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Alocação otimizada de sensores indicadores de falta em redes de distribuição de energia elétrica /Cruz, Héctor Manuel Orellana January 2016 (has links)
Orientador: Fábio Bertequini Leão / Resumo: Este trabalho propõe abordar o problema de alocação de dispositivos indicadores de faltas (IFs) em redes de distribuição de energia elétrica por meio da técnica do Algoritmo Genético Adaptativo (AGA). O algoritmo busca obter uma configuração eficiente de instalação de IFs no sistema e reduzir o custo anual da energia não suprida (CENS) e por outro lado, o custo anual de investimento dos sensores (CINV). Estes custos conflitantes devem ser minimizados como um problema combinatório utilizando o AGA que possui taxas de recombinação e mutação dinamicamente calibradas baseadas na diversidade de cada população no processo. Os resultados mostram que o AGA é um método efetivo para encontrar soluções para o problema de alocação de IFs. Quando comparado com o AG clássico em vários testes, é observado que o AGA tem uma convergência mais rápida mostrando ser mais eficiente. Além disso, o AGA é utilizado para obter uma variedade de soluções numa Fronteira de Pareto aproximada variando os pesos do CENS e o CINV na função objetivo. Portanto, esta metodologia permite obter um conjunto de soluções em lugar de uma única solução e a partir da Fronteira de Pareto é possível escolher a solução que melhor satisfaz os interesses técnicos e econômicos da concessionária de distribuição de energia elétrica. / Mestre
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The Use operator elitism in calibration diameter water distribution networks using transient data and genetic algorithm. / O Uso do operador elitismo na calibraÃÃo de diÃmetro de redes de distribuiÃÃo de Ãgua utilizando dados transientes e algoritmo genÃtico.Filipe Lopes 29 May 2015 (has links)
Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / One of the steps in the technical analysis of water supply systems are simulations of the conditions of equilibrium a distribution network. In order to estimate the parameters of a hydraulic network, from observed data hydraulic loads, there is developed a computational method. In general, the physical parameters of the network as unknown friction factors, the absolute roughness, diameter and the identification and quantification of leaks are unknown quantities. In this study, the focus will be on the identification of diameters through a combination Transient Reverse method - Genetic Algorithm with the MTI - AG using the method of characteristics - MOC the solution of equations of motion for a transient flow in ducting . The use of elitism operator is used to evaluate the effects on the identification of the diameter transient conditions. The steady state conditions are known. The accuracy of the MTI model developed AG are evaluated by two-networks example, used in the proposed calibration problem. The effect of the transient is achieved by changing demand of the nodes of the distribution network. The performance of the proposed method is verified by evaluating the variability of the transient size of the record and possible reading errors in the hydraulic loads and diameters / Uma das etapas na anÃlise tÃcnica de sistemas de abastecimento de Ãgua sÃo as simulaÃÃes das condiÃÃes de equilÃbrio de uma rede de distribuiÃÃo. A fim de se estimar os parÃmetros de uma rede hidrÃulica, a partir de dados observados de cargas hidrÃulicas, desenvolve-se um mÃtodo computacional. Em geral, os parÃmetros fÃsicos da rede desconhecidos como fatores de atrito, rugosidades absolutas, diÃmetros e a identificaÃÃo e quantificaÃÃo de vazamentos sÃo grandezas desconhecidas. Nessa pesquisa, o enfoque serà dado na identificaÃÃo dos diÃmetros, atravÃs de uma combinaÃÃo do MÃtodo Transiente Inverso - MTI com o Algoritmo GenÃtico â AG, utilizando o MÃtodo das CaracterÃsticas â MOC na soluÃÃo das equaÃÃes do movimento para escoamento de transiente em rede de tubos. A utilizaÃÃo do operador elitismo serà utilizada para avaliar os efeitos produzidos na identificaÃÃo dos diÃmetros em condiÃÃes transientes. As condiÃÃes de regime permanente sÃo conhecidas. A precisÃo do modelo MTI com AG desenvolvidos sÃo avaliados atravÃs de duas redes-exemplo, utilizado no problema de calibraÃÃo proposto. O efeito do transiente à alcanÃado atravÃs da mudanÃa de demanda de um dos nÃs da rede de distribuiÃÃo. O desempenho do mÃtodo proposto à verificado avaliando-se a variabilidade do tamanho do registro transiente e de possÃveis erros de leituras nas cargas hidrÃulicas e nos diÃmetros
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Processos de salto com memória de alcance variável / Jump process with memory of variable lengthDouglas Rodrigues Pinto 26 January 2016 (has links)
Nessa tese apresentamos uma nova classe de modelos, os processos de saltos com memória de alcance variável, uma generalização a tempo contínuo do processo introduzido em Galves e Löcherbach (2013). Desenvolvemos um novo estimador para a árvore de contexto imersa no processo de salto com memória de alcance variável, considerando mais parâmetros fornecidos pela amostra. Obtivemos também uma cota superior da taxa de convergência da árvore estimada para árvore real, provando a convergência quase certa do estimador. / In this work we deal with a new class of models: the jump processes with variable length memory. This is a continuous-time generalization of the process introduced in Galves and Löcherbach (2013). We present a new estimator for the tree context embedded in this process, considering all information provided by the sample. We also present an exponential upper bound for the rate of convergence, proving then the almost sure convergence of the estimator.
