Manejo Florestal Sustentável: Dificuldade
Computacional e Otimização de Processos
Daniella Rodrigues Bezerra1, Rosiane de Freitas Rodrigues12, Ulisses Silva da Cunha3, Raimundo da Silva Barreto12
Universidade Federal do Amazonas
1Programa de Pós-Graduação em Informática (PPGI)
2Departamento de Ciência da Computação (DCC)
Roteiro
1 Contexto da Pesquisa
2 Visão do Manejo Florestal Sustentável
3 Aspectos de Complexidade Computacional
Roteiro
1 Contexto da Pesquisa
2 Visão do Manejo Florestal Sustentável
3 Aspectos de Complexidade Computacional
Roteiro
1 Contexto da Pesquisa
2 Visão do Manejo Florestal Sustentável
3 Aspectos de Complexidade Computacional
Roteiro
1 Contexto da Pesquisa
2 Visão do Manejo Florestal Sustentável
3 Aspectos de Complexidade Computacional
Contexto da Pesquisa
Roteiro
1 Contexto da Pesquisa
2 Visão do Manejo Florestal Sustentável
3 Aspectos de Complexidade Computacional
Contexto da Pesquisa Domínio
Engenharia Dirigida por Modelos
Objetivos
Os resultados desta publicação estão associados a um projeto de doutorado;
Mapear cenários relacionados ao domínio de manejo florestal em uma linguagem de domínio específico e gerar análises a partir de perturbações no ambiente;
Contexto da Pesquisa Domínio
Engenharia Dirigida por Modelos
Objetivos
Os resultados desta publicação estão associados a um projeto de doutorado;
Mapear cenários relacionados ao domínio de manejo florestal em uma linguagem de domínio específico e gerar análises a partir de perturbações no ambiente;
Contexto da Pesquisa Domínio
Engenharia Dirigida por Modelos
Objetivos
Os resultados desta publicação estão associados a um projeto de doutorado;
Mapear cenários relacionados ao domínio de manejo florestal em uma linguagem de domínio específico e gerar análises a partir de perturbações no ambiente;
Contexto da Pesquisa Domínio
Engenharia Dirigida por Modelos
Objetivos
Os resultados desta publicação estão associados a um projeto de doutorado;
Mapear cenários relacionados ao domínio de manejo florestal em uma linguagem de domínio específico e gerar análises a partir de perturbações no ambiente;
Visão do Manejo Florestal Sustentável
Roteiro
1 Contexto da Pesquisa
2 Visão do Manejo Florestal Sustentável
3 Aspectos de Complexidade Computacional
Visão do Manejo Florestal Sustentável O Problema Perfil dos Problemas Abordados
O que é Manejo Florestal Sustentável?
É a administração da floresta para obtenção de benefícios econômicos e sociais, respeitando-se os mecanismos de sustentação do ecossistema.
Tal atividade, desenvolvida em florestas nativas, implica na realização de uma exploração planejada, seja de recursos madeireiros ou não-madeireiros, previamente
selecionados.
Motivação
A atividade madeireira e a cadeia produtiva a ela
associada contemplam problemas interessantes de serem investigados do ponto de vista computacional.
É um domínio mundialmente em evidência já que em vários países, a atividade madeireira é objeto de
Visão do Manejo Florestal Sustentável O Problema Perfil dos Problemas Abordados
O que é Manejo Florestal Sustentável?
É a administração da floresta para obtenção de benefícios econômicos e sociais, respeitando-se os mecanismos de sustentação do ecossistema.
Tal atividade, desenvolvida em florestas nativas, implica na realização de uma exploração planejada, seja de recursos madeireiros ou não-madeireiros, previamente
selecionados.
Motivação
A atividade madeireira e a cadeia produtiva a ela
associada contemplam problemas interessantes de serem investigados do ponto de vista computacional.
É um domínio mundialmente em evidência já que em vários países, a atividade madeireira é objeto de
Visão do Manejo Florestal Sustentável O Problema Perfil dos Problemas Abordados
O que é Manejo Florestal Sustentável?
