O presente trabalho propõe resolver o clássico problema combinatorial conhecido como problema do caixeiro viajante. Foi usado no sistema de otimização de busca do menor caminho uma rede neural recorrente. A topologia de estrutura de ligação das realimentações da rede adotada aqui é conhecida por rede recorrente de Wang. Como regra de treinamento de seus pesos sinápticos foi adotada a técnica de perturbação simultânea com aproximação estocástica. Foi elaborado ainda uma minuciosa revisão bibliográfica sobre todos os temas abordados com detalhes sobre a otimização multivariável com perturbação simultânea. Comparar-se-á também os resultados obtidos aqui com outras diferentes técnicas aplicadas no problema do caixeiro viajante visando propósitos de validação. / This work proposes to solve the classic combinatorial optimization problem known as traveling salesman problem. A recurrent neural network was used in the system of optimization to search the shorter path. The structural topology linking the feedbacks of the network adopted here is known by Wang recurrent network. As learning rule to find the appropriate values of the weights was used the simultaneous perturbation with stochastic approximation. A detailed bibliographical revision on multivariable optimization with simultaneous perturbation is also described. Comparative results with other different techniques applied to the traveling salesman are still presented for validation purposes.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:47:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GivanaldoRS.pdf: 1524067 bytes, checksum: d73e18e4ae3a0bffab7711efc808bffa (MD5) Previous issue date: 2006-05-19 / Combinatorial optimization problems have the goal of maximize or minimize functions defined over a finite domain. Metaheuristics are methods designed to find good solutions in this finite domain, sometimes the optimum solution, using a subordinated heuristic, which is modeled for each particular problem. This work presents algorithms based on particle swarm optimization (metaheuristic) applied to combinatorial optimization problems: the Traveling Salesman Problem and the Multicriteria Degree Constrained Minimum Spanning Tree Problem. The first problem optimizes only one objective, while the other problem deals with many objectives. In order to evaluate the performance of the algorithms proposed, they are compared, in terms of the quality of the solutions found, to other approaches / Os problemas de otimiza??o combinat?ria t?m como objetivo maximizar ou minimizar uma fun??o definida sobre um certo dom?nio finito. J? as metaheur?sticas s?o procedimentos destinados a encontrar uma boa solu??o, eventualmente a ?tima, consistindo na aplica??o de uma heur?stica subordinada, a qual tem que ser modelada para cada problema espec?fico. Este trabalho apresenta algoritmos baseados na t?cnica de otimiza??o por nuvem de part?culas (metaheur?stica) para dois problemas de otimiza??o combinat?ria: o Problema do Caixeiro Viajante e o Problema da ?rvore Geradora M?nima Restrita em Grau Multicrit?rio. O primeiro ? um problema em que apenas um objetivo ? otimizado, enquanto o segundo ? um problema que deve lidar com m?ltiplos objetivos. Os algoritmos propostos s?o comparados a outras abordagens para o mesmo problema em quest?o, em termos de qualidade de solu??o, a fim de verificar a efici?ncia desses algoritmos

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:53:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FabioFCF.pdf: 875120 bytes, checksum: 089fb9e8e722351411a9dbd3d86bbef4 (MD5) Previous issue date: 2006-05-19 / The Combinatorial Optimization is a basic area to companies who look for competitive advantages in the diverse productive sectors and the Assimetric Travelling Salesman Problem, which one classifies as one of the most important problems of this area, for being a problem of the NP-hard class and for possessing diverse practical applications, has increased interest of researchers in the development of metaheuristics each more efficient to assist in its resolution, as it is the case of Memetic Algorithms, which is a evolutionary algorithms that it is used of the genetic operation in combination with a local search procedure. This work explores the technique of Viral Infection in one Memetic Algorithms where the infection substitutes the mutation operator for obtaining a fast evolution or extinguishing of species (KANOH et al, 1996) providing a form of acceleration and improvement of the solution . For this it developed four variants of Viral Infection applied in the Memetic Algorithms for resolution of the Assimetric Travelling Salesman Problem where the agent and the virus pass for a symbiosis process which favored the attainment of a hybrid evolutionary algorithms and computational viable / A Otimiza??o Combinat?ria ? uma ?rea fundamental para empresas que buscam vantagens competitivas nos diversos setores produtivos, e o Problema do Caixeiro Viajante Assim?trico, o qual se classifica como um dos mais importantes problemas desta ?rea, devido a