Made available in DSpace on 2016-06-02T19:05:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3127.pdf: 25890453 bytes, checksum: d4cbd429325861ff182934e97ff94c28 (MD5) Previous issue date: 2009-11-20 / Manufacturing systems with shared resources have been designed to meet the market needs, which require high quality products, low cost and the guarantee of the conditions agreed with the customer. The production scheduling in a manufacturing system is a complex task due to its combinatorial nature. Several studies show the use of search methods, such as Genetic Algorithms (GAs) and Tabu Search (TS), applied to the refinement of the production scheduling problem. The GAs present as disadvantages, the premature convergence, the lack of search intensification mechanisms in promising regions and also the lack of mechanisms which maintain the diversification of the population. In order to make GAs more effective in their search, by avoiding the premature convergence and ensuring the population diversity, some mechanisms are added to them so as to adjust their parameters during the search process, the so called Adaptative Genetic Algorithms (AGAs). However, these mechanisms do not guarantee the search intensification in the promising regions found. On the other hand, the TS presents mechanisms of search intensification and diversification, although its computational time depends on how optimal its initial solution is (solution by which the search process starts). In order to overcome the limitations of the traditional search methods, the Hybrid Algorithms (HAs) have been developed. They consist of the association of one method with another so that one helps the other in its deficiencies . This dissertation proposes the development of a Genetic-Tabu Algorithm (GTA) applied to the problem of the production reactive scheduling in a manufacturing system with shared resources, in order to ensure good compromise between makespan values and feedback time. The TS will be a functionality added to the AG and to the AGA, in other words, it will be a procedure to refine the individual(s) of the initial position and also to refine the individual obtained by the search methods. Tests have been conducted to determine which selection method (roulette or tournament) is more adequate for the definition of the neighborhood structure and also for the definition of the time to apply the mutation operator. Besides, other tests have been conducted by using different ways to calculate the makespan; one of them proposed in this dissertation and the others by Deriz (2007) and by Sanches (2008). / Os sistemas de manufatura com recursos compartilhados têm sido projetados para atender às necessidades do mercado, que demanda produtos que apresentem elevado padrão de qualidade, baixo custo e garantia das condições acordadas com o cliente. A programação da produção é uma tarefa complexa, pois é de natureza combinatória. Várias pesquisas apontam para a utilização de métodos de busca, como Algoritmos Genéticos (AGs) e Buscas Tabu (BTs), aplicados ao refinamento do problema da programação da produção. Os AGs apresentam como desvantagens a convergência prematura, a falta de mecanismos de intensificação da busca nas regiões promissoras e a falta de mecanismos que mantenham a diversificação da população. Para que os AGs possam ser mais efetivos em sua busca, de forma a evitar sua convergência prematura e garantir a diversidade populacional, acrescentam-se aos AGs, mecanismos que ajustam seus parâmetros no decorrer do processo de busca, os chamados Algoritmos Genéticos Adaptativos (AGAs). Esses mecanismos, no entanto, não garantem a intensificação da busca nas regiões promissoras encontradas. A BT, por sua vez, possui mecanismo de intensificação e diversificação da busca, porém o seu tempo computacional depende do quão ótimo é a sua solução inicial (solução pela qual se inicia o processo de busca). A fim de superar as limitações dos métodos de busca tradicionais, desenvolveram-se os Algoritmos Híbridos que agregam (ou associam) um método a outro, de forma que um auxilia o outro em sua deficiência . Neste trabalho, propõe-se o desenvolvimento de um Algoritmo Genético-Tabu (AGT) aplicado ao problema da programação reativa da produção em um sistema de manufatura com recursos compartilhados, a fim de garantir um bom compromisso entre valores de makespan e o tempo de obtenção da resposta. A BT será uma funcionalidade agregada ao AG e ao AGA, ou seja, é um procedimento que realizará o refinamento do(s) indivíduo(s) da população inicial e o refinamento do indivíduo obtido pelos métodos de busca. Realizam-se testes para definir qual método de seleção (roleta ou torneio) é mais bem aplicado ao problema, definição da estrutura da vizinhança e definição do momento de aplicação do operador de mutação. Além disso, foram também realizados testes com as diferentes formas de cálculo do makespan, sendo uma delas proposta neste trabalho e as demais propostas por Deriz (2007) e Sanches (2008).

