aplicação de buscas heurísticas ao problema de determinação de ...

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A seqüência de cidades A B C D é o subconjunto candidato. O subproblema restante, isto é, encontrar um caminho começando na cidade D, passando uma vez por cada uma das cidades no conjunto (E,F) e retornando à cidade A, representado por D (E,F) A, é o estado. O conjunto de todos os subproblemas obteníveis através da execução de um conjunto de operadores sobre um subconjunto candidato é denominado espaço de estados. Se conectarmos os elementos deste espaço por arcos rotulados com o operador utilizado para transformar o estado de origem no estado destino, obteremos o que se denomina grafo de espaço de estados [13]. A representação adotada para o espaço de estados deve guardar uma relação de compromisso entre concisão e facilidade de execução das funções de avaliação heurística e de mérito. Ambas as funções devem ser de fácil computação, de forma que o processo de busca não seja demasiado lento. Apesar do processo de busca precisar ter acesso, se necessário, a todo o espaço de estados, não deve ser obrigatório que o mesmo esteja integralmente representado desde os primeiros passos do algoritmo. Ao contrário, é desejável que a expansão do espaço de estados se faça sob demanda, evitando um consumo excessivo de memória. Logo, podemos inferir que deve ser possível transitar da representação de um estado para a representação de um de seus sucessores apenas através de seus incrementos. A representação de espaços de estados pode ser feita de várias formas [13]. Neste trabalho, a ênfase será na representação através de grafos do tipo OR (grafos do tipo AND/OR são adequados para a representação de estratégias de solução de problemas de lógica). Se a memória disponível assim permitir, diversos subconjuntos candidatos podem ser expandidos simultaneamente na memória. Caso contrário, apenas um subconjunto candidato deve ser expandido. Neste caso, deve ser possível retornar a uma bifurcação anterior no processo de busca e gerar um novo subconjunto a partir do subconjunto candidato pai, se a busca no subconjunto candidato atual for infrutífera. Capítulo V – Metodologia 48
Apenas para exemplificar, consideremos uma rede elétrica simples, como a exibida na Figura 3, a seguir: Figura 3 – Corredor B1-B2-B3 Suponhamos que se deseja energizar o corredor B1-B2-B3 em vazio. Como as energizações são feitas trecho a trecho, este problema é, na verdade, composto por dois subproblemas: 1. Verificar as condições para energização de B1-B2, observando os limites de tensão de pré-energização em B1. 2. Se a energização de B1-B2 é possível, verificar as condições de energização de B2-B3, observando os limites de tensão de préenergização em B2. Este problema seria simples, não fossem as opções em termos de suporte de potência reativa proporcionadas pelos reatores de linha R1, R2, R3 e R4 (Figura 3). O grafo de espaço de estados para o problema de energização do corredor B1-B2-B3 pode ser visto na Figura 4. Conforme ressaltado anteriormente, o grafo de espaço de espaço de estados mostra cada estado representado como um círculo rotulado com a identificação do estado e cada aresta rotulada com os operadores utilizados para levar do estado origem ao estado destino. Assim, o estado 0 representa a barra 1 desenergizada, o estado 1 representa o sistema composto pelas barras 1 e 2, o gerador e a linha 1-2, e assim por diante. Mesmo neste pequeno exemplo é importante notar o trabalho hoje realizado manualmente pelo engenheiro em estudos de recomposição, considerada a atual forma de trabalho utilizada nestes estudos. É claro que muitas das alternativas são descartadas com base na experiência deste profissional. No entanto, como já foi dito anteriormente, a confiança nesta experiência, em um Capítulo V – Metodologia 49
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APLICAÇÃO DE BUSCAS HEURÍSTICAS
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iii Aos meus pais À minha esposa J
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