3 - Apresentacao Oficina Corte 2015

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    IMECC - UNICAMP

    Métodos de Soma Ponderada e   ε−Restrito no

    Problema do Corte Unidimensional Bi-objetivo

    Angelo Aliano

    Antonio Moretti

    UNICAMP

    11 de junho de 2015

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 1 / 35

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    Sumário

    1   Definição e motivação

    2   Modelo matemático

    3   Métodos de soluçãoε−RestritoSoma Ponderada

    4

      Resultados preliminares

    5   Conclusões preliminares

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 2 / 35

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    Definição e motivação

    Definição do problema e motivação

    1 O PCUI  é um dos problemas mais estudados dentro da

    otimização combinatória, devido a sua vasta aplicabilidade em

    indústrias que cortam diversos materiais

    2 Problema mono-objetivo:  cortar, de um rolo mestre maior, itensmenores de modo a atender  à demanda e minimizar o

    desperdı́cio ou o número de peças cortadas

    3 Este problema  é  N P -difı́cil

    4 Além disso, sua formulação envolve um número muito grande devariáveis inteiras, mesmo para pequenas instâncias

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 3 / 35

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    Definição e motivação

    Definição do problema e motivação

    1 O PCUI  é um dos problemas mais estudados dentro da

    otimização combinatória, devido a sua vasta aplicabilidade em

    indústrias que cortam diversos materiais

    2 Problema mono-objetivo:  cortar, de um rolo mestre maior, itensmenores de modo a atender  à demanda e minimizar o

    desperdı́cio ou o número de peças cortadas

    3 Este problema  é  N P -difı́cil

    4 Além disso, sua formulação envolve um número muito grande devariáveis inteiras, mesmo para pequenas instâncias

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 3 / 35

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    Definição e motivação

    Definição do problema e motivação

    1 O PCUI  é um dos problemas mais estudados dentro da

    otimização combinatória, devido a sua vasta aplicabilidade em

    indústrias que cortam diversos materiais

    2 Problema mono-objetivo:  cortar, de um rolo mestre maior, itensmenores de modo a atender  à demanda e minimizar o

    desperdı́cio ou o número de peças cortadas

    3 Este problema  é  N P -difı́cil

    4 Além disso, sua formulação envolve um número muito grande devariáveis inteiras, mesmo para pequenas instâncias

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 3 / 35

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    Definição e motivação

    Definição do problema e motivação

    1 O PCUI  é um dos problemas mais estudados dentro da

    otimização combinatória, devido a sua vasta aplicabilidade em

    indústrias que cortam diversos materiais

    2 Problema mono-objetivo:  cortar, de um rolo mestre maior, itensmenores de modo a atender  à demanda e minimizar o

    desperdı́cio ou o número de peças cortadas

    3 Este problema  é  N P -difı́cil

    4 Além disso, sua formulação envolve um número muito grande devariáveis inteiras, mesmo para pequenas instâncias

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 3 / 35

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    Definição e motivação

    Definição do problema e motivação

    Abordagem bi-objetiva:

    1 Considerar outro objetivo a ser concomitantemente minimizado: o

    setup2 Esse objetivo  é conflitante com o primeiro, i.e., sua minimização

    acarreta a piora do outro, e vice-e-versa

    3 Ambos possuem igual importância para o problema

    4

    A quest˜ao

      ´e estabelecer um trade off  entre esses objetivos

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 4 / 35

    D fi i ˜ i ˜

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    Definição e motivação

    Definição do problema e motivação

    Abordagem bi-objetiva:

    1 Considerar outro objetivo a ser concomitantemente minimizado: o

    setup2 Esse objetivo  é conflitante com o primeiro, i.e., sua minimização

    acarreta a piora do outro, e vice-e-versa

    3 Ambos possuem igual importância para o problema

    4

    A quest˜ao

      ´e estabelecer um trade off  entre esses objetivos

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 4 / 35

    D fi i ˜ ti ˜

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    Definiçao e motivaçao

    Definição do problema e motivação

    Abordagem bi-objetiva:

    1 Considerar outro objetivo a ser concomitantemente minimizado: o

    setup2 Esse objetivo  é conflitante com o primeiro, i.e., sua minimização

    acarreta a piora do outro, e vice-e-versa

    3 Ambos possuem igual importância para o problema

    4 A questão é estabelecer um trade off  entre esses objetivos

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    Definicão e motivacão

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    Definiçao e motivaçao

    Definição do problema e motivação

    Abordagem bi-objetiva:

    1 Considerar outro objetivo a ser concomitantemente minimizado: o

    setup2 Esse objetivo  é conflitante com o primeiro, i.e., sua minimização

    acarreta a piora do outro, e vice-e-versa

    3 Ambos possuem igual importância para o problema

    4 A questão é estabelecer um trade off  entre esses objetivos

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 4 / 35

    Definicão e motivacão

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    Definiçao e motivaçao

    Definição do problema e motivação

    L

     j   =  2

     j   =  1

    i   =  1

    i   =  1

    i   =  2

    i   =  3

    i   =  1

    i   =  1

    i   =  3

    i   =  4

    i   =  2

    i   =  3

    a1   = (3, 1, 1, 0)T 

    a2   = (1, 1, 2, 1)T 

    rolo mestre

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    Modelo matemático

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    Modelo matematico

    Modelo matemático

    Sejam os seguintes parâmetros

    b : número de rolos mestres disponı́vel

    Lk : largura do rolo mestre k  = 1, ..., b 

    m : número de itens demandados

    l i  

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    Modelo matematico

    Modelo matemático

    Definição: padrão de corte factı́vel

    Um padrão de corte factı́vel a  jk  ∈  Nm  é factı́vel se satisfaz as

    seguintes condições:

    i =1

    l i  ·

    a ij    ≤

      Lk ,

      (1)

    m i =1

    l i  · a ij    ≥   Lk  − ∆,   (2)

    m i =1

    a ij    ≤   F ,   (3)

    onde ∆ =   min1≤i ≤m 

    {l i } e F   o no de facas máximo permitido por padrão

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    Modelo matemático

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    Modelo matematico

    Modelo matemático

    Variáveis

    x  jk   : frequência do padrão de corte j  retirado da bobina mestre k , j  = 1, ..., p  e k  = 1, ..., b 

    y  jk  =

      1,   se x  jk  > 00,   caso contrário

      para j  = 1, ..., p  e k  = 1, ..., b 

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    Modelo matemático

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    Modelo matemático

    O modelo inteiro para o PCUIB  é apresentado a seguir:

