Made available in DSpace on 2014-08-13T14:50:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-03-20Bitstream added on 2014-08-13T17:59:45Z : No. of bitstreams: 1 000773957.pdf: 1468912 bytes, checksum: 082ae3b4f43830614c3238fd212a4786 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / 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 / 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

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-18Bitstream added on 2014-11-10T11:58:48Z : No. of bitstreams: 1 000784115.pdf: 429663 bytes, checksum: da7e91933ccbc6fd035c544a77ff2715 (MD5) / Neste trabalho propomos a incorporação de uma propriedade relacionada a robustez de delineamentos frente a perda de observações em experimentos fatoriais, a qual denominamos critério H, na expressão de um critério composto. Para a otimização, implementamos duas versões modificadas do algoritmo de troca de Fedorov (1972), que é um método heurístico para encontrar delineamentos ótimos ou quase ótimos exatos. Apresentamos quatro exemplos para examinar a performance de delineamentos construídos com o novo critério composto, os exemplos 1, 3 e 4 visam o modelo de segunda ordem completo e o exemplo 2 visa o modelo de segunda ordem sem os efeitos quadráticos. Nos exemplos 1 e 3, para preservar bom desempenho em outras propriedades, a eficiência H não foi alta. Os resultados obtidos no exemplo 2 mostraram grande contribuição do uso da propriedade H no critério composto, produzindo delineamentos com alta eficiência nos demais quesitos. Em geral, o novo critério composto produziu delineamentos mais atrativos que os DP-ótimos de Gilmour & Trinca (2012), com valores de leverages mais homogêneos, e portanto mais robustos à perda de observações. Produziu também delineamentos com melhores propriedades do que os delineamentos construídos por subconjuntos em Ahmad & Gilmour (2010) / In this work we propose the use of a robustness measure to missing data to construct designs for factorial experiments. The robustness property is denoted the H criterion and it is added to a compound design criterion expression. Two versions of the modified exchange algorithm of Fedorov (1972) were implemented computationally for the search of exact optimum designs. Four examples are presented, examples 1, 3 and 4 consider the full second-order model and example 2 considers second-order model excluding the quadratic effects. The examples 1 and 3, in order to preserve good efficiency with respect to other properties, their H efficiency is not high. The results for example 2 showed good performance of the new compound criterion since it produced designs high by efficient for all other properties. In general, the new compound criterion produced more attractive designs than the DP criterion of Gilmour & Trinca (2012) since their leverages were more homogeneous and thus, the designs were more robust to missing data. The designs were also more attractive than those constructed by subsets as in Ahmad & Gilmour (2010)

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-27Bitstream added on 2014-12-02T11:20:50Z : No. of bitstreams: 1 000797343.pdf: 769171 bytes, checksum: e4b6a7c175e5957d6ca52df5c59819d1 (MD5) / Neste trabalho foi apresentado uma nova modelagem matemática para problemas de Planejamento da expansão de sistemas de transmissão ao longo prazo que permite uma mudança no conceito de expansão de sistema de transmissão. Nos problemas de planejamento da expansão de sistemas de transmissão tradicionais apenas as adições de linhas candidatas são consideradas. Neste trabalho um novo conceito de planejamento da expansão do sistema de transmissão é encontrar uma nova solução para a topologia base onde todas as linhas estão temporariamente desconectadas e a implementação dessas linhas são reconsideradas quando elas podem voltar à sua posição anterior. Portanto as linhas da topologia de base não será restabelecida se impedir o desempenho do sistema. Depois um novo problema é resolvido para encontrar o plano futuro da rede do sistema elétrico, com a adição de novas linhas de candidatas na topologia base modificada. A fim de encontrar um plano mais eficiente para a rede futura, a metodologia proposta é implementada usando a linguagem de modelagem para a programação matemática (AMPL) e solucionada usando o solver comercial CPLEX. A fim de validar a abordagem proposta e fazer alguma comparação com o método na literatura, três sistemas de testes são realizados, tais como: o sistema de 24-Bus IEEE teste com 41 linhas de candidatas, um estudos de casos práticos do sistema de 46-Bus do Sul do Brasil com 79 linhas de candidatas, e do sistema colombiano 93-Bus com 155 candidatas. Para sistemas de grande porte, a fim de facilitar a implementação do modelo matemático, uma estratégia é apresentada para reduzir o espaço de busca das barras em que a geração ou a demanda. Nos problemas de planejamento da expansão da transmissão geralmente nos deparamos com um problema de programação não-linear inteira mista (PNLIM) usando o modelo DC, o que torna impossível usar o solver linear ... / In this work and in order to solve the long-term transmission expansion planning problems, a novel mathematical model which is based on a change in the concept of expanding a transmission system is presented. In traditional transmission system expansion planning, only the