No description available.

Orientador: Antônio Carlos Moretti / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-17T07:59:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pinto_LuisFrancodeCampos_M.pdf: 11074962 bytes, checksum: 1a81559fbea90f37c92a435180da70b3 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Neste trabalho, foi desenvolvida uma aplicação prática de técnicas da pesquisa operacional para a resolução de um problema real de esquematização ou programação de máquinas. Este problema deriva de um flexible job shop scheduling, porém apresentando diversas características próprias, impossibilitando a aplicação de modelos disponíveis na literatura. O desempenho da utilização da combinação de um modelo de programação linear inteira mista com uma heurística de construção e uma heurística de melhoramento foi avaliado diante de cenários reais obtidos da indústria de produção de frascos plásticos. Estas técnicas provaram ser eficientes para a resolução dos casos propostos / Abstract: In this work, a practical application of operational research techniques was developed to solve a real machine scheduling or programming problem. This problem derives from a flexible job shop scheduling framework, but presents several unique characteristics, which makes it impossible to apply models available in literature. The performance of using a combination of a mixed integer programming model with a construction heuristic and a improvement heuristic was evaluated using real world scenarios obtained from the plastic bottle production industry. Theses techniques were proven efficient in resolving the proposed cases / Mestrado / Pesquisa Operacional / Mestre em Matemática Aplicada

Orientadores: Akebo Yamakami, Marcia Tomie Takahashi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-06T21:15:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Almeida_TiagoAgostinhode_M.pdf: 1289408 bytes, checksum: 8b0b0e45d9ae8cee7d3c5343e9213cfc (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Este trabalho propoe meta-heuristicas baseadas em tecnicas da computaçao evolutiva, que visam encontrar um conjunto de arvores geradoras minimas para problemas de grafos, que possuem incertezas em relaçao as informaçoes associadas aos parametros. Resolver problemas dessa natureza e um processo NP-Completo, pois envolve um numero enorme de comparaçoes. A fim de contornar essa complexidade, este trabalho propoe um algoritmo genetico e um sistema imunologico artificial, capazes de explorar eficientemente o espaco de busca e de obter resultados satisfatorios, sem a necessidade de confrontar todas as solucoes entre si / Abstract: This work proposes heuristical approaches based on evolutionary computation, whose goal is to find a set of minimum spanning trees in graphs that contain uncertainties in their parameters. These kind of problems is a NP-hard one, because it involves an enormous number of comparisons. In order to avoid this complexity, this work proposes a genetic algorithm and an artificial immune system, that explore efficiently the search space of solutions to looking for satisfactory results, without the necessity of comparing all possible solutions. Keywords: Fuzzy Graph, Fuzzy Minimum Spanning Tree, Fuzzy Set Theory, Evolutionary Computation, Genetic Algorithm, Artificial Immune System / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:08:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Sistemas Hidrotermicos.pdf: 1921130 bytes, checksum: 988097a7877583ede959085e07eade65 (MD5) Previous issue date: 2012-06-21 / Particle Swarm Optimization has been widely used to solve real-world problems, including the operation planning of hydrothermal generation systems, where the main goal is to achieve rational strategies of operation. This can be accomplished by minimizing the high-cost thermoelectric generation, while maximizing the low-cost hydroelectric generation. The optimization process must consider a set of complex constrains. This work presents the application of some recently proposed Particle Swarm Optimizers for a group of hydroelectric power plants of the Brazilian interconnected system, using real data from existing plants. There were performed some tests by using the standard PSO, PSO-TVAC, Clan PSO, Clan PSO with migration, Center PSO, and one approach proposed in this work, called Center Clan PSO, over three different mid-term periods. All PSO approaches were compared to the results achieved by a Non-linear Programming algorithm (NLP). Furthermore, another approach was proposed, based on Center PSO, named Extended Center PSO. It was observed that the PSO approaches presented as promising solutions to the problem, even better than NLP in some cases. / A Otimização por Enxame de Partículas tem sido amplamente utilizada na solução de problemas do mundo real, inclusive para o problema do planejamento da operação de sistemas de geração hidrotérmicos, em que o principal objetivo é encontrar estratégias racionais de operação. A solução é obtida através da minimização da geração térmica, alto custo, enquanto maximiza-se a geração hidrelétrica, que é de baixo custo. O processo de otimização deve considerar um conjunto complexo de restrições. Este trabalho apresenta a aplicação de uma abordagem recente chamada de Otimização por Enxame de Partículas para o problema com um grupo de usinas hidrelétricas do sistema interligado brasileiro, utilizando dados reais das usinas existentes. Foram realizados testes usando o PSO original, PSO-TVAC, Clan PSO, Clan PSO com a migração, Center PSO, e uma abordagem proposta neste trabalho, denominada Center Clan PSO, ao longo de três diferentes períodos de médio prazo. Todas as abordagens PSO foram comparadas com os resultados obtidos por um algoritmo de programação não linear (NLP). Além disso, uma outra abordagem foi proposta, com base no algoritmo Center PSO, chamada Extended Center PSO. Observou-se que as abordagens PSO apresentaram resultados promissores na solução do problema, com resultados até mesmo melhores, em alguns casos, que os obtidos pelo NLP.