    Minimize   z 1  =b 

    k =1

     j =1

    x  jk 

    Minimize   z 2  =

    k =1

     j =1

    y  jk 

    sujeito a

    k =1

     j =1

    a ijk   · x  jk  ≥ d i ,   i  = 1, ...,m ,

    x  jk  ≤ N  · y  jk ,   j  = 1, ...,p ,   k  = 1, ..., b ,

    x  jk  ≥ y  jk ,   j  = 1, ...,p ,   k  = 1, ..., b ,y  jk  ∈  B,  x  jk   ∈  N,   j  = 1, ...,p ,   k  = 1, ..., b ,

    (4)

    onde N  é um limitante superior para x  jk 

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    Modelo matemático

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    Modelo matemático

    O modelo anterior têm vários fatores complicadores:

    1 Se a  jk   não for fornecido a priori , o problema  é não-linear

    2

    Se a  jk  é fornecido, não há garantia de se obter a fronteira dePareto ótima global

    3 Sua versão linear (fornecendo os padrões a  jk ) possui uma

    relaxação linear muito fraca

    4 Bi-dimensionalidade da função objetivo

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 10 / 35

    Modelo matemático

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    Modelo matemático

    O modelo anterior têm vários fatores complicadores:

    1 Se a  jk   não for fornecido a priori , o problema  é não-linear

    2

    Se a  jk  é fornecido, não há garantia de se obter a fronteira dePareto ótima global

    3 Sua versão linear (fornecendo os padrões a  jk ) possui uma

    relaxação linear muito fraca

    4 Bi-dimensionalidade da função objetivo

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 10 / 35

    Modelo matemático

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    Modelo matemático

    O modelo anterior têm vários fatores complicadores:

    1 Se a  jk   não for fornecido a priori , o problema  é não-linear

    2

    Se a  jk  é fornecido, não há garantia de se obter a fronteira dePareto ótima global

    3 Sua versão linear (fornecendo os padrões a  jk ) possui uma

    relaxação linear muito fraca

    4 Bi-dimensionalidade da função objetivo

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 10 / 35

    Modelo matemático

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    Modelo matemático

    O modelo anterior têm vários fatores complicadores:

    1 Se a  jk   não for fornecido a priori , o problema  é não-linear

    2

    Se a  jk  é fornecido, não há garantia de se obter a fronteira dePareto ótima global

    3 Sua versão linear (fornecendo os padrões a  jk ) possui uma

    relaxação linear muito fraca

    4 Bi-dimensionalidade da função objetivo

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 10 / 35

    Métodos de solução

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    Definição do problema e motivação

    1 Fornecer os p  padrões de Gilmore-Gomory para a formulação (4)

    2 Obtemos, assim, uma versão linear para o mesmo3 Duas abordagens distintas foram utilizadas e comparadas:

    Utilizar x  jk   inteiro: obtenção de uma fronteira de Pareto Z ∗

    Relaxar as condições de integralidade destas. Sucessivamentefazer o arredondamento de cada solução eficiente, obtendo-seuma fronteira heurı́stica  Z̄ 

    4 Utilizar e comparar como técnicas de escalarização Soma

    Ponderada (SP) e ε−Restrito (ε−R) em cada abordagem

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    Métodos de solução

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    Definição do problema e motivação

    1 Fornecer os p  padrões de Gilmore-Gomory para a formulação (4)

    2 Obtemos, assim, uma versão linear para o mesmo3 Duas abordagens distintas foram utilizadas e comparadas:

    Utilizar x  jk   inteiro: obtenção de uma fronteira de Pareto Z ∗

    Relaxar as condições de integralidade destas. Sucessivamentefazer o arredondamento de cada solução eficiente, obtendo-seuma fronteira heurı́stica  Z̄ 

    4 Utilizar e comparar como técnicas de escalarização Soma

    Ponderada (SP) e ε−Restrito (ε−R) em cada abordagem

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 11 / 35

    Métodos de solução

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    IMECC - UNICAMP

    Definição do problema e motivação

    1 Fornecer os p  padrões de Gilmore-Gomory para a formulação (4)

    2 Obtemos, assim, uma versão linear para o mesmo3 Duas abordagens distintas foram utilizadas e comparadas:

    Utilizar x  jk   inteiro: obtenção de uma fronteira de Pareto Z ∗

    Relaxar as condições de integralidade destas. Sucessivamentefazer o arredondamento de cada solução eficiente, obtendo-seuma fronteira heurı́stica  Z̄ 

    4 Utilizar e comparar como técnicas de escalarização Soma

    Ponderada (SP) e ε−Restrito (ε−R) em cada abordagem

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 11 / 35

    Métodos de solução

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    Definição do problema e motivação

    1 Fornecer os p  padrões de Gilmore-Gomory para a formulação (4)

    2 Obtemos, assim, uma versão linear para o mesmo3 Duas abordagens distintas foram utilizadas e comparadas:

    Utilizar x  jk   inteiro: obtenção de uma fronteira de Pareto Z ∗

    Relaxar as condições de integralidade destas. Sucessivamentefazer o arredondamento de cada solução eficiente, obtendo-seuma fronteira heurı́stica  Z̄ 

    4 Utilizar e comparar como técnicas de escalarização Soma

    Ponderada (SP) e ε−Restrito (ε−R) em cada abordagem

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 11 / 35

    Métodos de solução

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    Definição do problema e motivação

    1 Fornecer os p  padrões de Gilmore-Gomory para a formulação (4)

    2 Obtemos, assim, uma versão linear para o mesmo3 Duas abordagens distintas foram utilizadas e comparadas:

    Utilizar x  jk   inteiro: obtenção de uma fronteira de Pareto Z ∗

    Relaxar as condições de integralidade destas. Sucessivamentefazer o arredondamento de cada solução eficiente, obtendo-seuma fronteira heurı́stica  Z̄ 

