Métodos de geração de colunas para problemas de atribuição

Este trabalho apresenta métodos de geração de colunas para dois importantes problemas de atribuição: o Problema Generalizado de Atribuição (PGA) e o Problema de Atribuição de Antenas a Comutadores (PAAC). O PGA é um dos mais representativos problemas de Otimização Combinatória e consiste em otimizar a atribuição de n tarefas a m agentes, de forma que cada tarefa seja atribuída a exatamente um agente e a capacidade de cada agente seja respeitada. O PAAC consiste em atribuir n antenas a m comutadores em uma rede de telefonia celular, de forma a minimizar os custos de cabeamento entre antenas e comutadores e os custos de transferência de chamadas entre comutadores. A abordagem tradicional de geração de colunas é comparada com as propostas neste trabalho, que utilizam a relaxação lagrangeana/surrogate. São apresentados testes computacionais que demonstram a efetividade dos algoritmos propostos.

Integração de modelos de localização a sistemas de informações geográficas

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

A column generation approach to capacitated p-median problems

The Capacitated p-median problem (CPMP) seeks to solve the optimal location of p facilities, considering distances and capacities for the service to be given by each median. In this paper we present a column generation approach to CPMP. The identified restricted master problem optimizes the covering of 1-median clusters satisfying the capacity constraints, and new columns are generated considering knapsack subproblems. The Lagrangean/surrogate relaxation has been used recently to accelerate subgradient like methods. In this work the Lagrangean/surrogate relaxation is directly identified from the master problem dual and provides new bounds and new productive columns through a modified knapsack subproblem. The overall column generation process is accelerated, even when multiple pricing is observed. Computational tests are presented using instances taken from real data from Sao Jose dos Campos' city.

Integrability and conformal symmetry in higher dimensions: A model with exact hopfion solutions

We use ideas on integrability in higher dimensions to define Lorentz invariant field theories with an infinite number of local conserved currents. The models considered have a two-dimensional target space. Requiring the existence of lagrangean and the stability of static solutions singles out a class of models which have an additional conformal symmetry. That is used to explain the existence of an ansatz leading to solutions with non-trivial Hopf charges. © SISSA/ISAS 2002.

Spinning Hopf solitons on S3 × ℝ

We consider a field theory with target space being the two dimensional sphere S2 and defined on the space-time S3 × . The Lagrangean is the square of the pull-back of the area form on S2. It is invariant under the conformal group SO(4,2) and the infinite dimensional group of area preserving diffeomorphisms of S2. We construct an infinite number of exact soliton solutions with non-trivial Hopf topological charges. The solutions spin with a frequency which is bounded above by a quantity proportional to the inverse of the radius of S3. The construction of the solutions is made possible by an ansatz which explores the conformal symmetry and a U(1) subgroup of the area preserving diffeomorphism group. © SISSA 2006.

A decomposition heuristic for the maximal covering location problem

This paper proposes a cluster partitioning technique to calculate improved upper bounds to the optimal solution of maximal covering location problems. Given a covering distance, a graph is built considering as vertices the potential facility locations, and with an edge connecting each pair of facilities that attend a same client. Coupling constraints, corresponding to some edges of this graph, are identified and relaxed in the Lagrangean way, resulting in disconnected subgraphs representing smaller subproblems that are computationally easier to solve by exact methods. The proposed technique is compared to the classical approach, using real data and instances from the available literature. © 2010 Edson Luiz França Senne et al.

Métodos analíticos, numéricos e experimentais para o cálculo de ondas de impacto em meios líquidos

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Aspectos Clássicos da Eletrodinâmica de Podolsky

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Nonlinear ball and beam control system identification

The Ball and Beam system is a common didactical experiment in control laboratories that can be used to illustrate many different closed-loop control techniques. The plant itself is subjected to many nonlinear effects, which the most common comes from the relative motion between the ball and the beam. The modeling process normally uses the lagrangean formulation. However, many other nonlinear effects, such as non-viscous friction, beam flexibility, ball slip, actuator elasticity, collisions at the end of the beam, to name a few, are present. Besides that, the system is naturally unstable. In this work, we analyze a subset of these characteristics, in which the ball rolls with slipping and the friction force between the ball and the beam is non-viscous (Coulomb friction). Also, we consider collisions at the ends of the beam, the actuator consists of a (rubber made) belt attached at the free ends of the beam and connected to a DC motor. The model becomes, with those nonlinearities, a differential inclusion system. The elastic coefficients of the belt are experimentally identified, as well as the collision coefficients. The nonlinear behavior of the system is studied and a control strategy is proposed.

Um estudo sobre limites duais para o problema integrado de dimensionamento de lotes e sequenciamento da produção

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Construção exata de sólitons de Hopf

Pós-graduação em Física - IFT

Numerical combination for nonlinear analysis of structures coupled to layered soils

This paper presents an alternative coupling strategy between the Boundary Element Method (BEM) and the Finite Element Method (FEM) in order to create a computational code for the analysis of geometrical nonlinear 2D frames coupled to layered soils. The soil is modeled via BEM, considering multiple inclusions and internal load lines, through an alternative formulation to eliminate traction variables on subregions interfaces. A total Lagrangean formulation based on positions is adopted for the consideration of the geometric nonlinear behavior of frame structures with exact kinematics. The numerical coupling is performed by an algebraic strategy that extracts and condenses the equivalent soil's stiffness matrix and contact forces to be introduced into the frame structures hessian matrix and internal force vector, respectively. The formulation covers the analysis of shallow foundation structures and piles in any direction. Furthermore, the piles can pass through different layers. Numerical examples are shown in order to illustrate and confirm the accuracy and applicability of the proposed technique.

Análise elastoplástica bidimensional de meios reforçados com fibras

De modo a satisfazer aspectos de resistência, custo ou conforto, o aperfeiçoamento do desempenho das estruturas é uma meta sempre almejada na Engenharia. Melhorias têm sido alcançadas dado ao crescente uso de materiais compósitos, pois estes apresentam propriedades físicas diferenciadas capazes de atender as necessidades de projeto. Associado ao emprego de compósitos, o estudo da plasticidade demonstra uma interessante alternativa para aumentar o desempenho estrutural ao conferir uma capacidade resistente adicional ao conjunto. Entretanto, alguns problemas podem ser encontrados na análise elastoplástica de compósitos, além das próprias dificuldades inerentes à incorporação de fibras na matriz, no caso de compósitos reforçados. A forma na qual um compósito reforçado por fibras e suas fases têm sua representação e simulação é de extrema importância para garantir que os resultados obtidos sejam compatíveis com a realidade. À medida que se desenvolvem modelos mais refinados, surgem problemas referentes ao custo computacional, além da necessidade de compatibilização dos graus de liberdade entre os nós das malhas de elementos finitos da matriz e do reforço, muitas vezes exigindo a coincidência das referidas malhas. O presente trabalho utiliza formulações que permitem a representação de compósitos reforçados com fibras sem que haja a necessidade de coincidência entre malhas. Além disso, este permite a simulação do meio e do reforço em regime elastoplástico com o objetivo de melhor estudar o real comportamento. O modelo constitutivo adotado para a plasticidade é o de von Mises 2D associativo com encruamento linear positivo e a solução deste modelo foi obtida através de um processo iterativo. A formulação de elementos finitos posicional é adotada com descrição Lagrangeana Total e apresenta as posições do corpo no espaço como parâmetros nodais. Com o intuito de averiguar a correta implementação das formulações consideradas, exemplos para validação e apresentação das funcionalidades do código computacional desenvolvido foram analisados.