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Avaliação do impacto da medida de desempenho no equivalente veicular de caminhões / Evaluation the use of measure of impedance in the passenger-car equivalents for tucksAndré Luiz Barbosa Nunes da Cunha 11 October 2007 (has links)
Esta pesquisa avaliou o efeito do uso de uma medida de desempenho alternativa à densidade no cálculo dos fatores de equivalência para caminhões típicos em rodovias de pista dupla do estado de São Paulo. A medida de desempenho investigada foi a velocidade dos automóveis e os fatores de equivalência foram calculados pelo método do equivalente médio, que considera mais de um tipo de caminhão na corrente de tráfego, representa melhor a interação entre caminhões e permite o uso de simulação de tráfego para determinação dos equivalentes. Como este método de cálculo considera uma composição fixa de caminhões, o tráfego de caminhões em rodovias paulistas de pista dupla foi caracterizado em função de dois aspectos: (1) o fluxo veicular em dias úteis típicos e (2) o desempenho das configurações de caminhões, a partir da relação massa/potência. O modelo de simulação utilizado nesta pesquisa foi o CORSIM, o mesmo modelo usado no HCM-2000. Para tanto, o CORSIM foi calibrado para as condições observadas em rodovias paulistas de pista dupla. A calibração foi realizada em duas etapas, ambas baseadas em algoritmos genéticos: a primeira etapa focou no modelo de locomoção dos caminhões, resultando erros médios da ordem de 5%; a segunda visou à lógica de car-following, que define o comportamento dos motoristas. A versão calibrada do CORSIM para as condições paulistas apresentou erros médios de 6,32% na calibração e de 6,58% na validação. Os equivalentes veiculares foram calculados para diferentes magnitudes de greides, comprimentos de rampas, porcentagens de caminhões, velocidade de fluxo livre e níveis de serviço, tanto para a velocidade dos automóveis como para a densidade. Como resultado final, observou-se que o uso da velocidade dos automóveis como medida de desempenho implica em equivalentes veiculares muito elevados. Desta forma, a capacidade de tráfego e o nível de serviço estimado utilizando estes equivalentes foram piores do que utilizando os equivalentes veiculares obtidos com a densidade como medida de desempenho. / The objective of this research was to evaluate the use of a measure of impedance alternative to density to obtain passenger-car equivalence factors for typical trucks on multilane highways in the state of São Paulo. The impedance investigated was the passenger-car speed, and the equivalence factors were obtained through the average equivalent method since it considers different types of trucks within the traffic flow, is capable to represent interactions among trucks adequately, and allow the use of traffic simulation. Since the estimation method employed is based on a fixed truck population, the truck flow on multilane highways in the state of São Paulo was characterized based on two aspects: (1) a typical traffic flow, considering the traffic flow on typical weekdays, (2) the truck performance based on mass/power ratio. The simulation model employed was CORSIM, the same model used in the HCM-2000, and it was calibrated for the conditions observed in multilane highways in the state of São Paulo. The calibration was carried out using genetic algorithms and involved two steps. The first one focused on the truck motion model and produced average errors around 5%. The second one focused on the car-following logic that defines the drivers\' behavior. The CORSIM calibrated for the state of São Paulo highways produced average errors of 6.32% at the calibration stage and average errors of 6.58% at the validation stage. Passenger-car equivalents were calculated for different grade levels, grade lengths, trucks percentages, free-flow speeds and leves of service using passenger-car speed and density as the impedance measure. It was observed that, when compared to density, the use of passenger-car speed as a measure of impedance results in higher values for the equivalence factors. It means smaller capacities and worse estimates for level of service.
