Plati tvarkaraščių sudarymo uždavinio sritis yra industrinių, taip vadinamų gamybinių, tvarkarščių sudarymas. Yra trys gaminių tvarkaraščių klasės: darbų fabrikas, atvirasis fabrikas ir srautinis fabrikas. Bendra uždavinio specifikacija gali būti apibrėžta tokiu būdu: yra darbų aibė ir mašinų aibė, kurios tarpusavyje turi sąveikauti tam tikru specifiniu būdu. Paprastai šios problemos yra sunkiai išsprendžiamos tradiciniais (tiksliaisias) metodais. Metaeuristiniai algoritmai dažniausiai pateikia tiktai artimus optimumui sprendinius, tačiau per apibrėžtą laiką. Šiame darbe įgyvendinta keletas metaeuristikų: genetiniai algoritmai (besiskiriantys jų parametrų reikšmėmis) ir tabu paieškos algoritmai (besiskiriantys sprendinio aplinka). Kai kurios genetinio algoritmo strategijos pasiūlytos kaip genetinio algoritmo parametrų tyrimo išvada. Aštuoni algoritmai yra tiriami atsitiktinėms gamybinių tvarkaraščių sudarymo problemoms, lyginant pradinius sprendinius ir minimumus, pasiektus sprendinius ir minimumus, skaičiavimo trukmes ir skirtumą tarp pradinių bei pasiektų sprendinių. Pabaigoje pateikiama išvada apie tai, kad vieno tipo genetiniai parametrai (kryžminimo ir mutacijos lygiai) yra ypač reikalingi algoritmo konvergavimo, diversifikacijos ir intensifikacijos prasme, kito tipo (iteracijų skaičius ir populiacijos dydis) turi priklausyti nuo resursų, trečio tipo (elitizmas) yra geri “buferiai”. Galiausiai, kuomet paprasčiausios formos tabu paieška yra silpnesis konkurentas... [toliau žr. visą tekstą] / A wide area of scheduling problem is industrial so called shop scheduling. There are three classes of shop scheduling: Job Shop, Open Shop and Flow Shop. General problem specification could be specified as follows: there is set of jobs and set of machines, which should interact with each other in some specific way. Typically these problems are hard to solve in traditional (exact) methods. Metaheuristics algorithms mostly produce only nearby-optima, but in proper time. We implemented several metaheuristics: genetic algorithms (separated by values of their parameters) and several Tabu search algorithms (separated by neighborhood of solution). Some strategies of genetic algorithms are suggested as conclusion of genetic algorithm parameter research. Eight algorithms are examined for random shop scheduling problems in terms of initial solutions and minimum, gained solutions and minimum, processing time and difference between initial and gained solutions. In the end, author concludes, that one kind of genetic parameters (crossover and mutation rates) are especially demanding in sense of algorithm convergence, diversification and intensification aspects, other (number of iterations and population size) should depend on resources, third (elitism) is good “buffers”. Finally, while with its simplest form, Tabu search seems to be less competitive in algorithm effectiveness research, its dynamic modification outperforms all proposed genetic algorithms, but both – tabu search with... [to full text]

Thesis (MSc (Logistics))--University of Stellenbosch, 2009. / ENGLISH ABSTRACT: Technological advances made over the past century have had a major impact on traditional wineries. Software solutions for management issues are widely available and give rise to the prospect of computerized decision support systems assisting in various aspects of managing a winery. The most popular applications seem to be concerned with supply chain management or harvest scheduling. Such projects are under way all over the globe and great success has been achieved to this e ect. However, prior to this study no such project has been considered in South Africa. The phrase active cellar scheduling problem refers to the assignment of grape batches to processors inside the cellar where bottlenecks often occur during the busy harvesting period. The phrase harvest scheduling problem, on the other hand, refers to selecting the best possible dates to harvest the respective vineyard blocks in order to preserve grape quality. A mixed integer programming model for the active cellar scheduling problem is derived in this thesis, but proves to be too time consuming to solve exactly via the branch-and-bound method. A meta-heuristic tabu search approach is therefore designed to solve the problem approximately instead. When applied to a small, ctitious cellar, it is found that the tabu search method often solves the problem optimally. The computer processing time associated with the tabu search approach also constitutes a signi