É a administração da floresta para obtenção de benefícios econômicos e sociais, respeitando-se os mecanismos de sustentação do ecossistema.
Tal atividade, desenvolvida em florestas nativas, implica na realização de uma exploração planejada, seja de recursos madeireiros ou não-madeireiros, previamente
selecionados.
Motivação
A atividade madeireira e a cadeia produtiva a ela
associada contemplam problemas interessantes de serem investigados do ponto de vista computacional.
É um domínio mundialmente em evidência já que em vários países, a atividade madeireira é objeto de
Visão do Manejo Florestal Sustentável O Problema Perfil dos Problemas Abordados
O que é Manejo Florestal Sustentável?
É a administração da floresta para obtenção de benefícios econômicos e sociais, respeitando-se os mecanismos de sustentação do ecossistema.
Tal atividade, desenvolvida em florestas nativas, implica na realização de uma exploração planejada, seja de recursos madeireiros ou não-madeireiros, previamente
selecionados.
Motivação
A atividade madeireira e a cadeia produtiva a ela
associada contemplam problemas interessantes de serem investigados do ponto de vista computacional.
É um domínio mundialmente em evidência já que em vários países, a atividade madeireira é objeto de
Visão do Manejo Florestal Sustentável O Problema Perfil dos Problemas Abordados
O que é Manejo Florestal Sustentável?
É a administração da floresta para obtenção de benefícios econômicos e sociais, respeitando-se os mecanismos de sustentação do ecossistema.
Tal atividade, desenvolvida em florestas nativas, implica na realização de uma exploração planejada, seja de recursos madeireiros ou não-madeireiros, previamente
selecionados.
Motivação
A atividade madeireira e a cadeia produtiva a ela
associada contemplam problemas interessantes de serem investigados do ponto de vista computacional.
É um domínio mundialmente em evidência já que em vários países, a atividade madeireira é objeto de
Visão do Manejo Florestal Sustentável O Problema Perfil dos Problemas Abordados
O que é Manejo Florestal Sustentável?
É a administração da floresta para obtenção de benefícios econômicos e sociais, respeitando-se os mecanismos de sustentação do ecossistema.
Tal atividade, desenvolvida em florestas nativas, implica na realização de uma exploração planejada, seja de recursos madeireiros ou não-madeireiros, previamente
selecionados.
Motivação
A atividade madeireira e a cadeia produtiva a ela
associada contemplam problemas interessantes de serem investigados do ponto de vista computacional.
É um domínio mundialmente em evidência já que em vários países, a atividade madeireira é objeto de
Visão do Manejo Florestal Sustentável O Problema Perfil dos Problemas Abordados
O que é Manejo Florestal Sustentável?
É a administração da floresta para obtenção de benefícios econômicos e sociais, respeitando-se os mecanismos de sustentação do ecossistema.
Tal atividade, desenvolvida em florestas nativas, implica na realização de uma exploração planejada, seja de recursos madeireiros ou não-madeireiros, previamente
selecionados.
Motivação
A atividade madeireira e a cadeia produtiva a ela
associada contemplam problemas interessantes de serem investigados do ponto de vista computacional.
É um domínio mundialmente em evidência já que em vários países, a atividade madeireira é objeto de
Visão do Manejo Florestal Sustentável O Problema Perfil dos Problemas Abordados
Dados relevantes no Contexto Brasil-Mundi
O Brasil é o segundo país com maior cobertura florestal do mundo, superado apenas pela Rússia.
Além de posição estratégica nas questões ambientais globais, o Brasil possui um grande potencial produtivo de produtos madeireiros e não-madeireiros.
