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metadata.dc.type: Dissertação
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Title: Avaliação do desempenho do algoritmo de evolução diferencial na solução de problemas de otimização dinâmica
metadata.dc.creator: Nascentes, Cleuton Luis
metadata.dc.contributor.advisor1: Murata, Valeria Viana
metadata.dc.contributor.referee1: Lopes, Luís Cláudio Oliveira
metadata.dc.contributor.referee2: Neiro, Sergio Mauro da Silva
metadata.dc.contributor.referee3: Costa, Caliane Bastos Borba
metadata.dc.description.resumo: A solução de problemas de otimização dinâmica (POD) envolve a determinação do perfil de uma ou mais de uma variável de controle que minimize ou maximize um determinado índice de desempenho. Com exceção de poucos problemas em que métodos analíticos são aplicáveis, a maioria dos problemas de otimização dinâmica é não linear e necessita de uma abordagem de solução numérica para a obtenção do perfil da variável de controle. Métodos clássicos de solução numérica fundamentados no princípio do cálculo diferencial e integral utilizam da informação das derivadas da Função Objetivo e das restrições para a determinação de uma solução ótima. Métodos heurísticos de otimização natural apresentam como característica comum o caráter aleatório na busca de uma solução ótima. São métodos que não utilizam a informação das derivadas da Função Objetivo e das restrições. O algoritmo de Evolução Diferencial desenvolvido por Storn e Price (1995) é um algoritmo de simples implementação que requer apenas a definição de alguns parâmetros. Dentre algumas das características que o algoritmo de Evolução Diferencial apresenta está a capacidade de manipular Funções Objetivo multimodais não lineares e não diferenciáveis, além de ser um método que possui alta probabilidade de encontrar o ótimo global. No presente trabalho são apresentadas soluções para diferentes problemas de otimização dinâmica. A utilização do algoritmo de Evolução Diferencial simplifica a solução de POD evitando a necessidade, por exemplo, da solução de problemas de valor no contorno ou mesmo manipulações algébricas expressivas na solução de problemas singulares. Os resultados obtidos por Evolução Diferencial são comparados com resultados obtidos por outros autores utilizando tanto métodos clássicos quanto métodos naturais. A análise dos resultados obtidos demonstra a eficiência da aplicação do algoritmo de Evolução diferencial na solução de diferentes problemas de Otimização Dinâmica.
Abstract: The solution of problems of dynamic optimization (POD) involves determining the profile of one or more of a control variable which minimize or maximize a given performance index. Except for a few problems when analytical methods are applicable, the most dynamic optimization problems is nonlinear and requires a numerical solution approach for obtaining the profile of the control variable. Classical methods of numerical solution based on the principle of differential and integral calculus use information derived from Objective Function and constraints to determine an optimal solution. Heuristic natural optimization methods have in common the random nature of the search for an optimal solution. These are methods that do not use information derived from Objective Function and restrictions. The Differential Evolution algorithm developed by Storn and Price (1995) is of simple implementation and only requires the definition of some parameters. Among some of the features that the algorithm presents Differential Evolution, is the ability to manipulate functions targeted multimodal nonlinear and non-differentiable, and is a method that has a high probability of finding the global optimum. In this work we present solutions for different dynamic optimization problems. The use of Differential Evolution algorithm simplifies the POD solution avoiding the need, for example, for the solution of problems at the boundary value or significant algebraic manipulations in solving special problems. The results obtained by Differential Evolution are compared with results obtained by other authors using traditional methods and the natural methods. The analysis of the results demonstrate the efficiency of the application of the Differential Evolution algorithm in solution of different dynamic optimization problems.
Keywords: Otimização matemática
Algoritmos
Otimização dinâmica
Métodos clássicos
Métodos naturais
Evolução diferencial
Dynamic optimization
Classical methods
Natural methods
Differential evolution
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
metadata.dc.publisher.initials: UFU
metadata.dc.publisher.department: Engenharias
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Química
Citation: NASCENTES, Cleuton Luis. Avaliação do desempenho do algoritmo de evolução diferencial na solução de problemas de otimização dinâmica. 2013. 139 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2013.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15233
Issue Date: 25-Mar-2013
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Química

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