Navegando por Autor "Souza, Thatiana Cunha Navarro de"
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Dissertação Algorítmo evolucionário para a distribuição de produtos de petróleo por redes de polidutos(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2010-03-02) Souza, Thatiana Cunha Navarro de; Gouvêa, Elizabeth Ferreira; Goldbarg, Marco César; ; http://lattes.cnpq.br/1371199678541174; ; http://lattes.cnpq.br/2888641121265608; ; http://lattes.cnpq.br/0745915626851539; Ramos, Iloneide Carlos de Oliveira; ; http://lattes.cnpq.br/0613948277011672; Buriol, Luciana Salete; ; http://lattes.cnpq.br/8337454058604654A distribuição de produtos de petróleo através de redes de polidutos é um importante problema que se coloca no planejamento de produção das refinarias. Consiste em determinar o que será feito em cada estágio de produção dado um determinado horizonte de tempo, no que respeita à distribuição de produtos de nós fonte à procura de nós, passando por nós intermediários. Restrições relativas a limites de armazenamento, tempo de entrega, disponibilidade de fontes, limites de envio ou recebimento, entre outros, têm de ser satisfeitas. Este problema pode ser visto como um problema biobjetivo, que visa minimizar o tempo necessário para transportar o conjunto de pacotes através da rede e o envio sucessivo de produtos diferentes no mesmo duto que é chamado de fragmentação. Neste trabalho, são desenvolvidos três algoritmos que são aplicados a esse problema: o primeiro algoritmo é discreto e baseia-se na Otimização por Nuvem de Partículas (PSO), com procedimentos de busca local e path-relinking propostos como operadores de velocidade, o segundo e o terceiro algoritmos tratam de duas versões baseadas no Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II (NSGA-II). Os algoritmos propostos são comparados a outras abordagens para o mesmo problema, em termos de qualidade de solução e tempo computacional despendido, a fim de se avaliar a eficiência dos métodos desenvolvidosDissertação Algoritmo transgenético para os problemas da geometria e da intensidade em IMRT(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-02-08) Cunha Neto, Luís Tertulino da; Maia, Silvia Maria Diniz Monteiro; Goldbarg, Elizabeth Ferreira Gouvea; ; http://lattes.cnpq.br/2888641121265608; ; http://lattes.cnpq.br/1498104590221901; ; http://lattes.cnpq.br/3959054100222020; Goldbarg, Marco César; ; http://lattes.cnpq.br/1371199678541174; Souza, Thatiana Cunha Navarro de;Radioterapia de Intensidade Modulada (IMRT) é uma forma de tratamento de doenças cancerígenas em que o paciente é irradiado com feixes de radiação, com o objetivo de eliminar as células tumorais ao mesmo tempo em que órgãos e tecidos sadios são preservados o máximo possível. Cada feixe é dividido em sub-feixes, que podem emitir diferentes doses de radiação. Um plano de tratamento é composto de: (a) um conjunto de direções feixes (ângulos); (b) quantidade de radiação emitida pelos sub-feixes de cada feixe; e (c), uma sequência de entrega da radiação. A elaboração de um plano pode ser modelada por problemas de otimização, em geral NP-difíceis, onde as etapas (a), (b) e (c) são denominadas de problemas da Geometria, Intensidade (ou Mapa de Fluências) e Realização, respectivamente. Este trabalho aborda as duas primeiras num cenário multiobjetivo. É proposto um algoritmo evolucionário para a solução conjunta desses dois problemas; a saber: Algoritmo Transgenético híbrido. Este usa uma adaptação do método -restrito para calcular o mapa de fluências de um conjunto de feixes. São propostas funções aproximadoras lineares e quadráticas para um tipo particular de função (não-convexa) presente na otimização em radioterapia: a função de dose-volume. São realizados dois grupos de experimentos, utilizando casos reais de câncer de fígado, para averiguar a eficácia do algoritmo: um com a dose no