Algoritmo quântico para o problema de gerenciamento de estoque

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Fernandes, Gabriel Pedro Lima Moysés
Orientador(a): Villas-Boas, Celso Jorge lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de São Carlos
Câmpus São Carlos
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Física - PPGF
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Algoritmo quântico
Problema de gerenciamento de estoque
Computação quântica adiabática
Palavras-chave em Inglês:
Quantum annealing
Área do conhecimento CNPq:
CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA GERAL::FISICA CLASSICA E FISICA QUANTICA; MECANICA E CAMPOS
Link de acesso: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/19899
Resumo: In this work, we developed a quantum algorithm in Adiabatic Quantum Computing for the Inventory Management Problem, adapted for factories that use gravitational shelves as the standard storage system. The main goal of the task is to determine the optimal allocation for inventory items on the warehouse shelves, minimizing the operational costs associated with the logistics of item input and output, while respecting the constraints involved. To achieve this, based on the pattern of item occurrences in the factory's demands, we devised a two-phase strategy that aims to determine the most efficient way to distribute items among the shelves. We constructed a set of Problem Hamiltonians that allow us to implement the strategy in the Adiabatic Quantum Computing model. Finally, we implemented the algorithm for a set of simple instances on D-Wave's quantum computers, a Canadian company that leads in developing devices suitable for Adiabatic Quantum Computing implementation, using a heuristic known as Quantum Annealing.
id SCAR_bda75dec63e243281aafe3ba1952b01f
oai_identifier_str oai:repositorio.ufscar.br:20.500.14289/19899
network_acronym_str SCAR
network_name_str Repositório Institucional da UFSCAR
repository_id_str
spelling Fernandes, Gabriel Pedro Lima MoysésVillas-Boas, Celso Jorgehttp://lattes.cnpq.br/5700887540085418Bezerra, Paulo César Cunhahttp://lattes.cnpq.br/2217592591686005http://lattes.cnpq.br/6841931662780058https://orcid.org/0000-0001-6687-31282024-07-11T16:29:51Z2024-07-11T16:29:51Z2023-11-24FERNANDES, Gabriel Pedro Lima Moysés. Algoritmo quântico para o problema de gerenciamento de estoque. 2023. Dissertação (Mestrado em Física) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2023. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/19899.https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/19899In this work, we developed a quantum algorithm in Adiabatic Quantum Computing for the Inventory Management Problem, adapted for factories that use gravitational shelves as the standard storage system. The main goal of the task is to determine the optimal allocation for inventory items on the warehouse shelves, minimizing the operational costs associated with the logistics of item input and output, while respecting the constraints involved. To achieve this, based on the pattern of item occurrences in the factory's demands, we devised a two-phase strategy that aims to determine the most efficient way to distribute items among the shelves. We constructed a set of Problem Hamiltonians that allow us to implement the strategy in the Adiabatic Quantum Computing model. Finally, we implemented the algorithm for a set of simple instances on D-Wave's quantum computers, a Canadian company that leads in developing devices suitable for Adiabatic Quantum Computing implementation, using a heuristic known as Quantum Annealing.Neste trabalho, desenvolvemos um algoritmo quântico em Computação Quântica Adiabática para o Problema de Gerenciamento de Estoque, adaptado para fábricas que utilizam prateleiras gravitacionais como sistema padrão de armazenamento. O objetivo central da tarefa é determinar a alocação ideal para os itens do estoque nas prateleiras do depósito, minimizando os custos operacionais associados à logística de entrada e saída de itens e respeitando as restrições envolvidas. Para isso, baseados no padrão de ocorrência dos itens nas demandas da fábrica, elaboramos uma estratégia em duas fases que busca determinar qual a forma mais eficiente de distribuir os itens entre as prateleiras e construímos um conjunto de Hamiltonianos Problemas que permitem implementar a estratégia no modelo de Computação Quântica Adiabática. Por fim, implementamos o algoritmo para um conjunto de instâncias simples nos computadores quânticos da D-Wave, uma empresa canadense que é líder no desenvolvimento de dispositivos apropriados para implementação de Computação Quântica Adiabática e utilizam para isso uma heurística conhecida como Quantum Annealing.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Física - PPGFUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessAlgoritmo quânticoProblema de gerenciamento de estoqueComputação quântica adiabáticaQuantum annealingCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA GERAL::FISICA CLASSICA E FISICA QUANTICA; MECANICA E CAMPOSAlgoritmo quântico para o problema de gerenciamento de estoqueQuantum algorithm for inventory management probleminfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARTEXTTexto Final - Dissertação de Mestrado.pdf.txtTexto Final - Dissertação de Mestrado.pdf.txtExtracted texttext/plain103504https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/0ca18c9d-c93f-4da6-88a6-3b3fe3a21772/download8fd000ff0d84245a031fcf0455b80ce5MD53falseAnonymousREADTHUMBNAILTexto Final - Dissertação de Mestrado.pdf.jpgTexto Final - Dissertação de Mestrado.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg4236https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/63fc9af2-7068-4e4c-8728-6075a254decd/download65c63ccb1f9a858c9f332a0ab08abf1cMD54falseAnonymousREADORIGINALTexto Final - Dissertação de Mestrado.pdfTexto Final - Dissertação de Mestrado.pdfDissertação de Mestradoapplication/pdf4703469https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/f0b6daa2-374f-48a3-bb4f-808402db2693/downloadc03b40124bf355aaf052bf4692f4df4aMD51trueAnonymousREADCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8810https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/c48c9ee9-9ac4-4b51-ace4-3ec7f75ae2fc/downloadf337d95da1fce0a22c77480e5e9a7aecMD52falseAnonymousREAD20.500.14289/198992025-02-06T05:16:39.942Zhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilopen.accessoai:repositorio.ufscar.br:20.500.14289/19899https://repositorio.ufscar.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestrepositorio.sibi@ufscar.bropendoar:43222025-12-31T00:00Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
