Submitted by Filipe dos Santos (fsantos@pucsp.br) on 2018-10-19T11:51:51Z No. of bitstreams: 1 Rafael Emídio Murata Rodrigues.pdf: 1071545 bytes, checksum: 468e0f7e27e278e12eed0dd52f4198cc (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-19T11:51:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rafael Emídio Murata Rodrigues.pdf: 1071545 bytes, checksum: 468e0f7e27e278e12eed0dd52f4198cc (MD5) Previous issue date: 2018-08-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In our lives, we constantly move in streets and neighborhoods. In general, we consider time and (or distance) when planning the route. However, their solutions may face complex problems arising from the different possibilities of solutions. Similar to route planning, the Vehicle Routing Problem was introduced by George B. Dantzig and John H. Ramser in 1959 and consists of delivering gasoline to several fuel stations; at first a mathematical proposal, later became an algorithmic approach, for planning of routes of delivery of products in an optimized way (searching the "shortest path"). Although, during the search of shortest path, they are limited to the use of the streets. In this context emerges the Human Routing Problem, such an approach is not limited to streets, but makes use of all possible paths, by vehicles and humans. Such a problem can be observed in route planning at airports, museums and a supply chain company that wants to optimize the route of delivery of its products and increase customer satisfaction. Based on the Vehicle Routing Problem, the Human Routing Problem will be proposed. Its problematic will be demonstrated in a prototype, capable of assisting in the planning of human routes and three use cases. Ideas of Human Routing Problem had inspiration in the collective foraging insects / Na nossa vida, nos locomovemos constantemente em ruas e bairros. Em geral, consideramos o tempo e (ou a distância), ao planejar a rota. Contudo, suas soluções podem enfrentar problemas complexos, decorrentes das diversas possibilidades de soluções. Semelhante a planejamento de rotas, o Problema de Roteamento de Veículos foi introduzido por George B. Dantzig, e John H. Ramser em 1959 e consiste em entregar gasolina diversos postos de combustível; a princípio uma proposta matemática, mais tarde tornou-se uma abordagem algorítmica, para planejamento de rotas de entrega de produtos de forma otimizada (buscando o “menor caminho”). Embora, durante a busca de menor caminho, limitam-se ao uso de ruas. Neste contexto emerge o Problema de Roteamento Humano, tal abordagem não se limita a ruas, mas faz uso de todos os caminhos possíveis, por veículos e humanos. Tal problemática, pode ser observada nos planejamentos de rotas em aeroportos, museus e em uma empresa de supply chain que deseja otimizar a rota de entrega dos seus produtos, e aumentar a satisfação dos seus clientes. Tomando como base central, o Problema de Roteamento de Veículos será proposto o Problema de Roteamento Humano. Sua problemática, será demonstrado em um protótipo, capaz de auxiliar no planejamento de rotas humanas e três casos de uso. As ideias do Problema de Roteamento Humano tiveram inspiração no forrageamento dos insetos coletivos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho propõe uma nova métrica denominada AP (Alternative Path), a ser utilizada para o cálculo de rotas em protocolos de roteamento em redes em malha sem fio. Esta métrica leva em consideração a interferência causada por nós vizinhos na escolha de uma rota para um destino. O desempenho da métrica AP é avaliado e comparado com o da métrica ETX (Expected Transmission Count) e com o da métrica número de saltos (Hop Count). As simulações realizadas mostram que a métrica AP pode propiciar desempenho superior à rede quando comparada com as outras duas métricas. A métrica AP apresenta melhor desempenho em cenários com maior diversidade de caminhos alternativos. / This work proposes a new metric, AP (Alternative Path), to be used in the calculation of routes in wireless mesh network routing protocols. This new metric takes into account the interference caused by neighbor nodes when choosing a route for a destination. The performance of the AP metric is evaluated and compared to the ETX (Expected Transmission Count) and Hop count metrics. Simulations show that AP can provide superior performance to the network when compared with the other two metrics. The AP metric shows a better performance in networks with a wider variety of alternative paths.