Modelo de programação não-linear para otimização do padrão de cultivo e retorno financeiro em áreas irrigadas

Pós-graduação em Agronomia (Irrigação e Drenagem) - FCA

Problemas de programação matemática com restrições lineares de equilíbrio

Neste trabalho é desenvolvido um algoritmo enumerativo paramétrico de optimização global para a resolução de Problemas de Programação Matemática com Restrições de Equilíbrio ou de Complementaridade (MPEC). A comparação com outras técnicas globais da literatura é efectuada para um leque variado de problemas, de modo a poder avaliar a eficiência do processo proposto. A utilização de algoritmos de MPEC para a resolução de alguns problemas de optimização global é o outro grande objectivo desta tese. Nesse sentido são introduzidas novas formula¸c˜oes de programas bilineares e lineares complementares como MPECs. São ainda analisadas e discutidas formulaçõess MPEC para o problema de programação linear inteira 0-1, para a determinação do Conjunto Independente Máximo de um Grafo (MIS) e para a estimação do Número de Condição de uma Matriz. Para o problema MIS é desenvolvido um algoritmo de ramificação e limitação, baseado na decomposição de uma função quadrática numa diferença de duas funçõess convexas (DC). Finalmente é introduzida uma técnica MPEC local para a estimação do número de condição com a norma l1 e é estabelecido para matrizes de Minkowski que o número de condição nessa norma pode ser estimado com apenas um sistema de equações lineares. Em todos os desenvolvimentos houve uma grande preocupação em testar as novas formulações e algoritmos com problemas conhecidos da literatura, de modo a aferir da qualidade e interesse dessas propostas.

Esclonamento de máquinas de cogeração utilzando programação inteira mista

As centrais termoelétricas convencionais convertem apenas parte do combustível consumido na produção de energia elétrica, sendo que outra parte resulta em perdas sob a forma de calor. Neste sentido, surgiram as unidades de cogeração, ou Combined Heat and Power (CHP), que permitem reaproveitar a energia dissipada sob a forma de energia térmica e disponibilizá-la, em conjunto com a energia elétrica gerada, para consumo doméstico ou industrial, tornando-as mais eficientes que as unidades convencionais Os custos de produção de energia elétrica e de calor das unidades CHP são representados por uma função não-linear e apresentam uma região de operação admissível que pode ser convexa ou não-convexa, dependendo das caraterísticas de cada unidade. Por estas razões, a modelação de unidades CHP no âmbito do escalonamento de geradores elétricos (na literatura inglesa Unit Commitment Problem (UCP)) tem especial relevância para as empresas que possuem, também, este tipo de unidades. Estas empresas têm como objetivo definir, entre as unidades CHP e as unidades que apenas geram energia elétrica ou calor, quais devem ser ligadas e os respetivos níveis de produção para satisfazer a procura de energia elétrica e de calor a um custo mínimo. Neste documento são propostos dois modelos de programação inteira mista para o UCP com inclusão de unidades de cogeração: um modelo não-linear que inclui a função real de custo de produção das unidades CHP e um modelo que propõe uma linearização da referida função baseada na combinação convexa de um número pré-definido de pontos extremos. Em ambos os modelos a região de operação admissível não-convexa é modelada através da divisão desta àrea em duas àreas convexas distintas. Testes computacionais efetuados com ambos os modelos para várias instâncias permitiram verificar a eficiência do modelo linear proposto. Este modelo permitiu obter as soluções ótimas do modelo não-linear com tempos computationais significativamente menores. Para além disso, ambos os modelos foram testados com e sem a inclusão de restrições de tomada e deslastre de carga, permitindo concluir que este tipo de restrições aumenta a complexidade do problema sendo que o tempo computacional exigido para a resolução do mesmo cresce significativamente.

Modelos em programação matemática para o processamento do biscoito tipo cracker

O objetivo deste trabalho foi construir modelos em Programação Matemática visando otimizar o processo de fabricação do biscoito cracker, aplicando-se Programação Linear e Não Linear. Através do conhecimento das etapas de produção do biscoito cracker, construiu-se um modelo em Programação Linear que minimiza as perdas de produção e o custo envolvido em seu processo de produção. Desenvolveu-se um modelo em Programação Não Linear para controlar os fatores tempo e pH na fermentação da esponja do cracker. Com a utilização do modelo em Programação Linear determinou-se a interpretação detalhada do custo no processo de produção do biscoito cracker e com o modelo Não Linear reduziu-se o tempo de fermentação da esponja do cracker, resultando em aumento na produtividade.

Um problema de programação da produção numa fundição automatizada

Este trabalho apresenta a modelagem de um problema particular de Programação da Produção numa Fundição Automatizada e sua resolução por um algoritmo de busca heurística, que explora a estrutura do problema.

Alocação ótima de reguladores de tensão em sistemas de distribuição de energia elétrica radiais usando uma formulação linear inteira mista. -

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Programação de horários usando um algoritmo de busca em vizinhança variável

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

DESIGN OF MICROIRRIGATION SYSTEMS IN SLOPING LANDS USING LINEAR PROGRAMMING

Quando a área a ser irrigada apresenta um elevado gradiente de declive na direção das linhas de derivação, uma opção de dimensionamento é o uso de tubulações com vários diâmetros para economizar no custo e também para manter a variação de pressão dentro dos limites desejados. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um modelo de programação linear para dimensionar sistemas de irrigação por microaspersão com linhas de derivação com mais de um diâmetro e operando em declive, visando a minimização do custo anualizado da rede hidráulica e do custo anual com energia elétrica, além de assegurar que a máxima variação de carga hidráulica na linha será respeitada. Os dados de entrada são: configuração da rede hidráulica do sistema de irrigação, custo de todos os componentes da rede hidráulica e custo da energia. Os dados de saída são: custo anual total, diâmetro da tubulação em cada linha do sistema, carga hidráulica em cada ponto de derivação e altura manométrica total. Para ilustrar a potencialidade do modelo desenvolvido, ele foi aplicado em um pomar de citros no Estado de São Paulo, Brasil. O modelo demonstrou ser eficiente no dimensionamento do sistema de irrigação quanto à obtenção da uniformidade de emissão desejada. O custo anual com bombeamento deve ser considerado no dimensionamento de sistemas de irrigação por microaspersão porque ele gera menores valores de custo anual total quando comparado com a mesma alternativa que não considera aquele custo.