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Estimação fasorial em tempo real utilizando um algoritmo genético compacto multiobjetivo / Real time phasor estimation using a multiobjective compact genetic algorithmRafael Marsolla 17 April 2015 (has links)
A medição fasorial sincronizada é utilizada hoje como forma de aprimorar a operação de um Sistema Elétrico de Potência (SEP), empregando unidades de medição fasorial estrategicamente localizadas e instaladas. Estas realizam a aquisição do sinal elétrico e posteriormente a estimação dos fasores de tensão e corrente sincronizados no tempo, os quais indicam o comportamento do SEP em uma localidade específica. Este trabalho multidisciplinar propõe a análise e implementação de um método computacional evolutivo, o Algoritmo Genético Compacto Multiobjetivo (AGCM) aplicado ao problema de medição fasorial, amplamente utilizado por exemplo, no monitoramento de um SEP, comportando-se assim como uma unidade medidora de fasor, ou Phasor Measurement Unit (PMU). O AGCM aqui apresentado tem como principal característica a análise multiobjetiva do problema. Pelo fato de todo SEP ser trifásico, é proposto esta nova abordagem, onde é considerando para a estimação fasorial as três fases de forma conjunta, e não mais estimadas independentemente. Assim o AGCM proposto considera em seu mapeamento genético dos indivíduos, as características do sinais das três fases, diferentemente da abordagem mono-objetivo, onde cada fase do SEP é modelada sobre um indivíduo diferente. Posteriormente para garantir a eficácia do método evolutivo quando em operação em um cenário de tempo real, é proposto uma plataforma de aquisição de dados e processamento, inspirada em trabalhos anteriormente desenvolvidos, permitindo a integração de todos os módulos que formarão um PMU para análise fasorial em tempo real. Aqui um sistema de Global Positioning System (GPS) existente é proposto como forma de sincronismo entre os PMUs, sincronizando uma gama de equipamentos em um única referência de tempo, com a precisão necessária. Para auxiliar na integração dos módulos necessários, uma biblioteca de funções desenvolvida no LSEE será expandida permitindo a execução do método evolutivo diretamente em uma interface Field Programmable Gate Array (FPGA) a qual atuará como um coprocessador genético da plataforma de tempo real. Os resultados aqui apresentados foram obtidos seguindo especificações normativas, através de sinais gerados sinteticamente, e também utilizando o Alternative Transient Program (ATP), permitindo assim ensaios mais realísticos para a validação dos métodos evolutivos. / The synchronized phasor measurement is used today as a way to enhance the operation of an Electric Power System (EPS), using phasor measurement units strategically located and installed. They perform the acquisition of the electrical signal and then, the estimation of the voltage and current phasors, synchronized in time, which indicates the SEPs behavior in a specific location. This multidisciplinary work proposes the analysis and implementation of an evolutionary computing method, the Multibjective Compact Genetic Algorithm (MCGA) applied to the phasor estimation method used in EPS, known as an Phasor Measurement Units (PMUs). The MCGA presented here has as a main characteristic the multiobjective analysis of the problem. Because all EPSs have three phases, this new approach is proposed , which is considering the phasor estimation for the three phases together, instead of doing it for each phase independently.Thus the proposed MCGA includes in its genetic mapping of individuals, the characteristics of the signals of the three phases, unlike the monoobjective where each phase of the Electric Power System (EPS) is modeled using a different individual. In order to ensure the effectiveness of the evolutionary method when operating in a real time scenario, a platform for data acquisition and processing is proposed, inspired by previous work, allowing the integration of all the modules that composes a PMU for real-time phasor analysis. A Global Positioning System (GPS) is proposed as a way to synchronize different PMUs, integrating pieces of equipment in a single time reference, with the precision required. In order to assist in the integration of the required modules, a library of functions developed in the Laboratory of Electric Power Systems will be expanded allowing the execution of the evolutionary method directly on a Field Programmable Gate Array (FPGA) interface, which will act as a genetic co-processor of a real-time platform. The results presented here were obtained following normative specifications, through signals generated synthetically, and also using the Alternative Transient Program (ATP), allowing more realistic tests to validate the evolutionary methods.
