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Defesa de Dissertação de Mestrado: Claudia Akemi Furushima Porto

Algoritmos para Resolução do Problema de Empacotamento de Conjuntos Utilizando Poliedros Quase Inteiros.

What Defesa de Mestrado
When 10/12/2010
from 14:00 to 16:00
Where Auditório do IC - Sala 85 - IC 2
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Seja $P$ um poliedro, onde  $P  = \{x  \in \bbR^n  :Ax \leq \one^m\}$, e $S = P \cap \bbB^n$, sendo $\bbB^n$ o conjunto de vetores bin\'arios de dimensão $n$, $A$ uma matriz de tamanho $m \times n$ e apenas coeficientes com valores em $\{0, 1\}$ e $\one^m$ um vetor de tamanho $m$ com elementos de valor $1$.

 

Neste trabalho visamos resolver problemas de maximização de uma função de domínio $S$, conhecidos também pelo nome de empacotamento, através de um algoritmo de {\em branch-and-bound} com adição de cortes.  A idéia aqui consiste em desmembrá-los em   vários   subproblemas   da   forma  $P_i   = A_i'x \leq \one^{m_i'}$, sendo $\bigcup P_i = P$ e $A_i'$ uma submatriz de $A$ de tamanho $m_i'\times n$, com $m_i' - 1$ linhas formando uma matriz Totalmente Unimodular, no nosso caso uma matriz de Rede pura refletida, e $A'$ uma matriz Quase Totalmente Unimodular .

 

Sabemos que estes problemas pertencem à classe de problemas NP-difíceis, e  portanto  tentar resolvê-los  em sua otimalidade  é uma tarefa árdua,  exceto quando as restrições do problemas formam sua própria envoltória convexa. Portanto, com a intenção de encolher o poliedro $P$ e assim tentarmos agilizar a convergência do algoritmo, inserimos alguns planos de corte à instância.

 

Através do estudo da envoltória convexa definida por uma matriz Quase Totalmente Unimodular, encontramos uma família de desigualdades válidas fortes para $P_i$, e as inserimos. O intuito deste trabalho foi  utilizarmos tal estudo para adicionarmos cortes fáceis de serem encontrados e fortes o suficiente para diminuirmos o tempo necessário para obter a solução ótima das instâncias tratadas.


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