Arthur Tórgo Gómez

Variations of Ant Colony Optimization for the Solution of the Structural Damage Identification Problem

In this work the inverse problem of identification of structural stiffness coefficients of a damped spring-mass system is tackled. The problem is solved by using different versions of Ant Colony Optimization (ACO) metaheuristic solely or coupled with the Hooke-Jeeves (HJ) local search algorithm. The evaluated versions of ACO are based on a discretization procedure to deal with the continuous domain design variables together with different pheromone evaporation and deposit strategies and also on the frequency of calling the local search algorithm. The damage estimation is evaluated using noiseless and noisy synthetic experimental data assuming a damage configuration throughout the structure. The reported results show the hybrid method as the best choice when both rank-based pheromone deposit and a new heuristic information based on the search history are used.

Cell formation problem: An multithreading Tabu search for setup time optimization for limited machine magazines: A New Solution For A Classical Problem

This paper aims to present a solution for the Manufacturing Cell Formation Problem through the use of a multithreading Tabu Search that uses deterministic methods to effectively explore local optimum areas. Manufacturing Cell Formation problem involves the process of analysing parts and groups them according to their similarity. This paper aims maximize the production efficiency, by minimizing the machine setup time in a limited magazine size through the reduction of tool changes by creating clusters of parts that share machining tools and present an initial scheduling based on tool changes reduction. In order to valid the proposed algorithm, the results obtained are compared against other Tabu Search solutions proposed in the literature.

A hybrid metaheuristic approach to optimize the content transmission in multimedia systems

The advent of the digital television in Brazil has allowed users to access interactive channels. Once interactive channels are available, the users are able to find multimedia content such as movies and breaking news programs, to send and/or receive emails, to access interactive applications and also other contents. In this context, a high demand of requests from users is expected. Therefore, from the content providers point of view, the determination of transmission parameters is needed in order to ensure the best quality of transmission to every user. The aforementioned identification problem is modelled as an optimization problem and a solution procedure based on metaheuristic techniques is proposed. Genetic Algorithm and Tabu Search metaheuristics are employed separately and coupled in a hybrid scheme to define the best transmission policy, optimizing the transmission parameters, such as audio and video transmission rates. Based on the experimental results, the hybrid algorithm has produced better solutions which meet the quality requirements.

Uma Arquitetura Baseada em Agentes, Ontologias e Metaheurísticas Aplicada ao Servidor Multimídia do SBTVD

