Orientador: José Roberto Sanches Mantovani / Coorientador: Luis Gustavo Wesz da Silva / Banca: Marina Lavorato de Oliveira / Banca: Marcelo Escobar de Oliveira / Resumo: Neste trabalho, propõe-se um algoritmo baseado na meta-heurística busca tabu para o problema de restauração de redes de distribuição de energia elétrica radiais com geração distribuída, considerando como sistema de codificação uma estrutura denominada representação nó-profundidade (RNP). O problema é modelado como não linear inteiro misto e considera os principais objetivos da restauração de redes de distribuição: minimizar número de consumidores sem fornecimento de energia elétrica e o número de chaveamentos. Propõe-se, também, uma sequência lógica de chaveamentos que garante os aspectos operacionais. O algoritmo desenvolvido foi implementado em linguagem de programação C++ e testado em sistemas de distribuição de 136 e 7052 barras / Abstract: This work proposes a methodology based in the meta-heuristic tabu search to distribution power system restoration considering distributed generators installed on the system, using the encoding system node depth representation. The problem is established as a mixed-integer nonlinear programming taking into account the mainly goals: to minimize both the number of consumers without supply and the number of switching. This work also proposes a logic sequence of switching operations, taking care of operational issues. The proposed algorithm was implemented in C++ programming language and tested in a 136 and a 7052 bus distribution systems / Mestre

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2012-10-16T09:11:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T19:49:38Z : No. of bitstreams: 1 101281.pdf: 3719026 bytes, checksum: e2e1d20b913d76c1101bc1a935275519 (MD5) / O problema de programação de projetos com restrição de recursos, é considerado um dos problemas mais desafiantes. A busca de soluções através de abordagens analíticas tem alcançado relativo sucesso somente em problemas de pequeno porte. Desta forma, esforços vem sendo realizados na procura de soluções mais robustas através de abordagens heurísticas. Este trabalho apresenta um modelo que utiliza os algoritmos genéticos como abordagem heurística para resolver o problema de alocação de recursos limitados em ambientes de múltiplos modos. Além disto, o conceito de nivelamento de recursos é incorporado ao procedimento como um mecanismo guia na busca de uma solução de mínima duração, com padrões de flutuação dos recursos utilizados de alguma forma reduzido.

Tese (Doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T04:51:16Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T00:27:37Z : No. of bitstreams: 1 138027.pdf: 3951115 bytes, checksum: 1c1e6d46f5a5e96c80185f6a981bc136 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T08:17:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 298474.pdf: 2903745 bytes, checksum: 456e01ab44e1d2f24cfbea1162774053 (MD5) / Problemas dinâmicos de roteirização de veículos têm recebido crescente atenção dos pesquisadores, em função da rápida evolução das tecnologias de telecomunicação, do tratamento da informação e dos avanços observados nas técnicas de análise, otimização e computação. Nos centros urbanos sujeitos a congestionamentos de tráfego elevados e imprevisíveis, os operadores logísticos costumam alocar, muitas vezes, um número excessivo de tarefas aos seus veículos, acarretando o não cumprimento de atividades programadas ao fim da jornada diária, situação essa que leva ao não cumprimento dos compromissos logísticos assumidos com seus clientes. No presente estudo é apresentado um método de roteirização dinâmica em que parte das tarefas em excesso, que venham a ocorrer nos roteiros programados, é transferida para um veículo auxiliar, que efetua, assim, um roteiro dinâmico constituído pelas atividades provenientes dos veículos regulares. Para validar o modelo proposto foi utilizada simulação na definição dos parâmetros mais relevantes e foram comparados resultados obtidos entre um procedimento de roteirização estática com o procedimento de roteirização dinâmica proposto. Os resultados obtidos apresentaram um aumento considerável do nível de serviço com a adoção do modelo proposto

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2012-10-20T16:44:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 191583.pdf: 919030 bytes, checksum: 783efbcaead9a0ff20d51d084b6ce6d0 (MD5) / A maioria dos contextos decisórios envolvendo múltiplos decisores procuram construir um único modelo para representar as percepções de todo o grupo a respeito de uma situação problemática. Entretanto, de acordo com uma visão construtivista, um problema pertence a uma pessoa, ele é uma interpretação feita por um indivíduo a respeito de um evento. Este trabalho propõe uma nova heurística de apoio à decisão que visa auxiliar os decisores a ordenar e escolher alternativas que se constituem nas possíveis soluções de um problema. Tal heurística segue uma abordagem construtivista, pois leva em consideração a interpretação individual (problema) de cada decisor do grupo. Assim, um modelo multicritério é construído para cada decisor, a heurística de apoio à decisão é aplicada, gerando uma ordenação das alternativas, o grupo discute os resultados fornecidos pela heurística e então uma conclusão final para a situação problemática é alcançada. Para testar a aplicabilidade desta heurística, foi utilizado um experimento de campo. Ao final da tese, são apresentadas as conclusões em relação à aplicação da heurística e sugestões para futuros trabalhos na área.