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Type: Dissertação
Title: Novos algoritmos de programação dinâmica aplicados à cadeia de suprimento de mineração
Author(s)/Inventor(s): Leal Gomes Leite, João Marcelo
Advisor: Guimarães Marujo, Lino
Abstract: Este trabalho apresenta um modelo de otimização estocástica para a cadeia logística de mineração, envolvendo todos os seus elos, das minas até os clientes finais. Pela natureza sequencial das decisões e pelos longos horizontes envolvidos, utilizou-se a modelagem de Processos de Decisão Markoviano (Markov Decision Processes - MDP). Comparando com os trabalhos existentes, verificou-se que muitos novos trabalhos com otimização estocástica em mineração foram publicados recentemente, porém nenhum englobava todos os elos da cadeia simultaneamente, principalmente dada sua complexidade que dificulta a obtenção da solução em tempos computacionais razoáveis (mal da dimensionalidade). Para contornar este problemas, foi necessário o desenvolvimento de dois novos algoritmos de programação dinâmica que atuassem na redução do espaço de estados e espaço de ações. O TABA é baseado em agregação temporal e expande a aplicação deste tipo de algoritmo para uma nova classe de MDP. O LSPSI atua na redução do espaço de ações, melhorando o processo de busca introduzido no passo de avaliação de política pelo algoritmo PSI. Estes algoritmos, quando combinados, trouxeram grande ganho de performance e sobrepuseram a eficiências tanto dos algoritmos mais tradicionais, iteração de valor e iteração de política, como de algoritmos mais modernos, SDDP. No final, o modelo e os algoritmos são testados em um problema numérico da cadeia de mineração e os resultados obtidos comprovam a importância da otimização estocástica considerando a visão completa da cadeia e a eficiência dos algoritmos propostos
Abstract: This work presents a stochastic optimization model for the mining supply chain, involving all its links, from mines to final clients. Due to the sequential nature of the decisions process and the long terms involved, Markov Decision Processes (MDP) modeling was used. Comparing with the existing works, it was found that many new stochastic optimization in mining papers were recently published, but none encompassed all supply chain links simultaneously, mainly given its complexity that makes it difficult to obtain the solution in reasonable computational times (curse of the dimensionality). To circumvent this problem, it was necessary to develop two new dynamic programming algorithms to reduce the state space and action space. TABA is based on temporal aggregation and expands the application of this type of algorithm to a new class of MDP. LSPSI works to reduce the action space, improving the search process introduced by in the policy evaluation step by PSI algorithm. These algorithms, when combined, brought great performance gains and overlapped the efficiencies of both more traditional, as value iteration and policy iteration, and more modern algorithms, as SDDP. In the end, the model and the algorithms are tested in a numerical problem of the mining chain and the results obtained prove the importance of stochastic optimization considering supply chain complete view and the efficiency of the proposed algorithms
Keywords: Mineração
Otimização (matemática)
Processo decisório
Programação dinâmica
Processos de Markov
Otimização estocástica
Cadeia Logística
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAO::GERENCIA DE PRODUCAO::SUPRIMENTOS
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção
Production unit: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Nov-2022
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
Citation: LEITE, João Marcelo Leal Gomes. Novos algoritmos de programação dinâmica aplicados à cadeia de suprimento de mineração. 2022. 127 f. Dissertação (Mestrado) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção, COPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2022.
Appears in Collections:Engenharia de Produção

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