CAPES / Este trabalho apresenta a aplicação dos métodos de otimização por enxame de partículas e por colônia de formigas na otimização dos parâmetros de um controlador não linear de estrutura variável baseado em um controlador de variância mínima generalizada. Este controlador é composto por duas parcelas distintas: uma parcela linear e outra não linear. A parcela não linear do controlador apresenta dois parâmetros que afeta diretamente o comportamento do controlador e tais parâmetros são obtidos de maneira empírica. As metaheurísticas foram aplicadas para se obter os valores otimizados destes parâmetros. Foi considerada uma função custo que leva em consideração o erro de rastreamento e a variação da ação de controle. Um exemplo numérico do projeto deste controlador também é apresentado. O controlador otimizado foi experimentado em três plantas reais: controle de velocidade de um servomecanismo, controle de nível e controle de vazão em uma planta didática industrial. Os resultados obtidos enfatizam a melhora do desempenho do controlador com os parâmetros otimizados. Também é apresentada a comparação do desempenho deste controlador com um controlador PI. / This work presents the application of particle swarm optimization and ant colony optimization in the parameters optimization of a non-linear controller with variable structure based on generalized minimum variance control. This controller is composed of two parts: linear and non-linear. The non-linear term of the controller consists of two parameters that directly affects the control action, and are obtained by trial and error. Metaheuristic methods were applied to find out the optimized values of these parameters. The cost function used in metaheuristic methods takes account the error and the control signal. A numerical example of the design of this controller is also presented. Three practical experiments were considered: a servomechanism velocity control and two control loops in a didactic industrial plant, level and flow control. Experimental results emphasize the improvement of the system performance when the optimization methods are applied. A comparision with PI controller is shown.

CAPES / Este trabalho apresenta a aplicação dos métodos de otimização por enxame de partículas e por colônia de formigas na otimização dos parâmetros de um controlador não linear de estrutura variável baseado em um controlador de variância mínima generalizada. Este controlador é composto por duas parcelas distintas: uma parcela linear e outra não linear. A parcela não linear do controlador apresenta dois parâmetros que afeta diretamente o comportamento do controlador e tais parâmetros são obtidos de maneira empírica. As metaheurísticas foram aplicadas para se obter os valores otimizados destes parâmetros. Foi considerada uma função custo que leva em consideração o erro de rastreamento e a variação da ação de controle. Um exemplo numérico do projeto deste controlador também é apresentado. O controlador otimizado foi experimentado em três plantas reais: controle de velocidade de um servomecanismo, controle de nível e controle de vazão em uma planta didática industrial. Os resultados obtidos enfatizam a melhora do desempenho do controlador com os parâmetros otimizados. Também é apresentada a comparação do desempenho deste controlador com um controlador PI. / This work presents the application of particle swarm optimization and ant colony optimization in the parameters optimization of a non-linear controller with variable structure based on generalized minimum variance control. This controller is composed of two parts: linear and non-linear. The non-linear term of the controller consists of two parameters that directly affects the control action, and are obtained by trial and error. Metaheuristic methods were applied to find out the optimized values of these parameters. The cost function used in metaheuristic methods takes account the error and the control signal. A numerical example of the design of this controller is also presented. Three practical experiments were considered: a servomechanism velocity control and two control loops in a didactic industrial plant, level and flow control. Experimental results emphasize the improvement of the system performance when the optimization methods are applied. A comparision with PI controller is shown.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:33:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 projeto de dissertacao banestes.pdf: 405648 bytes, checksum: 123869407ef32303b7f08104239d0c73 (MD5) Previous issue date: 2009-08-26 / The multi-mode resource constrained project scheduling problem (MMRCPSP), is an extension of the resource constrained project scheduling problem (RCPSP), where the activities should be implemented in one of their modes, respecting their precedence and resource constraints. The difficulty of solving the problem, due to its complexity, together with its great practical applicability, because several problem of various areas can be solved by MMRCPSP, have attracted the attention of researchers which has developed several methods to solve the same. In this work two procedures have been proposed, one based on the metaheuristic Simulated Annealing (Simulated Annealing) and the other on Variable Neighborhood Search (Search in Variable Neighborhood), testing them, with instances of the library PSPLIB to verify the quality of the results / O problema de escalonamento de projetos com restrição de recursos e múltiplos modos de processamento, em inglês multi-mode resource-constrained project scheduling problem (MMRCPSP), é uma extensão do problema de escalonamento de projetos com restrição de recursos, resource-constrained project scheduling problem (RCPSP), onde as atividades devem ser executadas em um dos seus modos disponíveis, respeitando suas restrições de precedência e disponibilidade dos recursos renováveis e não renováveis. A inerente dificuldade da resolução do problema, dada a sua complexidade, junto com a sua grande aplicabilidade prática, pois diversos problemas de várias áreas podem ser resolvidos via MMRCPSP, tem atraído a atenção de pesquisadores que vem desenvolvendo vários métodos para a resolução do mesmo. Neste trabalho dois procedimentos de resolução foram propostos, um baseado na metaheurística Simulated Annealing (Recozimento Simulado) e o outro em Variable Neighborhood Search (Busca em Vizinhança Variável), testando-os com as instâncias da biblioteca PSPLIB para se verificar a qualidade das respostas obtidas.