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2017-06-29T14:15:20Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1397036 bytes, checksum: 303111e916d8c9feca61ed32762bf54c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-29T14:15:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1397036 bytes, checksum: 303111e916d8c9feca61ed32762bf54c (MD5) Previous issue date: 2017-01-31 / The Maximu m Diversity Problem (MDP) is a problem of combinatorial optimization area that aims to select a pre-set number of elements in a given set so that a sum of the differences between the selected elements are greater as possible. MDP belongs to the class of NP-Hard problems, that is, there is no known algorithm that solves in polynomial time accurately. Because they have a complexity of exponential order, require efficient heuristics to provide satisfactory results in acceptable time. However, heuristics do not guarantee the optimality of the solution found. This paper proposes a new hybrid approach for a resolution of the Maximum Diversity Problem and is based on the Particle Swarm Optimization (PSO) and Tabu Search (TS) metaheuristics, The algorithm is called PSO_TS. The use of PSO_TS achieves the best results for known instances testing in the literature, thus demonstrating be competitive with the best algorithms in terms of quality of the solutions. / O Problema da Diversidade Máxima (MDP) é um problema da área de Otimização Combinatória que tem por objetivo selecionar um número pré-estabelecido de elementos de um dado conjunto de maneira tal que a soma das diversidades entre os elementos selecionados seja a maior possível. O MDP pertence a classe de problemas NP-difícil, isto é, não existe algoritmo conhecido que o resolva de forma exata em tempo polinomial. Por apresentarem uma complexidade de ordem exponencial, exigem heurísticas eficientes que forneçam resultados satisfatórios em tempos aceitáveis. Entretanto, as heurísticas não garantem otimalidade da solução encontrada. Este trabalho propõe uma nova abordagem híbrida para a resolução do Problema da Diversidade Máxima e está baseada nas meta-heurísticas de Otimização por Nuvem de Partículas (PSO) e Busca Tabu(TS). O algoritmo foi denominado PSO_TS. Para a validação do método, os resultados encontrados são comparados com os melhores existentes na literatura.