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / Neste trabalho foram tratados dois problemas: o primeiro à denominado Continuous Permutation Flowshop Scheduling Problem (CPFSP), que possui a restriÃÃo de que nenhuma tarefa pode esperar por processamento entre mÃquinas consecutivas; o segundo à denominado de Permutation Flowshop Scheduling Problem (PFSP), em que a restriÃÃo anterior nÃo existe. A metaheurÃstica Algoritmo GenÃtico (AG) tem sido aplicada com sucesso ao PFSP, mas atà o momento nÃo foi encontrado na literatura algo que mostre que o AG à um bom mÃtodo para o CPFSP. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um AG eficiente paras esses dois problemas, mas que nÃo precisa utilizar inicializaÃÃo eficiente e/ou hibridizaÃÃo com outra tÃcnica de busca. O desenvolvimento do AG proposto levou em consideraÃÃo as caracterÃsticas, diversificaÃÃo e a intensificaÃÃo, que inspiraram a criaÃÃo de trÃs procedimentos que melhoraram o desempenho do AG proposto. Foram realizados vÃrios experimentos com as instÃncias de Taillard (1993), Reeves (1995) e Heller (1960). Os resultados foram comparados com outros mÃtodos encontrados na literatura. Foram construÃdos polinÃmios com a utilizaÃÃo de InterpolaÃÃo Lagrangeana para determinar o tempo execuÃÃo do AG proposto. Por fim, o mÃtodo foi aplicado num problema real. Os resultados mostraram que o AG proposto à o melhor mÃtodo para o CPFSP e que fica muito prÃximo do melhor AG encontrado na literatura com inicializaÃÃo eficiente para o PFSP

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Universidade Federal do Cearà / O atendimento da demanda de transporte de carga està relacionado ao processo de alocaÃÃo do vagÃo, que por sua vez, està associado à maneira pela qual a decisÃo à tomada. A distribuiÃÃo dos vagÃes aos terminais de carregamento depende do planejamento e da movimentaÃÃo dos vagÃes vazios, sendo a viagem deste, a parcela de maior impacto financeiro sobre o sistema ferroviÃrio. Desta forma, um mecanismo eficiente de distribuiÃÃo de vagÃo à vital para as estradas de ferro, pois proporciona importantes ganhos operacionais e de custos. Assim, o propÃsito deste trabalho à analisar o problema relacionado à distribuiÃÃo dos vagÃes de carga e desenvolver modelos em ProgramaÃÃo Linear Inteira, que ofereÃam ao analista a oportunidade de conhecer em detalhes, (em um nÃvel tÃtico e operacional), as dificuldades enfrentadas pela ferrovia, bem como avaliar a proposiÃÃo de metas dos tempos de retenÃÃo em pÃtios, tempos de deslocamento, nÃmero de vagÃes retidos para manutenÃÃo, necessidade do aumento da frota e, atà mesmo, a rentabilidade das demandas ou a viabilidade de execuÃÃo do programa de transporte diante das premissas operacionais em vigor / Load transportation attendance for demand is related to the process of wagon allocation that in its turn, is associated with the way by which the decision is taken. The distribution of the wagons to the shipment terminals depends on the planning and movement of the empty wagons, being the trip of the empty wagon the parcel with bigger financial impact on the railroad system. In such a way, an efficient mechanism for wagon distribution is vital for the railroads, therefore providing important operational gains and cost savings. Thus, the purpose of this study is to analyze the problem related to the distribution of freight wagons and develop models in integer linear programming that will offer the analyst the opportunity to know in detail (in a tactical and operational level) the difficulties faced by the railroad, and to evaluate the setting of goals for retention times in rail yards, transit time, number of cars retained for maintenance, need to increase the fleet and even the profitability of the request or the feasibility for the implementation of the transport towards the operational assumptions in place

Submitted by JÚLIO HEBER SILVA (julioheber@yahoo.com.br) on 2017-08-31T17:54:58Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Edson da Silva Ramos - 2017.pdf: 3997839 bytes, checksum: 46c0db17187cdc3a0d29e581ce8b11f0 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-09-15T13:42:24Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Edson da Silva Ramos - 2017.pdf: 3997839 bytes, checksum: 46c0db17187cdc3a0d29e581ce8b11f0 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-15T13:42:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Edson da Silva Ramos - 2017.pdf: 3997839 bytes, checksum: 46c0db17187cdc3a0d29e581ce8b11f0 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-09-15 / The problem of planning the hydrothermal systems is complex, dynamic, stochastic, interconnected and nonlinear. In this work this problem is treated to meet one goal: minimize the use of water tank during a scenario of natural river flows