cant (often thousand-fold) improvement over that of the branch-and-bound approach for realistically sized problem instances. A generic tabu search is also designed to solve the over-arching harvest scheduling problem for a general winery. This schedule is found by referring to the smaller tabu search of the active cellar scheduling in order to verify the impact that harvesting moves have on activities in the cellar. One harvesting schedule is considered a better schedule than another when it has a lower harvest evaluation score, determined by the placement of the vineyard blocks in the harvesting schedule. The harvest evaluation score takes into account the combination of vineyard blocks selected for harvesting on the same day (and their e ect on the active cellar) as well as the ripeness and quality of the grapes. Both tabu searches are nally included in a exible, computerized decision support system, called VinDSS. This system is found to produce good harvesting schedules when compared to an actual ve day schedule during the 2009 harvesting period at Wamakersvallei, a winery serving as case study for this thesis. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Tegnologiese vooruitgang oor die afgelope eeu het 'n groot invloed op tradisionele wynkelders gehad. Sagteware-oplossings wat besluitsteun tot bestuursaangeleenthede bied, is algemeen beskikbaar en het gelei tot die rekenaarmatige implementering van besluitsteunstelsels vir wynkelders. Dit blyk dat die mees popul^ere besluitsteuntoepassings in die wynindustrie te make het met besluite rakende van voorsieningskettings en oes-skedulering. Sulke besluitsteunprojekte is w^ereldwyd onderweg en het alreeds groot sukses behaal. Daar is egter tot dusver geen so 'n projek in Suid-Afrika onderneem nie. Die frase aktiewe kelderskeduleringsprobleem verwys na die toekenning van druifvragte aan masjiene binne die kelder waar bottelnekke algemeen tydens die besige parstydperk voorkom. Die frase oes-skeduleringsprobleem, daarenteen, verwys na die seleksie van bes moontlike oesdatums vir elk van die wingerdblokke om sodoende druifkwaliteit te verseker. 'n Gemengde heeltallige programmeringsmodel is vir die aktiewe kelderskeduleringsprobleem ontwikkel, maar die rekenaaroplossingstyd van hierdie benadering blyk te lank te wees om die probleem eksak deur middel van 'n vertak-en-begrens metode op te los. 'n Meta-heuristiese tabu soektog is dus ontwikkel om die probleem benaderd op te los. Wanneer hierdie benadering op 'n klein, ktiewe kelder toegepas word, word optimale oplossings dikwels verkry. Verder toon die rekenaaroplossingstyd van die tabu soektog 'n groot (in sommige gevalle byna 'n duisendvoudige) verbetering op di e van die eksakte oplossingsmetode. 'n Generiese tabu soektog is ook ontwikkel om die oorkoepelende oes-skeduleringsprobleem vir 'n algemene wynkelder op te los. So 'n oes-skedule word gevind deur na die kleiner tabu soektog vir die aktiewe kelderskedulering te verwys om sodoende die e ekte van veranderinge in die oesskedule op die prosesse binne die aktiewe kelder na te speur. Een oes-skedule word beter as 'n ander skedule beskou wanneer dit met 'n beter oes-evalueringswaarde gepaard gaan, soos deur die plasing van die wingerdblokke in die skedule bepaal. Die oes-evalueringswaarde neem die moontlike kombinasies van wingerblokke wat op dieselfde dag geoes word, in ag (en ook die e ek wat dit op aktiwiteite in die kelder het), asook die rypheid en kwaliteit van die druiwe. Beide tabu soektogte word in 'n plooibare, rekenaar-ge mplementeerde besluitsteunstelsel, bekend as VinDSS, ingesluit. Daar word gevind dat hierdie stelsel goeie oes-skedules lewer wanneer dit vergelyk word met 'n werklike vyf-dag skedule tydens die 2009 parsseisoen van Wamakersvallei, die kelder wat as gevallestudie vir hierdie tesis gedien het.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-11-20Bitstream added on 2014-06-13T20:49:12Z : No. of bitstreams: 1 romero_mev_me_ilha.pdf: 1382824 bytes, checksum: b46118201c032210f988939bf442defe (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A restauração do sistema de energia elétrica consiste na busca da melhor topologia com o maior número de cargas restauradas e o menor número possível de chaveamentos. Os limites de operação devem ser respeitados, ou seja, a rede deve manter a estrutura radial, os limites de tensão e das capacidades de cargas dos alimentadores e de subestações não devem ser violados. Desta forma, um dos objetivos do procedimento da restauração do serviço