Submitted by WALDEMAR PEREIRA MATHIAS NETO null (waldemarmathias@gmail.com) on 2016-10-04T02:26:06Z No. of bitstreams: 1 MATHIAS-NETO-TESE-2016.pdf: 2428868 bytes, checksum: 0bbed2a47b06389d32f691db8e5364cd (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-10-07T13:22:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 mathiasneto_wp_dr_ilha.pdf: 2428868 bytes, checksum: 0bbed2a47b06389d32f691db8e5364cd (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-07T13:22:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 mathiasneto_wp_dr_ilha.pdf: 2428868 bytes, checksum: 0bbed2a47b06389d32f691db8e5364cd (MD5) Previous issue date: 2016-08-05 / Fundação de Ensino, Pesquisa e Extensão de Ilha Solteira (FEPISA) / Os modernos sistemas aéreos de distribuição de energia elétrica são projetados para operar com altos índices de confiabilidade. Todavia, interrupções de fornecimento podem ocorrer a qualquer momento e causadas pelos mais diversos fatores, tais como, vendavais, árvores, ou ainda, colisão de veículos com a rede. Portanto, para garantir o mínimo impacto destas interrupções nos índices de confiabilidade da rede, áreas sem fornecimento devem ser reenergizadas tão rá- pido quanto possível. Este processo de reenergização do sistema é comumente denominado restauração. O principal objetivo do processo de restauração é restabelecer o maior número de cargas, no menor intervalo de tempo possível, por meio de uma sequência de aberturas e fechamentos de chaves de manobras. A existência de um conjunto de chaves seccionadoras estrategicamente posicionadas na rede permite que a estrutura malhada dos sistemas de distribuição opere com topologias radiais. Portanto, a execução de uma sequência de manobras é capaz de alterar a topologia radial da rede e restabelecer as cargas previamente sem fornecimento de energia. Este trabalho propõe uma nova metodologia para solução do problema de restauração de sistemas de distribuição de energia elétrica baseado no uso conjunto da meta-heurística de busca tabu, a representação nó-profundidade (RNP) e seus operadores PAO e CAO. Os operadores da RNP são empregados para originar a vizinhança da meta-heurística de busca tabu. Um novo operador foi introduzido e alterações nos demais operadores foram realizadas para possibilitar soluções factíveis em sistemas com alto carregamento. O problema é formulado através de um modelo não linear inteiro misto e considera a minimização dos custo da interrupção não programada como objetivo do problema. Os limites operacionais da rede são avaliados durante o intervalo previsto para a rede permanecer no estado restaurativo. Estes limites caracterizam as restrições do problema. Ao modelo matemático foi incluído a geração distribuída e cargas remotamente controladas como ferramentas de apoio à restauração. Os geradores distribuídos são modelados através de curvas horárias de geração, em função de sua tecnologia, e as cargas são modeladas através de curvas que consideram o perfil de consumo. Adicionalmente, cargas controladas termostaticamente também foram incluídas ao modelo. Por fim, a técnica de solução proposta é avaliada através de um sistema teste baseado no sistema de distribuição IEEE de 37 barras em oito diferentes cenários. Os resultados obtidos indicam a viabilidade da metodologia para a solução do problema de restauração de sistemas de distribui- ção. / The modern overhead power distribution systems are designed to operate with high reliability indices. However, power outages may occur at any time and caused by several factors, such aswindstorms, trees or vehicle collision with the network. Therefore, to ensure minimal impact of these interruptions in network reliability indices, out-of-service areas, which are not affected by the permanent fault, should be re-energized as fast as possible. The process of system reenergizing is called restoration. The main purpose of restoration process is to restore the largest amount of load, as fast as possible, through a sequence of switching actions. The existence of several switchgears, strategically allocated in the network, allows the meshed distribution systems work with radial topologies. Therefore, performing a sequence of maneuvers, automatically or manually, may change the radial grid topology and restore the loads previously without a power supply. This work proposes a new methodology to solve the distribution system restoration problem based on the joint use of tabu search meta-heuristic, the node-depth encoding (NDE) and its operators (PAO and CAO). The NDE operators are used to buid the neighborhood of tabu search meta-heuristic. A new operator was introduced and changes in other operators were carried out to allow feasible solutions in systems with heavy loading. The proposed mathematical model minimize the cost of unscheduled outage aim of the problem. The problem of restrictions are characterized by the operating limits of the network and evaluated periodically while the network remains in the restorative state. Additionally, the use of distributed generation and controlled remotely loads are considered to support the restoration tools. The problem is formulated as a nonlinear mixed-integer model. The main goal is minimize the cost of unscheduled interruption. The operating limits of the network are evaluated while it remains in the restorative state.. These limits characterize the constraints of the problem. At the mathematical model was included distributed generation and loads remotely controlled as support tools. The distributed generators are modeled by its hourly curves and the loads are modeled through curves with their consumption profile. Additionally, controlled thermostatically loads were also included into the mathematical model. Finally, the proposed solution is evaluated through a modified test system based on the IEEE 37-bus feeder test system. Eight different scenarios was evaluated. The results indicate the feasibility of the methodology to solve the distribution systems restoration problem. / FEPISA: 011/2011