Cerca de 48,5% do território nacional é coberto por florestas
No sul, sudeste e nordeste brasileiro a cobertura florestal foi explorada à exaustão e pouca prioridade foi dada ao relorestamento
Na região norte, onde ainda há uma grande extensão de florestas nativas, o problema que se coloca é a exploração sustentável dessas florestas, envolvendo proteção às espécies ameaçadas, métodos de exploração menos invasivos e aumento de produtividade no processamento industrial
Visão do Manejo Florestal Sustentável O Problema Perfil dos Problemas Abordados
Dados relevantes no Contexto Brasil-Mundi
O Brasil é o segundo país com maior cobertura florestal do mundo, superado apenas pela Rússia.
Além de posição estratégica nas questões ambientais globais, o Brasil possui um grande potencial produtivo de produtos madeireiros e não-madeireiros.
Cerca de 48,5% do território nacional é coberto por florestas
No sul, sudeste e nordeste brasileiro a cobertura florestal foi explorada à exaustão e pouca prioridade foi dada ao relorestamento
Na região norte, onde ainda há uma grande extensão de florestas nativas, o problema que se coloca é a exploração sustentável dessas florestas, envolvendo proteção às espécies ameaçadas, métodos de exploração menos invasivos e aumento de produtividade no processamento industrial
Visão do Manejo Florestal Sustentável O Problema Perfil dos Problemas Abordados
Dados relevantes no Contexto Brasil-Mundi
O Brasil é o segundo país com maior cobertura florestal do mundo, superado apenas pela Rússia.
Além de posição estratégica nas questões ambientais globais, o Brasil possui um grande potencial produtivo de produtos madeireiros e não-madeireiros.
Cerca de 48,5% do território nacional é coberto por florestas
No sul, sudeste e nordeste brasileiro a cobertura florestal foi explorada à exaustão e pouca prioridade foi dada ao relorestamento
Na região norte, onde ainda há uma grande extensão de florestas nativas, o problema que se coloca é a exploração sustentável dessas florestas, envolvendo proteção às espécies ameaçadas, métodos de exploração menos invasivos e aumento de produtividade no processamento industrial
Visão do Manejo Florestal Sustentável O Problema Perfil dos Problemas Abordados
Dados relevantes no Contexto Brasil-Mundi
O Brasil é o segundo país com maior cobertura florestal do mundo, superado apenas pela Rússia.
Além de posição estratégica nas questões ambientais globais, o Brasil possui um grande potencial produtivo de produtos madeireiros e não-madeireiros.
Cerca de 48,5% do território nacional é coberto por florestas
No sul, sudeste e nordeste brasileiro a cobertura florestal foi explorada à exaustão e pouca prioridade foi dada ao relorestamento
Na região norte, onde ainda há uma grande extensão de florestas nativas, o problema que se coloca é a exploração sustentável dessas florestas, envolvendo proteção às espécies ameaçadas, métodos de exploração menos invasivos e aumento de produtividade no processamento industrial
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Dados relevantes no Contexto Brasil-Mundi
O Brasil é o segundo país com maior cobertura florestal do mundo, superado apenas pela Rússia.
Além de posição estratégica nas questões ambientais globais, o Brasil possui um grande potencial produtivo de produtos madeireiros e não-madeireiros.
Cerca de 48,5% do território nacional é coberto por florestas
No sul, sudeste e nordeste brasileiro a cobertura florestal foi explorada à exaustão e pouca prioridade foi dada ao relorestamento
Na região norte, onde ainda há uma grande extensão de florestas nativas, o problema que se coloca é a exploração sustentável dessas florestas, envolvendo proteção às espécies ameaçadas, métodos de exploração menos invasivos e aumento de produtividade no processamento industrial
Visão do Manejo Florestal Sustentável O Problema Perfil dos Problemas Abordados
Dados relevantes no Contexto Brasil-Mundi
O Brasil é o segundo país com maior cobertura florestal do mundo, superado apenas pela Rússia.
Além de posição estratégica nas questões ambientais globais, o Brasil possui um grande potencial produtivo de produtos madeireiros e não-madeireiros.
