O problema de caminhos mínimos (SP shortest path problem) é frequentemente colo- cado em prática em uma grande variedade de aplicações em diversas áreas. Nessas aplicações geralmente se deseja realizar algum tipo de deslocamento ou transporte entre dois ou mais pontos específicos em uma rede. Tal ação deve ser executada de forma ótima em relação a algum critério, por exemplo o menor custo possível, ou o menor gasto de tempo ou o máximo de confiabilidade/segurança. Na prática, muitas vezes não desejamos apenas o menor custo ou o menor tempo, mas desejamos otimizar uma combinação de diferentes critérios, por exemplo, um caminho que seja rápido e barato. Como não é possível otimizar sobre todos os critérios de uma só vez, nós escolhemos um dos critérios para representar a função custo, que será minimizada, e para os demais critérios representamos como recursos e definimos os limites que julgamos aceitáveis para o consumo de cada um desses recursos. Esta variação é cha- mada de problema de caminhos mínimos com restrições por recursos, ou como preferimos chamar, problema de caminhos mínimos com recursos limitados (RCSP resource constrained shortest path problem), o qual será o objeto de estudo neste trabalho. A adição de restrições por recursos no SP, infelizmente torna o problema NP-difícil, mesmo em grafos acíclicos, com restrições sobre um único recurso, e com todos os consu- mos de recursos positivos. Temos reduções dos famosos problemas N P-difíceis Mochila e Partição para o nosso problema. Em contextos diversos são encontrados problemas de cunho teórico e prático que po- dem ser formulados como problemas de caminhos mínimos com recursos limitados, o que nos motivou a estudá-lo a fim de desenvolver um trabalho que resumisse informações sufi- cientes para auxiliar pesquisadores ou desenvolvedores que tenham interesse no problema. Nós apresentamos aqui, uma detalhada revisão bibliográfica do RCSP, tendo como foco o desenvolvimento de algoritmos exatos para o caso onde possuímos um único recurso e a im- plementação e comparação dos principais algoritmos conhecidos, observando-os em situações práticas. / The problem of choosing a route to a trip, where we want minimize the distance of the path is a major problem in computing. In this basic form, this is the shortest path problem. But sometimes, besides the length we need to consider more parameters for selecting a good path. A common parameters to consider is the consumption of resources in a limited budget. A shortest path with these additional constraints is called resource constrained shortest path - RCSP. This paper has two main objectives: to present a literature review of the problem RCSP, focusing on exact algorithms for the case where we have a single resource, and implement and compare some algorithms, observing them in practical situations. The Shortest Path (SP) problem is among the fundamental problems of computer sci- ence. Its been deeply studied and subject of many publications. Also, many efficient solutions (polynomial time algorithms) are known for this problem. The SP is widely applied in many fields of science, not only computer science. These situations usually need to transport a load between two or more specific spots of a network. This action must be taken optimally regarding to some criterion, for instance the least cost, or the least time or maximum relia- bility. While new solutions for SP were presented, new demands were issued too, with new variations for the problem. One of these variations comes from the fact that, in a real scenario, a combination of many criteria must be optimized, for instance a path with least cost and least time. This problem is known as Multiobjective Shortest Path. Since its not possible to optimize all criteria at once, one of them is chosen to represent the cost function to be minimized and the others to represent resources with defined boundary. This variation, known as Resource Constrained Shortest Path (RCSP), was the object of the present study. By adding resource constraints, the SPbecomes N P-hard, even in acyclic graphs with only one resource constrained and all resource consumption being positive. There are reduc- tions from the famous NP-hard problems Knapsack and Partition to our problem. In many fields, are found theoretical and practical problems that may be expressed as a Resource Constrained Shortest Path Problem, which motivated us to study this problem in order to summarize enough information to researchers and developers involved with this problem. This paper presents a detailed bibliographic revision to RCSP, focusing on the development of exact algorithms for the case when there is only only one resource and on the implementation and comparison of the main known algorithms in practical situations.