tumor como restrição, e outro com ela como função objetivo. Os resultados das funções objetivo mostram que a segunda técnica é mais apropriada para alcançar melhores doses no tumor. Outros resultados referentes à eficácia das funções de aproximação e dos componentes do Algoritmo Transgenético também são discutidos.Tese Aplicação do operador OWA com meta-heurísticas nos problemas da otimização de ângulo de feixe e da intensidade em IMRT(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-04-26) Cezario, Sidemar Fideles; Goldbarg, Elizabeth Ferreira Gouvea; http://lattes.cnpq.br/2888641121265608; https://orcid.org/0000-0001-9786-7134; http://lattes.cnpq.br/8487580946899407; Fernandes, Islame Felipe da Costa; Menezes, Matheus da Silva; Maia, Silvia Maria Diniz Monteiro; Souza, Thatiana Cunha Navarro deA utilização da radioterapia no tratamento do câncer é de suma importância para o combater essa doença. O desafio reside em atingir a dose mínima prescrita para o tumor, ao mesmo tempo em que se evita a exposição dos órgãos saudáveis a níveis de radiação superiores aos limites permitidos. Um dos principais enfoques terapêuticos nesse campo é a teleterapia de intensidade modulada (IMRT). Esse trabalho se propôs a otimizar o Problema da Otimização de Ângulo de Feixe e a Otimização do Mapa de Fluências utilizando algoritmos meta-heurísticos. São apresentados três algoritmos: algoritmo genético, memético OWA-OMF e memético multimodelos. Todos são utilizados em combinação com modelos de programação matemática. Esses modelos incluem a utilização do operador Ordered Weighted Averaging (OWA). O memético multimodelos utiliza diferentes funções OWA para determinar o melhor mapa de fluência de uma solução. Os algoritmos foram comparados usando um novo indicador de qualidade composto por dois novos índices propostos neste trabalho. Testes estatísticos foram conduzidos para comparar a eficácia desses algoritmos, revelando a superioridade do algoritmo memético multimodelos sobre os demais. Com esses algoritmos, foi possível encontrar soluções clinicamente viáveis para a maioria das instâncias.Dissertação Caixeiro viajante com coleta de prêmios e passageiros(2019-07-01) Medeiros, Ygor Alcântara de; Goldbarg, Marco Cesar; ; ; Goldbarg, Elizabeth Ferreira Gouvea; ; Maia, Silvia Maria Diniz Monteiro; ; Souza, Thatiana Cunha Navarro de;O Problema do Caixeiro Viajante com Coleta de Prêmios e Passageiros é um modelo que mescla elementos do clássico PCVCP, com características dos problemas de ridesharing. Os custos do trajeto do motorista são reduzidos através do rateio de despesas em virtude do compartilhamento de assentos no veículo usado na tarefa de coleta de prêmios. As tarefas na rota são selecionadas segundo o modelo de roteamento com coleta de prêmios, portanto se considerando penalidades pelo eventual não atendimento de tarefas existentes e, adicionalmente, determinando o cumprimento de uma demanda mínima de tarefas. A demanda do transporte colaborativo é protegida por restrições que garantem aos passageiros seu transporte até o destino. Igualmente, os custos de rateio serão menores ou iguais aos limites de tarifa estabelecidos pelos passageiros. O presente trabalho apresenta a formulação matemática para o problema, valida o modelo em um processo de solução exata e examina o desempenho de dois algoritmos que executam passos de construção com critérios exatos e seis com critérios heurísticos. Os algoritmos construtivos com passos exatos visam principalmente criar resultados de ancoragem para a avalição do desempenho dos algoritmos com decisões heurísticas. São também propostos três grupos de instâncias de teste para o problema, visando permitir futuras experimentações de novos algoritmos. Por fim, conclui-se que os algoritmos de passos heurísticos alcançam desempenho promissor para o problema examinado.Tese Distribuição de derivados de