    4 Utilizar e comparar como técnicas de escalarização Soma

    Ponderada (SP) e ε−Restrito (ε−R) em cada abordagem

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 11 / 35

    Métodos de solução

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    Definição do problema e motivação

    1 Fornecer os p  padrões de Gilmore-Gomory para a formulação (4)

    2 Obtemos, assim, uma versão linear para o mesmo3 Duas abordagens distintas foram utilizadas e comparadas:

    Utilizar x  jk   inteiro: obtenção de uma fronteira de Pareto Z ∗

    Relaxar as condições de integralidade destas. Sucessivamentefazer o arredondamento de cada solução eficiente, obtendo-seuma fronteira heurı́stica  Z̄ 

    4 Utilizar e comparar como técnicas de escalarização Soma

    Ponderada (SP) e ε−Restrito (ε−R) em cada abordagem

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 11 / 35

    Métodos de solução   ε−Restrito

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    Método do   ε−Restrito

    1 Adotamos como função objetivo z 1  para o problema escalar P ε  e

    z 2  como restrição, pois a amplitude de variação desta função é

    muito menor se comparada com z 12 Então P ε  com a imposição de um setup  de até ε  é definido a

    seguir, onde ρ > 0

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 12 / 35

    Métodos de solução   ε−Restrito

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    Método do   ε−Restrito

    1 Adotamos como função objetivo z 1  para o problema escalar P ε  e

    z 2  como restrição, pois a amplitude de variação desta função é

    muito menor se comparada com z 12 Então P ε  com a imposição de um setup  de até ε  é definido a

    seguir, onde ρ > 0

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 12 / 35

    Métodos de solução   ε−Restrito

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    Método do   ε−Restrito

    P ε

    Minimize   z ε  =b 

    k =1

     j =1

    x  jk  + ρ ·b 

    k =1

     j =1

    y  jk 

    sujeito a

    k =1

     j =1

    a ∗ijk   ·

    x  jk  ≥

     d i ,   i 

     = 1, ...,m ,

    x  jk  ≤ N  · y  jk ,   j  = 1, ...,p ,   k  = 1, ...,b ,x  jk  ≥ y  jk ,   j  = 1, ...,p ,   k  = 1, ...,b ,

     j =1

     j =1

    y  jk  ≤ ε,

    y  jk  ∈  B,   x  jk  ∈  Z+,   j  = 1, ...,p ,   k  = 1, ...,b .

    onde a ∗ jk   são fornecidos pelo método de GG. Agora vamos definir um intervalo para  ε

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 13 / 35

    Métodos de solução   ε−Restrito

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    Método do   ε−Restrito

    É razoável considerar os valores inteiros de ε  variando no intervalo I  = [z −2 , z 

    +2 ], onde z 

    −2

      é obtido resolvendo-se

    P −ε

    Minimize   z ε  =b 

    k =1

     j =1

    y  jk  + ρ ·b 

    k =1

     j =1

    x  jk 

    sujeito a

    k =1

     j =1

    a ∗ijk   · x  jk  ≥ d i ,   i  = 1, ...,m ,

    x  jk  ≤ N  · y  jk ,   j  = 1, ...,p ,   k  = 1, ...,b ,x  jk  ≥ y  jk ,   j  = 1, ...,p ,   k  = 1, ...,b ,y 

     jk  ∈ B,   x 

     jk  ∈ Z

    +,   j 

     = 1, ...,p ,   k 

     = 1, ...,b ,

    e calculando-se o setup  da solução resultante.

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    Métodos de solução   ε−Restrito

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    Método do   ε−Restrito

    É razoável considerar os valores inteiros de ε  variando no intervalo I  = [z −2 , z 

    +2 ], onde z 

    −2

      é obtido resolvendo-se

    P −ε

    Minimize   z ε  =b 

    k =1

     j =1

    y  jk  + ρ ·b 

    k =1

     j =1

    x  jk 

    sujeito a

    k =1

     j =1

    a ∗ijk   · x  jk  ≥ d i ,   i  = 1, ...,m ,

    x  jk  ≤ N  · y  jk ,   j  = 1, ...,p ,   k  = 1, ...,b ,x  jk  ≥ y  jk ,   j  = 1, ...,p ,   k  = 1, ...,b ,y 

     jk  ∈  B,   x 

     jk  ∈  Z

    +,   j  = 1, ...,p ,   k  = 1, ...,b ,

    e calculando-se o setup  da solução resultante.

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 14 / 35

    Métodos de solução   ε−Restrito

  • 8/19/2019 3 - Apresentacao Oficina Corte 2015

    31/70

    IMECC - UNICAMP

    Método do   ε−Restrito

    Analogamente,  z +2   é obtido resolvendo-se

    P +ε

    Minimize   z ε  =b 

    k =1

     j =1

    x  jk  + ρ ·b 

    k =1

     j =1

    y  jk 

    sujeito ab 

    k =1

     j =1

    a ∗ijk   · x  jk  ≥ d i ,   i  = 1, ...,m ,

    x  jk  ≤ N  · y  jk ,   j  = 1, ...,p ,   k  = 1, ..., b ,x  jk  ≥ y  jk ,   j  = 1, ...,p ,   k  = 1, ..., b ,y  jk  ∈  B,   x  jk  ∈  Z+,   j  = 1, ...,p ,   k  = 1, ..., b ,

    e calculando-se o setup  da solução resultante

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 15 / 35

    Métodos de solução   ε−Restrito

  • 8/19/2019 3 - Apresentacao Oficina Corte 2015

    32/70

    IMECC - UNICAMP

    Método do   ε−Restrito

    Analogamente,  z +2   é obtido resolvendo-se

    P +ε

    Minimize   z ε  =b 

    k =1

     j =1

    x  jk  + ρ ·b 

    k =1

     j =1

    y  jk 

    sujeito ab 

    k =1

     j =1

    a ∗ijk   · x  jk  ≥ d i ,   i  = 1, ...,m ,

    x  jk  ≤ N  · y  jk ,   j  = 1, ...,p ,   k  = 1, ..., b ,x  jk  ≥ y  jk ,   j  = 1, ...,p ,   k  = 1, ..., b ,y  jk  ∈  B,   x  jk  ∈  Z+,   j  = 1, ...,p ,   k  = 1, ..., b ,

    e calculando-se o setup  da solução resultante

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 15 / 35

    Métodos de solução   ε−Restrito

    ´

  • 8/19/2019 3 - Apresentacao Oficina Corte 2015

    33/70

    IMECC - UNICAMP

    Método do   ε−Restrito

    Algorithm 1 ε− Restrito para o Problema do Corte Bi-objetivo1:  Entrada: dados do problema do corte e  ∆2:   X ∗ = {x 1, x 2}3:   Z ∗ = {(z −1   , z 