Neste trabalho foi estudado um problema de dimensionamento de lotes em uma indústria química brasileira, cujo objetivo era determinar o tamanho dos lotes dos produtos para atender às demandas, minimizando os custos produtivos. Os itens podem ser produzidos em máquinas paralelas distintas, através de diferentes processos, e devem ser armazenados em taques cativos, exclusivos a um produto, ou multipropósitos, compartilhado entre produtos, desde que não simultaneamente. Foram propostos dois modelos matemáticos de programação inteira mista para representar o problema, o primeiro apresentava uma função objetivo compreendendo o preço das matérias-primas consumidas nas reações, os gastos com a estocagem de produtos e o custo de descarte de produtos quando os tanques de armazenamento não tiverem capacidade suficiente para armazená-los, já o segundo estendendo este modelo para considerar custos de preparação de máquina. Experimentos computacionais com os modelos propostos, utilizando instâncias geradas a partir dos dados fornecidos pela empresa, mostraram que o software de otimização empregado foi capaz de resolver poucas instâncias, após uma hora de processamento. Portanto, foram propostas heurísticas construtivas do tipo LP-and-fix e relax-and-fix, além de heurísticas de melhoria do tipo fix-and-optimize. Após serem realizados testes com essas heurísticas, constatou-se que algumas proporcionaram a obtenção de soluções factíveis de boa qualidade, quando comparadas às obtidas pelo software, sendo ainda capazes de resolver um maior número de instâncias / In this dissertation the lot sizing problem in a chemical Brazilian industry was studied, with the goal to determine the products lot size to satisfy the demands, minimizing the production costs. The items can be produced on distinct parallel machines through different processes and then must be stored in exclusive tanks, used by only one product, or multipurpose tanks, when more than one product can use the tank, but not simultaneously. Two models were proposed to represent the problem, the first one aiming to minimize the price of raw material consumed in the reactions, storage product spending and the cost of discarting products when the storage tanks do not have enough capacity to store them, and the second one considering setup cost either. Computational experiments using the proposed models, with instances were generated from the data provided by the company, showed that the used optimization software was able to solve only few instances after processing for one hour. In this dissertation we propose constructives heuristics such LP-and-fix and relax-and-fix, and improving heuristics like fix-and-optimize. After performing the tests with those heuristics, it was found that some of them provided feasible solutions with good quality, when compared to the ones obtained by the software, and they were also able to solve a larger number of instances

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:59:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo4838_1.pdf: 7602633 bytes, checksum: 600ab77ebdd41162baaff3435aa76f53 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2003 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Um dos problemas abertos mais básicos da área de corte e empacotamento é encontrar o maior número de (,w)-retângulos que podem ser empacotados ortogonalmente num retângulo maior (L,W). O termo ortogonalmente quer dizer, apenas, que cada lado de um (,w)-retângulo empacotado é paralelo ou perpendicular aos lados do retângulo maior (L,W). Motivados por este problema e suas variantes mais difíceis (ex. caso tridimensional), desenvolvemos, baseado no trabalho [2], uma abordagem heurística geral de decomposições de gblocos. Os gblocos são uma generalização dos blocos. Os blocos são simplesmente retângulos em dimensão 2 e paralelepípedos em dimensão 3 (e seus análogos em dimensões maiores). Aplicando a abordagem de gblocos para o problema bidimensional aberto que mencionamos, mostramos se tratar, em termos de otimalidade, de um método superior á melhor heurística existente até o momento: a heurística de R. Morabito e S. Morales (1998). De fato ainda não é conhecido nenhum problema (,w, L,W) para o qual a nossa abordagem em gblocos não seja ótima. Esta observação empírica levanta a dúvida de estarmos diante de um método exato para o problema. Além do caso bidimensional, sugerimos também uma abordagem em gblocos para o caso tridimensional. Melhores métodos de empacotamento têm importante implicação econômica. Hoje, caminhões, trens, navios e aviões transportam contêineres e paletes com uma carga menor do que poderiam. Esta Tese é um passo na busca de melhores métodos. Ela apresenta alguns resultados originais, formaliza uma linguagem adequada para o problema abstrato e, por fim, sugere um caminho promissor para o problema concreto no setor de transporte de carga

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:33:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 projeto de dissertacao banestes.pdf: 405648 bytes, checksum: 123869407ef32303b7f08104239d0c73 (MD5) Previous issue date: 2009-08-26 / The multi-mode resource constrained project scheduling problem (MMRCPSP), is an extension of the resource constrained project scheduling problem (RCPSP), where the activities should be implemented in one of their modes, respecting their precedence and resource constraints. The difficulty of solving the problem, due to its complexity, together with its great practical applicability, because several problem of various areas can be solved by MMRCPSP, have attracted the attention of researchers which has developed several methods to solve the same. In this work two procedures have been proposed, one based on the metaheuristic Simulated Annealing (Simulated Annealing) and the other on Variable Neighborhood Search (Search in Variable Neighborhood), testing them, with instances of the library PSPLIB to verify the quality of the results / O problema de escalonamento de projetos com restrição de recursos e múltiplos modos de processamento, em inglês multi-mode resource-constrained project scheduling problem (MMRCPSP), é uma extensão do problema de escalonamento de projetos com restrição de recursos, resource-constrained project scheduling problem (RCPSP), onde as atividades devem ser executadas em um dos seus modos disponíveis, respeitando suas restrições de precedência e disponibilidade dos recursos renováveis e não renováveis. A inerente dificuldade da resolução do problema, dada a sua complexidade, junto com a sua grande aplicabilidade prática, pois diversos problemas de várias áreas podem ser resolvidos via MMRCPSP, tem atraído a atenção de pesquisadores que vem desenvolvendo vários métodos para a resolução do mesmo. Neste trabalho dois procedimentos de resolução foram propostos, um baseado na metaheurística Simulated Annealing (Recozimento Simulado) e o outro em Variable Neighborhood Search (Busca em Vizinhança Variável), testando-os com as instâncias da biblioteca PSPLIB para se verificar a qualidade das respostas obtidas.