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-07-31T18:16:44Z No. of bitstreams: 1 ELVIS RODRIGUES DA SILVA - DISSERTAÇÃO PPGCC 2007..pdf: 3374100 bytes, checksum: 70beb2c61d7b1eb969fe1e64941edd84 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-31T18:16:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ELVIS RODRIGUES DA SILVA - DISSERTAÇÃO PPGCC 2007..pdf: 3374100 bytes, checksum: 70beb2c61d7b1eb969fe1e64941edd84 (MD5) Previous issue date: 2007-04 / Os sistemas de roteamento vêm se tornando ferramentas bastante úteis recentemente. Eles pretendem ajudar os usuários a encontrar o caminho mais adequado entre dois lugares de acordo com a distância da viagem, o tempo do percurso, e outros critérios. Esta dissertação apresenta uma arquitetura orientada a serviços e propõe um novo algoritmo de busca de rotas chamado Coolest Path. Este algoritmo habilita personalização multi-critério de acordo com a distância da viagem, o tempo, pontos turísticos e a simplicidade do caminho. Além disso, a dissertação propõe restrições a serem acrescentadas aos caminhos calculados: A-autonomy, onde o usuário define uma constante A e o algoritmo provê um caminho com N paradas, uma a cada distância A; e T-autonomy, onde o usuário define uma constante T e o algoritmo provê um caminho com N paradas, uma a cada T unidades de tempo. Essas paradas são realizadas em pontos de interesse (ex. pontos turísticos). Os algoritmos são fornecidos na forma de serviços Web, ou seja, são acessíveis de qualquer dispositivo conectado à Internet: um browser desktop, um celular ou um quiosque turístico localizado em um aeroporto. O serviço de roteamento é uma extensão ao framework iGIS. / Routing systems have become very powerful tools recently. They help users in finding the most suitable path between two places using travel distance, time and others criteria. This dissertation presents a routing system based on service-oriented architecture, which includes the proposal of an innovative algorithm known as coolest path. This algorithm enables multi-criteria personalization by using travel distance, time, points of interest and path simplicity. Moreover, constrained paths are also supported including the implementation of a-autonomy in road networks and the proposal of a new algorithm: t-autonomy, which returns the best path with N stops, such that the travel time between any two consecutive points in the path is not greater than t. These algorithms are implemented as an iGIS extension by using Web services technology.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho propõe uma nova métrica denominada AP (Alternative Path), a ser utilizada para o cálculo de rotas em protocolos de roteamento em redes em malha sem fio. Esta métrica leva em consideração a interferência causada por nós vizinhos na escolha de uma rota para um destino. O desempenho da métrica AP é avaliado e comparado com o da métrica ETX (Expected Transmission Count) e com o da métrica número de saltos (Hop Count). As simulações realizadas mostram que a métrica AP pode propiciar desempenho superior à rede quando comparada com as outras duas métricas. A métrica AP apresenta melhor desempenho em cenários com maior diversidade de caminhos alternativos. / This work proposes a new metric, AP (Alternative Path), to be used in the calculation of routes in wireless mesh network routing protocols. This new metric takes into account the interference caused by neighbor nodes when choosing a route for a destination. The performance of the AP metric is evaluated and compared to the ETX (Expected Transmission Count) and Hop count metrics. Simulations show that AP can provide superior performance to the network when compared with the other two metrics. The AP metric shows a better performance in networks with a wider variety of alternative paths.