em sistemas de energia elétrica é reenergizar a maioria de cargas fora de serviço no menor tempo possível, pela transferência dessas áreas para outros sistemas energizados, sem violar restrições de operações e de projeto. Isso é uma busca constante das empresas concessionárias em atender a satisfação dos clientes e da adequação aos índices de continuidade de serviços impostos pelas agências reguladoras, no caso brasileiro a ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica). Neste trabalho propõe-se uma técnica para melhorar a confiabilidade de sistemas de distribuição, através da alocação de chaves automáticas para restauração desses sistemas. O problema de alocação de chaves é modelado como um problema de programação não linear restrito, com uma função multiobjetivo. A técnica de solução proposta para resolver tanto o problema de alocação de chaves como o de restauração de sistemas radiais de distribuição é um algoritmo de busca tabu reativa (BTR). Para introduzir a metodologia proposta para solução dos problemas de alocação de chaves e restauração de sistemas de distribuição, são apresentados os aspectos teóricos destes problemas, o sistema de codificação que representa soluções potenciais para o problema, e permite que o mesmo seja resolvido através de meta-heurísticas e o desenvolvimento do trabalho de pesquisa para o planejamento da operação e controle on line de um sistema real / The restoration of electric power system is the search for the best topology with the largest number of loads and restored fewest switching. The operating limits must be respected, in other words, the network must maintain the radial structure, voltage limits and capacity loads of feeders and substations should not be violated. Thus one aim of the procedure of restoration of service in electric power systems is re-energized the most charges out of service in the shortest time possible, and the transfer of these areas to other systems energized, without violating restrictions on operations and constructions. This is a constant search for businesses to meet customer satisfaction and the suitability indices of continuity of services imposed by regulatory agencies, in Brazil, ANEEL (National Agency of Electrical Energy). This paper proposes a technique to improve the reliability of distribution systems, through the allocation of keys for automatic restoration of such systems. The problem of allocation of keys is modeled as a problem of constrained nonlinear programming with a multi-objective function. The technical solution proposed to solve both the problem of assigning keys to the restoration of radial distribution systems is an algorithm of reactive tabu search (RTS). To introduce the proposed methodology for solving problems of allocation of keys and restoration of distribution systems, be present the theoretical aspects of these problems, the coding system that represents potential solutions to the problem, and allows it to be resolved by metaheuristics and development of research work for the planning of the operation and control an online real system

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-02-20Bitstream added on 2014-06-13T19:48:57Z : No. of bitstreams: 1 mansano_em_me_ilha.pdf: 1079424 bytes, checksum: 900c3e74964f43e940cd65196fc6d58b (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A metaheurística Busca Tabu, é uma técnica baseada em parâmetros de controle, a estrutura de vizinhança e seu próprio algoritmo com poderosas estratégias de busca. Nesta técnica, dada uma configuração, deseja-se passar ao melhor vizinho através da entrada e saída de ramos, obtendo assim a configuração incumbente. Com essa configuração que é considerada como a melhor configuração encontrada até o momento, e mesmo sendo um bom valor o sistema continua a busca procurando mais configurações até encontrar uma que seja melhor que as já encontradas até o momento. As versões paralelas dos algoritmos foram desenvolvidas a partir de um algoritmo BT serial avançado, sob o paradigma de programacão SPMD (“Single Program, Multiple Data”), e as mesmas foram testadas para sistemas testes de pequeno porte (Garver - 6 barras/15 ramos), médio porte (Sul brasileiro - 46 barras/79 ramos) e grande porte (Norte-Nordeste brasileiro - 87 barras/179 ramos) e seus resultados comparados com o resultado do algoritmo BT serial. Esta comparacão mostrou que os algoritmos propostos obtiveram um melhor desempenho, com alta eficiência. / This paper deals with the use of Tabu Search metaheurístic applied