Este artigo apresenta uma ferramenta desimulacao do modulador ISDB-TB, que permite realizaranalises complexas em cada estagio de processamento. Apartir de um arquivo Broadcast Transport Stream (BTS) epossivel acompanhar o processamento realizado em cadabloco do modulador ate o estagio final de transmissao.Utilizando um gerador de sinal vetorial e possivel realizartransmissoes reais com os arquivos de RF gerados nosimulador. Uma abordagem matematica e pratica sobre ofuncionamento de cada bloco que constitui o modulador erealizada iniciando pela descricao do sinal BTS ate oestagio final de transmissao.This article will explain some of the general ideas and specific techniques for usingambience in live broadcast audio that the author has developed over the past 30 years in thetelevision industry. The paper is concerned with stereo sound fields. The use of ambiencein a surround matrix is similar in approach, though it of course involves the perspective offront/back in addition to left/right.Este artigo apresenta medidas praticas da area de cobertura de uma emissora de televisao digital experimental da empresa Linear Equipamentos Eletronicos, operando em rede de frequencia unica (Single Frequency Network - SFN) na cidade de Santa Rita do Sapucai, Minas Gerais. O trabalho aborda aspectos teoricos de multiplos sinais resguardados por um prefixo ciclico, a utilizacao de distribuicao de conteudo por satelite, o emprego de enlaces terrestres na faixa de microondas para distribuicao de BTS e as particularidades em se empregar moduladores de diferentes fabricantes.Os receptores de TV Digital terrestre possuem umsoftware de sistema operacional que eventualmente necessita seratualizado pelo fabricante. Alem dos metodos tradicionais viaporta USB, internet, ou atraves das redes de servicos autorizados,surge a possibilidade desta atualizacao ser realizada pelo aratraves do proprio sinal digital que esta sendo recebido, sem anecessidade de intervencao do usuario. O sistema japones de TVDigital, onde o sistema brasileiro esta baseado tambem para aatualizacao de receptores via ar, possui uma entidadecentralizadora que e responsavel por controlar o conteudo detodos os fabricantes e envia-los aos receptores. No Brasil, por naoexistir tal entidade, criou-se um modelo de transmissao onde epossivel que cada emissora seja capaz de gerenciar seu proprioconteudo de download e envia-lo de acordo com o especificadopor cada fabricante. Este trabalho apresenta o estudo realizado,juntamente com o grupo de pesquisas da norma ABNT NBR15603 e os fabricantes de receptores, com a finalidade de definir aestrutura necessaria para cada radiodifusor, de forma a permitirque o envio de dados seja feito de maneira descentralizada e semque haja perdas para o usuario final.Este trabalho pretende continuar a discussao, em nivel teorico, desenvolvida no Congresso Set 2007, sobre o planejamento da grade de programacao em Televisao Digital Interativa. No atual cenario, os emissores tem o desafio de adequar as multiplas possibilidades de producao e distribuicao de conteudo da mais alta tecnologia, para um publico de cultura heterogenea e de contrastes sociais marcantes. Com a digitalizacao, a midia se transforma para alem da experiencia de assistir a uma programacao sequencial e se torna pervasiva, favorecendo, inclusive, o uso de recursos interativos em ambientes moveis e portateis. A televisao, enfim, adquire o status tecnologico que possibilita sua definitiva integracao ao ciberespaco, levando consigo, pela usabilidade, pelo entretenimento e pelo sentido de comunhao, a parcela da populacao que o computador, sozinho, nao alcanca. Contudo, a questao mais relevante, no processo de convergencia, esta na constituicao de uma grade que mantenha seu foco nas experiencias genuinamente televisivas. Aquelas que estimulam a interacao social, do publico entre si e com o assunto em pauta. O HDTV aumenta o prazer compartilhado de assistir televisao em casa. Os dispositivos moveis sao digitais e seus usuarios, interativos. Nesse cenario, tem muito a ganhar a programacao que souber conciliar a liberdade individual de escolhas com a satisfacao da experiencia comum, que primeiro estabelecer seus paradigmas “televisivos” de interacao com o publico.Com o advento do Sistema Brasileiro de TV Digital (SBTVD), e tendo em conta osseus recursos de universalizacao previstos no cronograma de implantacao, umagrande variedade de tecnologias de displays (incluindo receptores de altaresolucao, displays de celulares, etc.) ira requerer ensaios de resposta e defidedignidade colorimetrica para a adequada insercao no mercado brasileiro.Neste contexto, e importante destacar que a qualidade da resposta cromatica, naotica do telespectador, depende nao somente da adequacao dos parâmetros doSistema transmissor, mas tambem do desempenho dos displays (modernosdisplays planos ou Flat Panel Displays -FPD), dos efeitos de distorcoes em corproduzidas por nao linearidades nos set-top box e outros dispositivos detratamento de sinal de video.De uma maneira geral, a questao da fidelidade da resposta cromatica de displaysextrapola questoes ou elementos de apreciacao puramente subjetiva (qualidadeda resposta de um receptor de TV), assumindo cada vez mais relevância nomundo moderno a associacao das coordenadas de cor do elemento cromatico dodisplay a um dado mensurando: na area da saude, as cores apresentadas nosdisplays estao relacionadas a diagnosticos; no campo da ciencia, o espectrocromatico esta associado, cada vez de forma mais ampla, a novos mensurandos(altitude, temperatura, pressao, vazao, tipo de vegetacao, caracteristicasgeologicas, etc.).O objetivo deste trabalho e apresentar os testes a serem adotadas pelo CPqD eDIOPT/Inmetro no sentido de efetuar a caracterizacao de FPDs, em conformidadecom normas e recomendacoes internacionais e cadeias de rastreabilidadeenvolvidas.Este artigo apresenta um estudo de obras audiovisuais que utilizam a interatividade em sua narrativa, os chamados videos interativos, presentes na web e em DVD. Desenvolve uma discussao sobre as diferencas entre interacao e interatividade em videos interativos. Estabelece uma classificacao em modalidades das formas interativas em audiovisualEste trabalho pretende apresentar uma metodologia para mensuracao das degradacoes sofridas pelo sinal de video quando e transportado por redes IP....

