Uma abordagem usando redes neurais artificiais para resolução de problemas de otimização restrita

Sistemas baseados em redes neurais artificiais fornecem altas taxas de computação devido ao uso de um número massivo de elementos processadores simples. Redes neurais com conexões realimentadas fornecem um modelo computacional capaz de resolver uma rica classe de problemas de otimização. Este artigo apresenta uma nova abordagem para resolver problemas de otimização restrita utilizando redes neurais artificiais. Mais especificamente, uma rede de Hopfield modificada é desenvolvida cujos parâmetros internos são calculados usando a técnica de subespaço válido de soluções. A partir da obtenção destes parâmetros a rede tende a convergir aos pontos de equilíbrio que representam as possíveis soluções para o problema. Exemplos de simulação são apresentados para justificar a validade da abordagem proposta.

Estimativa de ocorrência de precipitação em áreas agrícolas utilizando floresta de caminhos ótimos

As condições meteorológicas são determinantes para a produção agrícola; a precipitação, em particular, pode ser citada como a mais influente por sua relação direta com o balanço hídrico. Neste sentido, modelos agrometeorológicos, os quais se baseiam nas respostas das culturas às condições meteorológicas, vêm sendo cada vez mais utilizados para a estimativa de rendimentos agrícolas. Devido às dificuldades de obtenção de dados para abastecer tais modelos, métodos de estimativa de precipitação utilizando imagens dos canais espectrais dos satélites meteorológicos têm sido empregados para esta finalidade. O presente trabalho tem por objetivo utilizar o classificador de padrões floresta de caminhos ótimos para correlacionar informações disponíveis no canal espectral infravermelho do satélite meteorológico GOES-12 com a refletividade obtida pelo radar do IPMET/UNESP localizado no município de Bauru, visando o desenvolvimento de um modelo para a detecção de ocorrência de precipitação. Nos experimentos foram comparados quatro algoritmos de classificação: redes neurais artificiais (ANN), k-vizinhos mais próximos (k-NN), máquinas de vetores de suporte (SVM) e floresta de caminhos ótimos (OPF). Este último obteve melhor resultado, tanto em eficiência quanto em precisão.

Detecção de falhas em estruturas inteligentes usando otimização por nuvem de partículas: fundamentos e estudo de casos

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Fundamentos de otimização por inteligência de enxames: uma visão geral

Este artigo apresenta uma breve revisão de alguns dos mais recentes métodos bioinspirados baseados no comportamento de populações para o desenvolvimento de técnicas de solução de problemas. As metaheurísticas tratadas aqui correspondem às estratégias de otimização por colônia de formigas, otimização por enxame de partículas, algoritmo shuffled frog-leaping, coleta de alimentos por bactérias e colônia de abelhas. Os princípios biológicos que motivaram o desenvolvimento de cada uma dessas estratégias, assim como seus respectivos algoritmos computacionais, são introduzidos. Duas aplicações diferentes foram conduzidas para exemplificar o desempenho de tais algoritmos. A finalidade é enfatizar perspectivas de aplicação destas abordagens em diferentes problemas da área de engenharia.

Um modelo de otimização inteira mista e heurísticas relax and fix para a programação da produção de fábricas de refrigerantes de pequeno porte

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Otimização amostral de atributos de latossolos considerando aspectos solo-relevo

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Determinação de caminhos k-críticos em redes PERT

Neste trabalho, apresenta-se um estudo sobre os principais métodos para identificar os caminhos de maior duração em redes PERT, denominados na literatura de caminhos k-críticos (quando k = 1, tem-se o caminho mais longo, conhecido tradicionalmente por caminho crítico; quando k = 2, tem-se o segundo caminho mais longo, e assim sucessivamente). São discutidos três algoritmos apresentados na literatura e propõe-se um novo procedimento, denominado algoritmo da folga mínima, que apresenta algumas vantagens sobre os anteriores. O comportamento do algoritmo da folga mínima, quando aplicado a redes PERT, é verificado por meio de simulação.

Três anos de acidentes do trabalho em uma metalúrgica: caminhos para seu entendimento

O objetivo deste artigo é descrever, através de estratégias metodológicas quantitativas e qualitativas, os acidentes do trabalho ocorridos em três anos numa indústria metalúrgica do interior de São Paulo para compreender suas possíveis causas. Trata-se de um estudo de casos de uma indústria; foram estudados 336 acidentes em três anos, utilizando-se três procedimentos: análise dos registros dos acidentes, entrevistas (166 acidentados) e realização de grupos focais (111 trabalhadores). A proporção de incidência anual dos acidentes foi de 16,9%; 75 casos com afastamento superior a 15 dias; 51,2% ocorreram pela manhã, afetando caldeireiros (48,2%). Entre os entrevistados, escolaridade média de 8,8 anos e idade de 31 a 50 anos (55,4%); 64,5% já haviam sofrido outros acidentes e com maior ocorrência naqueles expostos ao ruído intenso (mais 90 dBA) (53%). Nos grupos focais, identificaram-se percepções e sentimentos dos trabalhadores a respeito dos acidentes que não apareceram nas etapas anteriores. Através dos grupos focais pode-se identificar melhor os fatores que contribuem para os acidentes, como: pressões, realização de horas extras, baixos salários, condições de trabalho precárias e organização do trabalho.