Cerca de 48,5% do território nacional é coberto por florestas
No sul, sudeste e nordeste brasileiro a cobertura florestal foi explorada à exaustão e pouca prioridade foi dada ao relorestamento
Na região norte, onde ainda há uma grande extensão de florestas nativas, o problema que se coloca é a exploração sustentável dessas florestas, envolvendo proteção às espécies ameaçadas, métodos de exploração menos invasivos e aumento de produtividade no processamento industrial
Visão do Manejo Florestal Sustentável O Problema Perfil dos Problemas Abordados
Dados relevantes no Contexto Brasil-Mundi
O Brasil é o segundo país com maior cobertura florestal do mundo, superado apenas pela Rússia.
Além de posição estratégica nas questões ambientais globais, o Brasil possui um grande potencial produtivo de produtos madeireiros e não-madeireiros.
Cerca de 48,5% do território nacional é coberto por florestas
No sul, sudeste e nordeste brasileiro a cobertura florestal foi explorada à exaustão e pouca prioridade foi dada ao relorestamento
Na região norte, onde ainda há uma grande extensão de florestas nativas, o problema que se coloca é a exploração sustentável dessas florestas, envolvendo proteção às
Visão do Manejo Florestal Sustentável O Problema
Etapas do Manejo Florestal relevantes para o contexto desta pesquisa
Planejamento Exploração Beneficiamento
Visão do Manejo Florestal Sustentável O Problema
Etapas do Manejo Florestal relevantes para o contexto desta pesquisa
Planejamento
Exploração Beneficiamento
Visão do Manejo Florestal Sustentável O Problema
Etapas do Manejo Florestal relevantes para o contexto desta pesquisa
Planejamento Exploração
Visão do Manejo Florestal Sustentável O Problema
Etapas do Manejo Florestal relevantes para o contexto desta pesquisa
Planejamento Exploração Beneficiamento
Visão do Manejo Florestal Sustentável O Problema Planejamento - Inventário Florestal
O que é Inventário Florestal?
Processo que identifica as espécies com valor econômico presentes na área a ser explorada, bem como sua
importância relativa para a representação do ecossistema. Identifica as condições sociais das comunidades presentes na floresta, permitindo que o plano de exploração não resulte em prejuízos de seu bem-estar.
Visão do Manejo Florestal Sustentável O Problema Planejamento - Inventário Florestal
O que é Inventário Florestal?
Processo que identifica as espécies com valor econômico presentes na área a ser explorada, bem como sua
importância relativa para a representação do ecossistema. Identifica as condições sociais das comunidades presentes na floresta, permitindo que o plano de exploração não resulte em prejuízos de seu bem-estar.
Visão do Manejo Florestal Sustentável O Problema Planejamento - Inventário Florestal
O que é Inventário Florestal?
Processo que identifica as espécies com valor econômico presentes na área a ser explorada, bem como sua
importância relativa para a representação do ecossistema.
Identifica as condições sociais das comunidades presentes na floresta, permitindo que o plano de exploração não resulte em prejuízos de seu bem-estar.
Visão do Manejo Florestal Sustentável O Problema Planejamento - Inventário Florestal
O que é Inventário Florestal?
Processo que identifica as espécies com valor econômico presentes na área a ser explorada, bem como sua
importância relativa para a representação do ecossistema. Identifica as condições sociais das comunidades presentes na floresta, permitindo que o plano de exploração não resulte em prejuízos de seu bem-estar.
Visão do Manejo Florestal Sustentável O Problema Planejamento - Inventário Florestal Amostral
Desafio enfrentado pelos Engenheiros Florestais
Percorrer determinada área e investigar todas as árvores e mapeá-las seguindo a melhor rota possível.
Variáveis
Custo Esforço
Visão do Manejo Florestal Sustentável O Problema Planejamento - Inventário Florestal Amostral
Desafio enfrentado pelos Engenheiros Florestais
Percorrer determinada área e investigar todas as árvores e mapeá-las seguindo a melhor rota possível.
