PRINCIPAIS
RESULTADOS ALCANÇADOS NO 1o ANO (RESUMO)
Principais resultados alcançados no 1º
ano (resumo):
Devido a problemas com a importação de equipamentos
e SIGs, no primeiro ano somente a parte de pesquisa e orientação
foi priorizada. Seus principais destaques foram:
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Os problemas de Localização de Facilidades
foram estudados considerando uma nova relaxação para problemas
de Otimização Combinatória, proposta e desenvolvida
como tese de doutorado de Marcelo Gonçalves Narciso, com a orientação
do Dr. Luiz A N. Lorena. A nova relaxação combina duas relaxações
conhecidas (Lagrangeana e surrogate) e produz os mesmos limites
da relaxação Lagrangeana usual, mas com significativos ganhos
(de até 75%) em tempo computacional para problemas de grande porte.
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A relaxação Lagrangeana/surrogate foi
ainda aplicada com sucesso aos seguintes problemas: Problema Generalizado
de Atribuição (Luiz A N. Lorena e Marcelo Narciso - dois
trabalhos), e Problemas de Localização ( p-Medianas, Localização
Capacitado e Não-capacitado), em cooperação entre
os pesquisadores Luiz A N Lorena e Edson L. Senne. O problema simétrico
do Caixeiro Viajante foi tratado na tese de Marcelo Narciso.
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Os Algoritmos Genéticos foram aplicados ao problema
de Cobertura de Conjuntos (Luiz A N Lorena e Luciana de S. Lopes). Em particular
excelentes resultados foram obtidos para instâncias computacionalmente
difíceis, com dois trabalhos publicados.
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Uma nova versão de algoritmos genéticos foi
desenvolvida, considerando como um método construtivo para a formação
de uma população com o máximo de informação
possível sobre o problema em questão (Algoritmo Genético
Construtivo). Na tese de doutorado de João Carlos Furtado (orientada
por Luiz A N Lorena) foram conseguidos excelentes resultados para os seguintes
problemas de clustering: p-medianas, p-medianas capacitado e particionamento
de grafos.
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O aluno de Iniciação Científica Fernando
Galbier, iniciou com a orientação de Luiz A N Lorena, a implementação
de uma versão do Algoritmo Genético Construtivo para o problema
de roteamento de veículos.
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O aluno Alex Adriano Pinto, com a orientação
de Edson L F Senne, iniciou em fevereiro de 1998 um projeto de Iniciação
Científica (Fapesp processo no. 97/09575-1) que objetiva: (a) explorar
as possibilidades de utilização do SIG para a análise
de redes urbanas; (b) estudar como integrar ao SIG, algoritmos de localização
já desenvolvidos pelo orientador; (c) explorar como desenvolver
mapas temáticos no SIG, a partir das soluções geradas
pelos algoritmos de localização. Com a não disponibilidade
do SIG, devido às dificuldades apontadas no item 3, o aluno procurou,
neste período, buscar informações na Internet (http://www.esri.com)
sobre como utilizar os sistemas ARC/INFO e MAPOBJECTS juntamente com a
linguagem Delphi.
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Neste período também foram propostos por Edson
L F Senne, à Fapesp e ao CNPq, bolsas de Iniciação
Científica para mais dois alunos, que pretendem explorar as potencialidades
do SIG no armazenamento e recuperação de dados espaciais
geo-codificados, além de estudar como construir bases de dados geo-codificados
e como desenvolver mapas temáticos a partir dessas bases.
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Foram realizados testes com os algoritmos para o dimensionamento
de uma rede de transporte urbano pelo aluno Ricardo da Silva Rodrigues,
do curso de Engenharia Elétrica da UNESP, Campus de Guaratinguetá,
com bolsa de Iniciação Científica do CNPq e sob a
orientação do Prof. Edgard Dias Batista Jr.. No início
do corrente ano, este professor também propôs ao CNPq a orientação
de aluno, com bolsa de Iniciação Científica, para
o "Desenvolvimento de Modelo para Gestão de Pontos de Parada de
uma Rede de Transporte Urbano".
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O aluno de iniciação científica Rudini
Menezes Sampaio, sob orientação de Horacio Hideki Yanasse,
iniciou estudos e implementou algoritmos clássicos para os seguintes
problemas combinatórios em grafos: menor caminho de Dijkstra; menor
caminho de Floyd; árvore geradora mínima; problema de casamento
(matching); ciclo Euleriano; carteiro chinês; heurística
2-opt para o problema do caixeiro viajante. Os algoritmos foram desenvolvidos
em Pascal e temos como objetivo utilizá-los como funções
que poderiam ser utilizadas dentro dos SIGs sendo adquiridos.
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O professor Horácio H. Yanasse e elunos de mestrado
e doutorado, realizou pesquisa com respeito ao problema de sequenciamento
de padrões de corte, visando a minimização do número
máximo de pilhas abertas. Este problema é equivalente a um
problema de percorrimento de arcos de um grafo. Para este problema o aluno
Marcelo Saraiva Limeira, desenvolveu um algoritmo mais eficiente que um
proposto anteriormente na literatura. Este trabalho foi o cerne de sua
dissertação de mestrado defendida com êxito em fevereiro
deste ano. Um trabalho (Yanasse e Limeira) descrevendo este novo algoritmo
foi submetido e aceito para apresentação no EURO XVI, a ser
realizado em julho deste ano, em Bruxelas. Sugerimos também um algoritmo
exato para casos particulares deste problema e também desenvolvemos
em parceria com o aluno de doutoramento José Carlos Becceneri, um
novo algoritmo heurístico para o problema de sequenciamento baseado
em colapso de arcos. Novos limitantes inferiores para o valor ótimo
do problema também foram desenvolvidos baseados também na
redução do grafo por intermédio do colapso de arcos.
O Sr. Becceneri está desenvolvendo atualmente um outro algoritmo
baseado em agregações de nós para este mesmo problema.
Esperamos que este novo algoritmo seja mais eficiente que os anteriores
sugeridos na literatura. O aluno Alexandre Linhares está iniciando
o trabalho de sua tese de doutorado e seu primeiro objetivo foi tentar
mostrar que o problema de minimização de pilhas é
NP-árduo. Para tanto, este aluno está realizando um estudo
de diversos outros problemas combinatórios relacionados ao problema
de sequenciamento de padrões. Alguns resultados e aplicações
interessantes já foram identificados, por exemplo, mostrando a equivalência
do problema de sequenciamento de padrões com a minimização
de trilhas em circuitos VLSI. Um problema similar, talvez equivalente (a
demonstração de equivalência ainda está sob
estudo) e que estaria diretamente relacionado ao tema deste projeto seria
o de minimização do número de vértices a serem
controlados em um grafo de modo a que a expansão de focos epidêmicos
em alguns dos arcos da rede seja controlada.
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professor Roberto Diégues Galvão, da COPPE/UFRJ,
proferiu palestra de interesse ao projeto, no ciclo de palestras do Curso
de Computação Aplicada do INPE, por ocasião de sua
vinda para a banca de doutorado de Marcelo Narciso. Título: Integração
de modelo de localização de instalações não
capacitadas com sistemas de informações geográficas:
uma aplicação na indústria de petróleo.