workstations and workers to stations, considering that some workers may be too slow to perform certain tasks, or even unable due to some deficiency they present, and very efficient in performing others. The aim of this dissertation is to employ different meta-heuristics to solve the ALWABP, comparing with the best results of instances found in the literature. Among several meta-heuristics available in the literature were used Harmony Search (HS), Adaptive Large Neighborhood Search (ALNS) and Clustering Search (CS) using the HS and ALNS as heuristics for the generation of solutions. Each of the four implementations has been tested in 320 instances proposed in the literature, classified into four families. The computational experiments showed good results, and in some instances obtaining better solution values best known. Conclusions regarding... (Complete abstract click electronic access below)

Resumo: Problemas de otimização multiobjetivo (MOPs) sao problemas que possuem mais de uma função objetivo a ser minimizada ou maximizada. Entre as abordagens mais utilizadas atualmente para resolve-los destaca-se o uso de metaheurísticas populacionais. Esta popularidade se deve principalmente à natureza destas de lidar simultaneamente com diversas soluções (populacao) em uma única execucao. Um algoritmo muito utilizado para lidar com MOPs e chamado otimizacao por nuvem de partículas multiobjetivo (MOPSO), esta e uma abordagem derivada da otimizaçao por nuvem de partículas (PSO), que e uma metaheurística inspirada no comportamento de conjuntos de aves. Devido ao bom desempenho apresentado pelos MOPSOs ao resolver MOPs, esta abordagem vem sendo estendida para a resolucao de problemas de otimizaçao com muitos objetivos (MaOPs). Estes problemas sao caracterizados por apresentarem mais de tres funçoes objetivo e uma alta complexidade causada principalmente porque a proporçao de soluções não dominadas em uma populacao aumenta rapidamente com o número de objetivos, o que diminui a pressao de selecõo em direçao a fronteira de Pareto. Alem disso, o numero de pontos necessúrios para representar a fronteira aumenta exponencialmente de acordo com o numero de objetivos dificultando a obtençao de solucoes diversas o suficiente para cobri-la totalmente. Este trabalho apresenta algumas tecnicas aplicadas para melhorar o desempenho do MOPSO ao resolver MaOPs e tornú-lo menos sensível ao aumento no número de objetivos. Primeiramente estudaram-se duas tecnicas de controle da úrea de dominância das solucoes para aumentar a pressao de seleçõo, normalmente reduzida pelo aumento no numero de objetivos. Outra tecnica estudada foi a alteracao do metodo de selecao de líderes do MOPSO com a realizaçao de um estudo empírico usando seis metodos e os melhores foram destacados. Foi estudada tambem a influencia sofrida por esses metodos devido a alteracao na técnica de controle da área de dominância, e as melhores combinações foram identificadas através de estudos empíricos. Por último um novo MOPSO e proposto usando o conceito de pontos de referencia distribuindo melhor as soluções obtidas e com isso melhorando a convergencia a fronteira real. Estudos empíricos tambem foram realizados para comparar a nova abordagem a abordagem classica. A partir dos trabalhos realizados aqui tres artigos foram publicados, sendo o primeiro um estudo sobre os metodos de selecao de líderes, o segundo propondo um novo MOPSO que usa uma tecnica de controle da area de dominancia, e o terceiro que avalia a influencia das tecnicas de controle da area de dominância no desempenho dos metodos de selecõo de líder e identifica as melhores combinacoes entre tecnica de controle da area de dominância e metodo de seleçao de líder. Em geral todos os estudos realizados apresentaram melhorias de desempenho em relacao ao algoritmo original utilizado, especialmente no contexto de muitos objetivos.