dc.title.por.fl_str_mv Algoritmo quântico para o problema de gerenciamento de estoque
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv Quantum algorithm for inventory management problem
title Algoritmo quântico para o problema de gerenciamento de estoque
spellingShingle Algoritmo quântico para o problema de gerenciamento de estoque
Fernandes, Gabriel Pedro Lima Moysés
Algoritmo quântico
Problema de gerenciamento de estoque
Computação quântica adiabática
Quantum annealing
CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA GERAL::FISICA CLASSICA E FISICA QUANTICA; MECANICA E CAMPOS
title_short Algoritmo quântico para o problema de gerenciamento de estoque
title_full Algoritmo quântico para o problema de gerenciamento de estoque
title_fullStr Algoritmo quântico para o problema de gerenciamento de estoque
title_full_unstemmed Algoritmo quântico para o problema de gerenciamento de estoque
title_sort Algoritmo quântico para o problema de gerenciamento de estoque
author Fernandes, Gabriel Pedro Lima Moysés
author_facet Fernandes, Gabriel Pedro Lima Moysés
author_role author
dc.contributor.authorlattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/6841931662780058
dc.contributor.authororcid.por.fl_str_mv https://orcid.org/0000-0001-6687-3128
dc.contributor.author.fl_str_mv Fernandes, Gabriel Pedro Lima Moysés
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Villas-Boas, Celso Jorge
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/5700887540085418
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Bezerra, Paulo César Cunha
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/2217592591686005
contributor_str_mv Villas-Boas, Celso Jorge
Bezerra, Paulo César Cunha
dc.subject.por.fl_str_mv Algoritmo quântico
Problema de gerenciamento de estoque
Computação quântica adiabática
topic Algoritmo quântico
Problema de gerenciamento de estoque
Computação quântica adiabática
Quantum annealing
CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA GERAL::FISICA CLASSICA E FISICA QUANTICA; MECANICA E CAMPOS
dc.subject.eng.fl_str_mv Quantum annealing
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA GERAL::FISICA CLASSICA E FISICA QUANTICA; MECANICA E CAMPOS
description In this work, we developed a quantum algorithm in Adiabatic Quantum Computing for the Inventory Management Problem, adapted for factories that use gravitational shelves as the standard storage system. The main goal of the task is to determine the optimal allocation for inventory items on the warehouse shelves, minimizing the operational costs associated with the logistics of item input and output, while respecting the constraints involved. To achieve this, based on the pattern of item occurrences in the factory's demands, we devised a two-phase strategy that aims to determine the most efficient way to distribute items among the shelves. We constructed a set of Problem Hamiltonians that allow us to implement the strategy in the Adiabatic Quantum Computing model. Finally, we implemented the algorithm for a set of simple instances on D-Wave's quantum computers, a Canadian company that leads in developing devices suitable for Adiabatic Quantum Computing implementation, using a heuristic known as Quantum Annealing.
publishDate 2023
dc.date.issued.fl_str_mv 2023-11-24
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2024-07-11T16:29:51Z
dc.date.available.fl_str_mv 2024-07-11T16:29:51Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv FERNANDES, Gabriel Pedro Lima Moysés. Algoritmo quântico para o problema de gerenciamento de estoque. 2023. Dissertação (Mestrado em Física) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2023. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/19899.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/19899
identifier_str_mv FERNANDES, Gabriel Pedro Lima Moysés. Algoritmo quântico para o problema de gerenciamento de estoque. 2023. Dissertação (Mestrado em Física) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2023. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/19899.
url https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/19899
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de São Carlos
Câmpus São Carlos
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Física - PPGF
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFSCar
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de São Carlos
Câmpus São Carlos
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFSCAR
instname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
instacron:UFSCAR
instname_str Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
instacron_str UFSCAR
institution UFSCAR
reponame_str Repositório Institucional da UFSCAR
collection Repositório Institucional da UFSCAR
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/0ca18c9d-c93f-4da6-88a6-3b3fe3a21772/download
https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/63fc9af2-7068-4e4c-8728-6075a254decd/download
https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/f0b6daa2-374f-48a3-bb4f-808402db2693/download
https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/c48c9ee9-9ac4-4b51-ace4-3ec7f75ae2fc/download
bitstream.checksum.fl_str_mv 8fd000ff0d84245a031fcf0455b80ce5
65c63ccb1f9a858c9f332a0ab08abf1c
c03b40124bf355aaf052bf4692f4df4a
f337d95da1fce0a22c77480e5e9a7aec
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
repository.mail.fl_str_mv repositorio.sibi@ufscar.br
_version_ 1859391320941920256

Registros relacionados