UM MODELO COMPUTACIONAL BASEADO EM METAHEURÍSTICAS APLICADO A TRANSMISSÃO INTERNET PROTOCOL TELEVISION (IPTV)

Este artigo apresenta uma ferramenta desimulacao do modulador ISDB-TB, que permite realizaranalises complexas em cada estagio de processamento. Apartir de um arquivo Broadcast Transport Stream (BTS) epossivel acompanhar o processamento realizado em cadabloco do modulador ate o estagio final de transmissao.Utilizando um gerador de sinal vetorial e possivel realizartransmissoes reais com os arquivos de RF gerados nosimulador. Uma abordagem matematica e pratica sobre ofuncionamento de cada bloco que constitui o modulador erealizada iniciando pela descricao do sinal BTS ate oestagio final de transmissao.This article will explain some of the general ideas and specific techniques for usingambience in live broadcast audio that the author has developed over the past 30 years in thetelevision industry. The paper is concerned with stereo sound fields. The use of ambiencein a surround matrix is similar in approach, though it of course involves the perspective offront/back in addition to left/right.Este artigo apresenta medidas praticas da area de cobertura de uma emissora de televisao digital experimental da empresa Linear Equipamentos Eletronicos, operando em rede de frequencia unica (Single Frequency Network - SFN) na cidade de Santa Rita do Sapucai, Minas Gerais. O trabalho aborda aspectos teoricos de multiplos sinais resguardados por um prefixo ciclico, a utilizacao de distribuicao de conteudo por satelite, o emprego de enlaces terrestres na faixa de microondas para distribuicao de BTS e as particularidades em se empregar moduladores de diferentes fabricantes.Os receptores de TV Digital terrestre possuem umsoftware de sistema operacional que eventualmente necessita seratualizado pelo fabricante. Alem dos metodos tradicionais viaporta USB, internet, ou atraves das redes de servicos autorizados,surge a possibilidade desta atualizacao ser realizada pelo aratraves do proprio sinal digital que esta sendo recebido, sem anecessidade de intervencao do usuario. O sistema japones de TVDigital, onde o sistema brasileiro esta baseado tambem para aatualizacao de receptores via ar, possui uma entidadecentralizadora que e responsavel por controlar o conteudo detodos os fabricantes e envia-los aos receptores. No Brasil, por naoexistir tal entidade, criou-se um modelo de transmissao onde epossivel que cada emissora seja capaz de gerenciar seu proprioconteudo de download e envia-lo de acordo com o especificadopor cada fabricante. Este trabalho apresenta o estudo realizado,juntamente com o grupo de pesquisas da norma ABNT NBR15603 e os fabricantes de receptores, com a finalidade de definir aestrutura necessaria para cada radiodifusor, de forma a permitirque o envio de dados seja feito de maneira descentralizada e semque haja perdas para o usuario final.Este trabalho pretende continuar a discussao, em nivel teorico, desenvolvida no Congresso Set 2007, sobre o planejamento da grade de programacao em Televisao Digital Interativa. No atual cenario, os emissores tem o desafio de adequar as multiplas possibilidades de producao e distribuicao de conteudo da mais alta tecnologia, para um publico de cultura heterogenea e de contrastes sociais marcantes. Com a digitalizacao, a midia se transforma para alem da experiencia de assistir a uma programacao sequencial e se torna pervasiva, favorecendo, inclusive, o uso de recursos interativos em ambientes moveis e portateis. A televisao, enfim, adquire o status tecnologico que possibilita sua definitiva integracao ao ciberespaco, levando consigo, pela usabilidade, pelo entretenimento e pelo sentido de comunhao, a parcela da populacao que o computador, sozinho, nao alcanca. Contudo, a questao mais relevante, no processo de convergencia, esta na constituicao de uma grade que mantenha seu foco nas experiencias genuinamente televisivas. Aquelas que estimulam a interacao social, do publico entre si e com o assunto em pauta. O HDTV aumenta o prazer compartilhado de assistir televisao em casa. Os dispositivos moveis sao digitais e seus usuarios, interativos. Nesse cenario, tem muito a ganhar a programacao que souber conciliar a liberdade individual de escolhas com a satisfacao da experiencia comum, que primeiro estabelecer seus paradigmas “televisivos” de interacao com o publico.Com o advento do Sistema Brasileiro de TV Digital (SBTVD), e tendo em conta osseus recursos de universalizacao previstos no cronograma de implantacao, umagrande variedade de tecnologias de displays (incluindo receptores de altaresolucao, displays de celulares, etc.) ira requerer ensaios de resposta e defidedignidade colorimetrica para a adequada insercao no mercado brasileiro.Neste contexto, e importante destacar que a qualidade da resposta cromatica, naotica do telespectador, depende nao somente da adequacao dos parâmetros doSistema transmissor, mas tambem do desempenho dos displays (modernosdisplays planos ou Flat Panel Displays -FPD), dos efeitos de distorcoes em corproduzidas por nao linearidades nos set-top box e outros dispositivos detratamento de sinal de video.De uma maneira geral, a questao da fidelidade da resposta cromatica de displaysextrapola questoes ou elementos de apreciacao puramente subjetiva (qualidadeda resposta de um receptor de TV), assumindo cada vez mais relevância nomundo moderno a associacao das coordenadas de cor do elemento cromatico dodisplay a um dado mensurando: na area da saude, as cores apresentadas nosdisplays estao relacionadas a diagnosticos; no campo da ciencia, o espectrocromatico esta associado, cada vez de forma mais ampla, a novos mensurandos(altitude, temperatura, pressao, vazao, tipo de vegetacao, caracteristicasgeologicas, etc.).O objetivo deste trabalho e apresentar os testes a serem adotadas pelo CPqD eDIOPT/Inmetro no sentido de efetuar a caracterizacao de FPDs, em conformidadecom normas e recomendacoes internacionais e cadeias de rastreabilidadeenvolvidas.Este artigo apresenta um estudo de obras audiovisuais que utilizam a interatividade em sua narrativa, os chamados videos interativos, presentes na web e em DVD. Desenvolve uma discussao sobre as diferencas entre interacao e interatividade em videos interativos. Estabelece uma classificacao em modalidades das formas interativas em audiovisualEste trabalho pretende apresentar uma metodologia para mensuracao das degradacoes sofridas pelo sinal de video quando e transportado por redes IP....