Orientador: Flávio Keidi Miyazawa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-16T14:13:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Azevedo_BrunoLuisPiresde_M.pdf: 1384772 bytes, checksum: 48aa7ca2380aaa03fd6375cb9b35aebc (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Nesta dissertação apresentamos um algoritmo exato para o Problema de Roteamento de Veículos Capacitados com Restrições Bidimensionais. Este combina o problema de carregar um conjunto de itens bidimensionais em veículos com o problema de minimizar o custo total de transporte. Existem várias aplicações práticas para este problema, dado que em muitas situações os itens não podem ser empilhados por diversas razões. Propomos um algoritmo exato baseado em uma abordagem branch-and-cut. Sete desigualdades válidas para o Problema de Roteamento de Veículos Capacitados foram adaptadas e utilizadas. As restrições de empacotamento são garantidas através de um algoritmo exato. Também apresentamos uma nova heurística de empacotamento bidimensional. Exploramos duas variantes do problema, as versões seqüencial e irrestrita. Para ambos os casos, consideramos os itens possuirem orientação fixa. Efetuamos testes computacionais e comparamos os resultados obtidos com a abordagem exata, para o caso seqüencial, apresentada por Iori, Salazar-González e Vigo. Observamos resultados satisfatórios e nove instâncias da literatura foram resolvidas à otimalidade pela primeira vez. Como o caso irrestrito ainda não havia sido abordado de modo exato, apresentamos também as soluções de cinqüenta instâncias nunca resolvidas à otimalidade / Abstract: We present an exact algorithm for the Vehicle Routing Problem with Two-dimensional Loading Constraints. This problem combines the problems of loading vehicles with two-dimensional items and minimizing transportation costs. It has many practical applications, since in many cases items can not be stacked on top of each other. We propose an exact algorithmbased on a branch-and-cut approach. Seven valid inequalities for the the Capacitated Vehicle Routing Problems were modified and used. The packing constraints are imposed by an exact algorithm. We also present a new heuristic for two-dimensional packing. We explored two variants of the problem, the sequential and the unrestricted cases. For both variants we assume the items to have fixed orientation. We performed computational tests and compared the results with the exact approach by Iori, Salazar-González and Vigo for the sequential case. We found the results to be satisfactory and nine instances from the literature were solved to optimality for the first time. Since the unrestricted case haven't been tested so far by an exact algorithm, we also present the solutions for fifty instances never solved to optimality before / Mestrado / Teoria da Computação / Mestre em Ciência da Computação

Orientadores: Cid Carvalho de Souza, Pedro Jussieu de Rezende / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-17T02:29:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Couto_MarceloCastilho_M.pdf: 3682547 bytes, checksum: 899151df78f8e6950ce90ea8215ded91 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Nesta dissertação, faz-se um amplo estudo multidisciplinar sobre duas variantes de um problema geométrico NP-DIFÍCIL, o Problema da Galeria de Arte, que é analisado tanto pela ótica geométrica quanto combinatória. O objetivo consiste em minimizar o número de guardas suficientes para cobrir todo o interior de uma galeria de arte, representada por um polígono simples. Dentre as muitas variantes desse problema, o foco foi dado àquela onde os guardas são estacionários e restritos aos vértices do polígono, ortogonal ou simples, sem obstáculos. Propõe-se neste trabalho um algoritmo iterativo exato que é capaz de resolver ambas as variantes do problema. Nesse algoritmo, o problema original é discretizado, reduzido a um problema combinatório, o Problema da Cobertura de Conjuntos, e modelado por programação linear inteira. A redução entre os problemas que assegura a corretude do algoritmo e as provas de exatidão e convergência para uma solução ótima do problema original são detalhadas. Apresenta-se também uma extensa experimentação de uma implementação desse algoritmo com o intuito de validar seu uso prático e analisar as várias estratégias propostas aqui para a discretização inicial da galeria. São dados resultados para instâncias com até 2500 vértices, mais de dez vezes o tamanho das maiores instâncias resolvidas exatamente na literatura pré-existente. Mostra-se que o número de iterações executadas pelo algoritmo está extremamente relacionada com o modo como a galeria é inicialmente discretizada. Considerando a estratégia de discretização com o melhor desempenho geral, tem-se que, na prática, o algoritmo converge para uma solução ótima para o problema original em um baixo tempo computacional e em um