Submitted by Nadir Basilio (nadirsb@uninove.br) on 2018-01-24T20:35:47Z No. of bitstreams: 1 Luigi Tavolaro Santini.pdf: 2357766 bytes, checksum: b70528f7db6bf88f1285744982eb4234 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-24T20:35:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luigi Tavolaro Santini.pdf: 2357766 bytes, checksum: b70528f7db6bf88f1285744982eb4234 (MD5) Previous issue date: 2017-02-23 / The present work deals with the Capacitated Vehicle Routing Problem with Three-Dimensional Loading Constraints. This problem is difficult to solve exactly, still relatively little studied, but important in the logistics activities of movement, warehousing and transportation. This problem consists in minimizing the total traveled distance by a homogeneous fleet of vehicles that address the issue of deliveries of customer demands, in which these demands are composed of items that have three relevant spatial dimensions. The objective of the present work is to develop heuristic and metaheuristic algorithms to solve the problem in question. The algorithms are based on the Clarke & Wright and George & Robinson heuristics, and on the Iterated Local Search and Adaptive Large Neighborhood Search metaheuristics. In the proposed algorithm, the routing problem is firstly addressed by adapting the Clarke & Wright heuristic, creating routes that are used to verify the loading pattern, thus obtaining an initial solution. In the following, an extensive search in the solution neighborhood is applied with the Iterated Local Search metaheuristic. For the best results of this search, it is checked if the loading pattern is feasible using an adapted George & Robinson algorithm. If it is not feasible, the Adaptive Large Neighborhood Search metaheuristic is executed in an attempt to find a feasible solution to the loading problem. Instances from the literature are used to evaluate the efficiency of the developed methods. The results obtained for the routing problem individually were of paramount importance to ensure the effectiveness of the Iterated Local Search metaheuristic. For the loading problem individually, the tests were also satisfactory, allowing for several feasible loading patterns using the adapted George & Robinson algorithm and the Adaptive Large Neighborhood Search metaheuristic. The results obtained with the proposed algorithm for the integrated problem were also good, being very close to those in the literature and with computational time relatively lower. As perspectives for future research, it is intended to investigate more efficient ways of exploring the solution space of the integrated problem, as well as the use of other metaheuristics. / O presente trabalho trata do Problema de Roteamento de Veículos Capacitado com Restrições de Carregamento Tridimensional. Este é um problema de difícil solução exata, ainda relativamente pouco estudado, porém importante nas atividades logísticas de movimentação, armazenagem e transporte de produtos. Este problema consiste em minimizar a distância total percorrida por uma frota homogênea de veículos que supram a questão das entregas das demandas de clientes, em que tais demandas são compostas por itens que possuem três dimensões espaciais relevantes. O objetivo do presente trabalho consiste em desenvolver algoritmos heurísticos e meta-heurísticos para resolver o problema em questão. Os algoritmos são baseados nas heurísticas de Clarke & Wright e de George & Robinson, e nas meta-heurísticas Iterated Local Search e Adaptive Large Neighborhood Search. No algoritmo proposto, primeiro trata-se o problema de roteamento adaptando-se a heurística de Clarke & Wright, criando roteiros que são utilizados para a verificação do padrão de carregamento, tendo-se assim uma solução inicial. Em seguida, é aplicada uma busca extensiva na vizinhança com a meta-heurística Iterated Local Search. Para os melhores resultados desta busca, verifica-se se o padrão de carregamento é viável utilizando o algoritmo de George & Robinson adaptado. Nos casos em que não é viável, a meta-heurística Adaptive Large Neighborhood Search é executada na tentativa de se encontrar soluções viáveis para o problema de carregamento. Instâncias da literatura são utilizadas para avaliar a eficiência dos métodos desenvolvidos. Os resultados obtidos para o problema de roteamento separadamente foram de suma importância para assegurar a eficiência do meta-heurística Iterated Local Search. Para o problema de carregamento separadamente, os testes utilizando o algoritmo de George & Robinson adaptado e a meta-heurística Adaptive Large Neighborhood Search também foram satisfatórios, permitindo a obtenção de vários padrões de carregamento factíveis. Os resultados obtidos com o algoritmo proposto para o problema integrado também foram bons, sendo bastante próximos aos da literatura e com tempo computacional relativamente menor. Como perspectivas de pesquisas futuras, pretende-se estudar formas mais eficientes de se explorar o espaço de busca do problema integrado, bem como a utilização de outras meta-heurísticas.

