Análise de desempenho e otimização do sistema de controle para Redes de Petri estocásticas

dc.creatorDaniel Fernandes Gomes
dc.date.accessioned2025-05-23T12:09:08Z
dc.date.accessioned2025-09-09T00:16:17Z
dc.date.available2025-05-23T12:09:08Z
dc.date.issued2025-02-27
dc.description.abstractThis work addresses the optimization of client-server queueing systems with the possibility of abandonment, modeled through Stochastic Timed Petri Nets (STPNs). These systems allow for a structured representation of stochastic events such as customer arrival, service, and abandonment proportional to queue length, making them suitable for performance analysis in dynamic environments. To reduce the abandonment rate without compromising productivity, a deterministic control mechanism was introduced, based on queue limitation and admission timing. From this structure, optimization techniques were applied to determine the best control parameters, using Exhaustive Search (ES) and Genetic Algorithms (GAs). Objective functions were formulated to maximize system profit, taking into account the service rate and penalties associated with abandonment. The results show that while ES guarantees the optimal solution in small search spaces, GAs stand out for their ability to explore larger spaces at lower computational cost, identifying near-optimal solutions. Therefore, GAs prove to be a viable and efficient approach for optimizing control in stochastic systems with queueing and abandonment characteristics.
dc.description.sponsorshipCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/82463
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.rightsAcesso Aberto
dc.subjectEngenharia elétrica
dc.subjectAnálise estocástica
dc.subjectRedes de petri
dc.subjectOtimização
dc.subject.otherRedes de Petri estocásticas
dc.subject.otherSistemas a eventos discretos
dc.subject.otherAlgoritmos genéticos
dc.subject.otherSistemas cliente-servidor
dc.subject.otherOtimização de controle
dc.titleAnálise de desempenho e otimização do sistema de controle para Redes de Petri estocásticas
dc.typeDissertação de mestrado
local.contributor.advisor1Carlos Andrey Maia
local.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3301192467372459
local.contributor.referee1Rodney Rezende Saldanha
local.contributor.referee1Vinicius Mariano Goncalves
local.contributor.referee1Roberto Gomes Ribeiro
local.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/9747567810827496
local.description.resumoEste trabalho aborda a otimização de sistemas de filas do tipo cliente-servidor com possibilidade de abandono, modelados por meio de Redes de Petri Temporizadas Estocásticas (RPTs). Esses sistemas permitem representar, de forma estruturada, eventos estocásticos como chegada de clientes, atendimento e abandono proporcional ao tamanho da fila, sendo úteis para a análise de desempenho em ambientes dinâmicos. Com o objetivo de reduzir a taxa de abandono sem comprometer a produtividade, foi introduzido um mecanismo de controle determinístico, baseado na limitação da fila e na temporização da admissão de clientes. A partir dessa estrutura, foram aplicadas técnicas de otimização para encontrar os melhores parâmetros de controle, utilizando Busca Exaustiva (BE) e Algoritmos Genéticos (AG). Foram formuladas funções objetivo voltadas à maximização do lucro do sistema, considerando a taxa de atendimento e penalizações associadas ao abandono. Os resultados demonstram que, enquanto a BE garante a solução ótima em espaços de busca reduzidos, os AGs se destacam pela capacidade de explorar espaços maiores com menor custo computacional, identificando soluções próximas do ótimo. Assim, os AGs mostram-se uma abordagem viável e eficiente para otimizar o controle de sistemas estocásticos com características de filas e abandono.
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
local.publisher.initialsUFMG
local.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica

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