additions of candidate lines are considered. In this work, a new concept of transmission system expansion planning is to find a new solution for the base topology where all the lines are temporarily disconnected and the implementation of these lines are reconsidered when they may return to their previous position. Therefore, the lines of the base topology will not be reconnected if they prevent the system performance. Afterwards a new problem is solved to find the future plan of the electrical system network with the addition of new candidate lines in the modified base topology. In order to find a more efficient plan for the future network, the proposed methodology is implemented using a Modeling Language for Mathematical Programming (AMPL) and solved using the commercial solver of CPLEX. In order to validate the proposed approach and make some comparison with the method in the literature, three test systems are conducted such as: the 24-Bus IEEE test system with 41 candidate lines, a practical case studies of 46-Bus South Brazilian system with 79 candidate lines, and the 93-Bus Colombian system with 155 candidates. For large-scale systems, in order to facilitate the implementation of the mathematical model, a strategy to reduce the search space of the buses in which the generation or demand has been presented. In the transmission expansion planning problems, usually we face with a mixed integer non-linear programming problem (MINLP) using the DC model, which make it impossible to use the linear solver of CPLEX. The strategy to overcome this problem is using the disjunctive linear model, which is a DC linear equivalent model. The ...

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-27Bitstream added on 2014-12-02T11:20:50Z : No. of bitstreams: 1 000797336.pdf: 8867207 bytes, checksum: ee77fd35abfa82d47da021f7f3043be1 (MD5) / O problema de programação ótima de horários consiste em programar eventos aulas em um determinado número de salas, para um determinado número de alunos, com o objetivo de satisfazer certas condições de factibilidade. O problema é representado por um modelo de programação linear inteira mista e foi resolvido pela implementação de um algoritmo genético de Chu-Beasley, que apresenta as características de evitar a homogeinização da população, permitindo encontrar melhores soluções, modificado em três pontos fundamentais: (i) na geraçao da população inicial; (ii) na fase de melhoría local; (iii) no incremento da da diversidade. Adicionalmente, é apresentado um algoritmo construtivo na fase da geração da população inicial e na busca local, a fin de se permiter corrigir possíveis infactibilidades e melhorar a qualidade da população, tanto na fase inicial quanto na de melhoria local. O controle da diversidade e atualização da população são feitos obedecendo parâmetro que garante que o novo individuo tenha número de genes diferentes em relação aos demais individuos da população, evitando a homogeinização da mesma. O método proposto é aplicado no caso de testes da literatura especializada, e os dados do problema são os apresentados pela International Timebling Competition / The problem with optimum schedule programming consists of programming class-events for a given number of classrooms and students, with the goal of satisfying certain factibility conditions. The problem is represented by a full mixed linear programming model and has been solved by use of a genetic Chu-Beasley algorithm, that presents population homogenization avoidance features, allowing for best solutions, modified in three core points: (i) initial population generation; (ii) local improvement phase; (iii) diversity increase. Additionally, a constructive algorithm for the initial phase of initial population generation and local search is presented, this allows for correction of possible unsuitabilities and improves population quality, such in initial phase as in local improvements. Population diversity and updating control is done according to parameters that assure each new individual has a different genes number in relation to the other individuals of the population, avoiding homogenization. The proposed method is applied for test cases of specialized literature, and data for the tests are presented by International Timebling Competition

Orientador: Geraldo Francisco Donegá Zafalon / Banca: André Carlos Ponce de Leon Ferreira de Carvalho / Banca: Rogéria Cristiane Gratão de Souza / Resumo: Com a crescente na quantidade de dados genômicos disponíveis, o alinhamento de sequências destaca-se como uma das tarefas relevantes no contexto da Bioinformática, cujos resultados são utilizados no auxílio às análises e posteriores inferências sobre esses dados. Assim, diversos algoritmos para alinhamento múltiplo de sequências baseados em diferentes heurísticas, como a de Algoritmos Genéticos, Otimização por Colônia de Formigas, Recozimento Simulado (Simulated Annealling), Busca Tabu, entre outros, foram propostos. No entanto, estudos apontam que com o uso de uma função objetivo mais adequada para aferir a qualidade do alinhamento produzido em cada caso específico, geralmente, produzem-se resultados com maior significância biológica. Além disso, o uso simultâneo de diferentes heurísticas para alinhamento múltiplo de sequências também tende a produzir melhores resultados, de modo que essa hibridização amenize as