petróleo por redes de polidutos: uma abordagem através de algoritmos evolucionários híbridos para um problema triobjetivo(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-03-13) Souza, Thatiana Cunha Navarro de; Gouvêa, Elizabeth Ferreira; ; http://lattes.cnpq.br/2888641121265608; ; http://lattes.cnpq.br/0745915626851539; Thome, Antonio Carlos Gay; ; http://lattes.cnpq.br/9282046098909851; Luna, Henrique Pacca Loureiro; ; http://lattes.cnpq.br/4967240163248619; Goldbarg, Marco César; ; http://lattes.cnpq.br/1371199678541174; Lüders, Ricardo; ; http://lattes.cnpq.br/5158617067991861Um importante problema enfrentado pela indústria petrolífera é distribuir vários produtos derivados de petróleo através de polidutos. Tal distribuição é feita através de uma rede composta por refinarias (nós fonte), parques de armazenagem (nós intermediários) e terminais (nós de demanda), interligados por um conjunto de polidutos que transportam petróleo e derivados entre áreas adjacentes. Restrições relativas a limites de armazenamento, tempo de entrega, disponibilidade das fontes, limites de envio e recebimento, entre outras, têm de ser satisfeitas. Alguns pesquisadores lidam com este problema sob o ponto de vista discreto onde o fluxo na rede é visto como o envio de bateladas. Geralmente, não existem dispositivos de separação entre bateladas de produtos diferentes e as perdas devidas à interface podem ser significativas. Minimizar o tempo de entrega é um objetivo usual dos engenheiros durante a programação do envio de produtos em redes de polidutos. No entanto, os custos devidos às perdas geradas nas interfaces não podem ser desconsiderados. O custo do envio dos produtos também depende das despesas de bombeamento as quais são, em grande parte, devidas ao custo da energia elétrica. Uma vez que a tarifa industrial de energia elétrica varia ao longo do dia, o bombeamento em diferentes períodos terão diferentes custos. Este trabalho apresenta uma investigação experimental de métodos computacionais desenvolvidos para lidar com o problema do envio de bateladas de derivados de petróleo considerando a minimização simultânea de três funções objetivo: tempo de entrega, perdas devidas às interfaces e custo de energia elétrica. Tal problema é NP- árduo e será abordado através de algoritmos evolucionários híbridos. As hibridizações têm como foco principal os Algoritmos Transgenéticos e arquiteturas clássicas de algoritmos evolucionários multi-objetivo como MOEA/D, NSGA2 e SPEA2. Três arquiteturas denominadas MOTA/D, NSTA e SPETA, são aplicadas ao problema. É apresentado um estudo experimental dos algoritmos propostos onde é utilizado um conjunto de trinta casos teste. Para analisar os resultados obtidos com os algoritmos são empregados indicadores de qualidade Pareto concordantes e testes estatísticos não paramétricos.Tese Hybridizing metaheuristics for multi-and many-objective problems in a multi-agent architecture(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-06-15) Fernandes, Islame Felipe da Costa; Goldbarg, Elizabeth Ferreira Gouvea; http://lattes.cnpq.br/2888641121265608; https://orcid.org/0000-0003-3534-8042; http://lattes.cnpq.br/0058216016593116; Goldbarg, Marco César; http://lattes.cnpq.br/1371199678541174; Delgado, Myriam Regattieri de Biase da Silva; Maia, Silvia Maria Diniz Monteiro; http://lattes.cnpq.br/1498104590221901; Souza, Thatiana Cunha Navarro deAlgoritmos híbridos combinam as melhores características de meta-heurísticas individuais. Eles têm se mostrado eficazes em encontrar soluções de boa qualidade para problemas de otimização multiobjetivo. Arquiteturas fornecem funcionalidades e recursos genéricos para a implementação de novos algoritmos híbridos capazes de resolver problemas arbitrários de otimização. Arquiteturas baseadas em conceitos de inteligência de agentes e sistemas multiagente, como aprendizado e