DEPARTAMENTO DE ENGENHARIAS E CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO

Disciplina: Métodos Heurísticos em Sistemas de Produção

Código: 30-582

Carga Horária: 40h (Teórica: 20h)  (Prática: 20h)

Créditos: 02  

EMENTA

Introdução, complexidade computacional, características e classificação de métodos heurísticos.  Análise de casos clássicos em métodos heurísticos. Análise empírica de métodos heurísticos. Metaheurísticas:  Simulated Annealing, Algoritmos Genéticos, Busca Tabu, GRASP, Colônia de Formigas.

OBJETIVOS

A disciplina visa desenvolver a capacidade de explorar, pesquisar, observar, estudar, inventar e criar soluções para problemas  em sistemas de produção, desenvolvendo o raciocínio lógico, o pensamento lateral e a criatividade para simplificar problemas complexos, dividindo-os em pequenas partes, de resolução mais fácil, procurando que através das respostas de cada uma se possa chegar à resposta ao problema principal.  Buscando-se atender essas competências, os seguintes objetivos são apresentados:

- Formular de maneira ampla e sistêmica questões de engenharia em sistemas de produção;

- Verificar e validar os modelos por meio de técnicas adequadas;

- Ser capaz de conceber soluções criativas desejáveis e viáveis em sistemas de produção;

-  Ser capaz de planejar, supervisionar,  elaborar e coordenar a implantação de soluções heurísticas em engenharia;

- Ser capaz de usar tecnologias digitais e de informação, mantendo-se atualizado em termos de métodos e tecnologias disponíveis;

- Definir estratégias construindo consenso em grupo;

- Atuar sempre respeitando a legislação e a ética nas soluções em sistemas de produção;

- Aprender de forma autônoma e lidar com situações reais e contextos complexos.

CONTEÚDOS CURRICULARES

UNIDADE DE ENSINO 01  –  INTRODUÇÃO, COMPLEXIDADE COMPUTACIONAL,

CARACTERÍSTICAS E CLASSIFICAÇÃO DE MÉTODOS HEURÍSTICOS

Apresentar conceitos básicos sobre a complexidade computacional e algoritmos. Classificar e caracterizar métodos heurísticos.  

Atividade prática: Atividade relativa ao conteúdo da Unidade de Ensino 01.

TDE 01 – Atividades conforme normatização envolvendo os conteúdos da Unidade de Ensino 01.

UNIDADE DE ENSINO 02 – ANALISE DE CASOS CLASSICOS EM METODOS HEURISTICOS

Problema do caixeiro viajante. o problema de programação de tarefas em máquinas paralelas. O problema da mochila.

Atividade prática: Atividade relativa ao conteúdo da Unidade de Ensino 02.

TDE 02 – Atividades conforme normatização envolvendo os conteúdos da Unidade de Ensino 02.

UNIDADE DE ENSINO 03 – ANÁLISE EMPÍRICA DE MÉTODOS HEURÍSTICOS

Levantamento de dados fatos ou situações relevantes para a aplicação de métodos heurísticos.

Atividade prática: Atividade relativa ao conteúdo da Unidade de Ensino 03.

TDE 03 – Atividades conforme normatização envolvendo os conteúdos da Unidade de Ensino 03.

UNIDADE DE ENSINO 04  –  METAHEURÍSTICAS: SIMULATED ANNEALING, ALGORITMOS GENÉTICOS, BUSCA TABU, GRASP, COLÔNIA DE FORMIGAS

Exposição de conjunto de conceitos que pode ser utilizado para definir métodos heurísticos aplicáveis a uma ampla gama de problemas diversos.

Atividade prática: Atividade relativa ao conteúdo da Unidade de Ensino 04.

TDE 04 – Atividades conforme normatização envolvendo os conteúdos da Unidade de Ensino 04.

METODOLOGIA

Visando desenvolver competências apresentadas, as aulas serão desenvolvidas de forma variada, terão como metodologias: tradicional (expositivo-dialogadas com estudos dirigidos), ativa e sociointeracionista. No intuito de desenvolver as competências inerentes a disciplina, poderão ser utilizados recursos de multimídia como projetores de imagem e vídeo, materiais concretos e softwares. A contextualização se dará através da resolução de problemas. Os alunos desenvolverão Trabalhos Discente Efetivos no total de 10h, envolvendo resolução de exercícios, análise de artigos  e/ou cases, aplicação de conceitos e técnicas e utilização de  softwares específicos.

AVALIAÇÃO

A avaliação da  disciplina se propõe a  verificar se as competências propostas neste plano de ensino foram desenvolvidas pelo acadêmico, por meio dos seguintes instrumentos de avaliação: provas escritas, exercícios, seminários, projetos e Trabalhos Discentes Efetivos, estes últimos valendo 20%  da média parcial. As avaliações serão realizadas ao longo do semestre e distribuídas uniformemente de acordo com o plano de  ensino. Numa aula que antecede uma avaliação serão dadas orientações a respeito da sistemática a ser adotada  e os conteúdos exigidos. No instrumento de avaliação haverá de forma explícita e por escrito quanto valerá cada questão.

BIBLIOGRAFIA BÁSICA

GOLDBARG, Elizabeth Ferreira, G; GOLDBARG, Marco Cesar; LUNA, Henrique Pacca L. Otimização Combinatória e Meta-heurísticas - Algoritmos e Aplicações. 1.ed. São Paulo: GEN LTC, 2015. 416p. ISBN 9788535278125.

HILLIER, Frederick S; LIEBERMAN, Gerald J. Introdução à pesquisa operacional. 9. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013. xxii, 1005 p. ISBN 9788580551181.

LINDEN, Ricardo. Algoritmos genéticos: uma importante ferramenta da inteligência computacional. 2. ed. Rio de Janeiro: Brasport, 2008. xxii, 400 p. ISBN 9788574523736

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR

SOUZA, Marco Antonio Furlan de et al. Algoritmos e lógica de programação: um texto introdutório para engenharia. 2. ed., rev. e ampl. São Paulo: Cengage Learning, 2011. xxiii, 227 p.

ISBN 9788522111299.

PÓLYA, George. A arte de resolver problemas: um novo aspecto do método matemático. Rio de Janeiro: Interciência, 1995. 179 p.

MITROFF, Ian I.; RODRIGUES, Ana Beatriz; CELESTE, Priscilla Martins (Trad.). Tempos difíceis, soluções inovadoras: a arte de fazer as perguntas certas e resolver os problemas certos . Rio de Janeiro: Campus, 1999. 181 p. ISBN 8535204520

KELLER, Vicente; BASTOS, Cleverson Leite. Aprendendo lógica. 7. ed. Petrópolis: Vozes, 1999. 143 p. ISBN 8532606555.

ARENALES, Marcos Nereu et al. Pesquisa operacional: para cursos de engenharia. Rio de Janeiro: Elsevier, 2007. xvii, 523 p. (Campus-Abepro Engenharia de Produção). ISBN

8535214543.

ANDRADE, Eduardo Leopoldino de. Introdução à pesquisa operacional: métodos e modelos para análise de decisões. 3. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2004. 192 p. ISBN 8521614128.