desvantagens de cada estratégia. No presente trabalho, implementou-se um escalonador automático de funções objetivo para selecionar o modelo de avaliação mais adequado para cada caso, com base na similaridade das sequências de entrada. Além disso, foi implementada uma fase de pós processamento com Otimização por Colônia de Formigas junto à MSA-GA, a fim de se refinar os alinhamentos produzidos pela ferramenta. Nos testes, pode-se verificar que o escalonador foi capaz de calcular de maneira adequada a similaridade dos conjuntos de entrada e, com isso, selecionar... / Abstract: Due the increasing of the genomic data available, the multiple sequence alignment became one of the most important tasks in Bioinformatics, whose results are used to help biologists in their analysis. Thus, many algorithms to perform multiple sequence alignment based on different heuristics have been proposed, as Genetic Algorithms, Ant Colony, Simulated Annealing, Tabu Search, among others. Nonetheless, studies show that the use of an objective function suited for each case, generally, results in alignments with more biological significance. Moreover the simultaneous use of different heuristics to perform multiple sequence alignment can produce better results, smoothing the disadvantages of each strategy. In the present work, it was developed an automatic scheduler of objective functions to select the evaluation model more suited for each case, based on the similarity of the input sequences. Moreover it was implemented into the MSA-GA tool a post-processing stage with Ant Colony, in order to refine the obtained alignments. In the tests, it can be noticed that the scheduler calculates satisfactorily the similarity of the sequence sets and selects the more suited objective function. Moreover, with the post-processing stage, it was possible to re- fine the alignments of the MSA-GA, producing better results in terms of biological significance / Mestre

[pt] A principal contribuição desta tese consiste no desenvolvimento de uma heurística híbrida, robusta e eficiente, para o problema de empacotamento unidimensional. A heurística proposta utiliza os seguintes componentes: limites inferiores e superiores do número de caixas; reduções; abordagem dual para a obtenção de soluções iniciais; heurísticas para redistribuição dos pesos; e busca tabu. O outro objetivo desta tese é a aplicação desta heurística para a solução do problema de escalonamento em processadores paralelos idênticos. São apresentados resultados computacionais obtidos sobre centenas de problemas testes da literatura. / [en] We propose in this work a hybrid improvement procedure for the bin packing problem. This heuristic has several components: lower and upper bounds; reductions, construction of initial solutions by reference to the dual problem;heuristics for load redistribution based on dominance, differencing, and unbalancing; and tabu search. We also investigate the application of this hybrid heuristic to the problem of task scheduling on identical parallel processors. Computational results on hundreds of benchmark test problem are presented.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-02-22Bitstream added on 2014-06-13T18:49:35Z : No. of bitstreams: 1 lopes_vs_me_ilha.pdf: 457406 bytes, checksum: 6e25dd934aee860e9d139376c72ed631 (MD5) / O Problema do Planejamento da Expansão de Sistemas de Transmissão é um problema de otimização combinatória, cujo objetivo é buscar o atendimento de requisitos de cargas a custos mínimos de investimentos, percebendo um horizonte de longo prazo. A perspectiva do planejamento otimizado deve ser feita observando duas possiblidades: o planejamento estático e o planejamento multiestágio. No planejamento estático, o planjedor procura responder as questões onde e que tipos de elementos de transmissão precisam ser adicionados ou construídos para integrar a solução do sistema futuro. No entanto, quando a estratégia de expansão ótima abrange todo um período, o planejador deseja saber quando o circuito deve ser instalado, trata-se de um planejamento multiestágio. Em ambas alternativas, a resolução do problema do planejamento deve abranger duas etapas consecutivas: a modelagem matemática e a técnica de solução para resolver essa modelagem. Neste trabalho é apresentada uma proposta de planejamento estático utilizando aMetaheurística GRASP como técnica de solução para o problema do planejamento. / The Problem of Expansion Planning of Transmission Systems is a combinatorial optimization problem whose goal is to seek the assistance of cargo requirements at minimal cost investment, realizing a long-term horizon.The prospect of planning should be optimized observing two possibilities: planning static and multistage planning. In planning static, designer seeks to answer the questions where and what types of transmission elements need to be added or built to integrate the solution of the future system. However, when the optimal expansion strategy covers the whole period, the planner wants to know when the circuit must be installed, it is a multistage planning. In both alternatives, solving the problem of planning should cover two consecutive steps: mathematical modeling and solution technique to solve this modeling.This work presents a planning proposal using the static technique as GRASP metaheuristic solution to the problem of planning.