to solving the problem of transmission system expansion planning (TSEP), analyzed on the static point of view, with the development of parallel algorithms in the environment MPI (?Message Passing Interface ”). Tabu Search metaheurístic is a technique based on the control parameters, the structure of the neighborhood and its own algorithm with powerful search strategies. In this technique, given a configuration we want to progress to the best neighbor across the entrance and exit of branches, so getting the configuration incumbent. With this configuration which is regarded as the best configuration found so far, and this is a very good value, the system continuously seeking more settings to find a better than those found throughout the search. The parallel versions of the algorithms were developed from an advanced TS series algorithm on the paradigm of programming SPMD (Single Program Multiple Data), and they were tested for test systems small scale (Garver - bars 6/15 branches), medium scale (South Brazilian - 46 bars/79 branches) and large scale (North-Northeast Brazilian - 87 bars/179 branches), and their results compared with the result of the series algorithm TS. This comparison showed that the proposed algorithms obtained best performance and high efficiency.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:52:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissJMRB.pdf: 944400 bytes, checksum: b37a0f175baab577681e6785f305edee (MD5) Previous issue date: 2005-06-23 / This project consists in the refinement of the tabu search adaptive approach HTSA (PUREZA, 1996) and the analysis of its performance when applied to the classical Vehicle Routing Problem and to the Vehicle Routing Problem with Time Windows. HTSA promotes the integration of intensification and diversification strategies through the systematic variation of the values of selected tabu parameters, mostly based on the analysis of search trajectory patterns. The development of new implementations based on tabu search (GLOVER, 1989; GLOVER & LAGUNA, 1997) is an interesting avenue of research since tabu search has offered new marks on solution quality in routing problems, usually outperforming other methods. The results obtained with the application of HTSA approach to a set of classical routing instances and to a set of routing with times windows instances indicate quality solutions within reasonable computational times when compared to the results provided by competitive methods in the literature. / O corrente projeto tem como objetivo o refinamento da abordagem adaptativa de busca tabu HTSA (PUREZA, 1996) e a verificação de seu desempenho quando aplicada ao Problema de Roteirização de Veículos clássico e ao Problema de Roteirização com Janelas de Tempo. A abordagem HTSA tem como objetivo a integração de estratégias de intensificação e diversificação, consistindo na variação sistemática de valores de parâmetros tabu selecionados e apoiada principalmente na análise de padrões da trajetória da busca. O desenvolvimento de novas abordagens baseadas na meta-heurística busca tabu (GLOVER, 1989; GLOVER & LAGUNA, 1997) é uma linha de pesquisa interessante uma vez que a busca tabu tem oferecido novas marcas em qualidade da solução em problemas de Roteirização de veículos e suas variantes, geralmente superando outros métodos. Os resultados obtidos com a aplicação da abordagem HTSA a instâncias de roteirização de veículos clássicas e com janela de tempo indicam soluções de qualidade em tempos computacionais razoáveis quando comparadas aos resultados de métodos competitivos da literatura.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:36:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2138461 bytes, checksum: b91d7f14f64fd9d32fd38aee2b19b970 (MD5) Previous issue date: 2010-07-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work approaches the problem of the tasks scheduling (Job Shop Scheduling) through the combination of the GRASP and Tabu Search metaheuristics. The study consists of using the GRASP (Greedy Randomized Adaptive Search Procedure) in the construction phase of the initial solution, suggesting for that, a specific procedure based on Coffman Gramah algorithm. However, such procedure was the great differential in this study, since it offers an initial solution qualitatively better, what allows the reduction of the local search time, where it was utilized the Tabu Search metaheuristic in the local search phase, which provided best results when it was compared with other