Brangus Selection: algoritmo de otimização para seleção de acasalamentos de bovinos com foco na maximização dos ganhos financeiros

• Main Author: Motta, Bruno Ernesto Techera da
• Publication Date: 2021
• Format: Master thesis
• Language: por
• Source: Repositório Institucional da UNIPAMPA
• Download full: https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/6144
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; Melhoramento genético; Índice de seleção econômico; Complexidade computacional; Otimização combinatória; Programação inteira; Animal breeding; Economic selection index; Computational complexity; Combinatorial optimization; Integer programming

O crescimento da população mundial, estimada em 9,7 bilhões até o ano 2050, determinará uma maior demanda por alimentos. Isso implicará novos desafios para a agropecuária, no sentido de produzir mais com menos recursos em um cenário onde a disponibilidade de água e de terras será cada vez mais escassa para essas atividades. Atualmente, o Brasil possui um dos maiores rebanhos bovinos do mundo, sendo um dos maiores produtores e exportadores de carne bovina, ao lado dos EUA e da União Europeia. Uma forma de atender a demanda por carne do país e manter a competitividade no mercado internacional é melhorar o potencial genético dos rebanhos para obter melhores resultados de produção. A criação de animais consiste em um conjunto de procedimentos seletivos cujo objetivo é melhorar continuamente as características das próximas gerações. Este trabalho apresenta um algoritmo de otimização para determinar um sistema de acasalamento ideal para bovinos Brangus com base em um índice de seleção. Um índice de seleção expressa, por meio de um único valor, o mérito genético total de cada animal ou, em outras palavras, determina a contribuição do animal para o rebanho considerando um conjunto de características ponderadas como meio para atingir os objetivos de seleção, que são o propósito final do melhoramento genético que trará o retorno financeiro ao sistema produtivo. A busca pela melhor combinação de acasalamentos, dado um índice de seleção, é um problema de otimização. Um dos objetivos desta dissertação é investigar a complexidade do problema de seleção de acasalamento, em busca de um algoritmo ótimo com um tempo de execução polinomial no número de animais envolvidos. Além disso, este trabalho difere por otimizar acasalamentos usando um índice de seleção baseado em valores econômicos. Valores econômicos possibilitam avaliar a importância econômica das características dos animais em um sistema produtivo, expressando em valores monetários o retorno financeiro que resulta da modificação de um característica através do melhoramento genético. A solução proposta baseia-se no uso de programação linear e técnicas branch-and-bound como forma combinada de resolver o problema original, modelado como uma instância de programação inteira. Os resultados mostram que o algoritmo fornece a solução ótima para o problema dentro de um limite de tempo polinomial.