Orientador: Rubén Augusto Romero Lázaro / Banca: Fábio Bertequini Leão / Banca: Eduardo Nobuhiro Asada / Resumo: Neste trabalho é apresentada uma metodologia, baseada na meta-heurística de Busca Dispersa, para resolver o problema de alocação de bancos de capacitores em redes de distri- buição radiais. Foram feitas novas propostas, objetivando a melhoria do tempo de processa- mento e convergência do método. A função objetivo a ser minimizada incorpora os custos totais de investimentos (aquisição, instalação e manutenção) e de operação. Para o cálculo do ponto de operação do sistema foi implementado um algoritmo de Fluxo de Carga de varredu- ra. O método considera a instalação de bancos de capacitores fixos e chaveados. Os resultados obtidos com o algoritmo implementado reduziram as perdas elétricas e melhoraram o perfil de tensão do sistema, sendo comparados com os obtidos por outros dois métodos alternativos para o mesmo problema. A metodologia proposta foi implementada em linguagem MATLAB e testada em quatro sistemas presentes na literatura: o de 34, 136, 202 e 400 barras. A partir dos resultados foi verificado que a metodologia apresentou um bom desempenho / Abstract: This work proposes a methodology, based on the Scatter Search metaheuristic, to solve the problem of capacitor placement in radial distribution networks. New proposals were made to achieve a better convergence and computer performance of the method. The objec- tive function to be minimized incorporates the total value of investments (acquisition, installa- tion and maintenance of capacitor banks) and also operational costs. To obtain the operation state of the system, a specialized radial load flow algorithm is used. The method also consid- ers the installation of fixed and switched capacitor banks. The results show that loss reduction and voltage profile improvement can be achieved with the installation of capacitor banks in the network, they were compared with those obtained by two alternative methods for the same problem. The methodology was implemented in MATLAB and tested with four systems pre- sented in literature: the 34 bus, 136 bus, 202 bus and 400 bus systems. From the obtained re- sults it was verified that the methodology presented a good performance / Mestre

Orientador: Rubén Augusto Romero Lázaro / Banca: José Roberto Sanches Mantovani / Banca: Sergio Azevedo de Oliveira / Banca: Carlos Alberto Mendonça da Rocha / Banca: Elizete de Andredade Amorim / Resumo: O problema de programação ótima de horários consiste em programar eventos aulas em um determinado número de salas, para um determinado número de alunos, com o objetivo de satisfazer certas condições de factibilidade. O problema é representado por um modelo de programação linear inteira mista e foi resolvido pela implementação de um algoritmo genético de Chu-Beasley, que apresenta as características de evitar a homogeinização da população, permitindo encontrar melhores soluções, modificado em três pontos fundamentais: (i) na geraçao da população inicial; (ii) na fase de melhoría local; (iii) no incremento da da diversidade. Adicionalmente, é apresentado um algoritmo construtivo na fase da geração da população inicial e na busca local, a fin de se permiter corrigir possíveis infactibilidades e melhorar a qualidade da população, tanto na fase inicial quanto na de melhoria local. O controle da diversidade e atualização da população são feitos obedecendo parâmetro que garante que o novo individuo tenha número de genes diferentes em relação aos demais individuos da população, evitando a homogeinização da mesma. O método proposto é aplicado no caso de testes da literatura especializada, e os dados do problema são os apresentados pela International Timebling Competition / Abstract: The problem with optimum schedule programming consists of programming class-events for a given number of classrooms and students, with the goal of satisfying certain factibility conditions. The problem is represented by a full mixed linear programming model and has been solved by use of a genetic Chu-Beasley algorithm, that presents population homogenization avoidance features, allowing for best solutions, modified in three core points: (i) initial population generation; (ii) local improvement phase; (iii) diversity increase. Additionally, a constructive algorithm for the initial phase of initial population generation and local search is presented, this allows for correction of possible unsuitabilities and improves population quality, such in initial phase as in local improvements. Population diversity and updating control is done according to parameters that assure each new individual has a different genes number in relation to the other individuals of the population, avoiding homogenization. The proposed method is applied for test cases of specialized literature, and data for the tests are presented by International Timebling Competition / Doutor