[pt] Neste trabalho apresenta-se parâmetros/critérios de qualidade de serviço em redes ópticas. Partindo-se da definição de qualidade, sua importância e relevância em telecomunicações, direciona-se a discussão para a relação cliente - fornecedor onde o cliente pode ser visto como um indivíduo, uma corporação ou uma operadora. A partir dos parâmetros/critérios definidos, as características gerais das redes ópticas são analisadas. Sobre um ponto de vista técnico, define-se, fatores para a obtenção da qualidade de serviço desejada. A tecnologia de múltiplo acesso óptico é introduzida e estuda-se o caso WDM não apenas por sua grande conformidade com a Qualidade e a filosofia das redes totalmente ópticas mas também pela sua perfeita adequação à redes de alta velocidade e às propostas para a implementação de Terabit Offices. O aspecto para a alocação de comprimento de onda e o roteamento da rede apresentam-se como núcleo do trabalho. Um algoritmo é desenvolvido e simulações computacionais são analisadas, considerando, também, os aspectos de gerência da rede. Devido às relevâncias econômica e tecnológica das questões discutidas, perspectivas e tendências futuras são apresentadas. / [en] This work identifies some quality of service parameters / criteria to all optical networks. Starting with some definitions and the importance of quality in telecommunication the relationship between customer and supplier is analyzed. Next, the optical networks are studied. By using a technical vision, the main factors concerning quality are presented. The multiple access technology is introduced and WDM cases are more deeply studied, nor only by the great conformance with the quality aspects and all optical networks philosophy, but also for its match with the high speed networks and Terabit Offices implementation. The wavelength assignment and the routing problem are presented as they are the main point of this work. An algorithm is developed and a simulation is carried out considering the network management aspects. Due to the economical e technological importance of the subject, future trends are also presented.

[pt] Um avanço importante gerado pela tecnologia de TV digital é a possibilidade de interatividade com os usuários, realizada por meio do assim chamado canal de retorno. As redes ad hoc têm um grande potencial para atender esse tipo de serviço, pois podem ser empregadas em diversas áreas geográficas e idealmente de forma independente de infra- estrutura. Isso diminui o seu custo e propícia o aumento da velocidade de implantação deste tipo de rede. Uma das principais questões técnicas a serem resolvidas no contexto das redes móveis ad hoc é a necessidade de algoritmos eficientes para a realização do roteamento dos pacotes. O projeto Terminodes, desenvolvido pelo Instituto Federal de Tecnologia da Suíça, desenvolveu um protocolo de roteamento que utiliza a informação de localização. Este método de roteamento é freqüentemente proposto como um meio para prover escalabilidade em redes ad hoc distribuídas sobre áreas geográficas extensas. O roteamento baseado em localização é difícil quando há áreas de exclusão na topologia da rede e os nós são móveis ou freqüentemente desconectados para fins de economia de bateria. Portanto, a investigação da robustez do protocolo para esses casos é fundamental para avaliar seu uso em redes que podem servir como canal de retorno de TV digital. / [en] An important advance generated by the technology of digital TV is the possibility of interactivity with the users, what is done by means of the return channel. The mobile ad hoc networks have a great potential to provide this type of service, because it can ideally be used in diverse geographic areas and independent of any infrastructure. This minimizes the costs and the time needed to implement the network for this canal. One of the main questions techniques in the context of the mobile ad hoc networks is the necessity of efficient routing algorithms. The Terminodes project, developed by the Federal Institute of Technology of Switzerland, developed a routing protocol that is based in location information. This routing method frequently is a way to provide scalability in large ad hoc networks. The routing based on location is difficult when it has areas of exclusion in the topology of the network and the nodes are mobile or they are frequently disconnected to save battery. Therefore, assess the robustness of the protocol for these cases is basic to evaluate its use in networks for the digital TV return channel.

Este trabalho apresenta a avaliação de diferentes algoritmos de roteamento utilizados na camada lógica ponto a ponto (P2P) adotada por um Metaescalonador que provê Qualidade de Serviços (QoS) na Computação em Nuvem. Experimentos mostram a superioridade de três algoritmos de roteamento P2P (BCR, Chord e Pastry) em relação à utilização de Round Robin, analisando-se o tempo de resposta e a variabilidade entre os resultados obtidos em diferentes testes. Os experimentos consideram, além dos algoritmos de roteamento, a influência do número de usuários e do tipo de serviço requisitado e como esses fatores interagem entre si. É apresentado ainda um estudo sobre a melhor métrica a ser adotada para representar as informações da rede. As métricas consideradas foram latência e número de saltos. Os resultados obtidos permitem determinar, com base nos objetivos especificados, qual o impacto dos sistemas P2P utilizados pelo metaescalonador na busca e descoberta de serviços em relação à forma como a qualidade de serviços é abordada / This work presents an evaluation of different routing algorithms that are employed