Orientador: Galeno José de Sena / Banca: Marcos Antonio Pereira / Banca: Anibal Tavares de Azevedo / Resumo: A Organização Internacional do Trabalho estima que existem cerca de 650 milhões de pessoas com deficiência em idade produtiva. No entanto, esta parcela da população possui altos índices de desemprego devido a várias barreiras. Uma alternativa para facilitar a inclusão dessas pessoas é a criação de Centros de Trabalho para pessoas com Deficiência (CTD's) onde as pessoas com deficiência tenham a oportunidade de experimentar um ambiente de trabalho real antes de irem para um emprego "normal". Neste tipo de ambiente, onde é impossível ao gestor prever quais trabalhadores estarão disponíveis a cada dia devido às altas taxas de absenteísmo, há a necessidade de se definir uma organização mais produtiva diariamente. Neste contexto se torna oportuna a utilização do Problema de Balanceamento de Linha e Designação de Trabalhadores (em inglês ALWABP), onde se busca minimizar o tempo de ciclo a partir de um dado número de trabalhadores, alocando tarefas às estações de trabalho e trabalhadores às estações, tendo em vista que alguns trabalhadores podem ser muito lentos para executar certas tarefas ou até incapazes, devido a alguma deficiência que eles apresentam, e muito eficientes na execução de outras. O objetivo geral desta dissertação consiste em empregar diferentes meta-heurísticas para resolver o ALWABP, comparando com os melhores resultados das instâncias encontradas na literatura. Dentre várias meta-heurísticas disponíveis na literatura foram utilizados o Harmony Search (HS), o Adaptive Large Neighborhood Search (ALNS) e o Clustering Search (CS) utilizando o HS e o ALNS como heurísticas geradoras de soluções. Cada uma das quatro implementações foram testadas em 320 instâncias propostas na literatura divididas em quatro famílias. Os experimentos computacionais mostraram bons resultados... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The International Labour Organization estimates that there are approximately 650 million disabled people in working age. However, this population presents high rates of unemployment due to numerous barriers. An alternative to facilitate the inclusion of these people is the establishment of Centers for Working People with Disabilities where people with disabilities have the opportunity to experience a real work environment before going to a "normal" job. In this type of environment, where it is impossible to predict which workers will be available each day due to high rates of absence in this population, there is a need to define a more productive organization on a daily basis. In this context it becomes appropriate to use the Assembly Line Worker Assignment and Balancing Problem (ALWABP), which seeks to minimize the cycle time for a given number of workers, assigning tasks to workstations and workers to stations, considering that some workers may be too slow to perform certain tasks, or even unable due to some deficiency they present, and very efficient in performing others. The aim of this dissertation is to employ different meta-heuristics to solve the ALWABP, comparing with the best results of instances found in the literature. Among several meta-heuristics available in the literature were used Harmony Search (HS), Adaptive Large Neighborhood Search (ALNS) and Clustering Search (CS) using the HS and ALNS as heuristics for the generation of solutions. Each of the four implementations has been tested in 320 instances proposed in the literature, classified into four families. The computational experiments showed good results, and in some instances obtaining better solution values best known. Conclusions regarding... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-03-06Bitstream added on 2014-06-13T19:35:31Z : No. of bitstreams: 1 alianofilho_a_me_botib.pdf: 803708 bytes, checksum: 7df8e5e731e86aee69b812455f899135 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Um dos focos centrais na produção vegetal, discutidos ultimamente, e a utilização de medidas que visam um planejamento sustentável e ecológico, tendo em vista a degradação ambiental ocorrida nos ultimos anos. Por este motivo, a Rotação de Culturas tem ganhado destaque na literatura, pois e um meio de produção cujos princípios práticos viabilizam uma agricultura ecológica e produtiva. Esta prática, uma vez bem conduzida pelos agricultores rurais, traz inúmeros benefícios, visto que o controle de pragas, patógenos e de plantas daninhas e realizado biologicamente, diminuindo a ação de pesticidas prejudiciais ao meio ambiente e medidas de recuperação do solo, tornando-o sempre fértil. Nesta dissertação, e apresentado um modelo de otimização 0-1 para o problema de Rotação de Culturas, cujo objetivo foi encontrar uma programação de plantio de hortaliças que maximize o lucro da produção, levando-se em consideração restrições de epoca de semeadura para cada cultura considerada, o não cultivo de plantas de mesma família em lotes vizinhos, proibição de plantio consecutivo de plantas de mesma família botânica em um mesmo lote, a necessidade de adubação verde, período de descanso do solo e de demanda. Nesta modelagem, foi considerada uma area de plantio genérica, cujos lotes são irregularmente distribuídos e de diferentes tamanhos. Para resolução do problema, foram desenvolvidas e implementadas a seguintes metaheurísticas: (a) Algoritmo Gen etico, (b) Simulated Annealing, e as abordagens mistas (c) Algoritmo Gen etico com Simulated Annealing e (d) Algoritmo Genético com Busca Local (Memético). Para avaliar os comportamentos computacionais das heurísticas, considerou-se instâncias de diferentes formas com variações nas geometrias e area de plantio. Adicionalmente, uma aplicação destes métodos para um... / The environmental degradation that has occurred throughout the world claims for sustainable and ecological plant production. In this