Otimização por colônia de formigas para o problema de sequenciamento de tarefas em uma única máquina com terceirização permitida

Abstract

Este artigo trata do problema de sequenciamento de tarefas em um ambiente de máquina única com possibilidade de terceirização. O problema apresentado busca minimizar a soma ponderada dos custos totais de terceirização e do somatório dos tempos de finalização de cada tarefa e é definido na literatura como 1 / Budget / (1 - δ) Σ Cj + δ. OC. Para esta resolução do referido problema, é proposto um método formado por dois estágios: no primeiro estágio, propõe-se que as tarefas sejam sequenciadas, utilizando-se a regra SPT (Shortest Processing Time - Menor Tempo de Processamento) para que se consiga a redução do espaço de busca no grafo gerado, enquanto que, no segundo estágio, é proposto um algoritmo baseado em ACO (Ant Colony Optimization - Otimização por Colônia de Formigas). O algoritmo aqui proposto incorpora ao ACO quatro características específicas do problema estudado, a saber: i) uma representação em forma de grafo para problemas de scheduling que envolvam terceirização, obtida por meio da aplicação do primeiro estágio do método; ii) uma regra de pré-seleção, que garante a viabilidade da solução; iii) uma nova regra de visibilidade específica para o problema; e iv) uma estratégia de busca local. Os resultados obtidos neste trabalho mostram que o algoritmo baseado em ACO desenvolvido é mais eficiente que o algoritmo de Lee e Sung (2008a) que foi o único trabalho encontrado na literatura que trata do problema em discussão. Adicionalmente, a busca local proposta melhorou o resultado para problemas de tamanho médio e grande.

Algoritmo de Colônia de Formigas e Redes Neurais Artificiais aplicados na monitoração e detecção de falhas em centrais nucleares

“…No início da década de 1990 foi desenvolvido um método de resolução de problemas combinatórios complexos baseado em "formigas artificiais". Desde então, pesquisadores têm usado essa técnica com o objetivo de encontrar soluções para problemas classificados como NP-difíceis [28]. Por causa da sua inspiração em formigas reais, o algoritmo ficou conhecido como Otimização por Colônia de Formigas (OCF) e tem sido intensamente utilizado na resolução de problemas como o sequenciamento de tarefas (scheduling) [28], roteamento [29], roteirização [30] e otimização [31].…”