número de iterações que é ordens de grandeza aquém do limite teórico resultante da análise de pior caso / Abstract: In this dissertation, a broad multidisciplinary study is done on two variants of a geometrical NP-HARD problem, the Art Gallery Problem, which is approached both from geometrical and combinatorics perspectives. The goal is to minimize the number of guards sufficient to cover the interior of an art gallery whose boundary is represented by a simple polygon. Among the many variants of the problem, the focus was on one where the guards are stationary and are restricted to vertices of the polygon, orthogonal or simple, without holes. We propose an iterative exact algorithm to solve both variants of the problem. In this algorithm, the original problem is discretized, reduced to a combinatorial problem, the Set Cover Problem, and modeled as an integer linear program. The reduction between the problems, which ensures the correctness of the algorithm, and the proofs of its exactness and convergence to an optimal solution are detailed. We also present an extensive experimentation of an implementation of this algorithm in order to validate its practical use and analyze the various strategies proposed here for the initial discretization of the gallery. Results are given for instances with up to 2500 vertices, more than ten times the size of the largest instances solved to optimality in prior literature. It is shown that the number of iterations performed by the algorithm is highly related to how the gallery is initially discretized. Considering the discretization strategy with the best performance in practice, the algorithm converges to an optimal solution for the original problem in a low computation time and in a number of iterations that is orders of magnitude below the theoretical bound arising from the worst case analysis / Mestrado / Geometria Computacional e Otimização Combinatória / Mestre em Ciência da Computação

Orientador: Eduardo Candido Xavier / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-17T07:52:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Faleiros_ThiagodePaulo_M.pdf: 2870028 bytes, checksum: fc82c1cba0951230720985bb3a712fd0 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Investigamos Problemas de Particionamento de objetos que têm relações de similaridade entre si. Instâncias desses problemas podem ser representados por grafos, em que objetos são vértices e a similaridade entre dois objetos é representada por um valor associado à aresta que liga os objetos. O objetivo do problema é particionar os objetos de tal forma que objetos similares pertençam a um mesmo subconjunto de objetos. Nosso foco é o estudo de algoritmos para clusterização em grafos, onde deve-se determinar clusteres tal que arestas ligando vértices de clusteres diferentes tenham peso baixo e ao mesmo tempo as arestas entre vértices de um mesmo cluster tenha peso alto. Problemas de particionamento e clusterização possuem aplicações em diversas áreas, como mineração de dados, recuperação de informação, biologia computacional, entre outros. No caso geral estes problemas são NP-Difíceis. Nosso interesse é investigar algoritmos eficientes (com complexidade de tempo polinomial) e que gerem boas soluções, como Heurísticas, Metaheurísticas e Algoritmos de Aproximação. Dentre os algoritmos estudados, implementamos os mais promissores e fazemos uma comparação de seus resultados utilizando instâncias geradas computacionalmente. Por fim, propomos um algoritmo que utiliza a metaheurística GRASP para o problema considerado e mostramos que, para as instâncias de testes geradas, nosso algoritmo obtém melhores resultados / Abstract: In this work we investigate Partitioning Problems of objects for which a similarity relations is defined. Instance to these problems can be represented by graphs where vertices are objects, and the similarity between two objects is represented by a value associated with an edge that connects objects. The problem objective is to partition the objects such that similar objects belong to the same subset of objects. We study clustering algorithms for graphs, where clusters must be determined such that edges connecting vertices of different clusters have low weight while the edges between vertices of a same cluster have high weight. Partitioning and clustering problems have applications in many areas, such as data mining, information retrieval, computational biology, and others. Many versions of these problems are NP-Hard. Our interest is to study eficient algorithms (with polynomial time complexity) that generate good solutions, such as Heuristics, Approximation Algorithms and Metaheuristics. We implemented the most promising algorithms and compared their results using instances generated computationally. Finally, we propose a GRASP based algorithm for the partition and clustering problem and show that, for the generated test instances, our algorithm achieves better results / Mestrado / Mestre em Ciência da Computação

