Logística/Sistemas de distribuição/Escala de veículos/Algoritmos Branch and Bound para CPEV: diferenças entre revisões

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:O método [http://en.wikipedia.org/wiki/Branch_and_bound <i>Branch and Bound<] abordado por [[Logística/i>Referências#refbPEVD|Sandia national laboratories]] (1997) e [[Logística/Referências#refbPEVE|Dorronsoro]] (2007) é uma técnica [[w:Algoritmo|algoritmica]], que permite encontrar uma solução óptima de problemas de [[w:Otimização combinatória|optimização]], tem vindo a ser utilizado nos últimos anos na resolução de CPEV simétrico e assimétrico (ACPEV). Mantendo a melhor solução encontrada até até então, ou seja, se a nova solução encontrada for pior que a anterior é abandonada. Por exemplo Imaginando que se pretende fazer uma viagem Lisboa-Porto, em que pela A1 o percurso seriam cerca de 300Km. A próxima solução a procurar terá de ser inferior, caso contrário é abandonada; pois o objectivo é minimizar a distância.
=[http://en.wikipedia.org/wiki/Branch_and_bound <i>Branch and Bound</i>]=
 
:O método [http://en.wikipedia.org/wiki/Branch_and_bound <i>Branch and Bound</i>] é uma técnica [[w:Algoritmo|algoritmica]], que permite encontrar uma solução óptima de problemas de [[w:Otimização combinatória|optimização]], tem vindo a ser utilizado nos últimos anos na resolução de CPEV simétrico e assimétrico (ACPEV). Mantendo a melhor solução encontrada até até então, ou seja, se a nova solução encontrada for pior que a anterior é abandonada. Por exemplo Imaginando que se pretende fazer uma viagem Lisboa-Porto, em que pela A1 o percurso seriam cerca de 300Km. A próxima solução a procurar terá de ser inferior, caso contrário é abandonada; pois o objectivo é minimizar a distância.
 
*'''Pode também ter aplicação noutras áreas como:'''
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** Problema do corte de stock, [http://en.wikipedia.org/wiki/Cutting_stock_problem <i>Cutting stock problem</i>] (em Inglês)
 
:Todavia para amostras com maior dimensão, mais complexas ou até para encontrar uma solução mais rapidamente ([[Logística/Referências#refbPEVE|Dorronsoro]] (2007) refere, utilizam-sea utilização de outros métodos mais eficazes como por exemplo [http://pt.wikipedia.org/wiki/Heur%C3%ADstica_%28computa%C3%A7%C3%A3o%29 heurísticos]. Pois o problema cria árvores muito extensas, o que não torna fácil a sua resolução. ([[Logística/Referências#refbPEVE|AUREN, 2007]])
([[Logística/Referências#refbPEVD|SANDIA NATIONAL LABORATORIES, 1997]]),([[Logística/Referências#refbPEVE|AUREN, 2007]])
 
:Todavia para amostras com maior dimensão, mais complexas ou até para encontrar uma solução mais rapidamente, utilizam-se outros métodos mais eficazes como por exemplo [http://pt.wikipedia.org/wiki/Heur%C3%ADstica_%28computa%C3%A7%C3%A3o%29 heurísticos]. Pois o problema cria árvores muito extensas, o que não torna fácil a sua resolução. ([[Logística/Referências#refbPEVE|AUREN, 2007]])
 
==Factos históricos ==
:Abordado inicialmente por <i>A. H. Land</i> e <i>A. G. Doig</i> em 1960, pioneiros nesta temática no artigo [http://www.jstor.org/pss/1910129 <i>"An automatic method of solving discrete programs problems"</i>] no jornal <i>Econometrica</i>, onde apresentaram um algoritmo númerico simples para programação discreta (que continha variáveis discretas, bem como contínuas). Todavia num trabalho em paralelo <i>Murty, Karel e Little</i> (1962), focavam-se num tipo específico de programação discreta.([[Logística/Referências#refbPEVF|BRUSCO, 2005 , p.4 a 6]])
:Por forma, o método [http://www.jstor.org/pss/171617?cookieSet=1 <i>K-Tree</i>] proposto por <i>Fisher</i> um dos mais utilizados, no que se refere a aproximação exacta (na resolução especifica de CPEV).
:Conseguiu resolver um problema com 71 clientes; contudo existem problemas com amostras menores, que ainda não têm solução, devido a algumas restrições inerentes. ([[Logística/Referências#refbPEVE|AUREN, 2007]])
 