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-20T23:23:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 203425.pdf: 2035545 bytes, checksum: 65c174adbc232a7c2f2f9267702383bd (MD5) / Nas últimas décadas houve um aumento significativo na capacidade de transporte de dados em redes fotônicas, e hoje já é possível se falar em taxas de Terabits por segundo com o uso da tecnologia de multiplexação por divisão em comprimento de onda (WDM). A diferença entre capacidade de transmissão óptica e eletrônica é geralmente chamada de gargalo eletrônico. De qualquer forma, o espectro óptico também possui limitações; daí surge o interesse para os estudos da reutilização dos comprimentos de onda. Este trabalho resulta de um estudo da coordenação de caminhos ópticos e comprimentos de onda para redes fotônicas, mais especificamente o projeto de topologias virtuais sobre uma topologia física existente, visando diminuir a necessidade de conversão e processamento óptico-elétrico-óptico (O-E-O). Apresenta-se a implementação de um sistema com base heurística para a geração de caminhos ópticos que contribuam para a otimização do tráfego a partir de uma matriz de tráfego (padrão de tráfego da rede) e topologia física conhecida. Também são apresentadas as evoluções das redes ópticas, distinta em gerações, os demais conceitos importantes sobre os elementos necessários para a constituição de um sistema óptico e, finalmente, os resultados dos testes realizados sobre uma rede óptica hipotética.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Educação. Programa de Pós-Graduação em Educação. / Made available in DSpace on 2012-10-19T21:34:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T02:59:01Z : No. of bitstreams: 1 184425.pdf: 5429016 bytes, checksum: cd21edc12e9b590c5e550321e7268e03 (MD5) / A temática dos modelos é, atualmente, uma das mais trabalhadas na área de pesquisa em ensino de ciências. Na ciência existe uma relação muito importante entre construções teóricas em geral, modelos em particular, e princípios. Diversos trabalhos espistemológicos e históricos permitem avaliar o funcionamento dos princípios como guias heurísticos genéricos na produção científica. Esta pesquisa visa investigar o papel do Princípio de Conservação de Energia (PCE) na construção de modelos por estudantes do Ensino Médio. Estudantes da terceira série do ensino médio foram submetidos à entrevistas clínicas semi-estruturadas, mediante um protocolo contendo duas situações externas ao contexto escolar. As respostas e suas justificativas foram analisadas e categorizadas em seis grupos: energia, impulso, cinemática, pseudo força, simetrias e analogias. De maneira geral, em situações um pouco diferenciadas daquelas usualmente tratadas na disciplina de Física, os estudantes utilizam toda sorte de esquemas intuitivos. O resultado mais surpreendente nesta pesquisa, foi a falta de menção explícita ou implícita ao PCE. Além disto, os modelos inferidos a partir das respostas dos estudantes mostraram-se extremamente instáveis e mutantes. Como implicação didático-pedagógica, avançamos a idéia que os princípios deveriam desempenhar papel heurístico na construção de modelos na escola, como forma de minimizar a instabilidade dos modelos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2012-10-20T01:13:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O sistema de transporte coletivo urbano de passageiros é composto de várias partes, sendo que cada uma destas pode ser considerada como um problema distinto a ser equacionado. A alocação de frota e tripulação são problemas de nível operacional que representam os maiores custos do sistema, no qual prevalece os custos com pessoal. Os modelos de alocação de tripulação existentes focam seu desenvolvimento nos métodos de otimização propriamente ditos, menosprezando a geração do conjunto inicial de escalas, que é a base para a alocação. Dentre estes métodos existentes, atualmente o mais utilizado é o problema de cobertura de conjuntos, cuja maior limitação é a quantidade de colunas do conjunto inicial. Assim, este trabalho desenvolve uma técnica heurística que gera um conjunto reduzido de escalas viáveis para serem alocadas através do problema de cobertura de conjunto. O desenvolvimento da técnica, a influência da variação dos parâmetros de geração e seleção e os resultados de alocação obtidos são então mostrados e analisados nos capítulos que se seguem.

