Método de interseção normal à fronteira por escores rotacionados em espaço elíptico de solução
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) |
Texto Completo: | https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2309 |
Resumo: | Vários fatores afetam a performance do Método de Intersecção Normal à Fronteira quando empregado na otimização de múltiplas superfícies de resposta. Tais fatores causam descontinuidades no conjunto de soluções Pareto-ótimas, instabilidade na detecção de soluções em espaço contínuo e a inversão dos sentidos originais de relacionamento entre as diversas funções objetivo. Após um extenso período de pesquisa, três causas fundamentais para estas inconsistências foram detectadas: (a) a presença de correlação entre as funções objetivo bem como sua negligência, (b) a definição de pontos de ancoragem, de utopia e de Nadir fora das regiões de confiança associados aos dados experimentais causada pela etapa de otimização individual e (c), a natureza dos pontos de inicialização do algoritmo gradiente usado para encontrar as soluções do problema multiobjetivo em cada vetor de peso desejado. Para minimizar a influência destes fatores, o método original foi modificado para permitir a inclusão de restrições elípticas baseadas na distância quadrática multivariada, além de substituir as funções objetivo originais por outras funções independentes – obtidas por superfícies de resposta de escores rotacionados de fator com ângulos de rotação diversificados. Para melhorar a estabilidade na busca e localização das soluções viáveis para cada peso de interesse, utilizou-se um processo de inicialização difusa, na qual uma matriz de soluções iniciais viáveis foram testadas a priori. Para todos os testes, a qualidade das soluções obtidas foi avaliada calculando-se a distância de Mahalanobis para os diversos vetores de solução. Esta proposta foi testada com conjuntos bi e multidimensionais associados ao processo de torneamento do aço endurecido H13 e os resultados foram extremamente satisfatórios. Durante a realização de simulações com os modelos experimentais obtidos, identificou-se que o surgimento de estruturas de correlação entre funções objetivo estocásticas deve-se, em grande parte, a uma relação entre as amplitudes atribuídas às variáveis de decisão dentro dos arranjos experimentais. |
id |
UFEI_c8bc92dc15a24b774af8eccc6b62bddc |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:repositorio.unifei.edu.br:123456789/2309 |
network_acronym_str |
UFEI |
network_name_str |
Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) |
repository_id_str |
7044 |
spelling |
2020-10-102021-02-022021-03-02T12:57:54Z2021-03-02T12:57:54Zhttps://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2309Vários fatores afetam a performance do Método de Intersecção Normal à Fronteira quando empregado na otimização de múltiplas superfícies de resposta. Tais fatores causam descontinuidades no conjunto de soluções Pareto-ótimas, instabilidade na detecção de soluções em espaço contínuo e a inversão dos sentidos originais de relacionamento entre as diversas funções objetivo. Após um extenso período de pesquisa, três causas fundamentais para estas inconsistências foram detectadas: (a) a presença de correlação entre as funções objetivo bem como sua negligência, (b) a definição de pontos de ancoragem, de utopia e de Nadir fora das regiões de confiança associados aos dados experimentais causada pela etapa de otimização individual e (c), a natureza dos pontos de inicialização do algoritmo gradiente usado para encontrar as soluções do problema multiobjetivo em cada vetor de peso desejado. Para minimizar a influência destes fatores, o método original foi modificado para permitir a inclusão de restrições elípticas baseadas na distância quadrática multivariada, além de substituir as funções objetivo originais por outras funções independentes – obtidas por superfícies de resposta de escores rotacionados de fator com ângulos de rotação diversificados. Para melhorar a estabilidade na busca e localização das soluções viáveis para cada peso de interesse, utilizou-se um processo de inicialização difusa, na qual uma matriz de soluções iniciais viáveis foram testadas a priori. Para todos os testes, a qualidade das soluções obtidas foi avaliada calculando-se a distância de Mahalanobis para os diversos vetores de solução. Esta proposta foi testada com conjuntos bi e multidimensionais associados ao processo de torneamento do aço endurecido H13 e os resultados foram extremamente satisfatórios. Durante a realização de simulações com os modelos experimentais obtidos, identificou-se que o surgimento de estruturas de correlação entre funções objetivo estocásticas deve-se, em grande parte, a uma relação entre as amplitudes atribuídas às variáveis de decisão dentro dos arranjos experimentais.Several factors affect the performance