Metaheurísticas

SOBRE

Problemas de otimização combinatória estão presentes no nosso dia a dia: como determinar a menor rota dentre um conjunto de pontos, como alocar o maior número de caixas dentro de um caminhão, como alocar ordens de produção a máquinas de forma que o tempo total seja minimizado, etc...

Podemos encontrar respostas para esses problemas por meio de métodos exatos ou aproximados. Um método exato garante que a solução encontrada é a melhor possível, já os métodos aproximativos tentam chegar o mais próximo da solução ótima quanto possível, porém não garantem que a encontrarão. Um conjunto de métodos aproximativos são as heurísticas e metaheurísticas.

Abaixo seguem materiais usados no decorrer da disciplina.

APRESENTAÇÕES

12.03.23 Apresentação 1 - Dinamica das aulas e avaliações
12.03.23 Apresentação 2 - Introdução & Problemas
12.03.23 Apresentação 3 - Metodos de Resolução
07.09.23 Apresentação 3 - Representação de soluções
21.04.23 Apresentação 4 - Algoritmos gulosos
15.05.23 Apresentação 5 - Algoritmos de solução única
15.05.23 Apresentação 6 - Busca Local (Local Search)
03.06.23 Apresentação 7 - Problema LS & Simulated Annealing (SA)
07.09.23 Apresentação 8 - Iterated Local Search (ILS) & VNS
12.06.23 Apresentação 9 - Algoritmos Populacionais & Genéticos (GA)
02.04.23 Apresentação Lab1 - Estruturas de dados
02.04.23 Apresentação Lab2 - Modelagem Computacional
15.05.23 Apresentação Lab3 - LocalSearch 2-OPT

MATERIAIS

12.03.23 Apostila Apostila de programação (VBA)
04.04.23 Dados Dados exercicios VBA
20.05.24 Código Inverte vetor (VBA)
10.06.24 Código Local search shift (VBA)

INSTANCIAS

Segue abaixo uma lista com instancias da literatura para alguns problemas de otimização:

  1. 1D Bin packing
  2. CVRP - Christofides, Mingozzi, Toth 1979
  3. VRPTW - Solomon
  4. Flexible Job Shop Scheduling
  5. Knapsack (mochila)
  6. TSP (caixeiro viajante)

REFERÊNCIAS

A tabela abaixo mostra alguns artigos científicos que podem ser usados como referência para o desenvolvimento dos métodos. Para obter o acesso aos mesmos, basta inserir a senha da disciplina, ou realizar a busca nas bases de dados.

Problema Nome Tema/Métodos
NRP 2004-A greedy-based neighborhood search approach to a nurse rostering problem-Bellanti tabu search-iterated local search-greedy
NRP 2004-The State of the Art of Nurse Rostering-Burke review
NRP 2017-A hybrid Integer Programming and Variable Neighbourhood Search to solve nurse rostering problems-Rahimian VNS-integer programming
TSP 2000-An effective implementation of the Lin-Kernighan traveling salesman heuristic-Helsgaun LK local search-2OPT
TSP 1973-An effective heuristic for the Traveling Salesman Problem-Lin Kernighan local search-2OPT
TSP 1992-The traveling salesman problem an overview of exact and approximate algorithms-Laporte review
TSP 2007-Implementation af an Effective Hybrid GA for Large-Scale Traveling salesman problems-Nguyen GA
Resource Constrained Project Scheduling 1999-Resource-constrained project scheduling - Notation classification models and methods-Bruckner review
Resource Constrained Project Scheduling 2004-LSSPER Solving the Resource-Constrained Project Scheduling Problem with Large Neighbourhood Search-Palpant local search-large neighborhood
Resource Constrained Project Scheduling 2016-A filter-and-fan approach with adaptive neighborhood switching for resource-constrained project scheduling-Chen local search-multiple neighborhood
Resource Constrained Project Scheduling 2017 - Modelagem e Solução de Problemas de Sequenciamento em Projetos com Restrição de Recursos-Silva integer programming-glpk
Bin Packing 2020-Metaheuristic algorithms for one-dimensional bin-packing problems:A survey of recent advances and applications-Munien review
Método 1983-Optimization by simulated annealing.pdf-Kirkpatrick simulated annealing
VRP 2005-Vehicle routing problem with time windows part II-Metaheuristics-Braysy,Gendreau review
VRP 2005-Vehicle routing problem with time windows part I - route construction and local search algorithms-Braysy,Gendreau review
Flexible Job Shop 2005-An effective hybrid optimization approach for multi-objective flexible job-shop scheduling problems-Xia,Wu genetic algorithm
Flexible Job Shop 2007-A hybrid genetic and variable neighborhood descent algorithm for flexible job shop scheduling problems-Gao genetic algorithm-VNS
Flexible Job Shop 2008-A genetic algorithm for the Flexible Job-shop Scheduling Problem-Pezzella genetic algorithm
Bin Packing 2010-Application of Genetic Algorithm for the Bin Packing Problem with a new representation scheme-Mohamadi genetic algorithm-solution representation
TSP-Scheduling 1994-Genetic Algorithms and Random Keys for Sequencing and Optimization-Beam random keys-genetic algorithm
Container Loading 2012-A parallel multi-population biased random-key genetic algorithm for a container loading problem-Resende random keys-genetic algorithm
TSP 2000-A study of exponential neighborhoods for the Traveling Salesman Problem-Daineko neighborhoods-ASSIGN
Alocação de salas de aula 2014-Problema de alocação de salas em cursos universitarios - um estudo de caso simmulated annealing
Alocação de salas de aula 2011-Aplicacao da metaheuristica busca tabu ao problema de alocação de salas de aula e uma instituicao universitaria tabu search
Generalized Assigment Problem 2001-A tabu search heuristic for the generalized assignment problem-Diaz tabu search
Set Covering Problem 2006-A 3-flip neighborhood local search for the set covering problem-Yagiura local search
Review 2024-Biased random-key genetic algorithms: A review random keys-BRKGA
Método 2011-Biased random-key genetic algorithms random keys-BRKGA
Critica 2012-Metha heuristic:the methafor exposed Critica
Critica 2022-Exposing the greywolf moth flame whale firefly bat and antlion algorithms Critica
Critica 2023-Perfectionism Search Algorithm (PSA): an efficient MH Critica
Critica 2017-Sperm motility algorithm a novel metaheuristic approach for global optimisation Critica
Critica 2020-Tiki-taka algorithm a novel metaheuristic inspired by football playing style Critica