    +2 )

    T , (z +1  , z −2   )

    T }4:   ε =  z −2   + ∆5:   while ε  ≤  z +2   − ∆ do6:   Resolva o problema P ε7:   Seja x ε a solução ótima de PR ε8:   X ∗ = X ∗ ∪ {x ε}9:   Z ∗ = Z ∗ ∪ {((z ε1 , z 

    ε2 )

    T }10:   ε

     ← ε + ∆

    11:   end while12:   Saı́da:  X ∗ e Z ∗

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 16 / 35

    Métodos de solução   Soma Ponderada

    M ´ d d S P d d

  • 8/19/2019 3 - Apresentacao Oficina Corte 2015

    34/70

    IMECC - UNICAMP

    Método da Soma Ponderada

    Primeiramente, utilizando-se os pontos lexicográficos, normaliza-se osobjetivos e considera-se o problema ponderado (P w ) no pesow  =]0, 1[ a seguir:

    P w 

    Minimize   z w  = w  · β 1 ·b 

    k =1

     j =1

    x  jk +

    +(1 − w ) · β 2 ·b 

    k =1

     j =1

    y  jk 

    sujeito a

    k =1

     j =1

    a ∗ijk   · x  jk  ≥ d i ,   i  = 1, ...,m ,

    x  jk  ≤ N  · y  jk ,   j  = 1, ...,p ,   k  = 1, ..., b ,x  jk  ≥ y  jk ,   j  = 1, ...,p ,   k  = 1, ..., b ,y  jk  ∈  B,   x  jk  ∈  Z+,   j  = 1, ...,p ,   k  = 1, ..., b ,

    onde β 1  e β 2  são constantes que normalizam z 1  e z 2

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 17 / 35

    Métodos de solução   Soma Ponderada

    M ´ t d d S P d d

  • 8/19/2019 3 - Apresentacao Oficina Corte 2015

    35/70

    IMECC - UNICAMP

    Método da Soma Ponderada

    Primeiramente, utilizando-se os pontos lexicográficos, normaliza-se osobjetivos e considera-se o problema ponderado (P w ) no pesow  =]0, 1[ a seguir:

    P w 

    Minimize   z w  = w  · β 1 ·b 

    k =1

     j =1

    x  jk +

    +(1 − w ) · β 2 ·b 

    k =1

     j =1

    y  jk 

    sujeito a

    k =1

     j =1

    a ∗ijk   · x  jk  ≥ d i ,   i  = 1, ...,m ,

    x  jk  ≤ N  · y  jk ,   j  = 1, ...,p ,   k  = 1, ..., b ,x  jk  ≥ y  jk ,   j  = 1, ...,p ,   k  = 1, ..., b ,y  jk  ∈  B,   x  jk  ∈  Z+,   j  = 1, ...,p ,   k  = 1, ..., b ,

    onde β 1  e β 2  são constantes que normalizam z 1  e z 2

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 17 / 35

    Métodos de solução   Soma Ponderada

    M ´ t d d S P d d

  • 8/19/2019 3 - Apresentacao Oficina Corte 2015

    36/70

    IMECC - UNICAMP

    Metodo da Soma Ponderada

    Algorithm 2 Soma Ponderada para o Problema do Corte Bi-objetivo1:  Entrada: dados do problema do corte ∆2:  X̃   = {x 1, x 2}3:  Z̃  = {(z −1   , z 

    +2 )

    T , (z +1  , z −2   )

    T }4:  Normalize os objetivos  z 1  e z 2

    5:   w  = ∆6:   while w  ≤ 1 − ∆ do7:   Resolva o problema P w 8:   Seja x w  a solução ótima de (P w )

    9:   X̃   =  X̃ ∪ {x w }10:   Z̃  =  Z̃ ∪ {(z w 1  , z 

    w 2 )

    T }

    11:   w  ← w  + ∆12:   end while

    13:   Saı́da:  X̃   e  Z̃ 

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 18 / 35

    Métodos de solução   Soma Ponderada

    Ab d d d d t

  • 8/19/2019 3 - Apresentacao Oficina Corte 2015

    37/70

    IMECC - UNICAMP

    Abordagem de arredondamento

    Idéia: obter uma fronteira de Pareto heurı́stica,  Z̄ ≈ Z ∗, demaneira mais acelerada

    Nesta segunda abordagem, em vez de resolver os sub-problemas P εe P w  considerando-se x  jk   inteiro, relaxamos esta condição e

    posteriormente arredondamos cada solução eficiente utilizando-se a

    heurı́stica melhorativa a seguir

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 19 / 35

    Métodos de solução   Soma Ponderada

    Abordagem de arredondamento

  • 8/19/2019 3 - Apresentacao Oficina Corte 2015

    38/70

    IMECC - UNICAMP

    Abordagem de arredondamento

    Idéia: obter uma fronteira de Pareto heurı́stica,  Z̄ ≈ Z ∗, demaneira mais acelerada

    Nesta segunda abordagem, em vez de resolver os sub-problemas P εe P w  considerando-se x  jk   inteiro, relaxamos esta condição e

    posteriormente arredondamos cada solução eficiente utilizando-se a

    heurı́stica melhorativa a seguir

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 19 / 35

    Métodos de solução   Soma Ponderada

    Abordagem de arredondamento

  • 8/19/2019 3 - Apresentacao Oficina Corte 2015

    39/70

    IMECC - UNICAMP

    Abordagem de arredondamento

    Idéia: obter uma fronteira de Pareto heurı́stica,  Z̄ ≈ Z ∗, demaneira mais acelerada

