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Título: Sistema imune artificial para o problema de escalonamento Job Shop
Autor(es): Ribeiro, Sildenir Alves
Orientador: Alvarenga, Arlindo Gomes de
Coorientador: Ahonen, Hannu Tapio
Palavras-chave: algoritmo genético
Job Shop Scheduling
otimização
sistemas imunes artificiais
sistemas imunes biológico
artificial immune systems
biological immune systems
genetic algorithm
job shop scheduling
Optimization
Data do documento: 29-Nov-2006
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Citação: RIBEIRO, Sildenir Alves. Sistema imune artificial para o problema de escalonamento Job Shop. 2006. 108 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) - Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória, 2006.
Resumo: Este trabalho apresenta um Sistema Imune Artificial (SIA) para tratar problemas de escalonamento. O Sistema Imunológico Artificial desenvolvido neste projeto baseia-se na estrutura arquitetura e funcionamento dos Sistemas Imunes Biológicos ou Naturais. O uso de Algoritmo Genético (AG) fez-se necessário para gerar os indivíduos a serem escalonados, representando os antígenos e anticorpos do SIA. Cada indivíduo gerado pelo AG representa um conjunto de tarefas processadas em um conjunto de máquinas. Os indivíduos são avaliados por uma função de aptidão que representa o processo de seleção natural. A evolução dos indivíduos e consequentemente das populações são obtidas aplicando-se os operadores genéticos de crossover e mutação. As tarefas e as máquinas, utilizadas para o escalonamento, representa o problema de Job Shop Scheduling (JSS). Ao problema, foram aplicados alguns testes clássicos da literatura, onde se verificou a viabilidade dos SIA para tratamento de problemas de escalonamento. Ainda com os testes, pode-se observar o comportamento do sistema durante toda a execução, possibilitando assim, uma análise criteriosa das funcionalidades do sistema e dos resultados gerados pela massa de teste, observados durante um período de tempo. A representação dos sistemas imunológicos naturais através de algoritmos computacionais tem inspirado pesquisadores de todo o mundo, a motivação é que os sistemas imunológicos possuem características de paralelismo adaptabilidade e aprendizagem, além da possibilidade de serem aplicados em diversos problemas das mais diversas áreas, devido sua portabilid ade.
This work presents an Artificial Immune System (AIS) to deal with problems scheduling. The Artificial Immunologic System developed in this project was based on the structure, architecture and functioning of the Biological or Natural Immune Systems. The use of Genetic Algorithm (GA) became necessary to represent the antibodies and antigens of the AIS. Each individual generated for the GA represented a processed task set library in a set of machines. The evaluation of each individual was given by a fitness function that represents the process of natural selection. The evolution of the individuals, and population as a consequence was obtained by applying the genetic operators of crossover e mutation. The machines and the tasks used for the scheduling represent the problem of Job Shop Scheduling (JSS). Some classic tests of the literature where applied to the problem in order to verify the viability of the AIS on the treatment of task of scheduling problems. Those tests also demonstrated the system s behavior its entire execution, therefore, allowing for a detailed analysis of the system s functionalities sets for certain time period. The representation of the natural immunologic systems through computational algorithms inspires from all over world researchers. The motivation is that the immunologic systems possess parallelism characteristics adaptability and learning, which can be applied in several problems found in many areas, had its portability.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/6365
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