Otimização multiobjetivo de sistemas de tratamento de efluentes.
| Ano de defesa: | 2004 |
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| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-28112025-122827/ |
Resumo: | Muitos problemas reais envolvem múltiplos objetivos conflitantes e não comparáveis. São raros os casos onde os objetivos a serem atingidos, ou melhor, a serem maximizados ou minimizados são únicos. Tais problemas não podem ser adequadamente resolvidos utilizando?se técnicas de otimização de objetivos simples. Aos problemas de otimização multiobjetivos estão associados um conjunto de soluções não comparáveis, que representam as soluções de melhor compromisso entre os objetivos, denominadas de soluções ótimas de Pareto. Nesse trabalho é apresentada uma revisão geral sobre os diferentes métodos que tratam de otimização multiobjetivo. É dada uma atenção especial aos métodos evolucionários, especificamente o NSGA II. Esse algoritmo foi implementado em Matlab para mutação e recombinação em variáveis reais e para ser utilizado com problemas de otimização com restrições. Esse método de otimização multiobjetivo evolucionário foi aplicado em um sistema de lodos ativados, no qual se quer otimizar a qualidade do efluente tratado e o custo de operação. Para tanto, foram utilizados os set-point\'s das concentrações de nitrato e de oxigênio dissolvido. As curvas de Pareto resultantes de 50 gerações foram analisadas. E, finalmente discutiu?se, a título de ilustração, a escolha de um ponto da curva de Pareto como valores para operação ótima. Nesse estudo, os resultados obtidos demonstraram que o algoritmo utilizado foi eficiente na busca das soluções ótimas de Pareto. |
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Otimização multiobjetivo de sistemas de tratamento de efluentes.Untitled in englishActivated sludgeEfluentes (Tratamento; Otimização)Lodo ativadoWastewater (Treatment; Optimization)Muitos problemas reais envolvem múltiplos objetivos conflitantes e não comparáveis. São raros os casos onde os objetivos a serem atingidos, ou melhor, a serem maximizados ou minimizados são únicos. Tais problemas não podem ser adequadamente resolvidos utilizando?se técnicas de otimização de objetivos simples. Aos problemas de otimização multiobjetivos estão associados um conjunto de soluções não comparáveis, que representam as soluções de melhor compromisso entre os objetivos, denominadas de soluções ótimas de Pareto. Nesse trabalho é apresentada uma revisão geral sobre os diferentes métodos que tratam de otimização multiobjetivo. É dada uma atenção especial aos métodos evolucionários, especificamente o NSGA II. Esse algoritmo foi implementado em Matlab para mutação e recombinação em variáveis reais e para ser utilizado com problemas de otimização com restrições. Esse método de otimização multiobjetivo evolucionário foi aplicado em um sistema de lodos ativados, no qual se quer otimizar a qualidade do efluente tratado e o custo de operação. Para tanto, foram utilizados os set-point\'s das concentrações de nitrato e de oxigênio dissolvido. As curvas de Pareto resultantes de 50 gerações foram analisadas. E, finalmente discutiu?se, a título de ilustração, a escolha de um ponto da curva de Pareto como valores para operação ótima. Nesse estudo, os resultados obtidos demonstraram que o algoritmo utilizado foi eficiente na busca das soluções ótimas de Pareto.Many real problems involve multiple objectives that are often conflicting and non comparable. Rare are the problems in which the objectives to be achieved (maximized or minimized) are single. Such problems are not adequately solved by using single objective function optimization techniques. Non comparable solutions are associated to the multiobjective optimization problems, that represent the tradeoff among objectives. These solutions are named as Pareto optimal solutions. In this work a general review about different methods that deal with multiobjective optimization problems is presented. Special attention is given to evolutionary methods, detailing NSGA II algorithm. This algorithm was implemented in Matlab to deal with crossover and mutation applied directly to real variables and constrained optimization problems. This method of evolutionary multiobjective optimization was applied in an activated sludge wastewater treatment system, in which effluent quality and operational cost are optimized. For this purpose, set-points of nitrate and dissolved oxygen concentrations were used. The Pareto curves obtained at the end of 50 generations were analyzed. Finally, for illustration, one point in the Pareto curve was chosen to demonstrate the optimal set of values. In this study, the results obtained show the ability of the algorithm to achieve Pareto optimal solutions.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPPark, Song WonTomita, Rosana Kazuko2004-11-19info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-28112025-122827/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-11-28T14:34:02Zoai:teses.usp.br:tde-28112025-122827Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-11-28T14:34:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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