    Nesta segunda abordagem, em vez de resolver os sub-problemas P εe P w  considerando-se x  jk   inteiro, relaxamos esta condição e

    posteriormente arredondamos cada solução eficiente utilizando-se a

    heurı́stica melhorativa a seguir

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 19 / 35

    Métodos de solução   Soma Ponderada

    Arredondamento com melhoramento gradual

  • 8/19/2019 3 - Apresentacao Oficina Corte 2015

    40/70

    IMECC - UNICAMP

    Arredondamento com melhoramento gradual

    Algorithm 3 Arredondamento com melhoramento gradual

    1:   Entrada:  x̃ , A∗, d  e v  j  = {i   : A∗ij  > 0} para todo j  = 1, ..., m 

    2:   x̄  ← x̃ 3:   r  = A∗x̄  − d 4:   while r  ≥ 0  do5:   for j  = 1, ...,m  do

    6:   if x  j  > 0  then7:   x̄  j  ← x̄  j  − 18:   r  j  = r  j  − A

    ∗ j    para todo j  ∈ v  j 

    9:   if r  j  

  • 8/19/2019 3 - Apresentacao Oficina Corte 2015

    41/70

    IMECC - UNICAMP

    Problemas testes

    Simulações realizadas num core i3 Quad com 4GB de memória,

    usando o CPLEX 12.6 para resolver os sub-problemas

    1

    Nestes experimentos foram geradas 18 classes2 Cada classe, 40 problemas testes

    3 Para problema e para cada método, foram obtidas duas fronteiras

    de Pareto e as comparamos entre si

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 21 / 35

    Resultados preliminares

    Problemas testes

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    42/70

    IMECC - UNICAMP

    Problemas testes

    As 18 classes contemplam combinações entre itens pequenos,

    médios e grandes, quantidade de itens e bobinas mestres

    Os valores para l i  foram gerados entre [v 1L̄, v 2L̄], ondeLk  = [300, 2000] foi aleatoriamente gerado e  L̄  é a média de Lk 

    Além disso, a demanda  d i  = [100, 2000] aleatoriamente gerada

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 22 / 35

    Resultados preliminares

    Problemas teste

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    43/70

    IMECC - UNICAMP

    Problemas teste

    As classes estão dispostas a seguir

    Table: Classes para o PCUIB

    Classe   m    Tipo do item   b 

    1 20 P 12 20 P 33 20 P 5

    4 20 M 15 20 M 36 20 M 57 20 G 18 20 G 39 20 G 5

    10 40 P 111 40 P 312 40 P 5

    13 40 M 114 40 M 315 40 M 516 40 G 117 40 G 318 40 G 5

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 23 / 35

    Resultados preliminares

    Resultados preliminares

  • 8/19/2019 3 - Apresentacao Oficina Corte 2015

    44/70

    IMECC - UNICAMP

    Resultados preliminares

    Calculamos, tanto para Z ∗, quanto para Z :

    t ε−R  e t SP  denotam os tempos computacionais (em segundos)

    demandados

    |Z ε−R | e |Z SP | o número de soluções não-dominadasencontradas por cada método

    A∗ε−R  e A

    ∗SP  as  áreas delimitadas pelas fronteiras de Pareto

    (×10−4)

    αSP 

     e αε−R  proporção de soluções não-dominadas não

    coincidentes entre as duas fronteiras

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 24 / 35

    Resultados preliminares

    Resultados preliminares

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    45/70

    IMECC - UNICAMP

    Resultados preliminares

    Calculamos, tanto para Z ∗, quanto para Z :

    t ε−R  e t SP  denotam os tempos computacionais (em segundos)

    demandados

    |Z ε−R | e |Z SP | o número de soluções não-dominadasencontradas por cada método

    A∗ε−R  e A

    ∗SP  as  áreas delimitadas pelas fronteiras de Pareto

    (×10−4)

    αSP  e αε−R  proporção de soluções não-dominadas nãocoincidentes entre as duas fronteiras

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 24 / 35

    Resultados preliminares

    Resultados preliminares

  • 8/19/2019 3 - Apresentacao Oficina Corte 2015

    46/70

    IMECC - UNICAMP

    Resultados preliminares

    Calculamos, tanto para Z ∗, quanto para Z :

    t ε−R  e t SP  denotam os tempos computacionais (em segundos)

    demandados

    |Z ε−R | e |Z SP | o número de soluções não-dominadasencontradas por cada método

    A∗ε−R  e A

    ∗SP  as  áreas delimitadas pelas fronteiras de Pareto

    (×10−4)

    αSP  e αε−R  proporção de soluções não-dominadas nãocoincidentes entre as duas fronteiras

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 24 / 35

    Resultados preliminares

    Resultados preliminares

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    47/70

    IMECC - UNICAMP

    Resultados preliminares

    Calculamos, tanto para Z ∗, quanto para Z :

    t ε−R  e t SP  denotam os tempos computacionais (em segundos)

    demandados

    |Z ε−R | e |Z SP | o número de soluções não-dominadasencontradas por cada método

    A∗ε−R  e A

    ∗SP  as  áreas delimitadas pelas fronteiras de Pareto

    (×10−4)

    αSP  e αε−R  proporção de soluções não-dominadas nãocoincidentes entre as duas fronteiras

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 24 / 35

    Resultados preliminares

    Resultados preliminares para Z∗

  • 8/19/2019 3 - Apresentacao Oficina Corte 2015

    48/70

    IMECC - UNICAMP

    Resultados preliminares para Z 

    Table: Resultados computacionais médios do ε−R e SP no PCUIM para afronteira Z ∗

    Classe   t ∗ε−R    t 

    SP    |Z ∗

    ε−R | |Z ∗

    SP |   A∗

    ε−R    A∗

    SP 

    1 0,92 0,82 10,70 6,80 1,21 0,802 1,04 0,84 10,30 6,20 1,08 0,593 1,13 1,00 10,70 6,60 1,45 0,884 0,32 0,27 6,70 4,45 0,33 0,185 0,55 0,50 8,05 5,50 0,47 0,30

    6 1,08 0,53 7,70 5,15 0,47 0,247 0,15 0,16 5,10 3,35 0,06 0,088 0,34 0,32 7,75 5,50 0,13 0,249 0,33 0,30 6,80 4,60 0,34 0,15