Orientador: Luziane Ferreira de Mendonça / Dissertação ( mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campionas, Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-17T15:32:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tavora_RogerioCarvalhoMendes_M.pdf: 4616708 bytes, checksum: 3a393a830c9e1127f5694b0a56d9fcd9 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Comemorando os 200 anos de Academia Militar no Brasil a partir de março de 2011, estão previstas várias implementações e melhorias na estrutura de visitação da AMAN que, consequentemente, vão gerar um aumento substancial no número de grupos visitantes no ano de seu bicentenário. Diante dos fatos percebe-se a necessidade de um modelo matemático eficiente cuja finalidade seja permitir aos grupos visitantes percorrerem trajetos otimizados, ou seja, que passem pelos pontos principais de visitação no menor tempo e distância possíveis. O modelo matemático a ser adotado neste trabalho é o Problema do Caixeiro Viajante (Traveling Salesman Problem - TSP), um clássico da Otimização Combinatória pertencente 'a classe de problemas NP - difícil, que já possui eficientes algoritmos desenvolvidos. Serão utilizadas heurísticas próprias para a resolução do TSP com o intuito de se obter numericamente itinerários ótimos de visitação, considerando os diferentes grupos visitantes e suas dificuldades de acesso, dentre outras particularidades. / Abstract: Celebrating 200 years of the Military Academy in Brazil from March 2011, provides a lot of implementations and improvements in the structure of visitation of AMAN, consequently, will generate substantial growth in the number of visiting groups in the year of its bicentennial. Given the facts we see the need for an efficient mathematical model whose purpose is to allow visitors to wander paths optimized groups, ie passing through the main points of visitation in the shortest possible time and distance. The mathematical model to be adopted in this work is TSP (Traveling Salesman Problem - TSP), a classic combinatorial optimization class of problems NP - hard, that have already efficient algorithms. We will use own heuristics for solving the TSP in order to obtain numerically optimal routes for visitors, considering the various visiting groups and their difficulties of access, among other features. / Mestrado / Mestre em Matemática

Orientador: Flávio Keidi Miyazawa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-18T01:07:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Queiroz_ThiagoAlvesde_D.pdf: 1460601 bytes, checksum: 0d83e25259c427329e25174c2e729e77 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Problemas de Corte e Empacotamento são, em sua maioria, NP-difíceis e não existem algoritmos exatos de tempo polinomial para tais se for considerado P ¿ NP. Aplicações práticas envolvendo estes problemas incluem a alocação de recursos para computadores; o corte de chapas de ferro, de madeira, de vidro, de alumínio, peças em couro, etc.; a estocagem de objetos; e, o carregamento de objetos dentro de contêineres ou caminhões-baú. Nesta tese investigamos problemas de Corte e Empacotamento NP-difíceis, nas suas versões bi- e tridimensionais, considerando diversas restrições práticas impostas a tais, a saber: que permitem a rotação ortogonal dos itens; cujos cortes sejam feitos por uma guilhotina; cujos cortes sejam feitos por uma guilhotina respeitando um número máximo de estágios de corte; cujos cortes sejam não-guilhotinados; cujos itens tenham demanda (não) unitária; cujos recipientes tenham tamanhos diferentes; cujos itens sejam representados por polígonos convexos e não-convexos (formas irregulares); cujo empacotamento respeite critérios de estabilidade para corpos rígidos; cujo empacotamento satisfaça uma dada ordem de descarregamento; e, cujos empacotamentos intermediários e final tenham seu centro de gravidade dentro de uma região considerada "segura". Para estes problemas foram propostos algoritmos baseados em programação dinâmica; modelos de programação inteira; técnicas do tipo branch-and-cut; heurísticas, incluindo as baseadas na técnica de geração de colunas; e, meta-heurísticas como o GRASP. Resultados teóricos também foram obtidos. Provamos uma questão em aberto levantada na literatura sobre cortes não-guilhotinados restritos a um conjunto de pontos. Uma extensiva série de testes computacionais considerando instâncias reais e várias outras geradas de forma aleatória foram realizados com os algoritmos desenvolvidos. Os resultados computacionais, sendo alguns deles comparados com a literatura, comprovam a validade dos algoritmos propostos e a sua aplicabilidade prática para resolver os problemas investigados / Abstract: Several versions of Cutting and Packing problems are considered NP-hard and, if we consider that P ¿ NP, we do not have any exact polynomial algorithm for solve them. Practical applications arises for such problems and include: resources allocation for computers; cut of steel, wood, glass, aluminum, etc.; packing of objects; and, loading objects into containers and trucks. In this thesis we investigate Cutting and Packing problems that are NP-hard considering theirs two- and three-dimensional versions, and subject to several practical constraints, that are: that allows the items to be orthogonally rotated; whose cuts are guillotine type; whose cuts are guillotine type and performed in at most k stages; whose cuts are non-guillotine type; whose items have varying and unit demand; whose bins are of variable sizes; whose items are represented by convex and non-convex polygons (irregular shapes); whose packing must satisfy the conditions for static equilibrium of rigid bodies; whose packing must satisfy an order to unloading; and, whose intermediaries and resultant packing have theirs center of gravity inside a safety region; Such cutting and packing problems were solved by dynamic programming algorithms; integer linear programming models; branch-and-cut algorithms; several heuristics, including those ones based on column generation approaches, and metaheuristics like GRASP. Theoretical results were also provided, so a recent open question arised by literature about non-guillotine patterns restricted to a set of points was demonstrated. We performed an extensive series of computational experiments for algorithms developed considering several instances presented in literature and others generated at random. These results, some of them compared with the literature, validate the approaches proposed and suggest their applicability to deal with practical situations involving the problems here investigated / Doutorado / Doutor em Ciência da Computação

Orientadores: Carlos Magnus Carlson Filho, Raul Vinhas Ribeiro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-05T15:44:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Domingos_AlinePaulino_M.pdf: 2016351 bytes, checksum: 82db83a7778962c2c07b6ea4ac7e6514 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: As novas tecnologias de transmissão trazem maior flexibilidade e eficiência à rede de acesso, tornando-a capaz de atender o contínuo crescimento de demanda por serviços de telecomunicações. Uma alternativa de evolução conveniente em muitos casos é o provimento de serviços através de redes wireless fixas. Estas redes, conhecidas genericamente como FWA (Fixed Wireless Access), podem reduzir os investimentos da infra-estrutura de acesso. Neste trabalho apresentamos uma nova abordagem para o planejamento de sistemas FWA utilizando um modelo de programação linear mista baseado na representação em grafos. Devido à alta complexidade associada à resolução de problemas deste tipo através de métodos exatos, propomos um tratamento baseado em algoritmos genéticos (GA). A partir de uma formulação exata, mostramos como especificar os componentes principais de um GA: cromossomo, codificação da solução, avaliação de fitness, estrutura da população e operadores genéticos (processo de cruzamento e mutação). No problema tratado, as variáveis de decisão foram codificadas para um cromossomo especializado e eficiente. Além disto, o problema da infactibilidade de alternativas geradas foi contornado por um método de descarte. Garante-se também para cada alternativa a maximização da demanda atualizada (o que proporciona maior rentabilidade). Uma aplicação do método é relatada / Abstract: New transmission technologies give more flexibility and efficiency to the Access network, which is supposed to deal with the continuous growth of demand for telecommunication services. Operator companies need to innovate their networks in order to provide broadband services. Therefore, the network planning is essential to achieve the best performance under minimum cost. An alternative of evolution that seems to be interesting is the provision of services through fixed wireless networks. These networks, generically known as FWA (Fixed Wireless Access), can reduce the infrastructure access cost. In this paper, we present a new approach to the planning of FWA systems. First, we develop an optimization model with binary decision variables. The mathematical formulation to the model is also stated. Because solving mixed integer problems through exact methods is a complex task, we adopt a strategy based on genetic algorithms (GA). Thus, we show how to specify the main components of a GA: chromosome, solution coding, fitness assessment, population structure, and genetic operators (crossover and mutation process), in order to specialize the technique to the FWA planning problem. Besides, chromosome feasibility is ensured. An application of the proposed method is also reported. / Mestrado / Otimização / Mestre em Engenharia Elétrica