Aplicação de heurísticas para solucionar cenários de média escala do problema do mochileiro viajante

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Oliveira, Matheus Roberti Ribeiro
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Palavras-chave em Português: Otimização combinatória; Heurística; Programação heurística; Ciência da Computação
• Link de acesso: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/23981

Nesta dissertação é apresentado o Problema do Mochileiro Viajante, sendo este um problema multicomponente composto da combinação de outros dois problemas bastante conhecidos e estudados pela comunidade acadêmica: o Problema do Caixeiro Viajante e o Problema da Mochila. Todo problema multicomponente possui duas características importantes: combinação e interdependência. A combinação existe porque um problema multicomponente deve ser composto de dois ou mais problemas individuais de otimização. A interdependência ocorre quando a combinação desses subproblemas torna- os capazes de afetar o resultado um do outro, como consequência, se forem resolvidos separadamente e suas melhores soluções individuais colocadas em união, não levarão, necessariamente, à melhor solução para o problema completo. Na definição do problema aqui tratado, a interdependência age através do impacto no tempo para percorrer a rota escolhida conforme diversos itens, com pesos específicos, são coletados (ou não) nas cidades onde estão localizados. Esse problema foi proposto através de uma discussão teórica sobre a distância encontrada entre os problemas enfrentados pelas indústrias e corporações, por vezes compostos por diversos subproblemas, e a maneira como, em geral, os pesquisadores tentam solucioná-los individualmente, impossibilitando assim uma visão maior do cenário onde se encontram e no impacto do relacionamento entre eles. Neste trabalho são realizados diversos estudos sobre a maneira como a interdependência dos componentes do PMV afeta o espaço de busca do mesmo, havendo propostas de heurísticas para solucioná-lo apenas com base em seus dados de entrada e de uma meta-heurística capaz de iniciar uma busca com uma solução inicial previamente fornecida e melhorá-la significativamente através de uma exploração de parte desse espaço de busca, sendo o percurso dessa exploração guiado por outra heurística que usa conhecimentos sobre a forma que os componentes do problema interagem entre si. Experimentos computacionais e análises estatísticas foram realizados para que as heurísticas aqui propostas pudessem ser melhor adaptadas para solucionar um conjunto de instâncias com as mais diversas características. Os resultados obtidos após esses experimentos são comparados com os resultados encontrados em outros três trabalhos presentes na literatura, revelando uma maior eficácia por parte das heurísticas aqui propostas quando cenários de pequeno e médio tamanho são selecionados.