Submitted by MARCEL CHUMA CERBANTES null (marcel.chuma@gmail.com) on 2017-04-16T19:19:19Z No. of bitstreams: 1 phd_dissertation_marcel_chuma_cerbantes.pdf: 2683152 bytes, checksum: bb2fddaeed33cb6c6ee2f902e3624178 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-04-18T17:43:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 chumacerbantes_m_dr_ilha.pdf: 2683152 bytes, checksum: bb2fddaeed33cb6c6ee2f902e3624178 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-18T17:43:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 chumacerbantes_m_dr_ilha.pdf: 2683152 bytes, checksum: bb2fddaeed33cb6c6ee2f902e3624178 (MD5) Previous issue date: 2017-03-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Neste trabalho propõe-se o desenvolvimento de uma ferramenta computacional para o planejamento da operação de curto prazo de sistemas de distribuição com geração distribuída (GD) considerando uma abordagem probabilística. Uma modelagem sequencial formulada com base na perspectiva das companhias de distribuição (DisCos) é proposta. As decisões operacionais da DisCo são inicialmente otimizadas no estágio de operação day-ahead (DA) e, então, na operação real-time (RT). A operação DA visa maximizar a diferença entre a energia vendida aos consumidores e as compras realizadas no mercado de eletricidade atacadista e da GD, ou seja, os lucros. No estágio RT, busca-se a minimização dos ajustes necessários para acomodar os desvios das quantidades previstas no planejamento DA. Modelos de cargas dependentes de tensão e restrições relacionadas à demanda são explicitamente formulados. A rede é representada através de equações de fluxo de potência AC completo. Propõe-se ainda a incorporação de um mecanismo para precificação nodal de potência reativa. Os modelos resultantes são caracterizados como programas de otimização matemática multiperíodo de grande porte não lineares e não convexos com variáveis contínuas e discretas. Um algoritmo pseudodinâmico baseado na meta-heurística Busca Tabu (BT) é proposto para solução do problema resultante de maneira eficaz, sem linearizações. Os resultados obtidos para alimentadores de distribuição de 69 e 135 barras ilustram a eficiência da metodologia proposta. / In this work, we propose a solution solution procedure for the short-term operation planning of distribution systems with distributed generation (DG) considering a probabilistic approach. A sequential formulation based on the distribution company's (DisCo's) perspective is presented. The DisCo’s operational decisions are optimized first in a day-ahead (DA) operation stage, and then in real-time (RT). The DA operation maximizes the difference between the energy sold to customers and the purchases from the wholesale electricity market and distributed generators. In RT, the objective is to minimize the adjustments that are required to accommodate deviations from forecasted quantities. The voltage-sensitiveness of power load injections and demand related constraints are explicitly formulated. The network is modeled using full ac power flow equations. In addition, a nodal-based reactive power pricing mechanism is proposed to be incorporated in the formulation. The resulting models are characterized as large-scale non-linear non-convex mathematical programs with continuous and discrete variables. A pseudo-dynamic Tabu Search (TS)-based solution algorithm is used to tackle the problem in an effective manner, without linearizations. Numerical results from the 69-bus and 135-bus distribution test feeders illustrate the performance of the proposed approach. / FAPESP: 2013/13070-7 / FAPESP: 2014/22314-0

Orientador: José Roberto Sanches Mantovani / Resumo: Os modernos sistemas aéreos de distribuição de energia elétrica são projetados para operar com altos índices de confiabilidade. Todavia, interrupções de fornecimento podem ocorrer a qualquer momento e causadas pelos mais diversos fatores, tais como, vendavais, árvores, ou ainda, colisão de veículos com a rede. Portanto, para garantir o mínimo impacto destas interrupções nos índices de confiabilidade da rede, áreas sem fornecimento devem ser reenergizadas tão rá- pido quanto possível. Este processo de reenergização do sistema é comumente denominado restauração. O principal objetivo do processo de restauração é restabelecer o maior número de cargas, no menor intervalo de tempo possível, por meio de uma sequência de aberturas e fechamentos de chaves de manobras. A existência de um conjunto de chaves seccionadoras estrategicamente posicionadas na rede permite que a estrutura malhada dos sistemas de distribuição opere com topologias radiais. Portanto, a execução de uma sequência de manobras é capaz de alterar a topologia radial da rede e restabelecer as cargas previamente sem fornecimento de energia. Este trabalho propõe uma nova metodologia para solução do problema de restauração de sistemas de distribuição de energia elétrica baseado no uso conjunto da meta-heurística de busca tabu, a representação nó-profundidade (RNP) e seus operadores PAO e CAO. Os operadores da RNP são empregados para originar a vizinhança da meta-heurística de busca tabu. Um novo operador foi introduzido e ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Doutor