    Média 0,59 0,52 8,21 5,35 0,63 0,3910 6,46 3,83 18,30 10,15 7,15 4,3411 7,25 3,36 18,80 9,65 7,89 4,2512 9,24 4,07 17,95 9,55 6,70 3,6813 4,50 2,57 14,80 7,75 3,29 1,74

    14 6,28 3,28 16,85 8,65 4,41 2,4615 7,73 3,97 15,70 8,60 3,68 2,1416 0,91 0,70 11,75 7,05 1,58 0,9117 0,76 0,63 11,95 7,60 1,68 1,0718 3,18 2,15 15,40 8,40 3,02 1,68

    Média 5,14 2,73 15,72 8,60 4,38 2,48

    Média Geral 1,97 1,15 9,48 5,81 1,70 0,98

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 25 / 35

    Resultados preliminares

    Resultados preliminares para  Z̄ 

  • 8/19/2019 3 - Apresentacao Oficina Corte 2015

    49/70

    IMECC - UNICAMP

    p p

    Table: Resultados computacionais médios do ε−R e SP no PCUIM para afronteira  Z̄ 

    Classe   ¯t ε−R 

      ¯t SP    |   ¯Z ε−R |  ¯|Z SP |

      ¯Aε−R 

      ¯ASP 1 0,91 0,86 10,60 6,91 1,20 0,792 0,65 0,60 10,30 6,53 1,08 0,633 0,85 0,83 10,30 6,67 1,43 0,894 0,24 0,25 6,62 4,61 0,33 0,185 0,33 0,35 7,81 5,53 0,46 0,30

    6 0,40 0,41 7,73 5,02 0,41 0,237 0,13 0,16 5,13 3,50 0,13 0,088 0,26 0,27 7,72 5,31 0,34 0,239 0,24 0,23 6,64 4,42 0,23 0,14

    Média 0,45 0,44 8,12 5,42 0,62 0,39

    10 5,59 3,22 18,01 10,11 7,03 4,2611 5,83 3,34 18,32 9,92 7,76 4,3712 6,43 3,40 17,24 9,83 6,57 3,7513 3,00 2,73 14,56 9,75 3,27 1,74

    14 3,82 3,05 16,52 7,72 4,38 2,4615 4,43 3,49 15,21 8,70 3,61 2,1216 1,16 0,92 11,80 7,23 1,58 0,9317 0,90 0,72 11,92 7,64 1,67 1,0518 2,49 2,02 15,23 8,32 3,00 1,65

    Média 3,74 2,54 15,42 8,6 4,32 2,47Média Geral 1,44 1,05 9,31 5,82 1,68 0,97

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 26 / 35

    Resultados preliminares

    Resultados preliminares para  α

  • 8/19/2019 3 - Apresentacao Oficina Corte 2015

    50/70

    IMECC - UNICAMP

    p p

    Table:  Resultados computacionais médios para αClasse   α

    ε−R    αSP 1 0,05 0,162 0,09 0,173 0,07 0,184 0,06 0,125 0,03 0,136 0,06 0,09

    7 0,00 0,068 0,07 0,099 0,13 0,15

    Média 0,09 0,1310 0,21 0,3011 0,15 0,2112 0,20 0,2713 0,15 0,1914 0,17 0,25

    15 0,18 0,2016 0,04 0,0617 0,03 0,1218 0,17 0,2

    Média 0,16 0,18

    Média Geral 0,08 0,13

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 27 / 35

    Resultados preliminares

    Exemplo tı́pico de uma fronteira

  • 8/19/2019 3 - Apresentacao Oficina Corte 2015

    51/70

    IMECC - UNICAMP

    p p

    1,000 1,200 1,400 1,600 1,80050

    60

    70

    80

    90

    z 1

          z        2

    Z̃ 

    Z ∗

    Z̄ 

    Figure: Ilustração das possı́veis fronteiras de Pareto para um problema-teste

    com m  =  100 itens

    Para encontrar a fronteira Z ∗ foram necessários 93 segundos, ao passo que

    para obter a fronteira  Z̃  e fazer seu arredondamento foram necessários

    apenas 37 segundos, isto é, quase 1/3 do tempo computacional

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 28 / 35

    Resultados preliminares

    Exemplo tı́pico de uma fronteira

  • 8/19/2019 3 - Apresentacao Oficina Corte 2015

    52/70

    IMECC - UNICAMP

    p p

    1,000 1,200 1,400 1,600 1,80050

    60

    70

    80

    90

    z 1

          z        2

    Z̃ 

    Z ∗

    Z̄ 

    Figure: Ilustração das possı́veis fronteiras de Pareto para um problema-teste

    com m  =  100 itens

    Para encontrar a fronteira Z ∗ foram necessários 93 segundos, ao passo que

    para obter a fronteira  Z̃  e fazer seu arredondamento foram necessários

    apenas 37 segundos, isto é, quase 1/3 do tempo computacional

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 28 / 35

    Conclusões preliminares

    Conclusões preliminares

  • 8/19/2019 3 - Apresentacao Oficina Corte 2015

    53/70

    IMECC - UNICAMP

    Algumas conclusões deste estudo:Vantagem de se utilizar o modelo parcialmente relaxado

    Por um lado, perde-se 1,8% s (no ε−R) e 0,01% (na SP) dassoluções eficientes

    A  área média de  Z̄  foi de 98,8% da  área da fronteira ocupada porZ ∗

    Por outro lado, economizou-se 27% do tempo computacional.

    Essa diferença fica ainda maior para problemas com mais itens

    Larga vantagem do ε−

    R em relação à SP: esta conseguiu apenas

    61,2% das soluções eficientes usando-se 58% do tempo

    computacional

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 29 / 35

    Conclusões preliminares

    Conclusões preliminares

  • 8/19/2019 3 - Apresentacao Oficina Corte 2015

    54/70

    IMECC - UNICAMP

    Algumas conclusões deste estudo:Vantagem de se utilizar o modelo parcialmente relaxado

    Por um lado, perde-se 1,8% s (no ε−R) e 0,01% (na SP) dassoluções eficientes

    A  área média de  Z̄  foi de 98,8% da  área da fronteira ocupada porZ ∗

    Por outro lado, economizou-se 27% do tempo computacional.