ser um problema da classe NP-dif?cil e tamb?m por possuir diversas aplica??es pr?ticas, tem despertado interesse de pesquisadores no desenvolvimento de Metaheur?sticas cada vez mais eficientes para auxiliar na sua resolu??o, como ? o caso do Algoritmo Mem?tico, o qual ? um algoritmo evolutivo que se utiliza dos operadores gen?ticos em combina??o com um procedimento de busca local. Este trabalho explora a t?cnica de Infec??o Viral em um Algoritmo Mem?tico, onde a infec??o substitui o operador de muta??o por conseguir uma r?pida evolu??o ou extin??o de esp?cies (KANOH et al., 1996), proporcionando uma forma de acelera??o e melhoria da solu??o. Para isto se desenvolveu quatro variantes de Infec??o Viral aplicadas no Algoritmo Mem?tico para resolu??o do Problema do Caixeiro Viajante Assim?trico, onde o agente e o v?rus passam por um processo de Simbiose, as quais favoreceram a obten??o de um algoritmo evolutivo h?brido e computacionalmente vi?vel

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IloneideCOR.pdf: 1010601 bytes, checksum: 76bbc04aa0a456f079121fb0d750ea74 (MD5) Previous issue date: 2005-03-03 / The problems of combinatory optimization have involved a large number of researchers in search of approximative solutions for them, since it is generally accepted that they are unsolvable in polynomial time. Initially, these solutions were focused on heuristics. Currently, metaheuristics are used more for this task, especially those based on evolutionary algorithms. The two main contributions of this work are: the creation of what is called an -Operon- heuristic, for the construction of the information chains necessary for the implementation of transgenetic (evolutionary) algorithms, mainly using statistical methodology - the Cluster Analysis and the Principal Component Analysis; and the utilization of statistical analyses that are adequate for the evaluation of the performance of the algorithms that are developed to solve these problems. The aim of the Operon is to construct good quality dynamic information chains to promote an -intelligent- search in the space of solutions. The Traveling Salesman Problem (TSP) is intended for applications based on a transgenetic algorithmic known as ProtoG. A strategy is also proposed for the renovation of part of the chromosome population indicated by adopting a minimum limit in the coefficient of variation of the adequation function of the individuals, with calculations based on the population. Statistical methodology is used for the evaluation of the performance of four algorithms, as follows: the proposed ProtoG, two memetic algorithms and a Simulated Annealing algorithm. Three performance analyses of these algorithms are proposed. The first is accomplished through the Logistic Regression, based on the probability of finding an optimal solution for a TSP instance by the algorithm being tested. The second is accomplished through Survival Analysis, based on a probability of the time observed for its execution until an optimal solution is achieved. The third is accomplished by means of a non-parametric Analysis of Variance, considering the Percent Error of the Solution (PES) obtained by the percentage in which the solution found exceeds the best solution available in the literature. Six experiments have been conducted applied to sixty-one instances of Euclidean TSP with sizes of up to 1,655 cities. The first two experiments deal with the adjustments of four parameters used in the ProtoG algorithm in an attempt to improve its performance. The last four have been undertaken to evaluate the performance of the ProtoG in comparison to the three algorithms adopted. For these sixty-one instances, it has been concluded on the grounds of statistical tests that there is evidence that the ProtoG performs better than these three algorithms in fifty instances. In addition, for the thirty-six instances considered in the last three trials in which the performance of the algorithms was evaluated through PES, it was observed that the PES average obtained with the ProtoG was less than 1% in almost half of these instances, having reached the greatest average for one instance of 1,173 cities, with an PES average equal to 3.52%. Therefore, the ProtoG can be considered a competitive algorithm for solving the TSP, since it is not rare in the literature find PESs averages greater than 10% to be reported for instances of this size. / Os problemas de otimiza??o combinat?ria t?m envolvido um grande n?mero de pesquisadores na busca por solu??es aproximativas para aqueles, desde a aceita??o de que eles s?o considerados insol?veis em tempo polinomial. Inicialmente, essas solu??es eram focalizadas por meio de heur?sticas. Atualmente, as metaheur?sticas s?o mais utilizadas para essa tarefa, especialmente aquelas baseadas em algoritmos evolucion?rios. As duas principais contribui??es deste trabalho s?o: a cria??o de uma heur?stica, denominada Operon, para a constru??o de cadeias de informa??es necess?rias ? implementa??o de algoritmos transgen?ticos (evolucion?rios) utilizando, principalmente, a