:Abordado inicialmente por <i>A. H. Land</i> e <i>A. G. Doig</i> em 1960, pioneiros nesta temática no artigo [http://www.jstor.org/pss/1910129 <i>"An automatic method of solving discrete programs problems"</i>] no jornal <i>Econometrica</i>, onde apresentaram um algoritmo númerico simples para programação discreta (que continha variáveis discretas, bem como contínuas). Todavia num trabalho em paralelo <i>Murty, Karel e Little</i> (1962), focavam-se num tipo específico de programação discreta.([[Logística/Referências#refbPEVF|BRUSCOBrusco, 2005 , p.4 a 6]])
==Formulação ==
:Por forma, o método [http://www.jstor.org/pss/171617?cookieSet=1 <i>K-Tree</i>] proposto por <i>Fisher</i> um dos mais utilizados, no que se refere a aproximação exacta (na resolução especifica de CPEV).
:Conseguiu resolver um problema com 71 clientes; contudo existem problemas com amostras menores, que ainda não têm solução, devido a algumas restrições inerentes. ([[Logística/Referências#refbPEVE|AURENDorronsoro, 2007]])
 
:Recentemente como referido, <i>Fisher</i> introduziu o método [http://www.jstor.org/pss/171617?cookieSet=1 <i>K-Tree</i>], que utiliza um processo diferente de [http://en.wikipedia.org/wiki/Branch_and_bound <i>Branch and Bound</i>]. Propondo uma partição, por via da fixação da borda de incidência de subconjuntos seleccionados de clientes agrupados. As limitações laterais são dualizadas para obter uma [http://pt.wikipedia.org/wiki/Otimiza%C3%A7%C3%A3o_combinat%C3%B3ria relaxação lagrangeana ] ([http://en.wikipedia.org/wiki/Lagrangian_relaxation <i>Lagrangian relaxation</i> ] em Inglês), que é a limitação minima do problema [http://www.jstor.org/pss/171617?cookieSet=1 <i>K-Tree</i>]. ([[Logística/Referências#refbPEVB|TOTHToth e VIGOVigo, 2001]])
 
:Assim <i>Fisher</i> refere que inicialmente analiza-se toda a amostra de soluções <math>\ S</math>. De seguida efectua-se à relaxação do problema, no processamento ou na fase de limitação. Com esta acção estamos a admitir soluções que não se encontram, no espaço de soluções possíveis.
:A solução dessa relaxação produz um limite inferior ao valor de uma solução óptima. Se a solução de relaxação pertencer a <math>\ S</math> ou tenha um custo igual <math>\ \hat s </math> (onde <math>\ \hat s \in S </math>), então a nova solução ou <math>\ \hat s </math> é óptima.
:Caso a solução da relaxação pertencer a <math>S</math> ou tenha um custo igual ŝ (onde ŝ ∈ <math>S</math>), então a nova solução ou ŝ é óptima.
 
:Caso contrário de acordo com [[Logística/Referências#refbPEVE|Dorronsoro]] (2007), identifica-mos <math>\ n</math> sub-sistemas de <math>\ S</math> <math>( (S_{1}</math> ,...,<math> S_{n} ) </math>, tal que <math>\ U_{i=1}^n </math> <math>S_{i}=S</math>. Estes sub-sistemas são denominados, sub-problemas que ao serem processados, dão origem a 4quatro resultados possíveis.
 
*CasoSe sejafor encontrada uma solução melhor que ŝ<math>\ \hat s </math>, substitui-se pela nova solução e continua-se.
*Em caso de não ser encontrada uma solução para o sub-problema esse é abandonada.
*Por outro lado compara-se o limite inferior do sub-problema, com o limite global superior, dado pelo melhor valor encontrado até então. Se for maior ou igual que o actual é abandonado.
*Por final se não for possível abandonar o sub-problema, somo forçados a processar e adicionar o sub-problema à lista de candidatos activos. Segue-se este ciclo até não existirem mais candidatos a sub-problemas, nesse ponto a nossa melhor solução é óptima.
 
([[Logística/Referências#refbPEVE|AUREN, 2007]])
 
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