    Essa diferença fica ainda maior para problemas com mais itens

    Larga vantagem do ε−

    R em relação à SP: esta conseguiu apenas

    61,2% das soluções eficientes usando-se 58% do tempo

    computacional

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 29 / 35

    Conclusões preliminares

    Conclusões preliminares

  • 8/19/2019 3 - Apresentacao Oficina Corte 2015

    55/70

    IMECC - UNICAMP

    Algumas conclusões deste estudo:Vantagem de se utilizar o modelo parcialmente relaxado

    Por um lado, perde-se 1,8% s (no ε−R) e 0,01% (na SP) dassoluções eficientes

    A  área média de  Z̄  foi de 98,8% da  área da fronteira ocupada porZ ∗

    Por outro lado, economizou-se 27% do tempo computacional.

    Essa diferença fica ainda maior para problemas com mais itens

    Larga vantagem do ε−

    R em relação à SP: esta conseguiu apenas

    61,2% das soluções eficientes usando-se 58% do tempo

    computacional

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 29 / 35

    Conclusões preliminares

    Conclusões preliminares

  • 8/19/2019 3 - Apresentacao Oficina Corte 2015

    56/70

    IMECC - UNICAMP

    Algumas conclusões deste estudo:Vantagem de se utilizar o modelo parcialmente relaxado

    Por um lado, perde-se 1,8% s (no ε−R) e 0,01% (na SP) dassoluções eficientes

    A  área média de  Z̄  foi de 98,8% da  área da fronteira ocupada porZ ∗

    Por outro lado, economizou-se 27% do tempo computacional.

    Essa diferença fica ainda maior para problemas com mais itens

    Larga vantagem do ε−R em relação à SP: esta conseguiu apenas61,2% das soluções eficientes usando-se 58% do tempo

    computacional

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 29 / 35

    Conclusões preliminares

    Conclusões preliminares

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    57/70

    IMECC - UNICAMP

    Algumas conclusões deste estudo:Vantagem de se utilizar o modelo parcialmente relaxado

    Por um lado, perde-se 1,8% s (no ε−R) e 0,01% (na SP) dassoluções eficientes

    A  área média de  Z̄  foi de 98,8% da  área da fronteira ocupada porZ ∗

    Por outro lado, economizou-se 27% do tempo computacional.

    Essa diferença fica ainda maior para problemas com mais itens

    Larga vantagem do ε−R em relação à SP: esta conseguiu apenas61,2% das soluções eficientes usando-se 58% do tempo

    computacional

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 29 / 35

    Conclusões preliminares

    Conclusões preliminares

  • 8/19/2019 3 - Apresentacao Oficina Corte 2015

    58/70

    IMECC - UNICAMP

    Algumas conclusões deste estudo:Vantagem de se utilizar o modelo parcialmente relaxado

    Por um lado, perde-se 1,8% s (no ε−R) e 0,01% (na SP) dassoluções eficientes

    A  área média de  Z̄  foi de 98,8% da  área da fronteira ocupada porZ ∗

    Por outro lado, economizou-se 27% do tempo computacional.

    Essa diferença fica ainda maior para problemas com mais itens

    Larga vantagem do ε−R em relação à SP: esta conseguiu apenas61,2% das soluções eficientes usando-se 58% do tempo

    computacional

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 29 / 35

    Conclusões preliminares

    Conclusões preliminares

  • 8/19/2019 3 - Apresentacao Oficina Corte 2015

    59/70

    IMECC - UNICAMP

    Direções imediatas de pesquisa:

    Implementação de outras técnicas de escalarização: NISE,

    Tchebycheff, Benson, etc...

    Uso de outras heurı́sticas de arredondamento

    Uso de um modelo não-linear (com uma possı́vel linearização)que implicitamente fornece os padrões de corte

    Consideração de mais objetivos

    Levar em conta o PCUIM com datas de entregas e considerar

    múltiplos perı́odosAplicação em problemas de cortes bi-dimensionais

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 30 / 35

    Conclusões preliminares

    Conclusões preliminares

  • 8/19/2019 3 - Apresentacao Oficina Corte 2015

    60/70

    IMECC - UNICAMP

    Direções imediatas de pesquisa:

    Implementação de outras técnicas de escalarização: NISE,

    Tchebycheff, Benson, etc...

    Uso de outras heurı́sticas de arredondamento

    Uso de um modelo não-linear (com uma possı́vel linearização)que implicitamente fornece os padrões de corte

    Consideração de mais objetivos

    Levar em conta o PCUIM com datas de entregas e considerar

    múltiplos perı́odosAplicação em problemas de cortes bi-dimensionais

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 30 / 35

    Conclus˜oes preliminares

    Conclusões preliminares

  • 8/19/2019 3 - Apresentacao Oficina Corte 2015

    61/70

    IMECC - UNICAMP

    Direções imediatas de pesquisa:Implementação de outras técnicas de escalarização: NISE,

    Tchebycheff, Benson, etc...

    Uso de outras heurı́sticas de arredondamento

    Uso de um modelo não-linear (com uma possı́vel linearização)que implicitamente fornece os padrões de corte

    Consideração de mais objetivos

    Levar em conta o PCUIM com datas de entregas e considerar

    múltiplos perı́odosAplicação em problemas de cortes bi-dimensionais

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 30 / 35

    Conclusões preliminares

    Conclusões preliminares

  • 8/19/2019 3 - Apresentacao Oficina Corte 2015

    62/70

    IMECC - UNICAMP

    Direções imediatas de pesquisa:Implementação de outras técnicas de escalarização: NISE,

    Tchebycheff, Benson, etc...

    Uso de outras heurı́sticas de arredondamento

    Uso de um modelo não-linear (com uma possı́vel linearização)que implicitamente fornece os padrões de corte

    Consideração de mais objetivos

    Levar em conta o PCUIM com datas de entregas e considerar

    múltiplos perı́odosAplicação em problemas de cortes bi-dimensionais

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 30 / 35

    Conclusões preliminares

    Conclusões preliminares

  • 8/19/2019 3 - Apresentacao Oficina Corte 2015

    63/70

    IMECC - UNICAMP

    Direções imediatas de pesquisa:Implementação de outras técnicas de escalarização: NISE,

    Tchebycheff, Benson, etc...

