Estudo comparativo de metaheurísticas aplicadas ao problema de planejamento da produção florestal
| dc.contributor.advisor | Silva, Fernando Marcos Souza | |
| dc.contributor.author | Godinho, Erick Sena | |
| dc.date.accessioned | 2026-03-03T17:29:27Z | |
| dc.date.created | 2026-02-11 | |
| dc.description | Este trabalho apresenta uma análise comparativa de métodos metaheurísticos aplicados ao planejamento da produção florestal, com o objetivo de maximizar o Valor Presente Líquido (VPL) em uma base de 120 unidades de manejo florestal e 81 alternativas de manejo ao longo de 16 anos. Para enfrentar a alta complexidade combinatória e as restrições operacionais do setor, foram selecionados algoritmos de diferentes naturezas, tais como o Algoritmo Genético (GA), a Otimização por Colônia de Formigas (ACO), o Recozimento Simulado (SA), a Busca Tabu (TS) e a Busca em Vizinhança Variável (VNS). Para validar a eficácia dessas abordagens, foram realizados testes em três cenários com diferentes níveis de demanda mínima (Dmin) e demanda máxima (Dmax) anual. Os resultados indicaram que todas as abordagens foram capazes de gerar soluções viáveis nos Cenários 1 (Dmin = 140.000 m3 e Dmax = 160.000 m3) e Cenário 2 (Dmin = 140.000 m3 e Dmax = 150.000 m3), porém não há soluções válidas no Cenário 3 (Dmin = 150.000 m3, Dmax = 160.000 m3). Além disso, os algoritmos apresentaram diferenças significativas em termos de médias de VPL, estabilidade e sensibilidade às restrições. De modo geral, os métodos ACO e SA apresentaram as maiores médias de VPL nos Cenários 1 e 3, enquanto o GA se destacou por apresentar, de forma recorrente, o maior número de execuções com soluções válidas, evidenciando maior robustez frente às restrições do problema. Entretanto, no Cenário 2 todos os algoritmos apresentaram médias semelhantes, sem diferenças estatisticamente significativas. Dessa forma, o estudo reforça o potencial das metaheurísticas como ferramentas eficazes de apoio à tomada de decisão no planejamento da produção florestal, bem como sua aplicabilidade em cenários reais. | |
| dc.description.abstract | This work presents a comparative analysis of metaheuristic methods applied to forest production planning, aiming to maximize the Net Present Value (NPV) on a base of 120 forest management units and 81 management alternatives over 16 years. To tackle the high combinatorial complexity and operational constraints of the sector, algorithms of different natures were selected, such as the Genetic Algorithm (GA), Ant Colony Optimization (ACO), Simulated Annealing (SA), Tabu Search (TS), and Variable Neighborhood Search (VNS). To validate the effectiveness of these approaches, tests were conducted in three scenarios with different levels of minimum demand (Dmin) and maximum demand (Dmax) per year. The results indicated that all approaches were able to generate feasible solutions in Scenario 1 (Dmin = 140.000 m3 and Dmax = 160.000 m3) and Scenario 2 (Dmin = 140.000 m3 and Dmax = 150.000 m3), however there are no valid solutions in Scenario 3 (Dmin = 150.000 m3, Dmax = 160.000 m3). In addition, the algorithms showed significant differences in terms of NPV means, stability, and sensitivity to constraints. In general, the ACO and SA methods presented the highest average NPVs in Scenarios 1 and 3, while the GA stood out for recurrently presenting the highest number of runs with valid solutions, evidencing greater robustness in the face of the problem constraints. However, in Scenario 2 all algorithms presented similar averages, with no statistically significant differences. Thus, the study reinforces the potential of metaheuristics as effective tools to support decision-making in forest production planning, as well as their applicability in real-world scenarios. | |
| dc.identifier.advisorOrcid | 0009-0008-9409-6029 | |
| dc.identifier.authorOrcid | 0009-0004-7002-2755 | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.14387/2972 | |
| dc.language.iso | por | |
| dc.publisher.campi | São João Evangelista | |
| dc.publisher.country | Brasil | |
| dc.publisher.institution | Instituto Federal de Minas Gerais | |
| dc.publisher.program | Bacharelado em Sistemas de Informação | |
| dc.rights | Acesso aberto | |
| dc.subject.cnpq | Ciências Exatas e da Terra | |
| dc.subject.keywords | Metaheurística | |
| dc.subject.keywords | Análise de dados | |
| dc.subject.keywords | Otimização combinatória | |
| dc.subject.keywords | Problema da produção florestal | |
| dc.title | Estudo comparativo de metaheurísticas aplicadas ao problema de planejamento da produção florestal | |
| dc.type | Trabalho de Conclusão de Curso |