Variáveis
Custo Esforço
Visão do Manejo Florestal Sustentável O Problema Planejamento - Inventário Florestal Amostral
Desafio enfrentado pelos Engenheiros Florestais
Percorrer determinada área e investigar todas as árvores e mapeá-las seguindo a melhor rota possível.
Variáveis
Custo Esforço
Visão do Manejo Florestal Sustentável O Problema Planejamento - Inventário Florestal Amostral
Desafio enfrentado pelos Engenheiros Florestais
Percorrer determinada área e investigar todas as árvores e mapeá-las seguindo a melhor rota possível.
Variáveis
Custo
Visão do Manejo Florestal Sustentável O Problema Planejamento - Inventário Florestal Amostral
Desafio enfrentado pelos Engenheiros Florestais
Percorrer determinada área e investigar todas as árvores e mapeá-las seguindo a melhor rota possível.
Variáveis
Custo Esforço
Visão do Manejo Florestal Sustentável O Problema
Definições Básicas
De forma análoga ao Problema do Caixeiro Viajante (em inglês, travelling salesman problem), o inventário florestal amostral pode ser mapeado como um circuito que possua a melhor rota do ponto de vista prático, começando em uma sub-região qualquer e visitando todas as outras uma única vez.
Visão do Manejo Florestal Sustentável O Problema
Definições Básicas
De forma análoga ao Problema do Caixeiro Viajante (em inglês, travelling salesman problem), o inventário florestal amostral pode ser mapeado como um circuito que possua a melhor rota do ponto de vista prático, começando em uma sub-região qualquer e visitando todas as outras uma única vez.
Visão do Manejo Florestal Sustentável O Problema
Definições Básicas
De forma análoga ao Problema do Caixeiro Viajante (em inglês, travelling salesman problem), o inventário florestal amostral pode ser mapeado como um circuito que possua a melhor rota do ponto de vista prático, começando em uma sub-região qualquer e visitando todas as outras uma única vez.
Visão do Manejo Florestal Sustentável O Problema
Exploração
A partir do inventário, é traçado um plano de exploração que contemple a subdivisão da área a ser explorada em lotes, definida pelos engenheiros como áreas de parcelas permanentes as quais serão exploradas em sequência.
Visão do Manejo Florestal Sustentável O Problema
Exploração
A partir do inventário, é traçado um plano de exploração que contemple a subdivisão da área a ser explorada em lotes, definida pelos engenheiros como áreas de parcelas permanentes as quais serão exploradas em sequência.
Visão do Manejo Florestal Sustentável O Problema
Exploração
No plano de exploração são definidos:
Os ramais de arraste das toras, conhecidos como ramais espinha de peixe;
A direção de queda das árvores;
Localiação/tamanho dos pátios de estocagem que vão armazenar a madeira antes de ser transportada para as usinas de
Visão do Manejo Florestal Sustentável O Problema
Exploração
No plano de exploração são definidos:
Os ramais de arraste das toras, conhecidos como ramais espinha de peixe;
A direção de queda das árvores;
Localiação/tamanho dos pátios de estocagem que vão armazenar a madeira antes de ser transportada para as usinas de
Visão do Manejo Florestal Sustentável O Problema
Exploração
Após a extração das árvores, as toras devem ser transportadas da floresta até o pátio de estocagem e posteriormente até uma usina de beneficiamente madeireiro. Neste momento os engenheiros florestais se deparam com o seguinte problema:
Problema (i)
Que toras armazenar de forma a minimizar o impacto ambiental, otimizar o espaço no pátio de estocagem, minimizando o custo de armazenamento e maximizando os benefícios já que o volume ocupado no pátio de estocagem
varia muito em função da quantidade de toras e do seu diâmetro, tamanho e valor comercial?
Visão do Manejo Florestal Sustentável O Problema
Exploração
Após a extração das árvores, as toras devem ser transportadas da floresta até o pátio de estocagem e posteriormente até uma usina de beneficiamente madeireiro. Neste momento os engenheiros florestais se deparam com o seguinte problema:
Problema (i)
Que toras armazenar de forma a minimizar o impacto ambiental, otimizar o espaço no pátio de estocagem, minimizando o custo de armazenamento e maximizando os benefícios já que o volume ocupado no pátio de estocagem
varia muito em função da quantidade de toras e do seu diâmetro, tamanho e valor comercial?
