Esta tese apresenta um estudo sobre modelagem computacional onde são
aplicadas meta-heurísticas de otimização na solução de problemas inversos de
transferência radiativa em meios unidimensionais com albedo dependente da
variável óptica, e meios unidimensionais de duas camadas onde o problema inverso
é tratado como um problema de otimização. O trabalho aplica uma meta-heurística
baseada em comportamentos da natureza conhecida como algoritmo dos
vagalumes. Inicialmente, foram feitos estudos comparativos de desempenho com
dois outros algoritmos estocásticos clássicos. Os resultados encontrados indicaram
que a escolha do algoritmo dos vagalumes era apropriada. Em seguida, foram
propostas outras estratégias que foram inseridas no algoritmo dos vagalumes
canônico. Foi proposto um caso onde se testou e investigou todas as potenciais
estratégias. As que apresentaram os melhores resultados foram, então, testadas em
mais dois casos distintos. Todos os três casos testados foram em um ambiente de
uma camada, com albedo de espalhamento dependente da posição espacial. As
estratégias que apresentaram os resultados mais competitivos foram testadas em
um meio de duas camadas. Para este novo cenário foram propostos cinco novos
casos de testes. Os resultados obtidos, pelas novas variantes do algoritmo dos
vagalumes, foram criticamente analisados. / This thesis presents a study on computational modeling where optimization
metaheuristics are applied to the solution of inverse radiative transfer problems in
heterogeneous media: in one-layer media with space-dependent single scattering
albedo, and two-layer media, where the inverse problem is formulated as an
optimization problem. It is applied a metaheuristic based on the natural behavior of
fireflies, known as the firefly algorithm. Initially, comparative studies of performance
were made with two other classic stochastic algorithms. The results indicated that the
choice of the firefly algorithm was appropriate. Then, it was proposed other strategies
that have been inserted into the original firefly algorithm. A first case was proposed
where all the strategies were investigated and tested. The strategies with the best
results were investigated in other two different cases. All the three proposed cases
involved one-layer media with space-dependent scattering albedo. The strategies
have been tested and evaluated, and those which presented the best competitive
results were then implemented for radiative problems in two-layer media. For this
new scenario five test cases were investigated, and the results obtained with the new
strategies developed in this work were critically analyzed.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/urn:repox.ist.utl.pt:BDTD_UERJ:oai:www.bdtd.uerj.br:4877 |
| Date | 14 March 2014 |
| Creators | Rubens Luiz Cirino |
| Contributors | Antônio José da Silva Neto, Luiz Biondi Neto, Francisco José da Cunha Pires Soeiro, Roberto Pinheiro Domingos, Diego Campos Knupp, José Carlos Becceneri, Francis Henrique Ramos França |
| Publisher | Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional, UERJ, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ, instname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro, instacron:UERJ |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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