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A cartographic approach to the dynamic vehicle routing problem with time windows and stochastic customers / Uma abordagem cartográfica ao problema de roteamento dinâmico de veículos com janelas de tempo e clientes estocásticosDaniel Bustos Coral 15 June 2018 (has links)
This dissertation presents a cartographic approach to the dynamic vehicle routing problem with time windows and stochastic customers (DVRPTWSC). The objectives are to minimize the total travel time and maximize the number of new requests served. Addressing the DVRPTWSC requires solving the vehicle routing problem with time windows (VRPTW). A memetic algorithm (MA) for the VRPTW is proposed. The MA prunes the search space using the information gathered by a clustering procedure, which is applied to customers spatial data. The cartographic approach to the DVRPTWSC is incorporated into a multiagent system where a dispatcher agent plans the routes for vehicle agents. Before creating the initial routing plan, a cartographic processing is applied. This procedure uses hierarchical clustering to divide the region where customers are located into a hierarchy of nested regions. The initial routing plan considers known requests and potential requests sampled from known probability distributions. It is created using the search operators of the MA, which in turn use the information obtained from the hierarchical clustering to perform the search. Over the planning horizon, the dispatcher updates the routing plan: Potential requests that were included in the initial routing plan and do not materialize are removed and new requests are processed using the assignation of requests based on nested regions (ARNR). The ARNR procedure is aimed at reducing the number of vehicles considered for serving new requests. It tries to assign the requests among the vehicles that can serve them at low detour costs. The nested regions created in the cartographic processing are used to identify such vehicles. Experimental results show that the proposed MA performs competitively with state-of-the-art heuristics for the VRPTW. The proposed approach to the DVRPTWSC outperforms approaches that do not include potential requests in the initial routing plan. The use of the ARNR procedure significantly reduces the number of vehicles considered for serving new requests, and it yields solutions similar to those obtained when considering all vehicles in operation. The proposed approach performs consistently under three levels of dynamism: low, medium, and high. / Esta dissertação apresenta uma abordagem cartográfica para o problema de roteamento de veículos dinâmico com janelas de tempo e clientes estocásticos (DVRPTWSC, por sua sigla em inglês). Os objetivos considerados são minimizar o tempo total de viagem e maximizar o número de pedidos novos atendidos. Para abordar o DVRPTWSC é necessário resolver o problema de roteamento de veículos com janelas de tempo (VRPTW, por sua sigla em inglês). Assim, para tratar o VRPTW propõe-se um algoritmo memético (MA, por sua sigla em inglês). O MA reduz o espaço de busca usando informação obtida por meio de um procedimento de clusterização, o qual é aplicado aos dados espaciais dos clientes. Para o DVRPTWSC, a abordagem cartográfica é incorporada em um sistema multiagente, no qual um agente roteirizador planeja as rotas para os agentes veículos. O processamento cartográfico é aplicado antes de criar o plano de rotas inicial para o DVRPTWSC. Este procedimento usa clusterização hierárquica para dividir a região onde estão os clientes em uma hierarquia de regiões encaixadas. O plano de rotas inicial considera pedidos conhecidos e pedidos potenciais amostrados de distribuições de probabilidade conhecidas. Para obter o plano de rotas inicial, usam-se os operadores de busca do MA, os quais utilizam a informação obtida da clusterização hierárquica para fazer a busca. Ao longo do horizonte de planejamento, o roteirizador atualiza o plano de rotas: Pedidos potenciais que foram considerados no plano de rotas inicial e que não foram consolidados são removidos e novos pedidos são incluídos usando o procedimento assignation of requests based on nested regions (ARNR). O procedimento ARNR visa reduzir o número de veículos considerados para atender novos pedidos. Para isso, tenta designar os novos pedidos aos veículos disponíveis para o atendimento que possuem os menores custos de desvio da rota pré-determinada. As regiões encaixadas criadas no processamento cartográfico são utilizadas para identificar esses veículos. Para o VRPTW, resultados experimentais mostram que o MA proposto é competitivo com métodos do estado da arte. A abordagem proposta para o DVRPTWSC supera abordagens que não incluem pedidos potenciais no plano de rotas inicial. O uso do procedimento ARNR reduz significativamente o número de veículos considerados para atender novos pedidos, e produz soluções similares às produzidas quando se consideram todos os veículos em operação. A abordagem desenvolvida para o DVRPTWSC tem um desempenho consistente para três níveis de dinamismo: baixo, médio e alto.