Orientador: Raul Vinhas Ribeiro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-06T02:43:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AraujoNeto_FranciscoCiliaode_M.pdf: 1886300 bytes, checksum: 7f7be0f39b44f4f0126206eb89016e20 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Com o amadurecimento da tecnologia de multiplexação por comprimentos de onda ¿ WDM (Wavelength Division Multiplexing) e a crescente popularização de aplicações multidifusão, como teleconferência, o suporte a esse tipo de transmissão na camada WDM é um tópico importante a ser estudado. Uma particularidade no roteamento de comunicações multidifusão, devido ao alto custo, é o limite no número de comutadores (switches) capazes de dividir o sinal de luz para mais de um destino. Esse limite introduz o problema de alocação desse tipo de comutador nos nós da rede de forma a facilitar o roteamento multidifusão. Além de considerações sobre o aspecto topológico da rede, outras particularidades do problema de roteamento e alocação de comprimentos de onda são as degenerações da camada física da rede óptica, que proporcionam algumas restrições de potência no sinal óptico. Esse trabalho apresenta uma heurística para solução de dois problemas. O problema de alocação de divisores do sinal de luz (splitters), de roteamento e de alocação de comprimento de onda para comunicações multidifusão e o problema de roteamento e alocação de comprimentos de onda considerando restrições de potência na camada física da rede óptica. Experimentos indicam que a heurística proposta apresenta um bom compromisso entre rapidez e qualidade de solução / Abstract: Due to the WDM (Wavelength Division Multiplexing) technology maturity and the growing popularization of multicast applications, such as teleconference, the support to this type of transmission in WDM layer must be exploited. An issue in routing multicast connections, due to the high cost, is the limited number of switches capable of divide the light signal to more than one destination. This limit introduces the allocation problem of these kind of switches in the nodes of network with objective of facilitate the multicast routing. Despite these topologic issues of the network, other particularities of the routing and wavelength assignment problem are the power issues in the physical layer, which take some power restrictions in optical signal. This work presents a heuristic to solve two problems. The problem of Splitter placement, multicast routing and wavelength assignment and the problem of routing and wavelength assignment with power issues in physical layer in optical network. Experiments indicate that the heuristic presents a good tradeoff between quality and time solution / Mestrado / Automação / Mestre 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 2018-08-10T19:15:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FrancaFilho_MoacirFelizardode_D.pdf: 1342634 bytes, checksum: 4855202b36314e8c55f20746c709054e (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Este trabalho é dedicado à programação de tarefas em máquinas paralelas. Dois ambientes são considerados. No primeiro, as máquinas são idênticas e o objetivo é a minimização da soma ponderada de custos de atraso. Todas as tarefas estão disponíveis para processamento no início do horizonte de programação e a cada uma são associadas uma data de entrega e uma penalização por atraso específicas. No segundo, as máquinas são não relacionadas e o objetivo é a minimização da soma ponderada de custos de avanço e de atraso. Instantes de liberação, datas de entrega, penalizações por avanço e por atraso são específicos para cada tarefa. Em ambos, as transições entre tarefas requerem tempos de preparação dependentes da seqüência de processamento. Os problemas são resolvidos por meio de GRASP e Busca Tabu. Memória de longo prazo é empregada para melhorar o desempenho das duas metaheurísticas. No GRASP, soluções de elite influenciam a fase construtiva. Na Busca Tabu, estratégias de diversificação e de intensificação fazem uso direto das soluções de elite e também de freqüências de residência. Como pós-otimização, nas duas metaheurísticas, realizam-se religações de caminhos entre as soluções de elite / Abstract: This work is dedicated to the scheduling of a set of jobs in parallel machines. Two scenarios are considered. In the first one, the machines are identical and the objective is the minimization of the weighted sum of tardiness costs. All jobs are ready for processing at the beginning of the scheduling horizon and to each one is associated a due date and a tardiness penalty. In the second scenario, the machines are non-related and the objective is the minimization of the weighted sum of earliness and tardiness costs. Ready times, due dates, earliness and tardiness penalties are specifics to each job. In both problems, the transitions between jobs require sequence dependent setup times. The problems are solved using GRASP and Tabu Search. Long term memory is applied to improve the performance of the metaheuristics. A set of elite solutions are used to influence the constructive phase in GRASP. In Tabu Search, diversification and intensification strategies make direct use of the elite solutions, as well of residence frequences. Path relinking between the elite solutions is used as a post-optimization approach / Doutorado / Automação / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Carlos Alberto Bandeira Guimarães / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-19T08:42:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vecchini_DaltonCherubim_M.pdf: 