Otimização de leiaute utilizando busca tabu

• Main Author: João Carlos Furtado
• Other Authors: Luiz Antonio Nogueira Lorena
• Language: Portuguese
• Published: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) 1995
• Online Access: http://urlib.net/sid.inpe.br/iris@1905/2005/07.29.00.20

A busca de melhores leiautes é um problema de otimizacao combinatoria que surge em uma grande variedade de contextos de planejamento espacial, como no leiaute de departamentos em uma industria. Como nao existe algoritmo de otimizacao conhecido que obtenha uma solucao otima global em tempo polinomial, usam-se metodos heuristicos. Estudamos o assunto aplicando a seguinte sequencia de passos para um dado problema: 1) Geramos uma solucao inicial atraves do procedimento de aglomeracao; 2) Geramos uma outra solucao inicial, recolocando as facilidades aleatoriamente; 3) Aplicamos a busca tabu as duas solucoes iniciais geradas; 4) Comparamos os resultados obtidos no passo 3. Este procedimento é aplicado a quatro casos: os de 12, 15, 20 e 30 facilidades. No espaco destinado a alocacao das facilidades ja existiam areas ocupadas e que nao podiam ser utilizadas pelas facilidades, o que aumentou consideravelmente a dificuldade de tratamento do problema. Comparando os leiautes iniciais produzidos no passo 1 com os produzidos no passo 2, concluimos que o procedimento de aglomeracao gerou leiautes iniciais de melhor qualidade. No passo 4, percebemos que a busca tabu, quando aplicada a solucao inicial produzida pelo passo 1, gera leiautes finais de qualidade ligeiramente superiores aos obtidos, quando este procedimento é aplicado a solucao inicial produzida pelo passo 2. Concluimos que independentemente da qualidade da solucao inicial, a busca tabu é uma heuristica eficiente no processo de busca. === The search of better layouts is a combinatorial optimisation problem that arises in a wide variety of spacial planning contexts, in looking for a Layout of departments industry. Since no polinomial-time algorithm for attainning a global optimal solution is known some heuristics techniques are used. We study this subject, for a given problem, performing the following steps: 1) We generate an initial solution by using a clustering procedure; 2) We generate another initial solution, rearranging them randomly; 3) We apply the tabu search to the two initial solutions generated above; 4) We compare the results obtained in the step 3. The procedure is applied to four cases, namely, those with 12, 15, 20 and 30 facilities. In the space assigned to facilities there were occupied areas and the facilities cannot be used there, so we increased the difficulty of the problem. When we compared the initial layouts obtained in step 1 with the obtained in step 2, we conclued that step 1 obtained better layouts. From step 4, we conclued that the tabu search obtained sligthly better final layouts when applied to initial solutions generated in step 1 than those obtained starting from solutions generated in step 2. So we conclude that tabu search is an efficient search procedure independent of the quality of the initial solution.