metodologia estat?stica - An?lise de Agrupamentos e An?lise de Componentes Principais -; e a utiliza??o de an?lises estat?sticas adequadas ? avalia??o da performance de algoritmos destinados ? solu??o desses problemas. O Operon visa construir, de forma din?mica e de boa qualidade, cadeias de informa??es a fim de promover uma busca -inteligente- no espa?o de solu??es. O Problema do Caixeiro Viajante (PCV) ? focalizado para as aplica??es que s?o realizadas com base num algoritmo transgen?tico, denominado ProtoG. Prop?e-se, tamb?m, uma estrat?gia de renova??o de parte da popula??o de cromossomos indicada pela ado??o de um limite m?nimo no coeficiente de varia??o da fun??o de adequa??o dos indiv?duos, calculado com base na popula??o. S?o propostas tr?s an?lises estat?sticas para avaliar a performance de algoritmos. A primeira ? realizada atrav?s da An?lise de Regress?o Log?stica, com base na probabilidade de obten??o da solu??o ?tima de uma inst?ncia do PCV pelo algoritmo em teste. A segunda ? realizada atrav?s da An?lise de Sobreviv?ncia, com base numa probabilidade envolvendo o tempo de execu??o observado at? que a solu??o ?tima seja obtida. A terceira ? realizada por meio da An?lise de Vari?ncia n?o param?trica, considerando o Erro Percentual da Solu??o (EPS) obtido pela percentagem em que a solu??o encontrada excede a melhor solu??o dispon?vel na literatura. Utiliza-se essa metodologia para a avalia??o da performance de quatro algoritmos, a saber: o ProtoG proposto, dois algoritmos mem?ticos e um algoritmo Simulated Annealing. Foram realizados seis experimentos, aplicados a sessenta e uma inst?ncias do PCV euclidiano, com tamanhos de at? 1.655 cidades. Os dois primeiros experimentos tratam do ajuste de quatro par?metros utilizados no algoritmo ProtoG, visando melhorar a performance do mesmo. Os quatro ?ltimos s?o utilizados para avaliar a performance do ProtoG em compara??o aos tr?s algoritmos adotados. Para essas sessenta e uma inst?ncias, conclui-se, sob testes estat?sticos, que h? evid?ncias de que o ProtoG ? superior a esses tr?s algoritmos em cinq?enta inst?ncias. Al?m disso, para as trinta e seis inst?ncias consideradas nos tr?s ?ltimos experimentos, nos quais a avalia??o da performance dos algoritmos foi realizada com base no EPS, observou-se que o ProtoG obteve EPSs m?dios menores que 1% em quase metade das inst?ncias, tendo atingido a maior m?dia para uma inst?ncia composta por 1.173 cidades, com EPS m?dio igual a 3,52%. Logo, o ProtoG pode ser considerado um algoritmo competitivo para solucionar o PCV, pois n?o ? raro serem reportados, na literatura, EPSs m?dios maiores que 10% para inst?ncias desse porte.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:26:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoaoSSN.pdf: 5224762 bytes, checksum: 4021177e0509af10223ad40751ece2f0 (MD5) Previous issue date: 2009-07-10 / The present essay shows strategies of improvement in a well succeded evolutionary metaheuristic to solve the Asymmetric Traveling Salesman Problem. Such steps consist in a Memetic Algorithm projected mainly to this problem. Basically this improvement applied optimizing techniques known as Path-Relinking and Vocabulary Building. Furthermore, this last one has being used in two different ways, in order to evaluate the effects of the improvement on the evolutionary metaheuristic. These methods were implemented in C++ code and the experiments were done under instances at TSPLIB library, being possible to observe that the procedures purposed reached success on the tests done / O presente trabalho prop?e estrat?gias de melhoria em uma bem sucedida metaheur ?stica evolucionaria para a resolu??o do Problema do Caixeiro Viajante Assim?trico. Tal procedimento consiste em um algoritmo mem?tico projetado especificamente para esse problema. Essas melhorias t?m por base a aplica??o de t?cnicas de otimiza??o conhecidas como Path-Relinking e Vocabulary Building, sendo essa ?ltima t?cnica utilizada de dois modos distintos, com o intuito de avaliar os efeitos de melhoria sobre a metaheur?stica evolucion?ria empregada. Os m?todos propostos foram implementados na linguagem de programa??o C++ e os experimentos computacionais foram realizados sobre inst?ncias disponibilizadas na biblioteca TSPLIB, tornando poss?vel observar que os procedimentos propostos alcan?aram ?xito nos testes realizados