in a logical layer peer-to-peer (P2P) that are adopted by a Metascheduler that provides quality of services (QoS) in Cloud Computing. The experiments show the superiority of three P2P routing algorithms (BCR, Chord, Pastry) in relation to Round Robin utilization, analysing the response times and the variation between the results obtained results in different tests. The experiments consider, besides the routing algorithms, the influence of the number of the users and the type of requested services and how these factors interact between themselves. Besides of this, it is presented a study about the better metric to be adopted to represent the network information. The considered metrics were the latency and number of hops. The obtained results allow to determine, based on specific objectives, the impact of the utilization of P2P systems by the metascheduler in the search and discovery of services in relation to the way that the QoS is performed

Cada vez mais empilhadeiras robóticas são utilizadas para a tarefa de transporte em indústrias e armazéns. O gerenciamento dessas empilhadeiras é a chave para um sistema de transporte eficiente visando maximizar sua taxa de transferência. Um dos principais problemas na operação desses sistemas é a decisão de roteamento das empilhadeiras dentro dos depósitos. Este trabalho propõe um algoritmo de roteamento com a capacidade de realizar a otimização das rotas em tempo-real. Na computação da rota são considerados o desvio de obstáculos, as dimensões e as propriedades físicas das empilhadeiras, pois uma trajetória calculada deste ponto de referência está livre de colisões durante a execução do roteamento. Para realizar os testes foram utilizados os softwares Player/Stage, os quais permitem que simulações do funcionamento do sistema de roteamento sejam realizadas antes que os algoritmos sejam testados em robôs reais. Através dos testes simulados, analisou-se a capacidade de locomoção das empilhadeiras referente ao calculo da melhor rota no ambiente proposto, com o intuito de melhorar o ganho de performance no planejamento de trajetória. / Forklift robots have been increasingly used in transport tasks in industries and warehouses. The key to an efficient transport system is held by a sound management of these forklifts that aim to maximize the transference rate. One of the main problems faced by the transportation systems is routing decision for forklifts within warehouse. The present paper proposes a routing algorithm to calculate optimal routes in real time. Therefore, its computation takes into account obstacle avoidance, the dimension and physical properties of the forklifts, since the calculated path regarding the routing is conflict-free. Simulations were carried out using the software Player/Stage before the algorithms were tested in a real robot. Simulated tests were analyzed in order to observe the locomotion ability of forklifts regarding calculation of the best route in the environment proposed to improve the trajectory planning performance will be assessed.

O problema de roteamento de veículos é um dos problemas de otimização combinatória mais estudados nas últimas décadas. Neste trabalho, é estudada uma variante do problema de roteamento de veículos capacitado em que são considerados custos adicionais em viagens que cruzam fronteiras entre estados. Duas abordagens foram apresentadas para considerar tal característica: adicionar custos fixos às viagens de clientes de estados diferentes e adicionar custos que consideram a carga do veículo ao cruzar a fronteira e, para ambas, foram apresentados modelos matemáticos. Um solver comercial foi utilizado para resolver instâncias conhecidas da literatura e devido à resolução ter atingido o tempo máximo computacional para grande parte dos testes, uma Variable Neighborhood Descent com múltiplos inícios foi desenvolvida para a resolução do problema. Os múltiplos inícios são gerados perturbando a solução inicial gerada para a heurística. Como esperado, tanto para a resolução via modelagem quanto a resolução via heurística, considerar custos de fronteira proporcionais a carga apresentaram soluções de melhor qualidade. Essa nova proposta para abordar custos reais de fronteira abre novas possibilidades para considerar custos de fronteira fixos e proporcionais a carga concomitantemente para melhor representar aplicações reais. / The vehicle routing problem is one of the most studied combinatorial optimization problems in the last decades. In this paper, a variant of vehicle routing problem was studied in which the border costs was added to trips that cross borders. In order to consider such characteristic, two approaches were made: add fixed costs for the trips which clients are from different states and add costs that consider the amount of cargo in the vehicle when it crosses the border. In order to consider such characteristics, models were presented. Instances of literature were solved with a commercial solver and due to high computational time obtained from the exact method, a heuristic with Variable Neighborhood Descent as the local search in a multiple start environment was implemented. The multiple starts were generated making a perturbation in the initial solution obtained for the heuristic. As expected, approaching the problem considering the border cost proportional to the cargo in the vehicle presented better results. This study gives the first results for solving the vehicle routing problem considering real border costs and gives the possibility for solving the problem considering real fixed and proportional costs simultaneously in order to better represent real applications.