metaheuristics that have the same structural base. The combination GRASP and Tabu Search were evaluated under two differentiated implementations, being one with Tabu Search in its form more simplified and another one with Tabu Search developing a process of optimized search, using an aditional mathematical model, which demonstrated great advancements in relation at processing time and the obtained results. The computational results, when compared with the existing ones in literature, they had shown that GRASP and Tabu Search combination are capable to produce good solutions. / Este trabalho aborda o problema de escalonamento de tarefas (Job Shop Scheduling) através da combinação das metaheurísticas GRASP e Busca Tabu. O estudo consiste em utilizar o GRASP na fase de construção da solução inicial, sugerindo, para tanto, um procedimento específico baseado no algoritmo de Coffman Gramah. Tal procedimento foi o grande diferencial deste trabalho, visto que oferece uma solução inicial qualitativamente superior, permitindo a redução do tempo de busca local, onde foi utilizada a metaheurística Busca Tabu, a qual demonstrou proporcionar melhores resultados, comparando-se com outras metaheurísticas que seguem a mesma base estrutural. A combinação GRASP e Busca Tabu foi avaliada sob duas implementações diferenciadas, sendo uma com a Busca Tabu em sua forma mais simplificada e outra com a Busca Tabu desenvolvendo um processo de busca otimizada com o auxílio de um modelo matemático , a qual demonstrou grandes progressos quanto ao tempo de processamento e a obtenção de resultados. Os resultados computacionais obtidos, quando comparados com os existentes na literatura, mostraram que a combinação GRASP e Busca Tabu é capaz de produzir boas soluções.

This study considers a vehicle routing problem with time windows, accessibility restrictions on customers and a fleet that is heterogeneous with regard to capacity, average speed and cost. A vehicle can perform multiple routes per day, all starting and ending at a single depot, and it is assigned to a single driver, whose total work hours are limited. The available fleet is divided into an owned fleet, for which a variable cost is incurred, and a chartered fleet, for which only a fixed cost is incurred for each vehicle used. A column generation algorithm embedded in a branch-and-bound framework is proposed. The column generation pricing subproblem required a specific elementary shortest path problem with resource constraints algorithm to address the possibility for each vehicle performing multiple routes per day and to address the need to determine the workdays start time within the planning horizon. To make the algorithm efficient, a constructive heuristic and a learning metaheuristic algorithm based on tabu search were also developed. Both were used on branch-and-bound tree nodes to generate a good initial solution to the linear restricted master problem; particularly, to find a good initial primal bound to the branch-and-bound tree. / Este estudo aborda um problema de roteirização de veículos com janelas de tempo, restrições de acessibilidade nos clientes e uma frota que é heterogênea em relação à capacidade de carga, velocidade média de deslocamento e custo. Um veículo pode percorrer múltiplas rotas por dia, todas começando e terminando em um mesmo depósito, e está designado a um único motorista, cujo total de horas trabalhadas no dia está limitado a um valor máximo. A frota disponível é dividida em uma frota própria, para a qual um custo variável é incorrido, e uma frota de freteiros, para a qual apenas um custo fixo é incorrido para cada veículo utilizado. Um algoritmo baseado em geração de colunas, integrado a um procedimento de branch-and-bound, é proposto neste estudo. O subproblema de precificação da geração de colunas requereu um algoritmo específico para o problema do caminho mínimo elementar com restrições sobre recursos capaz de lidar com a possibilidade de cada veículo percorrer múltiplas rotas por dia e capaz de lidar com a necessidade de determinar o instante de início do dia de trabalho do motorista dentro do horizonte de planejamento. Para tornar o algoritmo eficiente, uma heurística construtiva e uma heurística de melhoria baseada em busca tabu também foram desenvolvidos. Ambos são utilizados nos nós da árvore de branch-and-bound para gerar boas soluções iniciais para o problema mestre restrito da geração de colunas; particularmente, para encontrar um bom limitante primal inicial para a árvore de branch-and-bound.