lean period. This paper presents the application of meta-heuristics mono-objective of this problem, using a set of eight real plants in the National Interconnected System during the period of five years. The algorithms used were: PSO, ABeePSO, LSSPSO and KFPSO. The experiments were compared to studies using Nonlinear Programming and it appears that this work presents a simulation model and optimization for flexible hydrothermal system and highly adaptable to the use of different meta-heuristics allowing the researcher to apply different algorithms and compare the results between them. / O problema do planejamento da operação de sistemas hidrotérmicos é complexo, dinâmico, estocástico, interconectado e não linear. Nesse trabalho esse problema é tratado de forma a atender um objetivo: minimizar o uso do reservatório de água durante um cenário de período de escassez de vazão natural dos rios. Este trabalho apresenta a aplicação de meta-heurísticas mono-objetivo a esse problema, utilizando um conjunto de oito usinas reais do Sistema Interligado Nacional durante o período de cinco anos. Os algoritmos utilizados foram: PSO, ABeePSO, LSSPSO e KFPSO. Os experimentos realizados foram comparados com estudos que utilizaram Programação Não Linear. E conclui-se que esse trabalho apresenta um modelo de simulação e otimização para sistema hidrotérmicos flexível e altamente adaptável para o uso de diversas meta-heurísticas possibilitando o pesquisador aplicar diferentes algoritmos e comparar esses resultados entre os mesmos.

A determinação do mix de produtos deve considerar fatores internos e externos à empresa. Os externos referem-se principalmente aos preços de produtos, empresas competidoras, produtos substitutos, produtos complementares, canais de distribuição, fornecedores, clientes, localização industrial, impostos, taxas de juros dentre outros. Os fatores internos estão relacionados principalmente ao uso da capacidade industrial, à oferta (preços e quantidades) de matérias-primas, de recursos humanos, aos produtos conjuntos etc. Observe-se que os fatores externos causam impactos nos preços dos produtos finais e dos insumos, enquanto os internos influenciam principalmente o custo de produtos. Em suma, a determinação do mix de produtos influencia diretamente a competitividade empresarial. Na literatura especializada identificam-se vários métodos de custeio para medir adequadamente o custo do produto, tais como: custeio direto (variável); custeio por absorção, custeio pleno (full cost), e custeio por atividades (ABCActivity Based Costing). Estes métodos divergem em função da maneira com que são apropriados os fatores que compõem o custo dos produtos. A presente pesquisa mostra o mix de produtos, o uso da capacidade industrial e os métodos de custeios analisados conjuntamente por meio de programação matemática (programação Linear), com o objetivo de simular quantitativamente a eficiência de cada método. A tradução dos diferentes paradigmas em modelos matemáticos elimina a possibilidade dos autores refutarem métodos de custeio em função de suas tendências teóricas. Para demonstrar as limitações da Teoria das Restrições e do Modelo Geral de Kee e Schmidt foi realizada uma pesquisa bibliográfica que contempla as principais referências sobre os principais métodos de custeio e modelos de tomada de decisão aplicados à possibilidade dos autores refutarem métodos de custeio e modelos de tomada de decisão aplicados à seleção de mix de produtos. O modelo ABC revelou resultados mais consistentes para definição de mix de produtos quando da expansão ou redução de capacidade produtiva, ao se considerarem os custos discricionários. / The optimal product mix selection must consider internal and external factors of a manufacturing company. The external ones are mainly products prices, industry competition, substitute and complementary products, distribution channels, industrial location, and government taxes among others. The internal factors are related mainly to the use of the industrial capacity, to raw materials and human resources supply (prices and quantities), and to joint production. The external factors cause impacts in the prices of the input and final products, while the interns influence mainly the cost of products. In short, the determination of the product mix influences directly the company competitiveness. Our research has done a bibliographical research and a comparative analysis of three important frameworks to support the product-mix optimal decision: Activity based costing (ABC), Goldratt´s Theory of Constraints and the Kee & Schmidt General Model. In specialized literature some costing methods are identified to the properly measurement of products costs, such as: direct costing, burden costing, full costing, and activity based costing (ABC). These methods differ in the way that productive factors are distributed to the products costs. This thesis shows the product mix, the use of the industrial capacity and the costing methods analyzed jointly by means of mathematical programming, aiming to simulate each method performance. The translation of different frameworks in mathematical models eliminates the possibility to refute costing methods as function of author theoretical meanings. It is shown that the ABC surpasses the two other models for presenting the biggest profit and using less resources in the productive activities, when is considered discretionary costs.