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Determinação dos parâmetros do modelo pressão x vazamento para sub-setores da rede de distribuição de água de São Carlos - SP / Determination of the parameters of the pressure x leakage model for sub-sectors of São Carlos cityRodrigo de Oliveira Caliman 02 August 2002 (has links)
As redes de distribuição constituem importantes infra-estruturas por serem responsáveis pelo abastecimento de água à população. Dessa maneira, tanto o projeto, como a operação e a manutenção dessas infra-estruturas devem ser eficientes, visando manter a sustentabilidade do recurso natural distribuído através das mesmas. Devido à idade das redes, pressões excessivas nos condutos e outros fatores, as perdas por vazamento representam, nos dias de hoje, grande parte de toda água bombeada e tratada quimicamente para o consumo populacional. Com o objetivo de minimizar essas perdas, este trabalho visa a determinação dos parâmetros do modelo hidráulico para sub-setores da cidade de São Carlos, onde as perdas por vazamentos mostram-se expressivas. Os referidos parâmetros foram determinados através do modelo inverso de minimização dos desvios entre dados de campo observados e valores simulados por modelo hidráulico, usando algoritmos genéticos (AGs). O estudo constitui parte integrante do projeto intitulado \"controle operacional em subsistema urbano de distribuição de água\", apoiado pelo FINEP, em andamento. / The water supply networks are very important structures for human consumption. This way, the project as well as the operation and maintenance of such systems must be efficient, focusing on keeping the sustainability of this natural resource. Due to the age of the networks, excessive pressure inside the pipes and other factors, leakage nowadays represents a considerable loss of the total pumped and chemically treated water which is to be supplied to the population. Trying to minimize theses losses, this study sets out to determine the parameters for the pressure x leakage model, applying it to sub-sectors of São Carlos city network, SP, where leakage represents a considerable amount. The referred parameters determination is realized through the inverse minimization model of differences between data observed in field and those simulated values by a hydraulic model, using genetic algorithms (GAs).
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Agrupamento de textos utilizando divergência Kullback-Leibler / Texts grouping using Kullback-Leibler divergenceWillian Darwin Junior 22 February 2016 (has links)
O presente trabalho propõe uma metodologia para agrupamento de textos que possa ser utilizada tanto em busca textual em geral como mais especificamente na distribuição de processos jurídicos para fins de redução do tempo de resolução de conflitos judiciais. A metodologia proposta utiliza a divergência Kullback-Leibler aplicada às distribuições de frequência dos radicais (semantemas) das palavras presentes nos textos. Diversos grupos de radicais são considerados, formados a partir da frequência com que ocorrem entre os textos, e as distribuições são tomadas em relação a cada um desses grupos. Para cada grupo, as divergências são calculadas em relação à distribuição de um texto de referência formado pela agregação de todos os textos da amostra, resultando em um valor para cada texto em relação a cada grupo de radicais. Ao final, esses valores são utilizados como atributos de cada texto em um processo de clusterização utilizando uma implementação do algoritmo K-Means, resultando no agrupamento dos textos. A metodologia é testada em exemplos simples de bancada e aplicada a casos concretos de registros de falhas elétricas, de textos com temas em comum e de textos jurídicos e o resultado é comparado com uma classificação realizada por um especialista. Como subprodutos da pesquisa realizada, foram gerados um ambiente gráfico de desenvolvimento de modelos baseados em Reconhecimento de Padrões e Redes Bayesianas e um estudo das possibilidades de utilização de processamento paralelo na aprendizagem de Redes Bayesianas. / This work proposes a methodology for grouping texts for the purposes of textual searching in general but also specifically for aiding in distributing law processes in order to reduce time applied in solving judicial conflicts. The proposed methodology uses the Kullback-Leibler divergence applied to frequency distributions of word stems occurring in the texts. Several groups of stems are considered, built up on their occurrence frequency among the texts and the resulting distributions are taken regarding each one of those groups. For each group, divergences are computed based on the distribution taken from a reference text originated from the assembling of all sample texts, yelding one value for each text in relation to each group of stems. Finally, those values are taken as attributes of each text in a clusterization process driven by a K-Means algorithm implementation providing a grouping for the texts. The methodology is tested for simple toy examples and applied to cases of electrical failure registering, texts with similar issues and law texts and compared to an expert\'s classification. As byproducts from the conducted research, a graphical development environment for Pattern Recognition and Bayesian Networks based models and a study on the possibilities of using parallel processing in Bayesian Networks learning have also been obtained.