2675188 bytes, checksum: c6d42c6c743a4bf310db50ca2ef591df (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Os problemas dinâmicos de roteirização de veículos com janela de tempo (DVRPTW), derivados dos clássicos problemas de roteirização de veículos (VRP), são conhecidos e estudados há muito tempo. Devido ao barateamento das tecnologias de comunicação, de mapas digitais, a computadores mais rápidos e a sua relevância no dia a dia das empresas de transporte, o interesse da comunidade científica em solucioná-los vem ganhando maior importância e atenção.Este trabalho estuda as características dos DVRPTW e os tipos de abordagem para sua solução.Posteriormente é estabelecida uma estratégia de abordagem e aplicada uma heurística a um caso prático extraído do levantamento em campo em uma empresa de transporte de carga seca e fracionada na cidade de São Paulo, com o objetivo de reduzir o tempo de atendimento das coletas dinâmicas. Finalmente são realizados comparativos entre a prática e o simulado focando na avaliação do tempo de atendimento, distância percorrida e tempo de processamento / Abstract: The problems of dynamic vehicle routing with time window (DVRPTW), derived from the classic vehicle routing problem (VRP), are well known and studied for a long time. Due to cheapening of communication technologies, digital maps, faster computers and its relevance in everyday transport companies, the scientific community's interest in solve them is gaining greater importance and attention. This study shows the characteristics of DVRPTW and the types of approach to its solution. Later it is established a strategy and implemented an heuristic approach to a practical case taken from the field survey in a business of transporting dry cargo and fractionated in São Paulo, aiming to reduce the handling time of dynamics pickups. Finally comparisons are made between the practice and simulated focusing on the evaluation of service time, distance and time processing / Mestrado / Transportes / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Jacques Wainer / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-20T14:02:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tampelini_LeonardoGarcia_M.pdf: 834632 bytes, checksum: b0f1d3f3d777417870d8ddd0d317ab8e (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Com a disseminação de tecnologias de gerenciamento empresarial, empresas procuram promover serviços mais ágeis e de maior qualidade. Neste contexto, áreas como gerenciamento de workflow vêm contribuindo para uma melhor organização na distribuição de tarefas. A aproximação da área de escalonamento com workflow demonstra um grande potencial para atender tais requisitos; porém, uma escassez de trabalhos voltados ao tratamento de estruturas de roteamento paralelas, comumente encontradas em modelos de workflow, é perceptível na literatura de escalonamento. Este trabalho tem por objetivo aproximar essas duas áreas apresentando três novas abordagens de escalonamento voltadas à ordenação de casos dentro de estruturas de roteamento paralelas (AND). Para alcançar tal objetivo, um conjunto de simuladores foi implementado representando o ambiente dinâmico de workflow, suas incertezas, bem como os diferentes cenários onde estruturas do tipo AND podem ocorrer. O desempenho de tais políticas foi comparado com regras amplamente utilizadas em sistemas de workflow, como FIFO (First In First Out), EDD (Earliest Due Date) e SPT (Shortest Processing Time). A análise dos resultados foi efetivada por meio de uma análise de variância (ANOVA) juntamente com o teste de Tukey. Os resultados mostram que é mais vantajoso utilizar técnicas específicas para estrutura de roteamento AND do que apenas aplicar as técnicas mais utilizadas / Abstract: With the dissemination of business management technologies, companies look for to promoting faster services with higher quality. In this context, areas such as workflow management have contributed to a better organization in the distribution of tasks. The approach between scheduling area and workflow area shows great potential to attend these requirements, but a lack of studies directed to the treatment of parallel routing structures, commonly found in workflow models, is apparent escalation in the literature about scheduling. This work aims to approximate these two areas, presenting three new scheduling approaches, directed to the raging of the cases within routing structures parallel (AND). To reach this objective a set of simulators was implemented, representing the dynamic workflow environment, their uncertainties, as well as the different scenarios where that structures such as AND may occur. The performance of these politics was compared with rules widely used in workflow systems, such as FIFO (First In First Out), EDD (Earliest Due Date) and SPT (Shortest Processing Time). The results show that it is more advantageous to use techniques focused on AND routing structure than only apply the most utilized ones / Mestrado / Ciência da Computação / Mestre em Ciência da Computação

Orientador : Paulo Morelato França / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-02T00:48:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_AlyssonMachado_M.pdf: 694166 bytes, checksum: 446bf3769d5078fa5450d0342397fc40 (MD5) Previous issue date: 2002 / Mestrado