A two-level procedure based on genetic algorithms to optimize an aeronautical composite structure

Optimal design of complex engineering systems, such as aircraft composite structures, can often be accomplished only by applying decomposition techniques. In this paper, the optimal design of a composite wing-box is addressed by using a two-level scheme based on the Genetic Algorithm meta-heuristic. The two-level optimization strategy was evaluated for variations both in the angular step of the composite layers and in the strength of material.

Analyzing Different Production Times Applied to the Job Shop Scheduling Problem

The classic objective of the Job Shop Scheduling Problem (JSSP) is to find a sequence of parts with minimal time to complete all parts (Nowicki and Smutnicki, 1996). The time spent to finalize all parts is known by makespan. In other words, the makespan is the total length of the schedule (when all the jobs have finished processing). Besides the makespan, other objectives can be considered, such as minimize the number of setups, the idle time of machines, the number of tool switches in a machining workstation and so on. The Scheduling Problem is considered hard to solve, with computational complexity defined as NP-Hard (Nowicki and Smutnicki, 1996). It can be applied in a variety of manufacturing systems, being specially studied in Flexible Manufacturing Systems (FMS) (Jha, 1991).

Animating complex articulated robots without a rigid hierarchy of transformations

This work presents an approach to fill a gap in the modeling of articulated robots: the ability to drive motion in a skeleton independent of a rigid hierarchy of transformations. Usually trees of joints and segments are used to model articulated robots that represent humans and animals. This type of topology can not be applied to articulated bodies where each segment can be rotated by more than one joint and it also not includes cases where the same joint performs motion in standard and reverse direction. The topology we propose in this article considers both cases and it is based on an auxiliary graph that guides the algorithm to apply the transformations to the joints origins and segments chain. Modelling complex legged robots like this can be useful in robotics due to its extreme versatility to climb or move into places of very difficult access.

Applying an Intensification Strategy on Vehicle Routing Problem

In this paper we propose a Tabu Search algorithm to solve the Vehicle Routing Problem. The Vehicle Routing Problem is usually defined as the problem that concerns in creation of least cost routs to serve a set of clients by a fleet of vehicles. We develop an intensification strategy to diversify the neighbors generated and to increase the neighborhood size. We had done experiments using and not using the intensification strategy to compare the performance of the search. The experiments we had done showed that an intensification strategy allows an increase on the solutions quality.

Genetic algorithms to solve the power system restoration planning problem

This study reports the use of a Genetic Algorithm (GA) to solve the Power System Restoration Planning Problem (PSRP). The solution to the PSRP is described by a series of operations or a plan to be used by the Power System operator immediately on the occurrence of a blackout in the electrical power supply. Our GA uses new initialization and crossover operators based on the electrical power network, which are able to generate and maintain the plans feasible along GA runs. This releases the Power Flow program, which represents the most computer demanding component, from computing the fitness function of unfeasible individuals. The method was designed for large transmission systems and results for three different electrical power networks are shown: IEEE 14-Bus, IEEE 30-Bus, and a large realistic system.