cooperação, oferecem vários benefícios para a hibridização de meta-heurísticas. No entanto, a literatura carece de estudos sobre arquiteturas que exploram totalmente tais conceitos para hibridização multiobjetivo. Esta tese estuda uma arquitetura multiagente, chamada MO-MAHM, inspirada nos conceitos de Otimização por Nuvem de Partículas. Na MO-MAHM, partículas são agentes inteligentes que aprendem com suas experiências passadas e se movem no espaço de busca procurando por soluções de alta qualidade. A principal contribuição desta tese é estudar o potencial da MO-MAHM em hibridizar meta-heurísticas para resolver problemas de otimização combinatória com dois ou mais objetivos. Este trabalho investiga os benefícios de métodos de aprendizagem de máquina para suporte ao aprendizado dos agentes e propõe um novo operador de velocidade para mover os agentes no espaço de busca. O operador de velocidade proposto usa uma técnica de path-relinking e decompõe o espaço objetivo sem utilizar funções de agregação. Outra contribuição desta tese é uma extensa revisão das técnicas existentes de path-relinking multiobjetivo. Devido a uma carência com respeito a técnicas de path- relinking para múltiplos objetivos, esta tese apresenta um novo path-relinking baseado em decomposição, chamado MOPR/D. Experimentos abrangem três problemas de otimização combinatória de formulações distintas com até cinco funções objetivo: mochila binária multi-dimensional, alocação quadrática e árvore geradora. MO-MAHM é comparada com abordagens híbridas existentes, tais como algoritmos meméticos e hyper-heurísticas. Testes estatísticos mostram que a arquitetura apresenta resultados competitivos com respeito à qualidade dos conjuntos aproximativos e diversidade de soluções.Dissertação Meta-heurísticas híbridas aplicadas ao problema da árvore geradora multiobjetivo(2018-07-06) Fernandes, Islame Felipe da Costa; Goldbarg, Elizabeth Ferreira Gouvea; ; ; Goldbarg, Marco Cesar; ; Maia, Silvia Maria Diniz Monteiro; ; Souza, Thatiana Cunha Navarro de;O Problema da Árvore Geradora Multiobjetivo (AGMO) é uma extensão NP-Difícil da Árvore Geradora Mínima (AGM). Devido à sua habilidade em modelar inúmeros problemas reais onde objetivos conitantes devem ser otimizados simultaneamente, a AGMO tem sido intensamente estudada na literatura e muitos algoritmos exatos e heurísticos lhe foram propostos. Além disso, nos últimos anos, pesquisas têm demonstrado considerável desempenho dos algoritmos que combinam estratégias de várias meta-heurísticas. Estes algoritmos são chamados híbridos e trabalhos anteriores os aplicaram com sucesso a vários problemas de otimização. Neste trabalho, cinco novos algoritmos híbridos são propostos para duas versões da AGMO: três para a versão bi-objetivo (AG-Bi) baseada em dominância de Pareto e dois para a versão com muitos objetivos baseada no operador de média ponderada ordenada (AG-OWA). Esta pesquisa hibridizou diversas abordagens meta-heurísticas com respeito a diferentes categorias de hibridização. Experimentos computacionais avaliaram as novas abordagens com base no tempo computacional e na qualidade das soluções encontradas. Os resultados foram comparados com o estado da arte.Tese Problema de roteamento e escalonamento de profissionais de saúde no atendimento domiciliar com priorização no atendimento(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-04-29) Campos, Júlia Madalena Miranda; Goldbarg, Elizabeth Ferreira Gouvea; Menezes, Matheus da Silva; http://lattes.cnpq.br/2888641121265608; http://lattes.cnpq.br/1991511606860283; Maia, Silvia Maria Diniz Monteiro; Sabry, Gustavo de Araújo; Souza, Thatiana Cunha Navarro deO serviço de atendimento domiciliar caracteriza-se como uma modalidade de assistência à saúde composta por um conjunto de ações de prevenção, reabilitação e tratamento de doenças prestadas em domicílio. Com o surgimento da