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-03-02T23:39:14Z No. of bitstreams: 1 BrennerHumbertoOjedaRios_DISSERT.pdf: 2438215 bytes, checksum: 3e559bfdaf797a4b9164e336ebd13429 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-03-13T18:44:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 BrennerHumbertoOjedaRios_DISSERT.pdf: 2438215 bytes, checksum: 3e559bfdaf797a4b9164e336ebd13429 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-13T18:44:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BrennerHumbertoOjedaRios_DISSERT.pdf: 2438215 bytes, checksum: 3e559bfdaf797a4b9164e336ebd13429 (MD5) Previous issue date: 2018-02-02 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / O Problema do Caixeiro Viajante com Aluguel de Carros, ou simplesmente Problema do Caixeiro Alugador (PCA), ? uma generaliza??o do cl?ssico Problema do Caixeiro Viajante (PCV) onde seu tour de visitas pode ser decomposto em caminhos cont?guos que podem ser percorridos com diferentes carros alugados. O objetivo ? determinar o circuito hamiltoniano que resulte em um custo final m?nimo, considerando a penaliza??o paga em cada troca de ve?culos no tour. A penaliza??o ? o custo de retornar o carro at? a cidade onde foi alugado. O PCA est? classificado como um problema NP-dif?cil. O presente trabalho estuda a variante mais usada na literatura do PCA que ?: completo, total, irrestrito, sem repeti??o, livre e sim?trico. O foco da pesquisa s?o os procedimentos h?bridos que combinam meta-heur?sticas e m?todos baseados na Programa??o Linear. S?o hibridizados: algoritmos cient?ficos (ScA), descida em vizinhan?a vari?vel (VND), busca local adaptativa (ALSP) e uma nova variante do ALSP chamada busca local adaptativa iterativa (IALSP). As seguintes t?cnicas s?o propostas para lidar com o PCA: ScA+ALSP, ScA+IALSP e ScA+VND+IALSP. ? proposto um modelo de programa??o inteira mista para o PCA o qual ? usado no ALSP e no IALSP. Testes n?o param?tricos s?o usados para comparar os algoritmos em um conjunto de inst?ncias da literatura. / The Traveling Car Renter Salesman Problem, or simply Traveling Car Renter Problem (CaRS), is a generalization of the Traveling Salesman Problem (TSP) where the tour can be decomposed into contiguous paths that are traveled by different rented cars. The objective is to construct a minimal cost Hamiltonian circuit, considering the penalty paid for changing cars in the tour. This penalty is the cost of returning a car to the city where it was rented. CaRS is classified as an NP-hard problem. This work studies the CaRS version classified as: complete, total, unrestricted, with no repetition, free and symmetric. This research is focused on hybrid procedures that combine metaheuristics and methods based on Linear Programming (LP). The following methods were investigated: scientific algorithms (ScA), variable neighborhood descent (VND), adaptive local search (ASLP) and a new variant of ALSP called iterated adaptive local search (IALSP). The following techniques are proposed to deal with CaRS: ScA+ALSP, ScA+IALSP and ScA+VND+IALSP. A mixed integer programming model is proposed for CaRS which was used in the ALSP and IALSP. Non-parametric tests were used to compare the algorithms within a set of instances from the literature.

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:53:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alex_Oliveira_Barradas_Filho.pdf: 1833807 bytes, checksum: f4a31a4d5e0c90f7f20cbb33ab6b1176 (MD5) Previous issue date: 2009-12-19 / FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA E AO DESENVOLVIMENTO CIENTIFICO E TECNOLÓGICO DO MARANHÃO / The commercialization of petroleum derivates, natural gas and biofuel is an activity that needs constant monitoring and tracking. The ANP (National Agency of Petroleum, Natural Gas and Biofuel) is responsible for ensuring the products quality generated by the oil industry. However, to act effectively, ANP has established an agreement authorizing LAPQAP / UFMA (Laboratory of Analysis and Research in Analytical Chemistry of Petroleum from UFMA) to be ANP representative in the State of Maranhão. It is proposed in this work to semiautomate part of the Fuels Sample Collection process, aiming to simplify the tasks currently performed by the laboratory analysts and increase the number of stations surveyed, in order to decrease the incidence of irregularities present in fuels comertialized in Maranhão. For this, it was developed a prototype called S-Rota responsible of drawing lines between the starting point, UFMA, and the gasoline, using concepts related to Graph Theory, Traveling Salesman Problem, Ant Colony and WebSIG. / A comercialização de derivados de petróleo, gás natural e biocombustível é uma atividade que necessita, constantemente, de fiscalização e monitoramento. A ANP (Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustível) é responsável em garantir a qualidade dos produtos gerados pela indústria do petróleo. No entanto, para atuar com eficiência, a ANP estabeleceu um convênio que autoriza ao LAPQAP / UFMA (Laboratório de Análise e Pesquisa em Química Analítica do Petróleo da UFMA) representá-la no Estado do Maranhão. Propõe-se, neste trabalho, semiautomatizar parte do processo de Coleta das Amostras de Combustíveis almejando simplificar as tarefas, atualmente, executadas pelos analistas do laboratório e ampliar a quantidade de postos vistoriados visando diminuir o índice de irregularidades presentes nos combustíveis comercializados no Maranhão. Para tanto, se desenvolveu um protótipo denominado S-Rota responsável em elaborar circuitos entre o ponto de partida, a UFMA, e os postos de combustíveis revendedores que aborda conceitos relacionados à Teoria dos Grafos, Problema do Caixeiro Viajante, Colônias de Formigas e WebSIG.