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Algoritmo heurístico especializado aplicado ao planejamento da expansão de sistemas de distribuição de energia elétrica / Heuristic algorithm specialized applied to planning the expansion of eletricity distribution systemsBrandt, Marcelo Henrique Manzke 27 June 2016 (has links)
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Previous issue date: 2016-06-27 / In this Master`s Dissertation is presented the development of a specialized heuristic algorithm for planning the expansion of distribution systems. This new heuristic algorithm has the constructive character, because in each iteration goes to search for a new solution to the problem. The algorithm used in this work does not use an objective function with the system bus data and system line data to find a new solution. Another advantage of this algorithm is the technique used to find the final topology, the specialized heuristic algorithm uses destructive technique for finding the final topology, on which, for each iteration, one line that is present in the current system configuration, is removed. To select the line to be removed, the algorithm used a subroutine of a power flow calculation by the Newton Raphson method, and the results obtained are used to compose the sensitivity indicators. Which the established indicators, the algorithm checks violation load service, and if there is no violation, the line is removed from the system and proceeds to the next iteration . This process is performed to find a final topology for the problem with the commitment to find a good solution. The algorithm was used to solve the problem considering testing system known in the specialized literature and the results which were obtained show that the algorithm is robust and fast to determine the final topology for the system. / Neste presente trabalho é apresentado o desenvolvimento de um algoritmo heurístico especializado para o planejamento da expansão de sistemas de distribuição. Este novo algoritmo heurístico possui a característica construtiva, pois a cada iteração vai à busca de uma nova solução para o problema. O algoritmo que é apresentado neste trabalho não utiliza uma função objetivo com as suas restrições para resolver o problema de otimização e sim utiliza parâmetros estabelecidos com os dados de barra e de linha do sistema para encontrar a nova solução. Outro diferencial desse algoritmo é a técnica utilizada para encontrar a topologia final, o algoritmo heurístico especializado utiliza uma técnica destrutiva, ou seja, pressupõe-se que as linhas candidatas à adição no sistema estejam construídas e em cada iteração é proposta a retirada de uma destas linhas do sistema. Para a escolha da linha a ser retirada, o algoritmo utiliza uma sub-rotina de cálculo de fluxo de potência, pelo método Newton Raphson, e os resultados obtidos são utilizados para compor os indicadores de sensibilidade. Com os indicadores estabelecidos é feita a verificação de violação de atendimento de demanda, caso não haja nenhuma violação a linha é retirada do sistema e procede-se para a próxima iteração. Esse processo é executado até se encontrar uma topologia final radial para o problema com o compromisso de encontrar uma solução de boa qualidade. Foram realizados testes computacionais considerando sistemas testes conhecidos através da literatura especializada e os resultados mostram que o algoritmo é robusto e rápido para a determinação da topologia final da rede.
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Desempenho do algoritmo genético com iteração retroviral para otimização de funções com representação real / Performance evaluation of genetic algorithm with retroviral iteration for real-valued functions optimizationFRANCO, Dielle da Silva Corrêa 30 June 2015 (has links)
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Previous issue date: 2015-06-30 / A ideia da infecção viral vem sendo utilizada nos Algoritmos Genéticos (AG) para melhorar a taxa de busca dos algoritmos, superando a convergência prematura por meio do controle da diversidade da população, visto que na natureza a recombinação genética por vírus apresenta alta velocidade de replicação e frequente mutação. [Romano 2009].