    Uso de outras heurı́sticas de arredondamento

    Uso de um modelo não-linear (com uma possı́vel linearização)que implicitamente fornece os padrões de corte

    Consideração de mais objetivos

    Levar em conta o PCUIM com datas de entregas e considerar

    múltiplos perı́odosAplicação em problemas de cortes bi-dimensionais

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 30 / 35

    Conclusões preliminares

    Conclusões preliminares

  • 8/19/2019 3 - Apresentacao Oficina Corte 2015

    64/70

    IMECC - UNICAMP

    Direções imediatas de pesquisa:Implementação de outras técnicas de escalarização: NISE,

    Tchebycheff, Benson, etc...

    Uso de outras heurı́sticas de arredondamento

    Uso de um modelo não-linear (com uma possı́vel linearização)que implicitamente fornece os padrões de corte

    Consideração de mais objetivos

    Levar em conta o PCUIM com datas de entregas e considerar

    múltiplos perı́odosAplicação em problemas de cortes bi-dimensionais

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 30 / 35

    Conclusões preliminares

    Conclusões preliminares

  • 8/19/2019 3 - Apresentacao Oficina Corte 2015

    65/70

    IMECC - UNICAMP

    Direções imediatas de pesquisa:Implementação de outras técnicas de escalarização: NISE,

    Tchebycheff, Benson, etc...

    Uso de outras heurı́sticas de arredondamento

    Uso de um modelo não-linear (com uma possı́vel linearização)que implicitamente fornece os padrões de corte

    Consideração de mais objetivos

    Levar em conta o PCUIM com datas de entregas e considerar

    múltiplos perı́odosAplicação em problemas de cortes bi-dimensionais

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 30 / 35

    Conclusões preliminares

    Modelo linearizado

    O d l li i d ´ t d i

  • 8/19/2019 3 - Apresentacao Oficina Corte 2015

    66/70

    IMECC - UNICAMP

    O modelo linearizado  e apresentado a seguir:

    Minimize   z 1   =b 

    k =1

     j =1

    κ

    h =1

    2h −1 · α jkh 

    Minimize   z 2   =b 

    k =1

     j =1

    y  jk 

    sujeito a

    k =1

     j =1

    κ

    h =1

    2h −1

    · r ijkh   ≥  d i ,   i   ∈   I ,

    r ijkh   ≤  M  · α jkh ,   i   ∈   I ,   j   ∈  P ,   k   ∈  K ,   h  ∈  H ,

    r ijkh   ≤

     a ijk ,   i 

      ∈  I ,   j 

      ∈ P ,   k 

      ∈ K ,   h 

     ∈ H ,

    a ijk   − M  · (1 − α jkh )  ≤   r ijkh ,   i   ∈   I ,   j   ∈  P ,   k   ∈  K ,   h  ∈  H ,m 

    i =1

    i   · a ijk   ≤  Lk ,   j   ∈  P ,   k   ∈  K ,

    i =1

    i   · a ijk   ≥  Lk   − ∆,   j   ∈  P ,   k   ∈  K ,

    i =1

    a ijk   ≤  q ,   j   ∈  P ,   k   ∈  K ,

    κ

    h =1

    2h −1 · α jkh   ≤  N  · y  jk ,   j   ∈  P ,   k   ∈  K ,

    κ

    h =1

    2h −1 · α jkh   ≥  y  jk ,   j   ∈  P ,   k   ∈  K ,

    α jkh ,   y  jk   ∈  B,   a ijk   ∈  N,   r ijkh   ∈  R+,   i   ∈   I ,   j   ∈  P ,   k   ∈  K ,   h  ∈  H ,

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    Conclusões preliminares

    Agradecimentos

  • 8/19/2019 3 - Apresentacao Oficina Corte 2015

    67/70

    IMECC - UNICAMP

    Queremos agradecer  à

    pelo apoio técnico e financeiro, sob o processo 2013/06035-0

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 32 / 35

    Conclusões preliminares

    References

  • 8/19/2019 3 - Apresentacao Oficina Corte 2015

    68/70

    IMECC - UNICAMP

    P. C. Gilmore and R. E Gomory. A Linear Programming Approachto the Cutting-Stock Problem. Oper Res, 9:848-859, 1961.

    G. Wascher and T. Gau. Heuristic for the Integer One-dimensional

    Cutting Stock Problem: a Computational Study. OR Spektrum,

    18:131-144, 1996.K. C. Poldi and M. N. Arenales. Heuristicas para o Problema do

    Corte Unidimensional Inteiro. Pesquisa Operacional, 26:473-492,

    2006.

    R. R. Golfeto, A. C. Moretti, and L. L. N. Sales. A GraspMetaheuristic for the Ordered Cutting Stock Problem. Revista

    Chilena de Ingenieria (En linea), 16:421-427, 2008.

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 33 / 35

    Conclusões preliminares

    References

  • 8/19/2019 3 - Apresentacao Oficina Corte 2015

    69/70

    IMECC - UNICAMP

    F. Vanderbeck. An Exact Algorithm for ip Column Generation.

    Operations Research Letters, 19:151-159, 1996.

    S. Kirkpatrick & D. C. Gellat & M. P. Vecchi. Optimization by

    Simulated Annealing. Science, 220:671-680, 1983.

    J. M. V. Carvalho. Exact Solution of Bin-packing Problems Using

    Column Generation and Branch-and-bound. Annals of Operations

    Research, 86:629-659, 1999.

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 34 / 35

    Conclusões preliminares

    Métodos de Soma Ponderada e ε−Restrito no

  • 8/19/2019 3 - Apresentacao Oficina Corte 2015

    70/70

    IMECC - UNICAMP

    Metodos de Soma Ponderada e   ε−Restrito noProblema do Corte Unidimensional Bi-objetivo

    Angelo Aliano

    Antonio Moretti

    UNICAMP

    11 de junho de 2015

    Angelo Aliano Antonio Moretti (UNICAMP)   SP e ε−Restrito no PCUIB   11 de junho de 2015 35 / 35