Resumo em Português:

Este artigo apresenta um novo algoritmo distribuído probabilístico para a geração de orientações acíclicas em um sistema distribuído anônimo de topologia arbitrária. O algoritmo é analisado tanto em termos de correção e complexidade esperada quanto velocidade de convergência. Em particular, é demonstrado que este novo algoritmo, chamado Alg-Arestas, é capaz de produzir, com alta probabilidade, orientações acíclicas quase instantaneamente, isto é, em menos de dois passos. Duas aplicações para essa forma de quebra de simetria serão discutidas: (i) inicialização do Escalonamento por Reversão de Arestas (ERA), um simples e poderoso algoritmo de escalonamento distribuído, e (ii) uma estratégia de distribuição de uploads em redes de computadores.

Resumo em Inglês:

This paper presents a new randomized distributed algorithm for the generation of acyclic orientations upon anonymous distributed systems of arbitrary topology. This algorithm is analyzed in terms of correctness and complexity as well as its convergence rate. In particular, it is shown that this new algorithm, called Alg-Arestas, is able to produce, with high probability, acyclic orientations quasi instantaneously, i.e., in less than two steps. Two applications of this form of symmetry breaking will be discussed: (i) initialization of Scheduling by Edge Reversal (SER), a simple and powerful distributed scheduling algorithm, and (ii) a strategy for distributed uploading in computer networks.

Resumo em Português:

Nos estudos que envolvem aeroportos é recomendável que estes sejam divididos em categorias, de acordo com seu tamanho. Apesar de essa divisão ser um problema de análise multicritério, os dados são disponibilizados de forma desagregada, ou seja, cada aeroporto é avaliado em cada critério de tamanho de forma isolada. Este artigo apresenta uma variante de um método multicritério da Escola Francesa, nomeadamente o ELECTRE I, para avaliar o tamanho de nove aeroportos portugueses e agrupá-los por categorias de tamanho. Os critérios utilizados referem-se à movimentação de aeronaves, à movimentação de passageiros e à movimentação de cargas. Os resultados obtidos são comparados com outros dois modelos baseados em soma ponderada e análise de envoltória de dados.

Resumo em Inglês:

In airport studies it is quite common to define categories of airports according to their sizes. Regarding size, each airport is usually classified according to only one criterion, although the problem of determining the airport size is clearly a multicriteria one. This paper employs a new approach for classifying airports according to their sizes by making use of a variant of the multicriteria method ELECTRE I. The new approach is applied to evaluate the size of Portuguese airports and to allocate these airport to well-defined size categories. The amount of cargo and the number of passengers, as well as number of aircraft landing in the airport, are the used criteria. The obtained results are compared with two additional models based on weighted sum and data envelopment analysis.

Resumo em Português:

Este trabalho apresenta o desenvolvimento teórico sobre a análise de projetos de exploração e produção de petróleo, desde a avaliação econômica tradicional através do Fluxo de Caixa Descontado até a apresentação da Teoria da Utilidade Multiatributo (MAUT), que possibilita a consideração dos riscos e incertezas típicos dos investimentos internacionais no setor upstream do petróleo em um novo ambiente competitivo entre as firmas. Por fim, o trabalho inclui um estudo de caso sobre a aplicação da MAUT na priorização de dez oportunidades exploratórias offshore ao redor do mundo oferecidas a uma multinacional brasileira fictícia de acordo com as preferências dos tomadores de decisão sobre aspectos operacionais, políticos e tecnológicos.

Resumo em Inglês:

This paper presents the theoretical developments in techniques of decision-making analysis in petroleum exploration and production projects, from economic evaluation using Discount Cash Flow (DCF) up to and including a presentation of the Multi-Attribute Utility Theory (MAUT), which enables consideration of typical risks and uncertainties in international petroleum upstream investments in a new competitive situation among firms. Finally, a case study of the MAUT was developed and applied to define priorities among ten offshore exploration opportunities around the world offered to a fictitious Brazilian petroleum multinational company, according to decision-makers' preferences regarding operational, political and technological issues.

Resumo em Português:

Neste artigo estudamos o problema de otimização linear canalizado (restrições e variáveis canalizadas, chamado formato geral) e desenvolvemos métodos do tipo dual simplex explorando o problema dual, o qual é linear por partes, num certo sentido não-linear. Várias alternativas de busca unidimensional foram examinadas. Experimentos computacionais revelam que a busca unidimensional exata na direção dual simplex apresenta melhor desempenho.

Resumo em Inglês:

In this paper we study the linear optimization problem lower and upper constrained (i.e., there are lower and upper bounds on constraints and variables) and develop dual simplex methods that explore the dual problem, which is piecewise linear, in some sense nonlinear. Different one-dimensional searches were examined. Computational experiments showed that the exact one-dimensional search in the dual simplex direction has the best performance.