Orientador: Vinícius Amaral Armentano / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-16T07:40:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sacchi_LuisHenrique_D.pdf: 1448719 bytes, checksum: f89915d271683e250283d8ec86b25839 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Este trabalho apresenta um estudo computacional da busca tabu paramétrica para resolver problemas de programação inteira mista (PIM) com variáveis binárias. Trata-se de uma heurística genérica para problemas PIM gerais que resolve uma série de problemas de programação linear ao incorporar inequações de ramificação de variáveis inteiras como termos ponderados na função objetivo. O procedimento central do método é baseado em memória de curto prazo da busca tabu, enquanto fases de intensificação e diversificação são induzidas pela memória de longo prazo baseada em freqüência e idéias derivadas de scatter search. Novas estratégias são propostas para encontrar soluções de alta qualidade e extensivos testes computacionais são realizados em instâncias da literatura / Abstract: We present a computational study of parametric tabu search for solving 0-1 mixed integer programming (MIP) problems, a generic heuristic for general MIP problems that solves a series of linear programming problems by incorporating branching inequalities as weighted terms in the objective function. The core procedure is founded on short term memory, whereas both intensification and diversification phases are induced by long term memory based on frequency and ideas derived from scatter search. New strategies are proposed for uncovering feasible and high-quality solutions and extensive computational tests are performed on instances from the literature / Doutorado / Automação / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Vinicius Amaral Armentano / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-11T06:29:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Shiguemoto_AndreLuis_D.pdf: 2284701 bytes, checksum: 01f64264e516fb8e883b2f2632cace5b (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Este trabalho aborda a otimização de dois problemas integrados de uma seção de uma cadeia de suprimento. O primeiro é um problema de produção-distribuição ao longo de períodos de um horizonte de planejamento finito. Uma planta com restrições de capacidade processa vários produtos e uma frota homogênea de veículos está disponível para distribuição de produtos para atender a demanda dos clientes. Em cada período, o problema de produção determina quanto processar de cada produto, e o problema de distribuição define a quantidade de cada produto a ser entregue aos clientes e as rotas dos veículos. O objetivo é minimizar os custos de produção e estoque na planta, custos de estoque no cliente e custos de distribuição. O problema é resolvido pela meta-heurística busca tabu integrada com um procedimento de religamento de caminho, que permite soluções infactíveis durante a busca. O segundo problema envolve a seção estoque-produção com demanda estocástica de um único produto, especificada por uma distribuição discreta de probabilidades. O fornecedor deve definir quando visitar os clientes, quanto entregar, e as rotas de cada período, de forma a maximizar o rendimento pelas quantidades entregues e minimizar os custo de estoque nos clientes, custos de demanda perdida e custos de distribuição. O problema é modelado por meio de uma árvore de cenários que aproxima um processo de decisão markoviano. Uma heurística baseada em horizonte rolante é desenvolvida, de forma que em cada passo, o modelo definido em uma janela de tempo é resolvido de forma ótima pelo software de otimização CPLEX / Abstract: This work addresses the optimization of two integrated problems in a section of a suppy chain. The first is a production-distribution problem along periods of a finite planning horizon. A plant with capacity constraints processes several products and a homogeneous fleet of vehicles is available for the distribution of the products in order to satisfy the customers¿ demand. In each period, the production problem determines how much to process of each product, and the distribution problem defines the quantity of the product that should be delivered, and the vehicle routes. The objective is to minimize the production and inventory cost at the plant, inventory costs at the clients and the distribution costs. The problem is solved by the tabu search meta-heuristic integrated with a path relinking procedure, and infeasible solutions are allowed during the search. The second problem involves the section inventory-distribution with stochastic demand defined by a discrete probability distribution. The supplier must define when to visit the clients, how much to deliver, and the routes of each period in order to maximize the reward from delivering the delivered quantities and minimize the inventory costs at the clients, costs for lost demand and distribution costs. The problem is modeled as a scenario tree that approximates a markovian decision process. A heuristic based on a rolling horizon is developed, such that at each step, the model defined in a sliding time window is solved optimally by the optimization software CPLEX / Doutorado / Automação / Doutor em Engenharia Elétrica