Esta pesquisa trata o Problema de Programação de Tripulantes (PPT), presente no planejamento operacional das empresas aéreas. O principal objetivo do PPT é atribuir o conjunto de tripulantes requeridos para a operação dos voos de uma malha aérea de maneira a minimizar o custo total da tripulação, levando em conta a legislação pertinente e a satisfação dos tripulantes. O PPT é normalmente dividido na literatura em dois subproblemas independentes, modelados e resolvidos sequencialmente: Problema de Determinação de Viagens (PDV) e Problema de Atribuição de Escalas (PAE). Esta decomposição não incorpora os atributos (disponibilidade, qualificação, senioridade e preferências individuais) dos tripulantes de forma global, o que não permite uma estimativa real de custo e afeta a qualidade da solução final. O estado da arte envolve a solução integrada do PPT, eliminando a necessidade de se resolver inicialmente o PDV e permitindo a obtenção de uma solução mais realista. O PPT, no entanto, é de natureza combinatória. Assim sendo, esta pesquisa propõe e explora modelos baseados em programação linear inteira e em heurísticas para a solução integrada do PPT. Essas heurísticas incorporam fundamentos da meta-heurística GRASP, da heurística de economias de Clarke e Wright e da heurística day-by-day. Os modelos foram testados com sucesso para a solução de instâncias baseadas na malha real de três empresas aéreas brasileiras. / This doctoral research treats the Crew Scheduling Problem (CSP), as part of the airlines operational planning. The CSP consists of optimally assigning the required crew members to planned flights, in such a way that it minimizes the total cost of the aircrew, taking into consideration the proper legislation and the satisfaction of the crew members. The CSP is usually divided into two independent subproblems, modeled and solved sequentially: Crew Pairing Problem (CPP) and Crew Rostering Problem (CRP). This decomposition does not incorporate all the crew members attributes (availability, qualification, seniority and individual preferences), which does not lead to a real cost estimate and affects the quality of the final solution. The state of the art involves the integrated solution of CSP, without solving the CPP at first and providing a more realistic solution. The CSP, however, has a combinatorial nature. This research proposes and explores models based on integer linear programming and on heuristics to solve the CSP in an integrated way. These heuristics incorporate GRASP metaheuristic, Clarke and Wright savings heuristic and day-by-day heuristic. The models were successfully tested to solve instances related to the networks of three Brazilian airlines.

