Modelagem matemática e computacional para movimentação bovina em sistemas integrados lavoura-pecuária-floresta na agricultura familiar

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Main Author: Nascimento, Vinicius Teixeira do
Publication Date: 2024
Format: Doctoral thesis
Language: por
Source: Repositório Institucional da UFRRJ
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Summary: A presente tese propõe uma modelagem matemática e computacional para otimizar a colheita bovina em sistemas integrados de Lavoura-Pecuária-Floresta, com foco na sustentabilidade e apoio à agricultura familiar, movimentos à integração harmoniosa entre lavoura, pecuária e floresta, promovendo um uso eficiente dos recursos e contribuindo para a sustentabilidade ambiental. A modelagem desenvolvida fundamentalmente em programação matemática, aplicada para resolver problemas de otimização relativa ao trânsito e a alimentação dos bovinos, incorporando variáveis de decisão relacionadas ao ganho de peso dos animais, uso eficiente de recursos e restrições sobre o trânsito animal. A simulação computacional foi renovada no software GNU Octave, utilizando a biblioteca GNU Linear Programming Kit (GLPK) para resolver problemas de programação linear e programação inteira, e incorporando parâmetros específicos como número de animais, peso vivo, ganho de peso mensal, custos de adaptação das áreas e capacidade de suporte das pastagens. Essas configurações foram alimentadas no modelo com o objetivo de maximizar a produtividade e minimizar os custos. Além disso, foram empregados algoritmos de otimização para garantir que o modelo respeitasse as restrições impostas, garantindo soluções e cumprimentos aos objetivos de sustentabilidade e orientações econômicas da integração de Lavoura-Pecuária-Floresta. Os resultados da simulação demonstram a eficácia do modelo em prever planos de manejo ideal, fornecendo uma ferramenta estratégica para a tomada de decisões no setor agropecuário, com potencial de contribuição para a mitigação de emissões de gases de efeito estufa. O objetivo geral da tese é desenvolver uma modelagem matemática e computacional para otimizar a movimentação bovina em sistemas integrados Lavoura-Pecuária-Floresta, visando a sustentabilidade e a eficiência dos recursos na agricultura familiar.
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spelling Nascimento, Vinicius Teixeira doDelgado, Angel Ramon Sanchezhttp://lattes.cnpq.br/2933812315339699Ventura, Sergio Drumondhttps://orcid.org/0000-0001-9166-1856http://lattes.cnpq.br/8442192944034550Rodriguez, Maria Claudiahttp://lattes.cnpq.br/1634111094859080Delgado, Angel Ramon Sanchezhttp://lattes.cnpq.br/2933812315339699Almeida, Augusto Garciahttp://lattes.cnpq.br/3015286906157496Marini, Catalina Bozzer-Nascimento, Eulina Coutinho Silva dohttps://orcid.org/0000-0002-8084-7126http://lattes.cnpq.br/4832316123512245Cordero, Pedro José Di Novellahttp://lattes.cnpq.br/7394539179411263https://orcid.org/0000-0003-0070-4086http://lattes.cnpq.br/47567362380247152025-09-01T18:29:02Z2025-09-01T18:29:02Z2024-11-28NASCIMENTO, Vinicius Teixeira do. Modelagem matemática e computacional para movimentação bovina em sistemas integrados lavoura-pecuária-floresta na agricultura familiar. 2024. 88 f. Tese (Doutorado em Ciência Tecnologia e Inovação em Agropecuária). Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, 2024.https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/23105A presente tese propõe uma modelagem matemática e computacional para otimizar a colheita bovina em sistemas integrados de Lavoura-Pecuária-Floresta, com foco na sustentabilidade e apoio à agricultura familiar, movimentos à integração harmoniosa entre lavoura, pecuária e floresta, promovendo um uso eficiente dos recursos e contribuindo para a sustentabilidade ambiental. A modelagem desenvolvida fundamentalmente em programação matemática, aplicada para resolver problemas de otimização relativa ao trânsito e a alimentação dos bovinos, incorporando variáveis de decisão relacionadas ao ganho de peso dos animais, uso eficiente de recursos e restrições sobre o trânsito animal. A simulação computacional foi renovada no software GNU Octave, utilizando a biblioteca GNU Linear Programming Kit (GLPK) para resolver problemas de programação linear e programação inteira, e incorporando parâmetros específicos como número de animais, peso vivo, ganho de peso mensal, custos de adaptação das áreas e capacidade de suporte das pastagens. Essas configurações foram alimentadas no modelo com o objetivo de maximizar a produtividade e minimizar os custos. Além disso, foram empregados algoritmos de otimização para garantir que o modelo respeitasse as restrições impostas, garantindo soluções e cumprimentos aos objetivos de sustentabilidade e orientações econômicas da integração de Lavoura-Pecuária-Floresta. Os resultados da simulação demonstram a eficácia do modelo em prever planos de manejo ideal, fornecendo uma ferramenta estratégica para a tomada de decisões no setor agropecuário, com potencial de contribuição para a mitigação de emissões de gases de efeito estufa. O objetivo geral da tese é desenvolver uma modelagem matemática e computacional para otimizar a movimentação bovina em sistemas integrados Lavoura-Pecuária-Floresta, visando a sustentabilidade e a eficiência dos recursos na agricultura familiar.