Submitted by Izabel Monteiro (izabel_22@hotmail.com) on 2016-06-17T14:20:01Z No. of bitstreams: 1 Dissertação-Francisco Ivan Rodrigues de Andrade.pdf: 6673381 bytes, checksum: 9501e6a18c7292453a100a4e6fdaba24 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-06-23T20:11:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação-Francisco Ivan Rodrigues de Andrade.pdf: 6673381 bytes, checksum: 9501e6a18c7292453a100a4e6fdaba24 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-06-23T20:14:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação-Francisco Ivan Rodrigues de Andrade.pdf: 6673381 bytes, checksum: 9501e6a18c7292453a100a4e6fdaba24 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-23T20:14:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação-Francisco Ivan Rodrigues de Andrade.pdf: 6673381 bytes, checksum: 9501e6a18c7292453a100a4e6fdaba24 (MD5) Previous issue date: 2015-06-19 / Search for energy efficiency is currently one of the main global challenges. Energy demand is growing and this is attributed to increased energy consumption in homes. In this scenario of a big energy demand, public policies related to changes in the tariff structure of the bills have been applied in an attempt to improve the use of energy resources and prevent collapses in the Brazilian electric sector. It is becoming evident that the knowledge and the management of residential energy consumption need to be improved. Thus, home energy management systems have been proposed for monitoring and control of electrical infrastructure and appliances in homes. However, most existing solutions are designed with limited scope such as lighting control with motion detection, climate control based on ambient temperature and control of turning on and off electrical appliances. To overcome these limitations, studies have been conducted with the aim of providing features that minimize power consumption and energy costs based on the quantity of people in the residential and their profiles. Studies in the literature seek to generate schedules for the implementation of appliances considering different variables and constraints such as appliance power, runtime, variable rate by time, balanced usage of appliances out off-peak hours and user criteria of comfort/preference, featuring a NP-Hard optimization problem. To solve this problem, we propose in the work a method called Zippy, which assists the reduction of energy cost through running appliances schedules while meeting a set of predefined constraints. The proposed method uses Tabu Search metaheuristic to assist in the appliance execution schedule in a more economically way. Experiments carried out in a database from a home showed that the method is able to provide good programming acquiring an overall savings of up to 46% compared with the original cost obtained without the method. / A busca pela eficiência energética representa atualmente um dos principais desafios mundiais. Em função do cenário crescente de demanda de energia, políticas públicas relacionadas a mudanças na estrutura tarifária das contas de energia têm sido aplicadas na tentativa de melhorar a utilização dos recursos energéticos e evitar colapsos no setor de energia elétrica brasileiro. Tal fato torna cada vez mais evidente a necessidade de conhecer e gerenciar o consumo de energia residencial. Dessa forma, sistemas de gerenciamento de energia residencial têm sido propostos para o monitoramento e controle da infraestrutura elétrica e dos eletrodomésticos em residências. No entanto, a maioria das soluções existentes é projetada com escopo limitado, tais como controle de iluminação com detecção de movimento, controle do clima com base na temperatura interna do ambiente, e controle para ligar e desligar aparelhos elétricos. Para superar estas limitações, estudos têm sido realizados com o objetivo de fornecer funcionalidades que permitam minimizar o consumo e o custo de energia em função do número e perfil das pessoas na residência. Na literatura há trabalhos que geram programações para a execução dos aparelhos considerando diferentes variáveis e restrições como potência de aparelho, tempo de execução, tarifa variável por horário e balanceamento de uso dos aparelhos para fora do horário de ponta, a combinação desse grande número de variáveis caracteriza um problema de otimização de complexidade NP-difícil. Para superar este problema, este trabalho propõe um método, denominado Zippy, que auxilia na redução do custo de energia por meio de uma programação de horários de execução dos aparelhos, satisfazendo ao mesmo tempo um conjunto de restrições pré-definidas. O método proposto utiliza a metaheurística Busca Tabu para auxiliar na geração de programação de execução de aparelhos em intervalos de tempo mais viáveis economicamente. Experimentos realizados com uma base de dados de uma residência mostram que o método é capaz de fornecer boas programações adquirindo uma economia geral de até 46% quando comparado com os custos originais obtidos sem a aplicação do método.