Orientador : Raul Vinhas Ribeiro / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-03T14:22:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Campos_GustavoAugustoLimade_D.pdf: 7056227 bytes, checksum: 5d6949fdd7399b8c849965addcf49de3 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Este trabalho apresenta uma abordagem estratégica e computacional para o problema de investimento em novas tecnologias de manufatura. Esta abordagem serve para ajudar na decisão em que tecnologia investir e na justificação das despesas para os donos ou financiadores de uma companhia de manufatura. Ela consiste em um Sistema Orientado por Metas Nebulosas (SOMN) e um método de busca heurística programado em um computador, capaz de escolher entre novas tecnologias alternativas e de projetar configurações que satisfaçam os objetivos da companhia. As informações de entrada do SOMN são conjuntos nebulosos e representam as posições corrente e desejada de competitividade da companhia em um ambiente mercado-produto. As informações que o sistema mantém internamente em memória são relações nebulosas e representam os efeitos do investimento em novas tecnologias, descritos em termos de mudanças nas posições. As informações de saída são as escolhas ou os projetos gerados pelo sistema. Nos testes realizados, o SOMN foi capaz de lidar com a subjetividade predominante nas abordagens estratégicas para o problema de investimento, escolheu entre novas tecnologias e projetou configurações satisfatórias / Abstract: This investigation describes a computer strategic approach to the new manufacturing investment problem. This approach serves to help in the decision about which technologies to invest and in the justification of expenditures to the owners, ar to the financiers, of a company. It consists in a Fuzzy Goal-Seeking System (SOMN) and a heuristic search method in a computer, which is able to malce a choice between alternative new manufacturing technologies and to design configurations satisfying the objectives of the company. The input informations to the SOMN are fuzzy sets and represent the actual and desired competitive position of a company in some market-product environment. The informations maintained internally by the system are fuzzy relations and represent the investment effects, described in tenos of changes in the positions. The output informations are the choices and the designs generated by the system. In the tests that were carried out, the SOMN was able to deal with the subjectivities that prevail in the strategic approaches to the problem, choosing and to designing satisfactory configurations / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador : Vinicius Amaral Armentano / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-03T14:28:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_RodrigoMoreira_M.pdf: 6710938 bytes, checksum: 15412b36523f97788649863056960796 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: A área de otimização combinatória multiobjetivo tem despertado crescente interesse pela sua importância prática e pela necessidade de desenvolver métodos eficientes que forneçam uma boa aproximação das soluções ótimas de Pareto. Neste trabalho é abordado o problema de seqüenciamento de tarefas em uma máquina com tempos de processamento dependentes da seqüência, datas de entrega e duas medidas de desempenho: soma do atrasos das tarefas e tempo total para processar todas as tarefas, também chamado de makespan. A minimização do makespan é equivalente à minimização do comprimento da rota no problema do caixeiro viajante assimétrico. Diversas heurísticas construtivas para cada critério propostas na literatura foram adaptadas para gerar um conjunto inicial de soluções não dominadas. Este conjunto é utilizado como partida em um método de busca em vizinhança com múltiplos recomeços. Vários tipos de vizinhanças foram testados, bem como diferentes estratégias de implementação de uma busca local multiobjetivo. Uma versão do método é testada em problemas pequenos, onde as soluções ótimas de Pareto são obtidas por enumeração completa. Para problemas grandes testa-se o desempenho relativo de diversas versões do método, e compara-se a qualidade das soluções que minimizam cada objetivo individualmente com a qualidade das soluções geradas por algoritmos mono-objetivos propostos recentemente na literatura / Abstract: The area of multio~ve combinatorial optimization has attracted the attention of researchers due to its practical importance and the need to develop efficient methods that yield a good approximation of the Pareto optimal solutions. This work addresses the sequencing of jobs in a single machine with sequence dependent setup times, due dates and two performance measures: the sum of job tardiness and the total time to process all jobs, also known as makespan. The minimization of the makespan is equivalent to the minimization of the tour length for the asymmetric traveling salesman problem. Several constructive heuristics proposed for each criterion in the literature were adapted to generate an initial set of nondominated solutions. This set is used to start a neighborhood search method with multiple restarts. Various neighborhood types were tested, as well as different strategies of implementing a multiobjective local search. A version of the method is tested for small problems, where the optimal Pareto solutions are obtained by complete enumeration. For larger problems, the relative performance of versions of the method is evaluated, and the quality of the solutions that minimize each objective is compared with the solutions generated by single-objective algorithms recently proposed in the literature / Mestrado / Automação / Mestre em Engenharia Elétrica