CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / This work aims to characterize the current stage of Irrigated Perimeters Federal government with a view to self-management process and present alternative of allocating water distribution in secondary irrigation canals. The research was divided into two themes. The first addressed the development of a methodology for evaluating the performance of Irrigated Perimeters from the creation of a statistical model Multivariate discriminant and an Artificial Neural Network using the performance indicators of irrigated public areas of the National Department of Works Against Drought (Dnocs) and Development Company of the SÃo Francisco and ParnaÃba (Codevasf) as a way to evaluate the prospect of self-management of the same. The second dealt with the optimization of water use, a case study at the Experimental Farm Curu Valley, belonging to the Federal University of CearÃ, in the area adjacent to the irrigated Curu Pentecost were accomplished. Based on information provided by the National Department of Works Against Drought (Dnocs) and Development Company of the SÃo Francisco and ParnaÃba (Codevasf), the key performance indicators relating to Self-Management of Irrigated Perimeters were evaluated. The Multivariate and discriminant analysis (AMD) technique Artificial Neural Networks (ANN) were used to separate the standards relating to the performance of Irrigated Perimeters linear character or not. RNA yielded the automatic identification of the pattern that belongs to each perimeter over time. Based on the results obtained in the multivariate discriminant analysis, we observed the Generation Revenue per Hectare (HRM) as the most important indicator in discriminatory process between Irrigated Perimeters regarding self-management. The perimeters with the best performance in relation to self-management were: Nilo Coelho, CuraÃà I Pirapora and ManiÃoba. Regarding the operationalization of water use, we used a mathematical model of linear programming to determine the most rational way to release water for irrigated areas. The allocation defined by mathematical modeling proved adequate for the needs of established cultures, showing the most rational use of water. / Este trabalho tem como objetivo caracterizar o estÃgio atual dos PerÃmetros Irrigados PÃblicos Federais com vistas ao processo de autogestÃo e apresentar alternativa de alocar a distribuiÃÃo de Ãgua em canais secundÃrios de irrigaÃÃo. A pesquisa foi dividida em dois temas. O primeiro abordou o desenvolvimento de uma metodologia de avaliaÃÃo de desempenho de PerÃmetros Irrigados a partir da criaÃÃo de um modelo estatÃstico Discriminante Multivariado e de uma Rede Neural Artificial utilizando os indicadores de desempenho dos perÃmetros pÃblicos irrigados do Departamento Nacional de Obras Contra as Secas (Dnocs) e da Companhia de Desenvolvimento do Vale do SÃo Francisco e ParnaÃba (Codevasf), como forma de avaliar a perspectiva da autogestÃo dos mesmos. O segundo tratou da otimizaÃÃo do uso da Ãgua, tendo sido realizado um estudo de caso na Fazenda Experimental Vale do Curu, pertencente à Universidade Federal do CearÃ, em Ãrea contÃgua ao PerÃmetro Irrigado Curu Pentecoste. Com base nas informaÃÃes disponibilizadas pelo Departamento Nacional de Obras Contra as Secas (Dnocs) e a Companhia de Desenvolvimento do Vale do SÃo Francisco e ParnaÃba (Codevasf), foram avaliados os principais indicadores de desempenho relativos à AutogestÃo dos PerÃmetros Irrigados. A AnÃlise Multivariada Discriminante (AMD) e a tÃcnica de Redes Neurais Artificiais (RNA) foram utilizadas para separar os padrÃes referentes ao desempenho dos PerÃmetros Irrigados de carÃter linear ou nÃo. A RNA proporcionou a identificaÃÃo automÃtica do padrÃo a que pertence cada perÃmetro no decorrer do tempo. Com base nos resultados obtidos na AnÃlise Multivariada Discriminante, observou-se o indicador GeraÃÃo de Receita por Hectare (GRH) como mais importante no processo discriminatÃrio entre os PerÃmetros Irrigados quanto à AutogestÃo. Os PerÃmetros com os melhores desempenhos em relaÃÃo à AutogestÃo foram: Nilo Coelho, CuraÃà I, Pirapora e ManiÃoba. Com relaÃÃo à operacionalizaÃÃo do uso da Ãgua, utilizou-se um modelo matemÃtico de programaÃÃo linear para determinar a forma mais racional de liberar Ãgua para as Ãreas irrigadas. A alocaÃÃo definida pela modelagem matemÃtica mostrou-se adequada para as necessidades das culturas estabelecidas, mostrando a utilizaÃÃo mais racional da Ãgua.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Introduzimos o problema de Ãrvore Geradora com DependÃncias MÃnima, AGDM(G,D,w), definido sobre um grafo G(V,E) e um digrafo D(E,A), cujos vÃrtices sÃo as arestas de G e cujos arcos definem dependÃncias entre tais arestas. O problema consiste em encontrar, dentre as Ãrvores geradoras do grafo G(V,E) que satisfaÃam as restriÃÃes de dependÃncia impostas pelo digrafo de entrada D(E,A), uma que tenha custo mÃnimo, segundo a ponderaÃÃo w das arestas de G. As restriÃÃes de dependÃncia exigem que uma aresta e de G sà pode fazer parte de uma soluÃÃo se for uma fonte em D ou se fizer parte da soluÃÃo alguma outra aresta à tal que o arco (e′, e) esteja em D. Provamos que decidir se hà soluÃÃo viÃvel para AGDM(G,D,w) à um problema NP-completo, mesmo quando G à um cacto cordal e D à a uniÃo de arborescÃncias de altura no mÃximo 2. Sua NP-completude tambÃm à mostrada ainda que G seja bipartido, as restriÃÃes de dependÃncia ocorram apenas entre arestas adjacentes de G e formem arborescÃncias de altura no mÃximo 2. Resultados idÃnticos sÃo obtidos para as variantes do problema onde, nas restriÃÃes de dependÃncia, substitui-se o requisito âalgumaâ por âexatamente umaâ ou âtodaâ. Para resolver o problema, apresentamos algumas formulaÃÃes de programaÃÃo inteira e desigualdades vÃlidas. Propomos uma estratÃgia para reduzir a dimensÃo do problema, excluindo arestas de G com base na estrutura de D. Avaliamos os modelos e algoritmos propostos usando instÃncias geradas aleatoriamente. Resultados computacionais sÃo reportados. / We introduce the Dependency Constrained Minimum Spanning Tree Problem, DCMST(G,D,w), defined over a graph G(V,E) and a digraph D(E,A), whose vertices are the edges of G and whose arcs describe dependency relations between these edges. Such problem consists of finding, among the spanning trees of G(V,E) satisfying the dependency constraints imposed by D(E,A), that one whose cost is minimum, according to a edgeweight function w. The dependency constraints impose that an edge e of G can be part of a solution either if it is a source in D or if some other edge e′, such that the arc (e′, e) is in D, is part of it as well. We prove that deciding whether there is a feasible solution to DCMST(G,D,w) is an NP-complete problem, even if G is a chordal cactus and D is a union of arborescences of height at most 2. NP-completeness also applies if G is bipartite, the dependency constraints occur only between adjacent edges of G and their related arcs describe arborescences whose height is at most 2. The same results are obtained for the problem variants which demand that, instead of âsomeâ, âexactly oneâor âallâdependencies be part of a solution. To solve the problem, we introduce some integer programming formulations and some valid inequalities. We propose a strategy to reduce the problem dimension by excluding some edges of G according to the structure of D. We evaluate the introduced models and algorithms using randomly generated instances. Computational results are reported.

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