Realizar a análise econômica de uma produção agropecuária não é algo trivial, seja pela enorme heterogeneidade entre cada unidade produtiva, seja porque utiliza muitos recursos naturais, alguns de difícil mensuração. Há diversos métodos disponíveis para o cálculo do custo de produção, que é o indicador chave para a análise da viabilidade de um empreendimento. O desafio é permitir que a projeção da atividade no horizonte produtivo seja a mais real e dinâmica possível. A simulação computacional é atualmente uma das mais poderosas ferramentas de análise disponível para o planejamento, projeto e controle de sistemas complexos, e vem sendo cada vez mais utilizada e difundida. Simular compreende a elaboração de um método de experimentação que, através da construção de modelos de um sistema real, procura descrever comportamentos, construir teorias ou hipóteses por meio do observado e predizer comportamentos futuros. O uso de modelos de simulação, que incorporem o risco e a probabilidade dentro produção animal, pode ser uma alternativa tanto técnica - auxiliando na tomada de decisão, gestão e planejamento pecuário, quanto científica - permitindo a avaliação de efeitos de resultados da pesquisa e identificação de limitantes que podem incentivar o desenvolvimento de pesquisas futuras. O modelo de simulação híbrido - baseado em simulação de eventos discretos e baseado em agentes, aqui proposto - visou identificar coeficientes zootécnicos e os critérios de manejo que mais impactam a produção de ovinos de corte. Esse modelo de simulação computacional híbrido possui caráter dinâmico e probabilístico, com eventos marcados no tempo (estação de monta, gestação, parição, desmame, engorda, abate, entre outras) e complexos o suficiente para que seus agentes sofram alterações tanto no tempo quanto em resposta a ocorrência ou não das variáveis ligadas a eles. Os resultados dos experimentos e dos cenários estudados revelaram que dentre os índices zootécnicos das matrizes, a ocorrência de aborto gera maior impacto na taxa de abate e financeiramente na margem líquida operacional. Contudo, analisando as variáveis tanto para matrizes como para cordeiros, a mortalidade neonatal, até os cinco dias de vida dos cordeiros, demonstrou ser o ponto fundamental para a lucratividade da atividade. A estabilização do rebanho foi mais afetada pela presença de matrizes adultas no plantel, que culminaram no aumento no número de cordeiros por matriz. Os resultados da análise dos fluxos de caixa de 30 anos, a uma taxa mínima de atratividade de 6,17% aa, permitiram constatar que iniciar a atividade com número muito reduzido de matrizes é o cenário menos interessantes, com taxa interna de retorno negativa para o período de análise. O estudo do fluxo de caixa permitiu atribuir a 200 matrizes como o tamanho de rebanho inicial mais interessante (TIR = 3,30% aa). Assim, o uso de simuladores híbridos baseados em simulação de eventos discretos e baseados em agentes, para estudos na pecuária nacional, apresentou-se como ferramenta com grande potencial de contribuição, no sentido de permitir conhecer os resultados possíveis das diferentes combinações tecnológicas disponíveis. O modelo ainda permite ser utilizado como ferramenta de estudo e análise para a cadeia produtiva, contribuindo na orientação aos cientistas, auxiliando no direcionamento de seus esforços no desenvolvimento de futuras pesquisas / Conduct an economic analysis of agricultural production is not trivial, either by its enormous heterogeneity between each production unit, or because it uses many natural resources, some of which are difficult to measure. There are several methods available for calculating the cost of production, which is the key indicator for assessing the feasibility of a project. The challenge is to allow the projection of activity in the productive horizon in the most real and dynamic form as possible. The computer simulation is currently one of the most powerful analysis tools available for planning, design and control of complex systems and is being increasingly used and disseminated. Simulate includes the development of a method of testing by building models of a real system, that seeks to describe behaviors, build theories or hypotheses through noted and predicted future behaviors. The use of simulation models that incorporate uncertainty and probability in animal production can be both an alternative technique - assisting in decision-making, management and livestock planning; as scientific - allowing the evaluation of the research results of effects and identification of limiting that may encourage the development of future research. The model of hybrid simulation - based on discrete event simulation and on agent-based, proposed here - aimed to identify factors husbandry and management criteria that most affect the production of meat sheep. The model of hybrid computer simulation have dynamic and probabilistic characteristics, with events scheduled in time (breeding season, pregnancy, parturition, weaning, fattening, slaughter, etc.) and enough complexity that its agents be adversely affected both in time and in response to the occurrence or not of variables linked to them. The results of the experiments and the scenarios studied showed that among the zootechnical indexes of the sheep, the occurrence of abortion generates a greater impact on the slaughter rate and financially in the net operating margin. However, analyzing the variables for both sheep and lambs, neonatal mortality, up to the lambs\' five days of life, proved to be the fundamental point for the profitability of the activity. The stabilization of the herd was more affected by the presence of adult sheep in the herd, which culminated increasing the number of lambs per sheep. The results of the analysis of the 30-year cash flows, at a minimum attractiveness rate of 6.17% per year, showed that starting the activity with a very small number of sheep was the least interesting scenario, with a negative internal rate of return for the analysis period. The study of the cash flow allowed to assign to 200 sheep as the most interesting initial herd size (IRR = 3.30% per year). Thus, the use of hybrid simulators, based on discrete event simulation and agent-based for studies in national livestock, is presented as a tool with great potential to contribute, to allow knowing the possible outcomes of different combinations of available technology. The model also allows to be used as a study tool and assessment of different technological combinations for the production chain, contributing to the guidance of scientists, assisting their efforts in the development of future research