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Document type: Trabalho de Conclusão de Curso
Access type: Acesso Aberto
Title: Algoritmo Genético Orientado à Desordem para a Otimização da Exploração de Ambientes por Enxames de Robôs
Alternate title (s): Disorder-Driven Genetic Algorithm for Optimizing Environment Exploration by Robot Swarms
Author: Batista, Gabriel Alcântara da Costa
First Advisor: Tinoco, Claudiney Ramos
First member of the Committee: Martins, Luiz Gustavo Almeida
Second member of the Committee: Melo, Sara Luzia de
Summary: A robótica, como parte do cenário tecnológico, desenvolveu-se de maneira acelerada. Novas abordagens são constantemente buscadas para resolver questões cotidianas como uso de robôs, o que tem gerado muitas soluções, mas também muitos desafios. Conforme as demandas se tornam mais específicas e o volume de dados aumenta, surge a necessidade de sistemas cada vez mais focados no aspecto técnico. Inserido nesse contexto, este trabalho propõe a aplicação e adaptação de um algoritmo evolutivo para otimizar os parâmetros do modelo de coordenação de enxames de robôs PheroCom. Para isso, a entropia foi adaptada para atuar como métrica de avaliação na função de aptidão do algoritmo, servindo como um índice multiplicativo em um sistema de penalização na execução da tarefa. Isso possibilita a identificação de configurações que favoreçam uma distribuição espacial mais equilibrada entre os robôs, aprimorando a eficiência na cobertura do ambiente e evitando tanto a concentração excessiva quanto a negligência de regiões. Os resultados experimentais mostraram que a entropia, como parte do critério de avaliação, permite uma análise eficaz da homogeneidade da exploração e promove uma ocupação mais coerente e distribuída do espaço pelos robôs. Além disso, os resultados também demonstraram eficiência satisfatória em relação ao modelo de referência.
Abstract: Robotics, as part of the technological landscape, has developed at an accelerated pace. New approaches are constantly sought to address everyday problems through the use of robots, which has led to many solutions but also numerous challenges. As demands become more specific and data volumes increase, there is a growing need for systems that are increasingly focused on technical aspects. Within this context, this work proposes the application and adaptation of an evolutionary algorithm to optimize the parameters of the PheroCom robot swarm coordination model. To this end, entropy was adapted to act as an evaluation metric within the algorithm’s fitness function, serving as a multiplicative index in a penalization system during task execution.This approach enables the identification of configurations that promote a more balanced spatial distribution among robots, improving environmental coverage efficiency while avoiding both excessive concentration and the neglect of certain regions. Experimental results show that entropy, as part of the evaluation criterion, allows for an effective analysis of exploration homogeneity and promotes a more coherent and distributed occupation of space by the robots. Furthermore, the results also demonstrate satisfactory efficiency when compared to ther eference model.
Keywords: Enxame de Robôs
Enxames de Robôs
Otimização
Algoritmos Genéticos
Entropia
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAO::SISTEMAS DE INFORMACAO
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Quote: BATISTA, Gabriel Alcântara da Costa. Algoritmo Genético Orientado à Desordem para a Otimização da Exploração de Ambientes por Enxames de Robôs. 2025. 70 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Sistemas de Informação) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/48202
Date of defense: 15-May-2025
Appears in Collections:TCC - Sistemas de Informação (Uberlândia)

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