context, agricultural planning based on crop rotation has been addressed in many studies. Once appropriately applied by farmers, this practice brings many bene ts. In fact, it enables biological control of pests, pathogens and weeds, thus reducing the action of pesticides which are harmful to the environment. Planting according to crop rotation also restores the soil, making it always fertile. This thesis presents a binary linear optimization model to the problem of crop rotation aiming to nd a planting schedule for vegetables that maximizes the pro ts of production. The problem constraints include a speci c period for planting each crop, a prede ned demand per crop, the need for green manure and rest period. Other restraints prevent planting of vegetables of the same family consecutively in the same lot, as well as in neighboring lots. A general planting area with irregularly distributed and di erent sized lots is considered. Four metaheuristics were speci cally developed for the above crop rotation problem and the respective algorithms were implemented: (a) a Genetic Algorithm, (b) a Simulated Annealing, and two hybrid approaches - (c) a Genetic Algorithm with Simulated Annealing and (d) a Genetic Algorithm with Local Search, that is, a Memetic algorithm. To evaluate the computing behavior of these algorithms, we considered a crop rotation instance from literature and also an instance built with real data from a Brazilian agricultural company. The computational results showed that the algorithms, specially the hybrid... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Edson Luiz França Senne / Coorientador: Messias Borges Silva / Banca: Marcos Antonio Pereira / Banca: Fernando Augusto Silva Marins / Banca: Antonio Augusto Chaves / Banca: Fabrício Maciel Gomes / Resumo: A configuração de parâmetros de algoritmos, em especial, das meta-heurísticas, nem sempre é trivial e, frequentemente, é realizada ad hoc de acordo com o problema sob análise. A fim de resolver o problema de sintonização de meta-heurísticas, a presente pesquisa propõe uma metodologia que combina o uso de técnicas estatísticas robustas (ex.: Planejamento de Experimentos) e métodos eficientes de Inteligência Artificial (ex.: Algoritmos de Corrida). A ideia central desta metodologia é um método heurístico, denominado Algoritmo de Corrida Orientada por Heurística (HORA), capaz de explorar o espaço de busca para perseguir diferentes alternativas na vizinhança de uma configuração de parâmetros promissora e encontrar sistematicamente boas configurações candidatas para diferentes algoritmos. Em síntese, o método HORA concentra as buscas sobre configurações candidatas promissoras, criadas dinamicamente em um processo iterativo, e utiliza uma técnica estatística robusta para avaliar as diferentes alternativas e descartar aquelas de qualidade inferior, assim que reunir evidências estatísticas suficientes contra elas. A partir dos resultados de diversos estudos computacionais, em que diferentes meta-heurísticas foram aplicadas sobre dois problemas clássicos de otimização combinatória, apresentam-se evidências estatísticas que as sintonizações obtidas pelo HORA são competitivas em relação ao método de Corrida e seu tempo no processo de sintonização é amplamente vantajoso. Em um estudo com... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The fine-tuning of the algorithms parameters, specially, of the meta-heuristics, it is not always trivial and often is performed by ad hoc methods according to the problem under analysis. In order to solve the problem of tuning metaheuristics, this research proposes a methodology combining statistical robust techniques (e.g.: Design of Experiments) and efficient methods from Artificial Intelligence (e.g.: Racing Algorithms). The key idea of this methodology is a heuristic method, called Heuristic Oriented Racing Algorithm (HORA), which explores the search space looking for alternatives near of a promising candidate and consistently finds good candidates configuration for different algorithms. Briefly, HORA focuses its searches over the promising candidates configuration, dynamically created in an iterative process, and employs a robust statistical method to evaluate and discarding them, as soon as gather enough statistical evidence against them. The results of several studies, where different metaheuristics were applied to solve two classical combinatorial optimization problems, present statistical evidences that the settings obtained by HORA are competitive to the Racing Algorithms and its time in the fine-tuning process is widely advantageous. In a complementary study, an already well setting algorithm from the literature was tuned by means of the proposed methodology and the new settings were compared with the literature. The results show that the fine-tuning from HORA can... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Helenice de Oliveira Florentino Silva / Coorientador: Margarida Vaz Pato / Banca: Fernando Luiz Pio dos Santos / Banca: Silvio Alexandre Araújo / Resumo: Um dos focos centrais na produção vegetal, discutidos ultimamente, e a utilização de medidas que visam um planejamento sustentável e ecológico, tendo em vista a degradação ambiental ocorrida nos ultimos anos. Por este motivo, a Rotação de Culturas tem ganhado destaque na literatura, pois e um meio de produção cujos princípios práticos viabilizam uma agricultura ecológica e produtiva. Esta prática, uma vez bem conduzida pelos agricultores rurais, traz inúmeros benefícios, visto que o controle de pragas, patógenos e de plantas daninhas e realizado biologicamente, diminuindo a ação de pesticidas prejudiciais ao meio ambiente e medidas de recuperação do solo, tornando-o sempre fértil. Nesta dissertação, e apresentado um modelo de otimização 0-1 para o problema de Rotação de Culturas, cujo objetivo foi encontrar uma programação de plantio de hortaliças que maximize