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Pesquisa Operacional, Volume: 22, Número: 3, Publicado: 2002
  • O Problema da mochila compartimentada e aplicações

    Marques, Fabiano do Prado; Arenales, Marcos Nereu

    Resumo em Português:

    O Problema da Mochila Compartimentada é uma variação do clássico problema da mochila e pode ser enunciado considerando-se a seguinte situação hipotética: um alpinista deve carregar sua mochila compossíveis itens de seu interesse. A cada item atribui-se o seu peso e um valor de utilidade (até aqui, o problema coincide com o clássico Problema da Mochila). Entretanto, os itens são de agrupamentos distintos (alimentos, medicamentos, utensílios, etc.) e devem estar em compartimentos separados na mochila. Os compartimentos da mochila são flexíveis e têm capacidades limitadas. A inclusão de um compartimento tem um custo fixo que depende do agrupamento com que foi preenchido, além de introduzir uma perda da capacidade da mochila. O problema consiste em determinar as capacidades adequadas de cada compartimento e como esses devem ser carregados, maximizando o valor de utilidade total, descontado o custo de incluir compartimentos. Neste trabalho propomos um modelo de otimização não linear inteiro para o problema e algumas heurísticas para sua resolução. Uma aplicação prática de relevância deste problema aparece no corte de bobinas de aço, sujeito à laminação, detalhado em apêndice.

    Resumo em Inglês:

    The Compartmentalized Knapsack Problem is a variation of the classical knapsack problem and can be stated considering the following hypothetical situation: an alpinist must load his knapsack with items. Two numbers, a weight and an utility value are associated with each item (so far, the problem coincides with the classical integer Knapsack Problem). However, the items are of different classes (food, medicine, utensil, etc.) and they have to be packed into separate compartments inside the knapsack. The compartments are flexible and have limited capacities. Each compartment has a fixed cost that depends on the class of the items and, in addition, each new compartment introduces a loss on the capacity of the knapsack. The Compartmentalized Knapsack Problem consists in determining suitable capacities for each compartment as well as their packing. The objective is to maximize the total utility value paid off the cost of the compartments. In this work, we model the problem as an integer non-linear optimization problem and we design some heuristic methods for its solution. A practical application of this problem arises in steel rolls cutting subject to lamination, which is discussed in detail in the appendix.
  • Otimização de recursos para a operação de instalação de âncoras de equipamentos offshore

    Augusto, Oscar Brito; Andrade, Bernardo Luís Rodrigues; Rossi, Ronaldo Rosa

    Resumo em Português:

    Neste trabalho é apresentada uma metodologia para o planejamento da operação de instalação de âncoras de equipamentos offshore, navios e plataformas, visando a otimização dos recursos necessários, embarcações de apoio e cabos de trabalho, por meio da minimização de uma função objetivo com base em múltiplos critérios. Como ganho adicional, inerente à metodologia proposta, consegue-se a automação do processo de planejamento de instalação, que nos moldes tradicionais é feito na base da tentativa e erro, onde o planejador, utilizando algum aplicativo para o cálculo de ancoragem, decide quanto de recursos deve ser aplicado ao problema tentando fazer com que a âncora atinja o alvo pré-definido no projeto do sistema de ancoragem.

    Resumo em Inglês:

    In this work is explored a planning methodology for deep water anchor lines deployment in offshore platforms and floating production systems aiming operational resources optimization, by minimizing a multi criteria objective function. As an additional advantage, inherited from the proposed methodology, the planning automation is achieved. The planning automation overcomes the traditional way to do in a trial error basis, where an engineer, using a anchoring software, decides how much of work wire and anchoring line must be paid out from both the floating system and the supply vessel and additionally which horizontal force must be applied to the line trying settle the anchor on a previously defined target in the ocean floor.
  • Programação de operações em sistemas com tempo de processamento variável

    Carvalho, José Manuel Valério de; Carvalho, Mª Sameiro de; Oliveira, José António

    Resumo em Português:

    Neste artigo analisa-se um problema de planeamento de operações com tempos de processamento variável. Em particular, este projecto está relacionado com o planeamento de operações de carga de camiões em armazéns automáticos. As operações podem ser vistas como tarefas executadas em paralelo, com tempos de disponibilidade (data de chegada dos camiões) e datas de entrega (data de cut off). Os tempos de processamento das tarefas são variáveis e dependem do número de tarefas a serem processadas simultaneamente; para garantir a taxa de expedição nominal de funcionamento do armazém, é necessário impor um número mínimo de tarefas em execução simultânea. Apresenta-se um procedimento baseado em programação dinâmica com os tempos de expedição dos camiões ordenados pela regra EDD. A eficiência do algoritmo é também discutida.