Orientador: Messias Borges Silva / Coorientador: Fernando Augusto Silva Marins / Banca: José Roberto Dale Luche / Banca: Aneirson Francisco da Silva / Banca: Antônio Augusto Chaves / Banca: Adriano Francisco Siqueira / Resumo: Empresas não medem esforços para aperfeiçoar seus processos e produtos de acordo com diferentes critérios para satisfazer as exigências e necessidades dos clientes em busca de um padrão de competitividade superior ao de suas concorrentes. Neste cenário é muito comum a necessidade de se estabelecer condições que resultem na melhoria de mais de um critério de forma simultânea. Neste trabalho foi realizada uma avaliação da utilização de quatro métodos que utilizam as Meta-heurísticas Recozimento Simulado, Algoritmo Genético, Recozimento Simulado combinado com o método Nelder Mead Simplex e algoritmo genético combinado com o método Nelde-Mead simplex para o estabelecimento de melhoria das condições de processos com múltiplas respostas. Para a avaliação dos métodos propostos foram utilizados problemas-teste criteriosamente selecionados na literatura de forma a serem analisados casos com diferente número de variáveis, número de respostas e tipos de resposta. A aglutinação das respostas foi realizada por quatro métodos diferentes: Desirability, Desvio Médio Percentual, Programação por Compromisso e Programação por Compromisso normalizada pela distância euclidiana. A avaliação dos métodos foi realizada por meio de comparação entre os resultados obtidos na utilização de um mesmo método de aglutinação, determinando assim a eficiência do método de busca. Os resultados obtidos na avaliação dos métodos sugerem a aplicação do método do algoritmo genético quando se pretende estabelecer parâmetros que resultem na melhoria de processos com múltiplas respostas, em particular quando essas respostas são modeladas por equações com termos cúbicos, independentemente do número de termos que possam conter, do tipo de respostas e do número de variáveis / Abstract: Companies go to great lengths to improve its processes and products according to different criteria to meet the demands and needs of customers looking for a higher standard of competitiveness to that of their competitors. This scenario is very common the need to establish conditions that result in the improvement of more than one criterion simultaneously. This work was carried out an evaluation of the use of four methods that use Metaheuristics Simulated Annealing, Genetic Algorithms, Simulated Annealing combined with the Nelder Mead Simplex method and genetic algorithm combined with Nelde Mead simplex method for the improvement of establishing the conditions of processes with multiple answers. For the evaluation of the proposed test methods were used in the literature problems carefully selected in order to be analyzed cases with different numbers of variables, response numbers and types of responses. In this research we used the average percentage deviation function as a way to bring together the answers. The agglutination of the answers was performed by four different methods: Desirability, Average Percentage Deviation, Compromise Programming and Compromise Programming normalized by Euclidean distance. The evaluation method was performed by comparison between the results obtained in using the same bonding method, thereby determining the efficiency of the search method. The results obtained in the evaluation of the methods suggest the application of the genetic algorithm method when you want to set parameters that result in the improvement of processes with multiple answers, particularly when these responses are modeled by equations with cubic terms, regardless of the number of terms that can contain the type of responses and the number of variables / Doutor