of the Normal Border Intersection Method (NBI) when employed in the optimization of multiple response surfaces. Such factors cause discontinuities in the Pareto-optimal solution set, instability in the detection of solutions in continuous space and the inversion of the original sense of relationship between the various objective functions. After an extensive research period, three fundamental causes for these inconsistencies were detected: (a) the presence of correlation between objective functions as well as their neglect, (b) the definition of anchor points, utopia and Nadir outside the regions. of confidence associated with the experimental data caused by the individual optimization step and (c) the nature of the initialization points of the gradient algorithm used to find the solutions of the multiobjective problem in each desired weight vector. To minimize the influence of these factors, the original method was modified to allow for the inclusion of elliptic constraints based on multivariate quadratic distance, and to replace the original objective functions with other independent functions - obtained by response surfaces of rotating factor scores with angles of diversified rotation. To improve the stability in finding and finding viable solutions for each weight of interest, we used a diffuse initialization process in which a matrix of viable initial solutions were tested a priori. For all tests, the quality of the obtained solutions was evaluated by calculating the Mahalanobis distance for the various solution vectors. This proposal was tested with twoand multi-dimensional assemblies associated with the H13 hardened steel turning process and the results were extremely satisfactory. During simulations with the experimental models obtained, it was identified that the emergence of correlation structures between stochastic objective functions is due, in large part, to a relationship between the amplitudes attributed to the decision variables within the experimental arrangements. Such simulations emphasize that natural correlations can become stronger depending on the amplitudes chosen for the input variable levels.Agência 1porUniversidade Federal de ItajubáPrograma de Pós-Graduação: Doutorado - Engenharia de ProduçãoUNIFEIBrasilIEPG - Instituto de Engenharia de Produção e GestãoCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUÇÃOOtimização MultivariadaLimite normal de interseçãoAnálise fatorialMétodo de interseção normal à fronteira por escores rotacionados em espaço elíptico de soluçãoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisPAIVA, Anderson Paulo dehttp://lattes.cnpq.br/4728106898297335http://lattes.cnpq.br/7647278980141226MAIA, Paulo RobertoMAIA, Paulo Roberto. Método de interseção normal à fronteira por escores rotacionados em espaço elíptico de solução. 2020. 137 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Produção) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2020.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)instname:Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)instacron:UNIFEILICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/2309/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52ORIGINALTese_2021012.pdfTese_2021012.pdfapplication/pdf3168604https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/2309/1/Tese_2021012.pdf7dd064835d7cdaf6657babd4595eebbcMD51123456789/23092021-03-02 09:57:57.974oai:repositorio.unifei.edu.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unifei.edu.br/oai/requestrepositorio@unifei.edu.br || geraldocarlos@unifei.edu.bropendoar:70442021-03-02T12:57:57Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) - Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)false |
dc.title.pt_BR.fl_str_mv |
Método de interseção normal à fronteira por escores rotacionados em espaço elíptico de solução |
title |
Método de interseção normal à fronteira por escores rotacionados em espaço elíptico de solução |
spellingShingle |
Método de interseção normal à fronteira por escores rotacionados em espaço elíptico de solução MAIA, Paulo Roberto CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUÇÃO Otimização Multivariada Limite normal de interseção Análise fatorial |
title_short |
Método de interseção normal à fronteira por escores rotacionados em espaço elíptico de solução |
title_full |
Método de interseção normal à fronteira por escores rotacionados em espaço elíptico de solução |
title_fullStr |
Método de interseção normal à fronteira por escores rotacionados em espaço elíptico de solução |
title_full_unstemmed |
Método de interseção normal à fronteira por escores rotacionados em espaço elíptico de solução |
title_sort |
Método de interseção normal à fronteira por escores rotacionados em espaço elíptico de solução |
author |
MAIA, Paulo Roberto |
author_facet |
MAIA, Paulo Roberto |
author_role |