Resumo em Português:

Hipergrafos direcionados são generalizações de digrafos, e são utilizados na modelagem de relações binárias entre subconjuntos de um dado conjunto. O problema da planaridade em hipergrafos foi estudado por Johnson e Pollak; neste trabalho estendemos o conceito de planaridade para hipergrafos direcionados. É noção conhecida que a planaridade de hipergrafos depende da planaridade de seu grafo subjacente. Entretanto, para hipergrafos direcionados, esta propriedade não pode ser aplicada e propomos uma nova abordagem que generaliza o conceito tradicional. Mostramos também que a complexidade de testar a planaridade de um hipergrafo direcionado é linear no tamanho do hipergrafo.

Resumo em Inglês:

Directed hypergraphs are generalizations of digraphs and can be used to model binary relations among subsets of a given set. Planarity of hypergraphs was studied by Johnson and Pollak; in this paper we extend the planarity concept to directed hypergraphs. It is known that the planarity of a digraph relies on the planarity of its underlying graph. However, for directed hypergraphs, this property do not apply and we propose a new approach which generalizes the usual concept. We also show that the complexity of the recognition of a directed hypergraph as planar is linear on the size of the hypergraph.

Resumo em Português:

Fábricas de chapas de fibra de madeira reconstituída (hardboards) transformam eucalipto em chapas retangulares por meio de processos de desagregação, prensagem e secagem. Estas chapas são então cortadas em chapas retangulares menores para atender às demandas de clientes. A programação do processo de corte é uma atividade importante no planejamento e controle da produção dessas empresas devido aos altos custos envolvidos com as perdas do material cortado. Neste artigo apresentamos abordagens para gerar padrões de corte que minimizem as perdas de material, satisfazendo as restrições dos equipamentos de corte e a demanda dos clientes. Propomos um algoritmo baseado em programação dinâmica, que pode ser combinado com simples heurísticas construtivas gulosas ou com o algoritmo primal simplex com geração de colunas. Um estudo de caso foi realizado em uma grande empresa do setor, localizada no interior de São Paulo, cujo processo de corte envolve uma tecnologia com alto nível de automação. Os resultados mostram que as abordagens têm potencial para gerar boas soluções comparadas com as utilizadas pela empresa.

Resumo em Inglês:

Hardboard factories transform eucalyptus into rectangular plates by means of processes of disintegration, pressing and drying. These plates are then cut into smaller rectangular plates to satisfy customer demands. The scheduling of the cutting process is an important activity of the production planning and control of these companies due to the high costs related to trim losses. In this paper we present approaches to generate cutting patterns that minimize the waste of material, satisfying the constraints of the cutting equipment and the customer demands. We propose an algorithm based on dynamic programming, which can be combined with simple greedy constructive heuristics or the simplex primal algorithm with column generation. A case study was carried out in a large hardboard company located in Sao Paulo State, whose cutting process involves a technology with high degree of automation. The results show that the approaches have potential to produce good solutions compared to the ones utilized by the company.

Resumo em Português:

O problema de geração de padrões de corte (ou problema de corte de estoque) consiste em determinar o conjunto de padrões em que unidades demandadas (itens) são cortadas de unidades maiores (objetos) tal que, por exemplo, o custo ou a perda de material é minimizado. O problema de seqüenciamento de padrões de corte consiste em determinar a seqüência em que os padrões são cortados tal que, por exemplo, o número máximo de pilhas abertas (pilhas de itens com demanda apenas parcialmente produzida, que ainda serão cortados de um ou mais padrões seguintes nessa seqüência) é minimizado. Em geral, uma boa solução para o problema de geração de padrões não corresponde a uma boa solução para o problema de seqüenciamento de padrões e vice-versa. Esses dois problemas são freqüentemente resolvidos, tanto na prática como na literatura, de forma independente e sucessiva. Este trabalho apresenta três abordagens heurísticas para resolver de forma integrada os problemas de geração e seqüenciamento de padrões, considerando o trade-off entre os objetivos envolvidos. Embora essas abordagens possam ser aplicadas para problemas de corte e empacotamento de qualquer dimensão, neste trabalho elas são analisadas e comparadas apenas para o caso de corte unidimensional.

Resumo em Inglês:

The cutting pattern generating problem (or cutting stock problem) consists in determining the set of patterns in which ordered units (items) are cut from larger units (objects) so that, for example, the cost or waste of material is minimized. The cutting pattern sequencing problem consists in determining the sequence in which the patterns are cut so that, for example, the maximum number of open stacks (stacks of items with demand only partially produced and that will be cut in the next cutting patterns of the sequence) is minimized. In general a good solution for the pattern generating problem does not correspond to a good solution for the pattern sequencing problem and vice-versa. These problems are frequently solved, both in practice and in the literature, in an independent and successive way. This work presents three heuristic approaches to deal with the integrated pattern generating and sequencing problem, considering the trade-off between the objectives involved. Although the approaches can be applied to cutting and packing problems of any dimension, in this work they are analyzed and compared only for the one-dimensional cutting case.