Modelos de programação inteira mista para a alocação ótima de bancos de capacitores em sistemas de distribuição de energia elétrica radias

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Programação de horários usando um algoritmo genético especializado

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Um Modelo de otimização inteira mista na programação de produção de mangueiras hidráulicas

This work deals with a problem of mixed integer optimization model applied to production planning of a real world factory that aims for hydraulic hose production. To optimize production planning, a mathematic model of MILP Mixed Integer Linear Programming, so that, along with the Analytic Hierarchy process method, would be possible to create a hierarchical structure of the most import criteria for production planning, thus finding through a solving software the optimum hose attribution to its respective machine. The hybrid modeling of Analytic Hierarchy Process along with Linear Programming is the focus of this work. The results show that using this method we could unite factory reality and quantitative analysis and had success on improving performance of production planning efficiency regarding product delivery and optimization of the production flow

Um Modelo de otimização inteira mista na programação de produção de mangueiras hidráulicas

This work deals with a problem of mixed integer optimization model applied to production planning of a real world factory that aims for hydraulic hose production. To optimize production planning, a mathematic model of MILP Mixed Integer Linear Programming, so that, along with the Analytic Hierarchy process method, would be possible to create a hierarchical structure of the most import criteria for production planning, thus finding through a solving software the optimum hose attribution to its respective machine. The hybrid modeling of Analytic Hierarchy Process along with Linear Programming is the focus of this work. The results show that using this method we could unite factory reality and quantitative analysis and had success on improving performance of production planning efficiency regarding product delivery and optimization of the production flow

Análise nutricional e complementação alimentar de cesta básica derivada do consumo

INTRODUÇÃO: A "cesta básica Dieese e Procon", originada de uma Pesquisa de Padrão de Vida e Emprego no Município de São Paulo, tem sido empregada como parâmetro para o acompanhamento de preços. Seria desejável que um instrumento econômico, utilizado com esta finalidade, correspondesse também a uma nutrição efetivamente saudável. Assim, foram analisados os níveis de adequação dos itens alimentares da cesta básica em relação às necessidades nutricionais de uma família-referência paulistana, e propostas técnicas de complementação dietética para sanar possíveis deficiências ou desbalanceamento. METODOLOGIA: Utilizou-se o Censo Demográfico do IBGE, de 1991, para se determinar a família-referência; adotaram-se dois terços das "Recommended Dietary Allowances" como parâmetro de necessidades nutricionais; e utilizou-se das tabelas de composição centesimal para verificação do aporte de nutrientes da cesta básica. Efetuou-se a complementação alimentar por meio de três diferentes métodos: Ad Hoc (proposta direta e fixa), Programação Linear (proposta via computador e sazonal, com ênfase na minimização de custos), Híbrido (uma combinação dos dois anteriores). RESULTADOS: Foram encontrados valores insuficientes para as vitaminas A, C, B2 e B6 e para os minerais Ca, Mg, Fe, Zn, I e Se; o percentual de lipídios no total calórico mostrou-se elevado. Entre as técnicas de complementação, o método Híbrido pareceu assimilar, mais eficientemente, os baixos custos e os hábitos dietéticos. DISCUSSÃO: Inferiu-se uma eventual correspondência entre os problemas nutricionais detectados na relação de itens da cesta básica e a chamada transição alimentar que se processa nos países em desenvolvimento. Não parece aconselhável que os riscos epidemiológicos associados a essa alteração nos padrões dietéticos sejam incorporados num instrumento econômico que tenha por finalidade mensurar os preços de uma alimentação equilibrada.

Análise da composição dos gastos com alimentação no Município de São Paulo (Brasil) na década de 1990

OBJETIVO: Identificar as estruturas de consumo alimentar no Município de São Paulo, de 1990 a 1996, e compará-las com as derivadas de cestas de alimentos balanceados (CA). MÉTODOS: Por meio de pesquisas de orçamentos familiares, foram verificados os percentuais dos gastos domiciliares com três grupos de alimentos: semi-elaborados, industrializados e in natura (este foi enfocado com particular ênfase). Um índice de preços ao consumidor permitiu avaliar as variações nos custos relativos dos produtos. As CA foram elaboradas pela Programação Linear. RESULTADOS: De 1990 a 1996, aumentou a proporção dos gastos domiciliares com alimentos industrializados; tendência inversa foi constatada para os semi-elaborados; a percentagem referente aos in natura apresentou importante redução (35%). Essas mudanças não são explicadas satisfatoriamente pela variação nos preços relativos. As estruturas de consumo familiar mostraram-se diferentes das que são propostas pelas CA, e estas apresentaram, em geral, custos inferiores aos gastos domésticos com alimentos. CONCLUSÕES: Infere-se a existência de uma provável inadequação dietética nos domicílios de São Paulo e de riscos associados a uma ingestão insuficiente de legumes, verduras e frutas.

Um modelo para a produção intensiva de leite nos Açores

Workshop "Modelos de Apoio à Decisão na Agricultura e Ambiente". Universidade dos Açores, Angra do Heroísmo, Ilha Terceira, Açores, 16 de Setembro de 2011.