Aluna: Mariana Bayão Horta Mesquita da Cunha e Silva

Título: “Advancing Multi-Objective Optimization: Representation and Preference inclusion methods”

Data: 28/11/2024

Hora: 14h00

Localização: Anfiteatro PA-3, Edifício de Matemática (Piso -1)

Orientador: Professora Ana Paula Ferreira Dias Barbosa Póvoa (IST)

Coorientador: Professor José Rui de Matos Figueira (IST)

Resumo do trabalho: A utilização de métodos multi-objectivo tem dois principais desafios. O primeiro é a complexidade do cálculo da fronteira de Pareto (PF) e o segundo é a interacção com o decisor. Este deve receber o menor número de soluções possível - fiéis às características do problema mantendo o processo de decisão simples e o decisor envolvido. Esta tese pretende abordar ambos os desafios, propondo uma metodologia que integra estratégias inovadoras que endereçam diferentes fases da resolução de problemas multi-objectivo. A primeira estratégia concerne a fase de geração. Por oposição a calcular toda a PF. propomos métodos que calculam apenas um subconjunto - uma representação da PF. A geração desta é, inerentemente, um problema multi-objectivo, procurando preservar as características da PF original: ser uniformemente espaçada: e minimizar a cardinalidade. Para tal, são propostos três algoritmos baseados no método e-constraint, cada um endereçando um objectivo do problema de representação. A segunda estratégia diz respeito à integração das preferências do decisor visando reduzir o espaço de procura à região que melhor reflecta os seus interesses. Este método requer a ordenação dos critérios de decisão a priori. De seguida, a PF é decomposta no espaço dos objectivos. Realizaram-se experiências computacionais em três cenários ordenação completa, nomeadamente, hesitação quanto ao critério menos preferido: e hesitação quanto ao critério preferido. Em todos os cenários obtiveram-se reduções significativas da dimensão da PF e do tempo computacional. Acresce que quanto maior a PF. maiores as reduções. A terceira estratégia é um método interactivo que preconiza a inclusão das preferências do decisor no processo de optimização multi-objectivo , recorrendo a cones convexos. Em cada interacção. o decisor avalia pares de alternativas, sendo as preferências incorporadas no modelo. Sublinha-se o alargamento do estado da arte com o desenvolvimento das restricções da representação-H do cone de preferência convexo de três pontos, permitindo, assim, a comparação de mais soluções - até sete por iteração. Os resultados demonstram a eficiência do método, enfatizando o benefício de mais alternativas avaliadas por iteração. Esta tese apresenta umametodologia original que combina astrês estratégias. A metodologia é aplicada ao projecto e planeamento de cadeias de abastecimento farmacêuticas. Este problema é modelado como um problema multi-objectivo, considerando os impactos económicos, sociais e ambientais. Esta aplicação realça a relevância e o potencial impacto deste trabalho.

Unidade de Investigação: Centro de Estudos de Gestão do Instituto Superior Técnico (CEGIST)