Resumo em Português:

A probabilidade a posteriori de um instante ser um ponto de mudança foi proposta por Loschi & Cruz (2005) como uma medida de evidência de que o comportamento de uma seqüência de dados mude em tal instante. A proposta deste trabalho é avaliar a eficiência desta medida na identificação de mudanças na taxa da distribuição Poisson, em dados seqüencialmente observados e compará-la com a medida proposta por Hartigan (1990), isto é, com a probabilidade a posteriori da partição aleatória formada pelos pontos de mudança. Cenários ou seqüências de dados com e sem pontos de mudanças são considerados. Em cenários sem pontos de mudanças, assumem-se taxas pequenas e grandes para avaliar a eficiência da medida proposta na presença de pouca e muita variabilidade. Em cenários com pontos de mudanças, consideram-se tanto mudanças estruturais quanto observações atípicas. Conclui-se que, em geral, a medida proposta teve melhor desempenho para identificar pontos de mudança. Uma análise para dados de criminalidade da cidade de Belo Horizonte também é feita utilizando-se o modelo proposto e observou-se que esta taxa muda freqüentemente ao longo do tempo.

Resumo em Inglês:

The posterior probability of each instant being a change point was proposed by Loschi & Cruz (2005) as a measure of evidence that a change occurred in that instant. In this paper, the efficiency of such a measure is evaluated and it is compared with the measure proposed by Hartigan (1990). Poisson data sequences, with and without changes, are considered. The method is evaluated in the presence of both structural changes and atypical observations. The proposed method over performs Hartigan's proposal. A series of violent crimes data from Belo Horizonte is analyzed by the proposed method. It was observed that the rate of violent crimes changes frequently throughout the time.

Resumo em Português:

Neste trabalho propomos uma abordagem para a resolução do problema de Fluxo de Potência Ótimo (FPO) perturbado. A metodologia consiste na utilização de análise de sensibilidade para estimar novas soluções depois de ocorridas algumas perturbações no problema a partir de uma solução ótima obtida via um programa de FPO. Estas perturbações podem ser variações de carga em uma ou mais barras do sistema. A técnica de análise de sensibilidade é baseada nas informações de segunda ordem e nas condições de Karush-Kuhn-Tucker (KKT). A obtenção da solução após ocorrerem perturbações no sistema é direta e não necessita de parâmetros iniciais e de correção como os de penalidade e de barreira, utilizados nos programas de FPO convencionais. Os resultados numéricos apresentados evidenciam o potencial desta metodologia para resolução do problema de FPO para pequenas perturbações.

Resumo em Inglês:

We propose in this work an approach for solving the perturbated Optimal Power Flow (OPF) problem. The methodology consists in the use of sensitivity analysis to estimate new solutions after occurring some perturbations in the problem starting from optimal solution obtained via an OPF program. These perturbations consist in loading variations in some busses of the system. The sensitivity analysis technique is based on the information of second order and in the Karush-Kuhn-Tucker conditions. The obtaining of the solutions after the occurrence of perturbations in the system is direct and it doesn't need initial parameters and correction parameters as other methods like penalty and barrier used in the conventional OPF programs need. The numerical results demonstrate the potential of this methodology for the solution of the perturbated OPF problem.

Resumo em Português:

Neste trabalho, estudamos um caso particular do problema de dimensionamento de lotes, envolvendo o planejamento da produção de um único item em vários centros produtivos que não apresentam restrições de capacidade. A demanda pode ser atendida com ou sem atraso. Este problema surge da decomposição de problemas práticos, como o sistema de requerimento de materiais (MRP), e também de problemas de dimensionamento de lotes com múltiplos itens e capacidade de produção limitada. Primeiramente, apresentamos uma implementação eficiente de um algoritmo de programação dinâmica progressiva proposto para a solução do problema com um único centro produtivo. Embora, essa implementação não reduza a complexidade do algoritmo, experimentos computacionais mostraram que ela é significativamente mais rápida. Em seguida, estudamos o problema com vários centros, para o qual são implementados dois algoritmos, o primeiro é uma extensão do algoritmo original e o segundo incorpora as idéias que tornam essa implementação mais eficiente. O desempenho computacional dos algoritmos é analisado e propostas para futuras pesquisas são apresentadas.

Resumo em Inglês:

In this paper, a case study is carried out concerning the lot-sizing problem involving a single item production planning in several production centers that do not present capacity constraints. Demand can be met with backlogging or not. This problem results from simplifying practical problems, such as the material requirement planning (MRP) system and also lot-sizing problems with multiple items and limited production capacity. First we propose an efficient implementation of a forward dynamic programming algorithm for problems with one single production center. Although this does not reduce its complexity, it has shown to be rather effective, according to computational tests. Next, we studied the problem with a production environment composed of several production centers. For this problem two algorithms are implemented, the first one is an extension of the dynamic programming algorithm for one production center and the second one is an efficient implementation of the first algorithm. Their efficiency are shown by computational testing of the algorithms and proposals for future research are presented.