Visão do Manejo Florestal Sustentável O Problema
Exploração
Assim como o problema clássico da mochila inteira, o armazenamento das toras pode ser mapeado de forma a respeitar a capacidade máxima do pátio de
estocagem (em m3), e dentre as várias árvores abatidas, o critério de seleção das toras pode ser com base no seu volume e valor resultante da razão
Visão do Manejo Florestal Sustentável O Problema
Exploração
Assim como o problema clássico da mochila inteira, o armazenamento das toras pode ser mapeado de forma a respeitar a capacidade máxima do pátio de
estocagem (em m3), e dentre as várias árvores abatidas, o critério de seleção das toras pode ser com base no seu volume e valor resultante da razão
Visão do Manejo Florestal Sustentável O Problema
Beneficiamento
Após a exploração, vem a etapa de beneficiamento da madeira, onde os engenheiros se deparam com o seguinte problema:
Problema (ii)
Como cortar toras em peças menores, maximizando a quantidade de peças extraídas e minimizando o
desperdício do material?
O corte das toras pode ser mapeado como um problema da mochila fracionária. Diante de uma
madeira rara e de alto valor comercial, os desperdícios devem ser minimizados.
Visão do Manejo Florestal Sustentável O Problema
Beneficiamento
Após a exploração, vem a etapa de beneficiamento da madeira, onde os engenheiros se deparam com o seguinte problema:
Problema (ii)
Como cortar toras em peças menores, maximizando a quantidade de peças extraídas e minimizando o
desperdício do material?
O corte das toras pode ser mapeado como um problema da mochila fracionária. Diante de uma
madeira rara e de alto valor comercial, os desperdícios devem ser minimizados.
Aspectos de Complexidade Computacional
Roteiro
1 Contexto da Pesquisa
2 Visão do Manejo Florestal Sustentável
3 Aspectos de Complexidade Computacional
Aspectos de Complexidade Computacional Definições
Beneficiamento
Do ponto de vista da teoria de complexidade computacional, os problemas (i) e (ii), possuem uma
relevância regional e global, onde métodos otimizados podem resultar no aumento da produtividade madeireira com impacto ambiental
reduzido.
Resolvê-los de forma eficiente implica em benefícios socio-econômicos e ambientais.
Esses fatores reforçam a motivação de avaliar a dificuldade pertinente a natureza dos problemas, ou seja, dado o problema (i) e (ii) para os quais se pode construir uma família de algoritmos que os resolvam,
Aspectos de Complexidade Computacional Definições
Beneficiamento
Do ponto de vista da teoria de complexidade computacional, os problemas (i) e (ii), possuem uma
relevância regional e global, onde métodos otimizados podem resultar no aumento da produtividade madeireira com impacto ambiental
reduzido.
Resolvê-los de forma eficiente implica em benefícios socio-econômicos e ambientais.
Esses fatores reforçam a motivação de avaliar a dificuldade pertinente a natureza dos problemas, ou seja, dado o problema (i) e (ii) para os quais se pode construir uma família de algoritmos que os resolvam,
Aspectos de Complexidade Computacional Correlação entre os Problemas
Mochila Inteira x Estocagem de Madeira
Mochila Inteira:
Dada uma mochila de capacidade W (em kg) e n objetos com seus respectivos pesos (em kg) e valores (em R$). É possível adicionar itens a essa mochila respeitando a sua capacidade máxima de forma
que ao final, a combinação dos itens adicionados a mochila resulte em carga de máximo valor?
Variáveis: W, n objetos, cada um com peso e valor.
Exemplo: W = 50, n = 4 e os pesso e valores definidos conforme a tabela abaixo.