Orientador : Prof. Dr. Silvia Regina Vergilio / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Informática. Defesa: Curitiba, 03/12/2015 / Inclui referências : f. 82-88 / Resumo: Algoritmos multiobjetivos têm sido amplamente utilizados na busca de soluções de diver-sos problemas da computação, e mais especificamente para resolver problemas de Engenharia de Software na area conhecida como SBSE (Search Based Software Engineering). Contudo, conforme são intensificadas as aplicações destes algoritmos, tem-se a dificuldade de determinar qual algoritmo ou quais operadores são os mais indicados para um dado problema. Neste cenário as hiper-heurísticas são usadas para que o processo de busca seja guiado de forma que o melhor operador para o problema seja escolhido automaticamente. Neste contexto, destaca-se a hiper-heurística chamada HITO (Hyper-heuristic for the Integration and Test Order Problem), proposta para resolver o problema de estabelecer uma sequencia de módulos para o teste de integração (ITO - Integration and Test Order problem ). Em experimentos, a HITO obteve bons resultados, no entanto, existe a dificuldade para utilizar a HITO em conjunto com algoritmos baseados em decomposto, tais como o MOEA/D e MOEA/D-DRA. Estes algoritmos tem se mostrado bastante competitivos na literatura. Tendo este fato como motivação, este trabalho introduz uma hiper-heurística chamada HITO-DA (Hyper-heuristic for the Integration and Test Order Problem using Decomposition Approach) que propõe uma adaptação na HITO para permitir seu uso com algoritmos baseados em decomposto, na busca de soluções para o problema ITO. A HITO-DA foi instanciada com a meta-heurística MOEA/D-DRA usando o algoritmo de seleção FRRMAB (Fitness Rate Rank Multi Armed Bandit), e um novo algoritmo de seleção FRRCF (Fitness Rate Rank with Choice Function), proposto neste trabalho, que combina características do FRRMAB e CF (Choice Function). No estudo empírico conduzido a HITO-DA obteve melhores resultados do que a meta-heurística MOEA/D em todos os casos, e melhor desempenho em sistemas maiores, quando comparada com a HITO. / Abstract: Multi-objective algorithms have been widely applied to find solutions in several problems, more specifically to solve Software Engineering problems, in the field called SBSE (Search Based Software Engineering). However, while these applications are intensified, we find some difficulty to select the most suitable operator for a problem. In this given scenario, hyper-heuristics are used to guide the search process in order to find the most suitable operator for a given problem. In this context, we find a hyper-heuristic, called HITO (Hyper-heuristic for the Integration and Test Order problem), proposed to solve the Integration and Test Order problem (ITO). HITO obtained good results, however, to adapt HITO to work with decomposition based algorithms, such as MOEA/D and MOEA/D-DRA, is a hard task. In the literature, these algorithms have shown competitive results. Based on this motivation, this work introduces a new hyper-heuristic called HITO-DA (Hyper-heuristic for the Integration and Test Order Problem using Decomposition Approach) that adapts HITO to work with decomposition based algorithms and to solve the ITO problem. The HITO-DA was instantiated using the algorithms MOEA/D-DRA, using the selection algorithm FRRMAB (Fitness Rate Rank Multi Armed Bandit) and a new algorithm, introduced in this work, named FRRCF (Fitness Rate Rank with Choice Function). FRRCF combines characteristics of the algorithms FRRMAB and CF (Choice Function). The conducted empirical study shows that HITO-DA obtained better results than MOEA/D in all cases, and obtained better results than HITO, in bigger systems.