A meta-heurística denominada AGRI adotou como fonte de inspiração biológica a família retroviridae, cujos vírus são baseados em RNA e atendem à necessidade de maior variação alélica do AG, visto que o RNA não possui os mecanismos de correção em seu genoma para eliminar o material viral recombinado.
Neste algoritmo, os vírus são tratados como uma população separada da população de indivíduos. A cada infecção, o material genético viral é transmitido verticalmente entre os hospedeiros difundindo trechos de soluções dos vírus com melhor desempenho por toda população.
A diversidade viral é mantida por meio de um mecanismo que substitui todos o vírus fora da taxa de elitismo viral. Nessa técnica, a população viral evolui junto com a população cromossômica, pois os vírus ineficientes são criados a partir do material genético dos indivíduos mais adaptados e de outros genes novos.
O AGRI segue os princípios biológicos em vários aspectos da infecção e multiplicação viral. Por exemplo: cria a primeira população viral sem o material genético da população somática; escolhe aleatoriamente os vírus que irão infectar um indivíduo, possibilitando que parte da população nunca seja infectada por alguns vírus e que certos vírus infectem mais indivíduos. Além disso, a partir da segunda geração do AG, os vírus substituídos são criados com material genético de dois indivíduos, e tem diferentes quantidades de genes.
Nesta abordagem, a maximização do espaço de busca é realizado utilizando três mecanismos: alta variabilidade genética da população viral com tamanhos diferentes dos trechos de soluções; efetivação da infecção apenas quando há um aumento no fitness do indivíduo; e possibilidade de um indivíduo ser infectado por quaisquer dos vírus da população viral.
Para analisar o efeito dos parâmetros da infecção viral do AGRI e seu desempenho em comparação com outras meta-heurísticas bem conceituadas, as seguintes funções de benchmarking relacionadas com problemas de minimização foram selecionadas: F1
(Shifted Sphere Function), F2 (Shifted Schwefel’s Problem), F3 (Shifted Rotated High Conditioned Elliptic Function) e F5 (Schwefel’s Problem 2.6 with Global Optimum on Bounds).
Os resultados mostraram que para funções unimodais propostas, o AGRI tem boa performance em comparação com as outras meta-heurísticas selecionadas podendo alcançar o ótimo global ou boas soluções com poucas iterações. / Viral Infection is used to improve the performance in Genetic Algorithms (GA) by reducing premature convergence through the population diversity control, since viruses presents high replication and mutation rates in the nature.
The metaheuristic called AGRI is inspired biologicaly in a viruses family based on RNA, which provide a high allelic variation to GA, since RNA doesn’t have genoma correction mechanisms to remove re-combined viral genetic material .
In this algorithm, the viruses are a separate population. To each infection, the better performance viruses genomes are transmitted vertically spreading parts of solutions to GA population.
The diversity viral is maintained through a mechanism that substitutes all viruses out of elitism viral rate. In this method, the virus population evolves along with GA population, so the inefficient viruses are created from genetic material of the better adapted individuals and other new genes.
The algorithm AGRI follows biological principles in several viral infection and multiplication aspects. For example: it creates the first viral population without GA population genetic material; it sorts the viral population before infect an individual, making possible some viruses doesn’t infected a part of the population and other viruses infect more individuals. Since GA second-generation, the replaced viruses are created by both individuals genetic material and have different genes quantities.
In this approach, the search space maximization is increased by three mechanisms: high viral population genetic variability by variety of sizes to solutions pieces; infection validation process that confirms the fitness increases in each individual and infection possibility by any viruses in the viral population.
To analyse the AGRI’s viral infection parameters effects and comparate his performance with others high-performing metaheuristics, the following minimization benchmarking are selected: F1 (Shifted Sphere Function), F2 (Shifted Schwefel’s Problem), F3 (Shifted Rotated High Conditioned Elliptic Function) e F5 (Schwefel’s Problem 2.6 with Global Optimum on Bounds).
The results to the functions unimodais proposed showed that AGRI has a good performance in comparison with others metaheuristics reaching in few iterations the global best or good results.
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