author |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
PAIVA, Anderson Paulo de |
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/4728106898297335 |
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/7647278980141226 |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
MAIA, Paulo Roberto |
contributor_str_mv |
PAIVA, Anderson Paulo de |
dc.subject.cnpq.fl_str_mv |
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUÇÃO |
topic |
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUÇÃO Otimização Multivariada Limite normal de interseção Análise fatorial |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Otimização Multivariada Limite normal de interseção Análise fatorial |
description |
Vários fatores afetam a performance do Método de Intersecção Normal à Fronteira quando empregado na otimização de múltiplas superfícies de resposta. Tais fatores causam descontinuidades no conjunto de soluções Pareto-ótimas, instabilidade na detecção de soluções em espaço contínuo e a inversão dos sentidos originais de relacionamento entre as diversas funções objetivo. Após um extenso período de pesquisa, três causas fundamentais para estas inconsistências foram detectadas: (a) a presença de correlação entre as funções objetivo bem como sua negligência, (b) a definição de pontos de ancoragem, de utopia e de Nadir fora das regiões de confiança associados aos dados experimentais causada pela etapa de otimização individual e (c), a natureza dos pontos de inicialização do algoritmo gradiente usado para encontrar as soluções do problema multiobjetivo em cada vetor de peso desejado. Para minimizar a influência destes fatores, o método original foi modificado para permitir a inclusão de restrições elípticas baseadas na distância quadrática multivariada, além de substituir as funções objetivo originais por outras funções independentes – obtidas por superfícies de resposta de escores rotacionados de fator com ângulos de rotação diversificados. Para melhorar a estabilidade na busca e localização das soluções viáveis para cada peso de interesse, utilizou-se um processo de inicialização difusa, na qual uma matriz de soluções iniciais viáveis foram testadas a priori. Para todos os testes, a qualidade das soluções obtidas foi avaliada calculando-se a distância de Mahalanobis para os diversos vetores de solução. Esta proposta foi testada com conjuntos bi e multidimensionais associados ao processo de torneamento do aço endurecido H13 e os resultados foram extremamente satisfatórios. Durante a realização de simulações com os modelos experimentais obtidos, identificou-se que o surgimento de estruturas de correlação entre funções objetivo estocásticas deve-se, em grande parte, a uma relação entre as amplitudes atribuídas às variáveis de decisão dentro dos arranjos experimentais. |
publishDate |
2020 |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2020-10-10 |
dc.date.available.fl_str_mv |
2021-02-02 2021-03-02T12:57:54Z |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2021-03-02T12:57:54Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
format |
doctoralThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2309 |
url |
https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2309 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.relation.references.pt_BR.fl_str_mv |
MAIA, Paulo Roberto. Método de interseção normal à fronteira por escores rotacionados em espaço elíptico de solução. 2020. 137 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Produção) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2020. |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Itajubá |
dc.publisher.program.fl_str_mv |
Programa de Pós-Graduação: Doutorado - Engenharia de Produção |
dc.publisher.initials.fl_str_mv |
UNIFEI |
dc.publisher.country.fl_str_mv |
Brasil |
dc.publisher.department.fl_str_mv |
IEPG - Instituto de Engenharia de Produção e Gestão |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Itajubá |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) instname:Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI) instacron:UNIFEI |
instname_str |
Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI) |
instacron_str |
UNIFEI |
institution |
UNIFEI |
reponame_str |
Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) |
collection |
Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) |
bitstream.url.fl_str_mv |
https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/2309/2/license.txt https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/2309/1/Tese_2021012.pdf |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 7dd064835d7cdaf6657babd4595eebbc |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) - Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI) |
repository.mail.fl_str_mv |
repositorio@unifei.edu.br || geraldocarlos@unifei.edu.br |
_version_ |
1801863218611617792 |