Orientadora : Profª. Drª. Neida Maria Patias Volpi / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduaçao em Métodos Numéricos em Engenharia. Defesa: Curitiba, 05/04/2011 / Inclui referências / Resumo: O problema de roteamento de veículos (PRV) é um dos mais estudados nas áreas de logística e otimização combinatória e consiste em determinar rotas de custo mínimo para uma frota de veículos, atendendo à demanda de um conjunto de clientes. Devido à complexidade computacional dos problemas de roteamento, torna-se inviável resolvê-los de forma exata, e em virtude disso, na maioria das vezes, a solução é obtida através de heurísticas. Mesmo sendo amplamente estudado o PRV carece de implementações práticas e nem sempre as soluções disponíveis resolvem satisfatoriamente os problemas das empresas, daí a necessidade de buscar soluções customizadas para cada problema. Dessa forma, o objetivo desse trabalho é desenvolver uma ferramenta que auxilie no processo de elaboração de roteiros de entrega de refeições feitas pela ASSEMCO - Associação dos Servidores Municipais de Colombo, localizada na região metropolitana de Curitiba, Paraná. A configuração atual dos roteiros de entrega não contempla todas as particularidades do problema, pois os clientes atendidos pela ASSEMCO possuem demanda variável e alguns destes precisam ser atendidos em horário fixo. Para resolução desse problema este trabalho apresenta duas abordagens: um programa computacional para o planejamento de rotasde entrega e um modelo estocástico que descreve o problema. Na abordagem determinística foi desenvolvido um programa em Visual Basic 6.0 que gera os roteiros de entrega através de métodos heurísticos de agrupamento e roteirização. Na odelagem estocástica do problema foram considerados a probabilidade de presença dos clientes, a probabilidade do veículo fazer o trajeto e o tempo de viagem entre os clientes, baseado na probabilidade de presença destes. Este modelo foi resolvido através do software Lingo 9.0 e através da meta-heurística Ant Colony System. Em relação à abordagem determinística, observou-se que os roteiros obtidos com a utilização do programa mostraram-se melhores em comparação com os roteiros normalmente praticados pela empresa. Em relação à abordagem estocástica, observou-seque o modelo proposto se adequou ao problema. Além disso, a meta-heurística Ant Colony System implementada para a resolução do modelo mostrou-se eficiente, visto que apresentou soluções de boa qualidade em tempo computacional viável. / Abstract: The vehicle routing problem (VRP) is one of the most studied in logistics and combinatorial optimization and it consists in determining minimum cost routes for a fleet of vehicles, in order to serve the demand of a set of customers. Due to the computational complexity of routing problems, it becomes impossible to solve them optimally, so in most cases, th solution is achieved by heuristics implementation. Even widely studied, PRV lacks practical implementation and not always available solutions solve satisfactorily companies problems, hence the necessity of seeking customized solutions for each problem. Thus, the purpose of this research is to assist in the meal delivery routes process made by ASSEMCO - Colombo Municipal Servers Association, great Curitiba, in Paraná. The current configuration of delivery routes does not include all the details of the problem because the customers served by ASSEMCO have variable demand and some of them need to be attendend at fixed times. To solve this problem this research presents two approaches: a software for planning delivery routes and a stochastic model that describes the problem. In a deterministic approach, it was developed a program in Visual Basic 6.0 that generates the delivery route through heuristic methods for clustering and routing. In the stochastic modeling, based on customers presence probability, vehicle probability traversing the path, and the travel time between customers were considered. This model was solved by Lingo 9.0 software and through the meta-heuristic Ant Colony System. Concerning deterministic approach, it was observed that obtained routes by the program proved to be better compared to the route normally adopted by the company. Concerning stochastic approach, it was observed that the proposed model is suitable to the problem. n addition, the metaheuristic Ant Colony System implemented for solving the model proved to be useful, because it produced good quality solutions in reasonable computational time.