Otimização global para os problemas de redução H2 de modelos e redução H2 da ordem do controlador

A branch and bound algorithm is proposed to solve the H2-norm model reduction problem and the H2-norm controller reduction problem, with conditions assuring convergence to the global optimum in finite time. The lower and upper bounds used in the optimization procedure are obtained through linear matrix inequalities formulations. Examples illustrate the results.

Modelo de otimização para seleção de árvores matrizes de Eucalyptus grandis

Individual data of basic density and volume of wood, pulp kappa number, soluble lignin, cost of pulping process as well as gravimetric gross yield of pulping process were used from 64 trees of Eucalyptus grandis W. Hill ex Maiden from a commercial population at Lençóis Paulista, SP. The Eucalyptus grandis's seeds were originally from a Seed Production Area (SPA) of Duratex S/A at Botucatu, SP. Obtained data were quantified considering objective of maximization no-bleaching pulp and volume and mass wood restriction, mass of residual and soluble lignin, planted area and pulping process cost. it has also been aimed a selection method for matrix trees through mathematical programming techniques. Obtained strategy maximized the economical result, selected matrix trees and followed all limits of technological and organizing productivities imposed by the company. It also aimed the production of no-bleaching pulp within the planned time.

Otimização das propriedades mecânicas por meio de modificações microestruturais em aços de baixo carbono

This paper discusses the formation of microstructures with different volume fractions, as an outcome of a specific heat treatment, with the following phases: ferrite, martensite, bainite and retained austenite. For the microstructure characterization it is developed a chemical etching that allows to distinguish the phases by optical microscopy. The evaluation of the mechanical properties is done based on the results of tensile and fatigue tests. The experimental results show that appropriate heat treatments can contribute to a significant improvement in the mechanical properties of the steel. In this process it is essential to control the fraction volume, morphology of the phases, and grain size.

Otimização da distância de extração de madeira com forwarder

The activities and management operations of wood harvesting do not have good computational tools available to help the forest technicians with the task of cost reduction. In many cases, machines of high investment are used in wood harvesting without adequate operation planning; consequently, the cost per hour of these machines, which is high, could be reduced. Using technological resources such as the Geographic Information Systems (GIS) integrated with the Global Positioning System (GPS), which are the basis of precision harvesting. In this research, a technological tool capable of calculating and optimizing the average skidding distance of the forwarder was developed. It was used in stands of different sizes and formats through mathematical techniques and available functionalities in the Geographic Information System GRASS. The developed tool, called optimized model, divides the stand in small parts in relation to shorter skidding distances. The main variable considered was the alignment of plantation. The model was tested in eucalypt stands located in the State of São Paulo. Sixteen stands were randomly selected: eight with a rectangular polygon form, and eight with irregular polygon form. The main variables were collected in these stands. Results showed that the optimized model developed, is efficient and flexible. It was possible to divide the stands in small parts resulting in smaller skidding medium distances. The stands with irregular form had shorter skidding medium distances than the rectangular stands.

WEDGE - ferramenta on-line de gerenciamento, análise e otimização de processos

This article summarizes the implementation of an online process management, analysis, and optimization tool at Lwarcel Celulose e Papel, within the PIMS and MES philosophy, for process indicator implementation, understanding of variables, and their cause-effect relationship in the process, as well as the achievement of operational benchmarking. The process analysis, by means of statistical tools, allied to mathematical modeling algorithms used in Wedge, makes it possible to identify the relevant information for process and quality improvement with regard to efficiency, equipment maintenance, productivity, and uniformity of the end product quality, reduction of unwanted shutdowns, and quicker resolution of process problems.

Pesquisa em Resolução de Problemas: caminhos, avanços e novas perspectivas

We discuss the knowledge that has been constructed regarding Problem Solving in Math Education as a result of research developed by GTERP - Work and Study Group in Problem Solving, UNESP-Rio Claro/SP. The research is guided by the following general questions: How do students construct mathematical knowledge and how do teachers implement the methodology of Math Teaching-Learning-Evaluation through Problem Solving? Historical aspects of Problem Solving are very important in the configuration of the current trends for Problem Solving. One of them is the Methodology of Math Teaching-Learning- Evaluation through Problem Solving, based on clear foundations and an approach of renewal. In addition to that methodology, two aspects have been developed by the group: The conception of Math as a science of pattern and order and Discrete Mathematics. The knowledge constructed and the scientific production of GTERP prove its relevant contribution to intensifying dialogues between research and educational practice, students and teachers, and to increasing the possibilities of that practice particularly in Math work.

Manejo da Irrigação Para Otimização da Produtividade E Qualidade de Frutos de Tomateiro em Sistema de Plantio Direto

There is much information on the adequate soil water matrix potential for returning irrigation in conventional soil tillage systems; however there is not enough information on the best soil water matrix potential for no-tillage production systems. This work aimed to study the effect of five irrigation levels on yield, soluble solids, and fruit acidity of the Hypeel tomato, cultivated for industrial processing and cropped on no-tillage system in Yellow Latosol. The experiment was carried out on a randomized block design with five treatments and four replications. The treatments consisted in different soil water matrix potentials for returning irrigation (m at 13cm of soil depth): -15, -30, -45, -60 and -75 kPa. The results obtained showed that the soil water matrix potential of -28.5 kPa resulted in maximum yields for tomato crop; whereas the value of -50.8 kPa resulted in the maximum fruit soluble solids concentration.