Variáveis Objeto1 Objeto2 Objeto3 Objeto4
p 40 30 20 10
Aspectos de Complexidade Computacional Correlação entre os Problemas
Mochila Inteira x Estocagem de Madeira
Mochila Inteira:
Dada uma mochila de capacidade W (em kg) e n objetos com seus respectivos pesos (em kg) e valores (em R$). É possível adicionar itens a essa mochila respeitando a sua capacidade máxima de forma
que ao final, a combinação dos itens adicionados a mochila resulte em carga de máximo valor?
Variáveis: W, n objetos, cada um com peso e valor.
Exemplo: W = 50, n = 4 e os pesso e valores definidos conforme a tabela abaixo.
Variáveis Objeto1 Objeto2 Objeto3 Objeto4
p 40 30 20 10
Aspectos de Complexidade Computacional Correlação entre os Problemas
Mochila Inteira x Estocagem de Madeira
Armazenamento de Toras:
Dado um pátio de estocagem em área de manejo florestal com capacidade máxima para suportar um volume W (em m3). É possível
adicionar toras a esse pátio de estocagem respeitando a sua capacidade máxima de armazenamento de forma que ao final, a combinação das toras adicionadas resulte na estocagem de maior
valor comercial e menor impacto ambiental? Variáveis: W, n toras, cada uma com seu volume e benefício (resultante da razão entre valor comercial pelo índice de impacto ambiental [1 = menor impacto, 5 = médio impacto e 10 = alto impacto]). Exemplo: W = 3, n = 4, volumes e benefícios definidos conforme a tabela abaixo.
Variáveis Mogno Cerejeira Cedro Jatobá
v 2.0 1.6 1.0 1.3
Aspectos de Complexidade Computacional Correlação entre os Problemas
Mochila Inteira x Estocagem de Madeira
Armazenamento de Toras:
Dado um pátio de estocagem em área de manejo florestal com capacidade máxima para suportar um volume W (em m3). É possível
adicionar toras a esse pátio de estocagem respeitando a sua capacidade máxima de armazenamento de forma que ao final, a combinação das toras adicionadas resulte na estocagem de maior
valor comercial e menor impacto ambiental? Variáveis: W, n toras, cada uma com seu volume e benefício (resultante da razão entre valor comercial pelo índice de impacto ambiental [1 = menor impacto, 5 = médio impacto e 10 = alto impacto]). Exemplo: W = 3, n = 4, volumes e benefícios definidos conforme a tabela abaixo.
Variáveis Mogno Cerejeira Cedro Jatobá
v 2.0 1.6 1.0 1.3
Aspectos de Complexidade Computacional Correlação entre os Problemas
Mochila Inteira x Estocagem de Madeira
Conclusão da Redução Polinomial:
Identificar a classe de complexidade do Problema da Mochila Inteira auxilia na resolução do Problema de Armazenamento de toras. Complexidade:
Aspectos de Complexidade Computacional Correlação entre os Problemas
Mochila Inteira x Estocagem de Madeira
Conclusão da Redução Polinomial:
Identificar a classe de complexidade do Problema da Mochila Inteira auxilia na resolução do Problema de Armazenamento de toras. Complexidade:
Aspectos de Complexidade Computacional Correlação entre os Problemas
Mochila Fracionária x Fatiamento de Toras
Mochila Fracionária:
Dada uma mochila de capacidade W (em kg) e n objetos com seus respectivos pesos (em kg) e valores (em R$). É possível adicionar itens (de 0% a 100%) a essa mochila respeitando a sua capacidade máxima de forma que ao final, a combinação dos itens adicionados a
mochila resulte em carga de máximo valor? Variáveis: W, n objetos, cada um com peso e valor.
Exemplo: W = 50, n = 4 e os pesso e valores definidos conforme a tabela abaixo.