Covid-19, o atendimento domiciliar tornou-se ainda mais presente, substituindo ou complementando a internação hospitalar, oferecendo uma modalidade de atendimento mais humanizada às pessoas com quadro clínico estável que necessitam de cuidados médicos. O agendamento e o roteamento dos profissionais de saúde que realizam tais atendimentos possuem alguns desafios, dentre eles: atender pacientes no período do horário de trabalho dos profissionais de saúde, ter uma equipe de profissionais de tamanho adequado, garantir a satisfação dos pacientes e profissionais, economizar gastos com a frota de veículos que transportam os profissionais, etc. Este trabalho apresenta uma nova variante do problema onde os pacientes são divididos em dois grupos em relação ao atendimento: prioritários e opcionais. Os pacientes prioritários devem ser atendidos obrigatoriamente no horizonte de planejamento definido. É desejável que os clientes opcionais também sejam atendidos. O objetivo é maximizar a receita recebida pelos atendimentos descontados os custos de transporte dos profissionais. Este trabalho apresenta um modelo de Programação Linear Inteira para o problema. O modelo é implementado e testado em um conjunto de instâncias também propostas neste trabalho. Na variante abordada aqui, cada profissional é transportado por um veículo. Este trabalho também apresenta uma revisão abrangente da literatura sobre o Problema de Roteamento e Escalonamento de Profissionais de Saúde, incluindo uma análise experimental dos modelos matemáticos com objetivo de minimização de distância percorrida pelos profissionais de saúde. A análise visa avaliar a eficiência e aplicabilidade de tais modelos no contexto do problema estudado.Tese Problema do caixeiro viajante alugador com passageiro(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2020-06-12) Sabry, Gustavo de Araújo; Goldbarg, Marco César; ; ; Goldbarg , Elizabeth Ferreira Gouveia; ; Menezes, Matheus da Silva; ; Silva, Paulo Henrique Asconavieta da; ; Souza, Thatiana Cunha Navarro de;Este trabalho apresenta uma nova variante do Problema do Caixeiro Viajante ainda não descrita na literatura, denominada de Problema do Caixeiro Viajante Alugador com Passageiros. Neste problema são disponibilizados um conjunto de cidades, um conjunto de veículos e um conjunto de passageiros em potencial. O tour do caixeiro pode ser realizado utilizando diferentes automóveis, ou seja, o problema engloba o processo de aluguel de veículos. O modelo proposto também inclui elementos relacionados ao compartilhamento dos assentos do veículos utilizado, ou seja, nas cidades podem haver pessoas interessadas em viajar para um determinado destino e dispostas a dividir os custos com o caixeiro enquanto estão embarcadas no veículo. O objetivo do problema é determinar, em um grafo, o ciclo Hamiltoniano de menor custo considerando as trocas de veículos e os embarques de passageiros durante o percurso. O problema é composto por várias decisões interligadas: a sequência das cidades visitadas, a ordem dos carros utilizados, as cidades onde os automó- veis devem ser alugados/devolvidos, bem como o esquema de embarque dos passageiros. A de nição do problema proposto neste trabalho envolve a combinação de dois conceitos importantes que estão sendo amplamente utilizados no setor de transportes: o aluguel e o compartilhamento de veículos. São propostas três formulações de programação inteira mista. Estas formulações são linearizadas utilizando técnicas diferentes, resultando em seis modelos lineares. Estes modelos são implementados em um solver e validados. Além disso, também são apresentadas três heurísticas ingênuas e três meta-heurísticas para solucionar o problema. Experimentos computacionais comparativos e testes de desempenho são realizados sobre uma amostra de 90 instâncias. Os resultados obtidos são comparados e as conclusões são reportadas.Tese