    Resumo em Inglês:

    In this work a scheduling operation problem with variable processing times is analysed. In particular this project is concerned with the scheduling of the truck load operations in an automatic warehouse. The truck load operations can be assumed as processing tasks in parallel, with ready times (availability of the trucks) and due dates (trip cut off time). Processing time is variable and depends upon the number of tasks simultaneously in progress; a minimum number of simultaneous tasks is imposed to guarantee the nominal rate of expedition of the warehouse. A procedure based on Dynamic Programming with truck expedition times ordered by EDD rule is presented. The algorithm efficiency is also discussed.
  • Cooperação entre redes neurais artificiais e técnicas 'clássicas' para previsão de demanda de uma série de vendas de cerveja na Austrália

    Calôba, Guilherme Marques; Calôba, Luiz Pereira; Saliby, Eduardo

    Resumo em Português:

    O principal objetivo deste trabalho é avaliar a complementação do uso de técnicas de previsão de vendas com Redes Neurais Artificiais. Como aplicação, foi analisada a demanda industrial no setor de cerveja da Austrália. A maioria dos modelos de previsão atuam de forma isolada, ou seja, tratando problemas por enfoques que se excluem. A sugestão deste trabalho é utilizar estes métodos de forma cooperativa, buscando alcançar melhores resultados que aqueles obtidos individualmente. O trabalho inicia-se com considerações sobre previsões de séries temporais, caracterização breve sobre redes neurais e outros métodos de previsão. A seguir, o estudo de caso: uma série histórica de vendas de cerveja na Austrália. Encerra-se com uma conclusão e recomendações, e lista de referências bibliográficas.

    Resumo em Inglês:

    The main goal of this article is to evaluate the complementation between forecasting techniques, in particular Neural Networks. The environment of the application is a foreign industrial sector, sales of beer in Australia. Most of the forecasting models act in a separate way, that is, treating problems through different views that exclude one another. The suggestion of this work is to use the methods in a cooperative way, looking forward to achieve better results. The article begins with some considerations on Time Series Studies, followed by a brief characterization of Neural Networks and the other methods used on this work. Continuing, the case is presented and discussed and finishing, conclusions and a list of references.
  • Transgenética computacional: uma aplicação ao problema quadrático de alocação

    Goldbarg, Marco César; Goldbarg, Elizabeth Ferreira Gouvêa

    Resumo em Português:

    O presente trabalho apresenta uma nova abordagem, denominada Transgenética Computacional. A metáfora baseia-se na utilização de informações meméticas e no emprego dos fluxos extra e intracelulares para planejar e executar manipulações genéticas no contexto dos algoritmos evolucionários. A pesquisa desenvolve duas linhas de algoritmos: a primeira utilizando-se de ambos os fluxos para informar o processo de busca evolucionária; a segunda utiliza-se exclusivamente da manipulação intracelular. São apresentados os agentes da Transgenética Computacional. São examinadas propriedades resultantes da interação cromossomo x agente de manipulação que se mostram semelhantes às do processo imunológico natural. Ao final são relatados resultados computacionais para o Problema Quadrático de Alocação.

    Resumo em Inglês:

    This paper introduces the Computational Transgenetic approach. The metaphor is based on the use of memetic pieces of information and on the extra and intracellular flows to design and accomplish genetic manipulation in the chromosomes of a given population of an evolutionary algorithm. The research develops two algorithmic approaches. The first algorithmic approach uses both the intra and extra-cellular flows to guide an evolutionary search process. The second one uses, uniquely, intracellular manipulation. Computational Transgenetic agents are presented. Properties resulting from chromosome x agent interactions, similar to the natural immunologic process, are examined. Finally, the paper reports the results of computational experiments of applying both techniques to the Quadratic Assignment Problem.
  • Espejo, Luis Gonzalo Acosta; Galvão, Roberto D.

    Resumo em Português:

    As diferentes relaxações de um problema de programação inteira permitem que se obtenham limites da solução ótima do mesmo. Entre as relaxações mais usadas destacam-se as de programação linear, Lagrangeana, surrogate e combinada Lagrangeana-surrogate (L-S). O presente trabalho contém uma revisão bibliográfica destas relaxações, de métodos de solução para os duais respectivos e de relações teóricas existentes entre os duais. É dada ênfase especial à relaxação surrogate e a relaxações combinadas Lagrangeana-surrogate. Ilustra-se o uso de uma relaxação combinada L-S através da aplicação da mesma a um problema de localização hierárquico com restrições de cobertura.

    Resumo em Inglês:

    Relaxations of an integer programming problem produce bounds on its optimal solution. The linear programming, Lagrangean, surrogate and combined Lagrangean-surrogate (L-S) relaxations are the most commonly used in the solution of an integer programming problem. We present a brief review of these relaxations, solution methods for the respective duals and theoretical relationships that exist among them. We give special emphasis to surrogate and combined L-S relaxations. The use of a combined L-S relaxation is illustrated through its application to a hierarchical covering location problem.
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