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESThis thesis proposes a mathematical and computational model to optimize cattle harvesting in integrated Crop-Livestock-Forestry systems, focusing on sustainability and support for family farming, movements towards harmonious integration between crops, livestock and forestry, promoting efficient use of resources and contributing to environmental sustainability. The modeling was developed fundamentally in mathematical programming, applied to solve optimization problems related to cattle movement and feeding, incorporating decision variables related to animal weight gain, efficient use of resources and restrictions on animal movement. The computational simulation was renewed in the GNU Octave software, using the GNU Linear Programming Kit (GLPK) library to solve linear programming and integer programming problems, and incorporating specific parameters such as number of animals, live weight, monthly weight gain, area adaptation costs and pasture carrying capacity. These configurations were fed into the model with the aim of maximizing productivity and minimizing costs. In addition, optimization algorithms were used to ensure that the model respected the imposed constraints, guaranteeing solutions and compliance with the sustainability objectives and economic guidelines of the Crop-Livestock-Forest integration. The simulation results demonstrate the effectiveness of the model in predicting ideal management plans, providing a strategic tool for decision-making in the agricultural sector, with the potential to contribute to the mitigation of greenhouse gas emissions. The general objective of the thesis is to develop a mathematical and computational model to optimize cattle movement in integrated Crop- Livestock-Forest systems, aiming at sustainability and resource efficiency in family farming.porUniversidade Federal Rural do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Ciência, Tecnologia e Inovação em AgropecuáriaUFRRJBrasilPró-Reitoria de Pesquisa e Pós-GraduaçãoEngenharia AgrícolaProgramação Linear InteiraAgricultura FamiliarSistemas AgroflorestaisOtimização de RecursosSustentabilidadeInteger Linear ProgrammingFamily FarmingAgroforestry SystemsResource OptimizationSustainabilityModelagem matemática e computacional para movimentação bovina em sistemas integrados lavoura-pecuária-floresta na agricultura familiarMathematical and computational modeling for cattle movement in integrated crop-livestock-forestry systems in family farminginfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisALVES, M. J. T. G. 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Nascimento, Vinicius Teixeira do
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description A presente tese propõe uma modelagem matemática e computacional para otimizar a colheita bovina em sistemas integrados de Lavoura-Pecuária-Floresta, com foco na sustentabilidade e apoio à agricultura familiar, movimentos à integração harmoniosa entre lavoura, pecuária e floresta, promovendo um uso eficiente dos recursos e contribuindo para a sustentabilidade ambiental. A modelagem desenvolvida fundamentalmente em programação matemática, aplicada para resolver problemas de otimização relativa ao trânsito e a alimentação dos bovinos, incorporando variáveis de decisão relacionadas ao ganho de peso dos animais, uso eficiente de recursos e restrições sobre o trânsito animal. A simulação computacional foi renovada no software GNU Octave, utilizando a biblioteca GNU Linear Programming Kit (GLPK) para resolver problemas de programação linear e programação inteira, e incorporando parâmetros específicos como número de animais, peso vivo, ganho de peso mensal, custos de adaptação das áreas e capacidade de suporte das pastagens. Essas configurações foram alimentadas no modelo com o objetivo de maximizar a produtividade e minimizar os custos. Além disso, foram empregados algoritmos de otimização para garantir que o modelo respeitasse as restrições impostas, garantindo soluções e cumprimentos aos objetivos de sustentabilidade e orientações econômicas da integração de Lavoura-Pecuária-Floresta. Os resultados da simulação demonstram a eficácia do modelo em prever planos de manejo ideal, fornecendo uma ferramenta estratégica para a tomada de decisões no setor agropecuário, com potencial de contribuição para a mitigação de emissões de gases de efeito estufa. O objetivo geral da tese é desenvolver uma modelagem matemática e computacional para otimizar a movimentação bovina em sistemas integrados Lavoura-Pecuária-Floresta, visando a sustentabilidade e a eficiência dos recursos na agricultura familiar.
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