Algoritmo genético como instrumento para resolução, otimização e visualização do problema de localização de armazéns

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Milazzo, Flávio Oliveira
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Uberlândia
Brasil
Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/41060
http://doi.org/10.14393/ufu.di.2023.612
Resumo: The problem of locating warehouses requires optimizing their locations. It is well known in operations research that it aims to minimize overhead costs and maximize customer satisfaction in supply chain management. Location solutions require the use of mathematical models, algorithms and techniques that can be applied, depending on the complexity of the problem and the related data situation (brute force, linear programming, integer programming and heuristics, for example). Electronic commerce or e-commerce has grown significantly over the last few decades and product transport companies are concerned with facilitating logistics operations. The subject is the challenges posed by locating capable warehouses in relation to logistics demand. The aim of this study is to define a set of warehouse locations and connect them to the customer contingent, minimizing total opening, closing and/or maintenance costs, preserving customer satisfaction (added value) and reducing or eradicating the capacity constraints of these DCs. The hypothesis is that the distances between storage locations and the arrival of transport vehicles require an efficient and optimized operating system that overcomes the models and shortcomings offered by traditional logistics. The question is how to solve the problem of locating capable warehouses in a company's supply chain in order to ensure better quality. the solution could be the application of the Genetic Algorithm. Objective: to present a Genetic Algorithm with some restrictions that is capable of promoting the optimization and on-demand visualization of solutions or approximations to the problem of locating capable warehouses. Method: presentation of the Algorithm model developed by the author, based on the network of participating suppliers who have applied to lease warehouses in the same environmental space or close to these applicants. Database - Kaggle database, by Antony Goldbloom, with the aim of hosting Data Science competitions and providing data on various topics (datasets). We used the dataset "E-Commerce Brazilian Data Set with 100k Orders from 2016 to 2018 - Olist (a public Brazilian e Commerce dataset, provided by Olist Store in the marketplace segment. Optimal Solution - Mixed Integer Linear Programming (MILP) which seeks the optimal solution to the problem of locating capable warehouses; an open source Python library called PULP was used. Genetic algorithm: the Distributed Evolutionary Algorithms (DEAP) library was used. Conclusion: the results of the algorithm presented are promising. In proportion to the number of generations, there was an advantageous evolution of the fitness function and the consequent approximation to the optimal solution calculated by MILP. seeking the optimal solution to the problem of locating capable warehouses, an open source Python library called PULP was used. The Distributed Evolutionary Algorithms (DEAP) library was used for the Genetic Algorithm. It was concluded that the results of the algorithm presented are promising. In proportion to the number of generations, there was an advantageous evolution of the fitness function and the consequent approximation to the optimal solution calculated by MILP.
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Location solutions require the use of mathematical models, algorithms and techniques that can be applied, depending on the complexity of the problem and the related data situation (brute force, linear programming, integer programming and heuristics, for example). Electronic commerce or e-commerce has grown significantly over the last few decades and product transport companies are concerned with facilitating logistics operations. The subject is the challenges posed by locating capable warehouses in relation to logistics demand. The aim of this study is to define a set of warehouse locations and connect them to the customer contingent, minimizing total opening, closing and/or maintenance costs, preserving customer satisfaction (added value) and reducing or eradicating the capacity constraints of these DCs. The hypothesis is that the distances between storage locations and the arrival of transport vehicles require an efficient and optimized operating system that overcomes the models and shortcomings offered by traditional logistics. The question is how to solve the problem of locating capable warehouses in a company's supply chain in order to ensure better quality. the solution could be the application of the Genetic Algorithm. Objective: to present a Genetic Algorithm with some restrictions that is capable of promoting the optimization and on-demand visualization of solutions or approximations to the problem of locating capable warehouses. Method: presentation of the Algorithm model developed by the author, based on the network of participating suppliers who have applied to lease warehouses in the same environmental space or close to these applicants. Database - Kaggle database, by Antony Goldbloom, with the aim of hosting Data Science competitions and providing data on various topics (datasets). We used the dataset "E-Commerce Brazilian Data Set with 100k Orders from 2016 to 2018 - Olist (a public Brazilian e Commerce dataset, provided by Olist Store in the marketplace segment. Optimal Solution - Mixed Integer Linear Programming (MILP) which seeks the optimal solution to the problem of locating capable warehouses; an open source Python library called PULP was used. Genetic algorithm: the Distributed Evolutionary Algorithms (DEAP) library was used. Conclusion: the results of the algorithm presented are promising. In proportion to the number of generations, there was an advantageous evolution of the fitness function and the consequent approximation to the optimal solution calculated by MILP. seeking the optimal solution to the problem of locating capable warehouses, an open source Python library called PULP was used. The Distributed Evolutionary Algorithms (DEAP) library was used for the Genetic Algorithm. It was concluded that the results of the algorithm presented are promising. In proportion to the number of generations, there was an advantageous evolution of the fitness function and the consequent approximation to the optimal solution calculated by MILP.