o lucro da produção, levando-se em consideração restrições de epoca de semeadura para cada cultura considerada, o não cultivo de plantas de mesma família em lotes vizinhos, proibição de plantio consecutivo de plantas de mesma família botânica em um mesmo lote, a necessidade de adubação verde, período de descanso do solo e de demanda. Nesta modelagem, foi considerada uma area de plantio genérica, cujos lotes são irregularmente distribuídos e de diferentes tamanhos. Para resolução do problema, foram desenvolvidas e implementadas a seguintes metaheurísticas: (a) Algoritmo Gen etico, (b) Simulated Annealing, e as abordagens mistas (c) Algoritmo Gen etico com Simulated Annealing e (d) Algoritmo Genético com Busca Local (Memético). Para avaliar os comportamentos computacionais das heurísticas, considerou-se instâncias de diferentes formas com variações nas geometrias e area de plantio. Adicionalmente, uma aplicação destes métodos para um... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The environmental degradation that has occurred throughout the world claims for sustainable and ecological plant production. In this context, agricultural planning based on crop rotation has been addressed in many studies. Once appropriately applied by farmers, this practice brings many bene ts. In fact, it enables biological control of pests, pathogens and weeds, thus reducing the action of pesticides which are harmful to the environment. Planting according to crop rotation also restores the soil, making it always fertile. This thesis presents a binary linear optimization model to the problem of crop rotation aiming to nd a planting schedule for vegetables that maximizes the pro ts of production. The problem constraints include a speci c period for planting each crop, a prede ned demand per crop, the need for green manure and rest period. Other restraints prevent planting of vegetables of the same family consecutively in the same lot, as well as in neighboring lots. A general planting area with irregularly distributed and di erent sized lots is considered. Four metaheuristics were speci cally developed for the above crop rotation problem and the respective algorithms were implemented: (a) a Genetic Algorithm, (b) a Simulated Annealing, and two hybrid approaches - (c) a Genetic Algorithm with Simulated Annealing and (d) a Genetic Algorithm with Local Search, that is, a Memetic algorithm. To evaluate the computing behavior of these algorithms, we considered a crop rotation instance from literature and also an instance built with real data from a Brazilian agricultural company. The computational results showed that the algorithms, specially the hybrid... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Irineu Bicudo / Banca: José Rodrigues Seabra Filho / Banca: Renata Cristina Geromel Meneghetti / Banca: Marcos Vieira Teixeira / Banca: Inocêncio Fernandes Balieiro Filho / Resumo: O objetivo dessa tese é investigar a relação entre matemática e filosofia em três obras de Platão: o Mênon, o Fédon e A República. Busca-se com isso esclarecer, primeiramente, a influência da matemática no desenvolvimento da filosofia, e, depois, o efeito desta na evolução metodológica daquela, principalmente no que diz respeito ao método analítico, ou hipotético. A pesquisa é norteada pelos testemunhos de Proclus em seus Comentários ao Livro I dos Elementos de Euclides, onde o nome de Platão é associado ao método. Em seguida, verifica-se a descrição dos métodos da análise e síntese feita por Pappus de Alexandria em sua Coleção matemática, a partir da qual são procurados nos diálogos os elementos precursores. A interpretação dos trechos matemáticos dos textos platônicos apoiase nos testemunhos e fragmentos de Hipócrates de Quios, Filolau de Crotona e Árquitas de Tarento, elaborando assim um quadro geral do estado da arte das ciências matemáticas nos séculos V-VI a.C. O seu intuito foi o de contextualizar as principais questões da matemática que teriam atraído o interesse de Platão, levando-o a valer-se da matemática como paradigma metodológico e heurístico a ser adaptado à filosofia. Apresentando uma inovação didática envolta por problemas da imprecisão da linguagem, Platão reformula as doutrinas présocráticas combinadas ao pensamento matemático, cujos desdobramentos são essenciais à organização aristotélica e à formalização Euclidiana / Abstract: The objective of this thesis is to investigate the relationship between mathematics and philosophy in three Plato‟s work: the Meno, the Phaedo and the Republic. Searching with this to clarify, first, the influence of mathematics in the philosophy‟s development, and then, the effect of this one on the methodological development of that, especially with regard to the analytical or hypothetical method. The research is guided by the Proclus testimony in his Commentary On The First Book of Euclid's Element, where the name of Plato is associated with the method. Hereupon, is checked the description of the methods of analysis and synthesis made by Pappus of Alexandria in his Mathematical Collection, from which is searched the precursor elements on the dialogues. The interpretation of the mathematical passages of the Platonic texts are based on testimonies and fragments of Hippocrates of Chios, Philolaus of Croton, and Archytas of Tarentum, thus elaborating a general picture of the mathematical sciences state of the art in the centuries V-VI BC. Its scope was to contextualize the main issues of the mathematics that have attracted the Plato‟s interest and that led him to avail himself of that science as a methodological and heuristic paradigm to be adapted to the philosophy. Featuring a didactic innovation surrounded by the imprecision of language problems, Plato reformulates the pre-Socratic doctrines combined to the mathematical thinking, whose developments are essential to Aristotelian organization and Euclidean formalization / Doutor