Problema do caixeiro viajante com coleta opcional de bônus, tempo de coleta e passageiros(2019-12-13) Lopes Filho, José Gomes; Goldbarg, Marco César; ; ; Goldbarg, Elizabeth Ferreira Gouvea; ; Menezes, Matheus da Silva; ; Silva, Paulo Henrique Asconavieta da; ; Souza, Thatiana Cunha Navarro de;O presente trabalho introduz uma variante do Problema do Caixeiro Viajante com Coleta de Bônus, denominada de Problema do Caixeiro Viajante com Coleta Opcional de Bônus, Tempo de Coleta e Passageiros (PCVP-BoTc). É uma variante de roteamento com coleta seletiva que mesclada elementos de ridesharing. O objetivo é otimizar as receitas do motorista que, seletivamente, de ne quais tarefas de entrega ou coleta serão executadas em sua rota. O efeito econômico da coleta é modelado através de um bônus. O modelo aplica-se na solução de sistemas híbridos de roteamento com tarefas de rota e transporte solidário. O motorista pode compartilhar assentos no carro de forma a ratear os custos de rota enquanto realiza suas tarefas selecionadas. Os passageiros são protegidos por restrições de valor máximo de rateio e tempo máximo de duração da viagem. A coleta de bônus demanda um tempo especí co em cada localidade afetando a duração da rota e interligando-se com o embarque de passageiros. Quatro formulações matemáticas não-lineares, sendo duas quadráticas, são apresentadas para o problema. As formulações quadráticas foram validadas através de um experimento computacional empregando um solver matemático. Sete algoritmos heurísticos são propostos, sendo seis algoritmos metaheurísticos híbridos. As implementações das formulações foram testadas em 48 instâncias e os algoritmos sobre 96 instâncias.Dissertação Problema do passeio lucrativo com passageiros e penalidades por atrasos(2020-02-07) Silva, Yuri Kelvin Nascimento da; Goldbarg, Marco César; ; ; Goldbarg, Elizabeth Ferreira Gouvea; ; Menezes, Matheus da Silva; ; Souza, Thatiana Cunha Navarro de;Este trabalho introduz o Problema do Passeio Lucrativo com Passageiros e Penalidades por Atrasos(PPL-PPA). O PPL-PPA é interpretado como um prestador de serviços que possui demandas de clientes a serem atendidas em diferentes localidades. Para cada demanda satisfeita, um valor de bônus é coletado e acrescido no valor total de bônus da jornada de trabalho. As demandas possuem um tempo para serem realizadas e um tempo estimado de início do serviço. A satisfação de uma demanda após seu tempo estimado de início caracteriza um atraso no serviço e, por isso, uma penalidade é imposta reduzindo o valor do bônus a ser coletado pelo serviço prestado de acordo com o tempo de atraso. Ainda, durante sua jornada de trabalho, o prestador de serviços poderá embarcar passageiros no veículo nas localidades das demandas. Cada passageiro embarcado contribuirá com uma parcela para a divisão dos custos de viagem entre todos os ocupantes do veículo em um determinado trecho. Os custos de viagem divididos entre todos não pode exceder o valor de tarifa ofertado por cada passageiro pelo trajeto entre sua origem e destino e o número de passageiros embarcados não deve exceder a capacidade do veículo. Sendo assim, o objetivo do PPL-PPA consiste em encontrar uma rota que maximize o valor de bônus coletados subtraído dos custos de viagem rateados com os passageiros e das eventuais penalidades impostas em razão dos atrasos. Como instrumento de formalização e validação do problema, um modelo de Programação Matemática é proposto e solucionado através de um solver matemático para instâncias de testes geradas para o problema em questão. Uma análise de acoplamento das instâncias é relatada mediante experimentos com métodos heurísticos ad hoc e métodos exatos ad hoc, sendo estes voltados para casos particulares do modelo. Por fim, são propostas três meta-heurísticas evolucionárias visando a eficiência na obtenção de soluções de qualidade.