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Tipo do documento: Dissertação
Título: Abordagem de busca local ativa em soluções não atrasadas para o problema de job shop scheduling baseado no algoritmo genético de chaves aleatórias
Autor: Betoni, David Rios 
Primeiro orientador: Pereira, Fabio Henrique
Primeiro membro da banca: Pereira, Fabio Henrique
Segundo membro da banca: Souza, Marcone Jamilson Freitas
Terceiro membro da banca: Belan, Peterson Adriano
Resumo: Neste trabalho, apresenta-se uma abordagem computacional para a solução de pro¬blemas de sequenciamento de tarefas de produção, conhecidos como Job Shop Scheduling. Trata-se de um problema de otimização que busca definir a sequência ideal de operações para diferentes tarefas (jobs), utilizando uma variedade de máquinas, com o objetivo de minimizar o tempo total de produção (makespan). Na literatura atual, o uso de metaheu¬rísticas tem sido amplamente difundido para resolver esse tipo de problema, em especial os Algoritmos Genéticos, por possibilitarem a obtenção de soluções de alta qualidade. Em geral, contudo, as metaheurísticas demandam o uso conjunto de técnicas de refina¬mento das soluções. Entre essas técnicas, destacam-se os métodos de Busca Local, que visam aprimorar os resultados obtidos pelas metaheurísticas. Este trabalho insere-se nesse contexto ao propor uma abordagem híbrida em duas etapas. Inicialmente, utiliza-se uma variação de Algoritmo Genético, denominada Algoritmo Genético de Chaves Aleatórias (RKGA), para gerar uma solução inicial de boa qualidade. Em seguida, após a conclusão do processo evolutivo, ou seja, sem incorporar mecanismos de busca local durante a exe¬cução do algoritmo genético, aplica-se uma etapa independente de refinamento baseada em Busca Local. Essa segunda etapa atua sobre a solução gerada pelo RKGA, explorando o espaço reduzido de soluções não atrasadas, com o objetivo de melhorar o tempo total de produção. Os resultados, obtidos a partir de conjuntos de problemas-teste padronizados e amplamente utilizados na literatura, mostram que soluções não atrasadas subótimas são frequentemente aprimoradas pelo método de refinamento proposto, alcançando resul¬tados superiores aos da implementação convencional do algoritmo genético. Conclui-se, portanto, que os resultados obtidos validam a abordagem proposta, demonstrando sua eficácia na obtenção de soluções mais eficientes.
Abstract: In this work, a computational approach is presented for solving production task se-quencing problems, known as Job Shop Scheduling. It is an optimization problem that seeks to define the ideal sequence of operations for different tasks (jobs) across a variety of machines, with the objective of minimizing the total production time (makespan). In current literature, the use of metaheuristics has been widely adopted to solve this type of problem, especially Genetic Algorithms, as they enable the achievement of high-quality solutions. In general, however, metaheuristics require the joint use of solution refinement techniques. Among these techniques, Local Search methods stand out, aiming to improve the results obtained by the metaheuristics. This work fits into this context by proposing a two-stage hybrid approach. Initially, a variation of the Genetic Algorithm, known as the Random-Key Genetic Algorithm (RKGA), is used to generate a high-quality initial solu¬tion. Then, after the conclusion of the evolutionary process—that is, without incorporating local search mechanisms during the execution of the genetic algorithm—an independent refinement stage based on Local Search is applied. This second stage acts on the solution generated by the RKGA, exploring the reduced space of non-delay solutions, with the ob¬jective of improving the total production time. The results, obtained from standardized benchmark problem sets widely used in the literature, show that suboptimal non-delay solutions are frequently improved by the proposed refinement method, achieving results superior to those of the conventional genetic algorithm implementation. It is concluded, therefore, that the obtained results validate the proposed approach, demonstrating its effectiveness in achieving more efficient solutions.
Palavras-chave: algoritmo genético de chaves aleatórias
job shop scheduling
otimização combinatória
reinamento de soluções
soluções não atrasadas
combinatorial optimization
job shop scheduling
non-delay schedules
random-key genetic algrithm
solution refinement
Área(s) do CNPq: CIENCIA DA COMPUTACAO::SISTEMAS DE COMPUTACAO
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Nove de Julho
Sigla da instituição: UNINOVE
Departamento: Informática
Programa: Programa de Pós-Graduação em Informática e Gestão do Conhecimento
Citação: Betoni, David Rios. Abordagem de busca local ativa em soluções não atrasadas para o problema de job shop scheduling baseado no algoritmo genético de chaves aleatórias. 2026. 79 f]. Dissertação( Programa de Pós-Graduação em Informática e Gestão do Conhecimento) - Universidade Nove de Julho, São Paulo.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://bibliotecatede.uninove.br/handle/tede/3970
Data de defesa: 2-Mar-2026
Aparece nas coleções:Programa de Pós-Graduação em Informática e Gestão do Conhecimento

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