Otimização Multi-Objetivo de Caminhos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Melão, Duarte da Cruz
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10451/54426
Resumo: Tese de mestrado, Engenharia Informática , 2022, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências
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spelling Otimização Multi-Objetivo de CaminhosCaminho mais curtoRecomendação de Rotas PedestresAgente de DecisãoProblema do Caminho mais Curto Multi-ObjetivoFrente de ParetoTeses de mestrado - 2022Departamento de InformáticaTese de mestrado, Engenharia Informática , 2022, Universidade de Lisboa, Faculdade de CiênciasO problema do caminho mais curto é descrito e tratado em inúmeras situações, criando-se algoritmos e aplicativos para resolvê-lo. Esse problema geralmente é abordado quando temos um único objetivo, ou seja, quando queremos encontrar o caminho mais curto entre dois pontos. Para isso, normalmente é utilizado o algoritmo de Dijkstra, um algoritmo genérico para a solução desse tipo de problema. Porém, quando a possibilidade de vários objetivos é adicionada, a complexidade aumenta. Neste caso, não basta ter um único critério para calcular o caminho mais curto, com a ajuda de um algoritmo típico, mas mais critérios, para que possamos então classificar cada caminho de uma forma mais detalhada e obter uma resposta mais ponderada. Esses critérios podem ser causas naturais, altitude, sombra, exposição ao sol, bem como outros tipos de fenómenos, tráfego, tipo de piso, etc. Assim, com a presença de diversos critérios, é necessário fazer mais comparações entre os caminhos, de forma a poder eliminar os que não interessam. Estas comparações são feitas entre os valores do mesmo critério dos diferentes caminhos, caminhos estes que tenham o mesmo vértice origem e destino. Desta forma, foi feita uma implementação de um algoritmo multi-objetivo exato, para obtenção do conjunto de soluções ótimas para o caso de uso escolhido. É executado num ponto inicial, fazendo a sua pesquisa de forma local (constrói o caminho iterativamente), guardando todos os caminhos que são potencialmente ótimos, de acordo com os critérios especificados pelo agente de decisão (AD). Considerou-se como caso de uso a aplicação do algoritmo a uma secção do mapa real de Lisboa, tendo como objetivos a minimização da distância, a maximização de proximidade a áreas verdes e a minimização de exposição a poluição (maximização da qualidade do ar), nos caminhos a encontrar.The shortest path problem is described and addressed in numerous situations, creating algorithms and applications to solve it. This problem is usually addressed when we have a single objective, that is, when we want to find the shortest path between two points. For this, the Dijkstra algorithm is normally used, which is a generic algorithm for solving this type of problem. However, when the possibility of several objectives is added, the complexity increases. In this case, it is not enough to have a single criterion to calculate the shortest path, with the help of a typical algorithm, but more criteria, so that we can then classify each path in a more detail way and obtain a more weighted answer. These criteria can be natural causes, altitude, shade, sun exposure, as well as other types of phenomena, traffic, floor type, etc. Thus, with the presence of several criteria, it is necessary to make more comparisons between the paths, in order to eliminate the ones that do not matter. These comparisons are made between the values of the same criterion of different paths, paths that that have the same source and destination vertex. In this way, an implementation of an exact multi-objective algorithm was made, to obtain the set of optimal solutions for the chosen use case. It is executed at an initial point, doing its search locally (iteratively builds the path), saving all the paths that are potentially optimal, according to the criteria specified by the decision agent (AD). It was considered as a use case the application of the algorithm to a section of the real map of Lisbon, with the objectives of minimizing distance, maximizing proximity to green areas and minimizing exposure to pollution (maximization of air quality), on the paths to find.Respício, Ana Luísa do Carmo Correia, 1965-Repositório da Universidade de LisboaMelão, Duarte da Cruz2022-09-12T08:34:23Z202220222022-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10451/54426enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-11-08T17:00:47Zoai:repositorio.ul.pt:10451/54426Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T22:05:15.039121Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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