Variáveis Objeto1 Objeto2 Objeto3 Objeto4
p 40 30 20 10
v 840 600 400 100
Aspectos de Complexidade Computacional Correlação entre os Problemas
Mochila Fracionária x Fatiamento de Toras
Mochila Fracionária:
Dada uma mochila de capacidade W (em kg) e n objetos com seus respectivos pesos (em kg) e valores (em R$). É possível adicionar itens (de 0% a 100%) a essa mochila respeitando a sua capacidade máxima de forma que ao final, a combinação dos itens adicionados a
mochila resulte em carga de máximo valor? Variáveis: W, n objetos, cada um com peso e valor.
Exemplo: W = 50, n = 4 e os pesso e valores definidos conforme a tabela abaixo.
Variáveis Objeto1 Objeto2 Objeto3 Objeto4
p 40 30 20 10
v 840 600 400 100
Aspectos de Complexidade Computacional Correlação entre os Problemas
Mochila Fracionária x Fatiamento de Toras
Fatiamento de Toras:
Uma indústria moveleira deseja produzir móveis de madeira de alto padrão. O estoque de matéria-prima suporta um volume W (em m3).
A indústria moveleira solicita de uma usina de beneficiamento madeireiro a sua capacidade de estoque W da melhor madeira
possível sendo que para preencher seu estoque, a usina de beneficiamento pode fornecer a tora ou parte dela. Que toras a usina
de beneficiamento deve fornecer a esta indústria moveleira maximizando o lucro e minimizando o desperdício de material? Variáveis: W, n toras, cada uma com seu volume e valor comercial. Exemplo: W = 3, n = 4, volumes e valor comercial.
Variáveis Mogno Cerejeira Cedro Jatobá
v 2.0 1.6 1.0 1.3
b 10.000 5.000 2.000 3.000
Aspectos de Complexidade Computacional Correlação entre os Problemas
Mochila Fracionária x Fatiamento de Toras
Fatiamento de Toras:
Uma indústria moveleira deseja produzir móveis de madeira de alto padrão. O estoque de matéria-prima suporta um volume W (em m3).
A indústria moveleira solicita de uma usina de beneficiamento madeireiro a sua capacidade de estoque W da melhor madeira
possível sendo que para preencher seu estoque, a usina de beneficiamento pode fornecer a tora ou parte dela. Que toras a usina
de beneficiamento deve fornecer a esta indústria moveleira maximizando o lucro e minimizando o desperdício de material? Variáveis: W, n toras, cada uma com seu volume e valor comercial. Exemplo: W = 3, n = 4, volumes e valor comercial.
Variáveis Mogno Cerejeira Cedro Jatobá
v 2.0 1.6 1.0 1.3
b 10.000 5.000 2.000 3.000
Aspectos de Complexidade Computacional Correlação entre os Problemas
Mochila Fracionária x Fatiamento de toras
Conclusão da Redução Polinomial:
Identificar a classe de complexidade do Problema da Mochila Fracionária auxilia na resolução do Problema de Fatiamento de Toras. Complexidade:
Mochila Fracionária ∈ NP Abordagem de solução:
Força Bruta - utilidade muito reduzida para o problema Programação Dinâmica - Armazenamento (Exploração) - O(nW )
Aspectos de Complexidade Computacional Correlação entre os Problemas
Mochila Fracionária x Fatiamento de toras
Conclusão da Redução Polinomial:
Identificar a classe de complexidade do Problema da Mochila Fracionária auxilia na resolução do Problema de Fatiamento de Toras. Complexidade:
Mochila Fracionária ∈ NP Abordagem de solução:
Força Bruta - utilidade muito reduzida para o problema Programação Dinâmica - Armazenamento (Exploração) - O(nW )
Considerações Finais
Roteiro
1 Contexto da Pesquisa
2 Visão do Manejo Florestal Sustentável
3 Aspectos de Complexidade Computacional
Considerações Finais
Conclusões
Investigações Futuras
Exercício teórico;
Características dos problemas e o relacionamento entre eles;
Considerações Finais
Conclusões
Investigações Futuras
Exercício teórico;
Características dos problemas e o relacionamento entre eles;
Considerações Finais