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorDissertação (Mestrado)O problema de localização de armazéns exige a otimização de suas localidades. É bem conhecido em pesquisa operacional que visa minimizar os custos gerais e maximizar a satisfação do cliente na gestão da cadeia de abastecimento. Resoluções sobre localizações necessitam do uso de modelos matemáticos, algoritmos e técnicas que possam ser aplicadas, de acordo com a complexidade da problemática e da conjuntura de dados relacionados (força bruta, programação linear, programação inteira e heurística, por exemplo). O comércio eletrônico ou e-Commerce teve um sensível crescimento nas últimas décadas e as empresas transportadoras de produtos preocupam-se em facilitar a operação logística. A temática são os desafios que a localização de armazéns capacitados representa em relação à demanda logística. Neste estudo, define-se definir um conjunto de locais de armazenamento e conectá-lo ao contingente de clientes, minimizando custos totais de abertura, fechamento e/ou manutenção, preservando a satisfação do cliente (valor agregado) e redução ou erradicação de restrições da capacidade desses CDs. A hipótese que se levanta é que: distâncias entre os locais de armazenamento e a chegada dos veículos de transporte demandam um sistema operacional eficiente e otimizado, que supere os modelos e falhas que a logística tradicional oferece. Questiona-se como resolver o problema de localização de armazéns capacitados na cadeia de abastecimento de uma empresa, a fim de assegurar melhor qualidade para o cliente/consumidor final e favorecer os parceiros da empresa em questão? Pressupõe-se que a solução pode ser a aplicação do Algoritmo Genético. O objetivo é apresentar um Algoritmo Genético com algumas restrições e que seja capaz de promover a otimização e visualização sob demanda de soluções ou aproximações para o problema de localização de armazéns capacitados. O método utilizado é a apresentação do modelo de Algoritmo elaborado pelo autor, com base na rede de fornecedores participantes que se candidataram à locação de armazéns no mesmo espaço ambiental ou próximos desses candidatos. A Base de dados consultada foi pelo Kaggle, de Antony Goldbloom, com o objetivo de hospedar competições de Data Science e disponibilizar dados sobre diversos assuntos (datasets). Utilizamos o dataset “E-Commerce Brazilian Data Set with 100k Orders from 2016 to 2018 – Olist (um conjunto de dados públicos do e-Commerce brasileiro, fornecido pela Olist Store no segmento de marketplace. Solução Ótima foi pelo Mixed Integer Linear Programming (MILP) buscando a solução ótima para o problema de localização de armazéns capacitados; foi utilizada uma biblioteca open source do Python, denominada PULP. Para o Algoritmo Genético utilizou-se a biblioteca Distributed Evolutionary Algorithms (DEAP). Concluiu-se que os resultados do Algoritmo apresentado são promissores. De forma proporcional ao número de gerações, percebeu-se uma evolução vantajosa da função fitness e a consequente aproximação em relação à solução ótima calculada pelo MILP.Universidade Federal de UberlândiaBrasilPrograma de Pós-graduação em Engenharia ElétricaCardoso, Alexandrehttp://lattes.cnpq.br/3767009717402045Siscoutto, Robson Augustohttp://lattes.cnpq.br/0293579016789844Peretta, Igor Santoshttp://lattes.cnpq.br/6826511824160198Milazzo, Flávio Oliveira2024-01-26T18:13:30Z2024-01-26T18:13:30Z2023-11-23info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfMILAZZO, Flávio Oliveira. Algoritmo genético como instrumento para resolução, otimização e visualização do problema de localização de armazéns. 2023. 79 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2024. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2023.612.https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/41060http://doi.org/10.14393/ufu.di.2023.612porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2024-01-27T06:18:00Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/41060Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2024-01-27T06:18Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false
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description The problem of locating warehouses requires optimizing their locations. It is well known in operations research that it aims to minimize overhead costs and maximize customer satisfaction in supply chain management. Location solutions require the use of mathematical models, algorithms and techniques that can be applied, depending on the complexity of the problem and the related data situation (brute force, linear programming, integer programming and heuristics, for example). Electronic commerce or e-commerce has grown significantly over the last few decades and product transport companies are concerned with facilitating logistics operations. The subject is the challenges posed by locating capable warehouses in relation to logistics demand. The aim of this study is to define a set of warehouse locations and connect them to the customer contingent, minimizing total opening, closing and/or maintenance costs, preserving customer satisfaction (added value) and reducing or eradicating the capacity constraints of these DCs. The hypothesis is that the distances between storage locations and the arrival of transport vehicles require an efficient and optimized operating system that overcomes the models and shortcomings offered by traditional logistics. The question is how to solve the problem of locating capable warehouses in a company's supply chain in order to ensure better quality. the solution could be the application of the Genetic Algorithm. Objective: to present a Genetic Algorithm with some restrictions that is capable of promoting the optimization and on-demand visualization of solutions or approximations to the problem of locating capable warehouses. Method: presentation of the Algorithm model developed by the author, based on the network of participating suppliers who have applied to lease warehouses in the same environmental space or close to these applicants. Database - Kaggle database, by Antony Goldbloom, with the aim of hosting Data Science competitions and providing data on various topics (datasets). We used the dataset "E-Commerce Brazilian Data Set with 100k Orders from 2016 to 2018 - Olist (a public Brazilian e Commerce dataset, provided by Olist Store in the marketplace segment. Optimal Solution - Mixed Integer Linear Programming (MILP) which seeks the optimal solution to the problem of locating capable warehouses; an open source Python library called PULP was used. Genetic algorithm: the Distributed Evolutionary Algorithms (DEAP) library was used. Conclusion: the results of the algorithm presented are promising. In proportion to the number of generations, there was an advantageous evolution of the fitness function and the consequent approximation to the optimal solution calculated by MILP. seeking the optimal solution to the problem of locating capable warehouses, an open source Python library called PULP was used. The Distributed Evolutionary Algorithms (DEAP) library was used for the Genetic Algorithm. It was concluded that the results of the algorithm presented are promising. In proportion to the number of generations, there was an advantageous evolution of the fitness function and the consequent approximation to the optimal solution calculated by MILP.
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