Cette thèse comporte deux parties majeures : la première partie est dédiée à l'étude du problème sparse CARP déterministe où nous avons développé une transformation du sparse CARP en un sparse CVRP. La seconde est consacrée au problème sparse CARP avec coûts sous incertitude. Nous avons donné une formulation mathématique du problème en min-max. Cette modélisation a permis d'identifier le pire scénario pour le problème robuste. Deux approches algorithmiques ont été proposées pour une résolution approchée. / This dissertation consists of two main parts : in the first part, we study the detreministic capacitated arc routing problem over sparse underlying graphs wher we have developed a new transformation techniquevof sparse CARP into sparse CVRP. The second part is consecrated about the sparse CARP with travel costs uncertainty. We have given a mathematical formulation of the probleme in min-max. A worst scenario for the robust problem is then identified, and two algorithmic approaches are proposed to determine a solution of the studied problem.

The thesis studies selected evolution systems to use in planning of high intensity focused ultrasound surgeries. Considered algorithms are statistically analyzed and compared by appropriate criteria to find the one that adds the most value to the potential real world medical problems.

First part of the thesis is about literature research of optimization algorithms. Three of the algorithms were implemented and tested, concretely the ant colony algorithm, tabu search and simulated annealing. All three algorithms were implemented to solve the traveling salesman problem. In second part of the thesis the algorithms were tested and compared. In last part the influence of the ant colony parameters was evaluated.

This thesis devote itself to use of information system for school agenda administration. Schools are forced to administer big amounts of informations, not only referred to their students. Broad issue is very extensive and disparate, so the most common types of data and demands on school information system operation are stated. The system for automatic generation of timetables is part of the school information system. At the first, basic conceptions of scheduling scope are defined and tied together with them are methods and algorithms for timetable creation problem solving. School timetabling is problem of scheduling lessons with certain limitative conditions. Further, thesis is engaged in design of school information system, data organization in such system and solving of system design problems. Designed information system accentuates on easy expandability and wide range of usage possibilities. Also suggested algorithm for solving of defined school timetabling is stated in this part of thesis.

Worldwide globalization has made supply chains more vulnerable to risk factors, increasing the associated costs of outsourcing goods. Outsourcing is highly beneficial for any company that values building upon its core competencies, but the emergence of the COVID-19 pandemic and other crises have exposed significant vulnerabilities within supply chains. These disruptions forced a shift in the production of goods from outsourcing to domestic methods. This paper considers a multi-echelon supply chain model with global and domestic raw material suppliers, manufacturing plants, warehouses, and markets. All levels within the supply chain network are evaluated from a holistic perspective, calculating a total cost for all levels with embedded risk. We formulate the problem as a mixed-integer linear model programmed in Excel Solver linear to solve smaller optimization problems. Then, we create a Tabu Search algorithm that solves problems of any size. Excel Solver considers three small-scale supply chain networks of varying sizes, one of which maximizes the decision variables the software can handle. In comparison, the Tabu Search program, programmed in Python, solves an additional ten larger-scaled supply chain networks. Tabu Search’s capabilities illustrate its scalability and replicability. A quadratic multi-regression analysis interprets the input parameters (iterations, neighbors, and tabu list size) associated with total supply chain cost and run time. The analysis shows iterations and neighbors to minimize total supply chain cost, while the interaction between iterations x neighbors increases the run time exponentially. Therefore, increasing the number of iterations and neighbors will increase run time but provide a more optimal result for total supply chain cost. Tabu Search’s input parameters should be set high in almost every practical case to achieve the most optimal result. This work is the first to incorporate risk and outsourcing into a multi-echelon supply chain, solved using an exact (Excel Solver) and metaheuristic (Tabu Search) solution methodology. From a practical case, managers can visualize supply chain networks of any size and variation to estimate the total supply chain cost in a relatively short time. Supply chain managers can identify suppliers and pick specific suppliers based on cost or risk. Lastly, they can adjust for risk according to external or internal risk factors. Future research directions include expanding or simplifying the supply chain network design, considering multiple parts, and considering scrap or defective products. In addition, one could incorporate a multi-product dynamic planning horizon supply chain. Overall, considering a hybrid method combining Tabu Search with genetic algorithms, particle swarm optimization, simulated annealing, CPLEX, GUROBI, or LINGO, could provide better results in a faster computational time.