Algoritmo de Busca Exaustiva Paralela em Problemas de Otimização em Sistemas de Abastecimento de Água
O sistema de distribuição de água
é o componente de maior custo do sistema
de abastecimento de água e por isso é
necessário que haja a otimização dos custos
tanto na implantação como sua condição de
funcionamento. Neste trabalho foi desenvolvido
um algoritmo de busca exaustiva aplicado aos
problemas de otimização de diâmetros e de
operação de bombas. Visto que o número de
soluções cresce exponencialmente em função
do número de trechos, no caso da otimização
de diâmetros, e da quantidade de bombas, no
caso da otimização de estratégias operacionais,
foi utilizada uma rede com 8 trechos para o
custo mínimo de implantação e uma segunda
rede com uma bomba para o custo mínimo
energético. A análise do tempo computacional
foi feita utilizando programação sequencial
e programação paralela, sendo esta última
responsável por uma grande redução do tempo
de execução visto que a mesma atua por meio
de multi threads, fazendo com que todos os
processadores do computador sejam utilizados
simultaneamente no processo de busca.
Algoritmo de Busca Exaustiva Paralela em Problemas de Otimização em Sistemas de Abastecimento de Água
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Palavras-chave: Redes de Distribuição de Água, Busca Exaustiva, Otimização.
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Keywords: Water Distribution Networks; Exhaustive Search; Optimization
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Abstract:
Water distribution networks are the
most expensive components of a water supply
system; therefore, it is important to optimize
costs both in deployment and operation.
For this paper, an algorithm was developed
using exhaustive search applied to problems
of diameter optimization and operational
strategies for pumps. Since the number of
algorithm iterations increases exponentially due
to the number of pipes, in the case of diameters
optimization, or to the number of pumps, in the
case of optimization of operational strategies, a network with eight pipes was used as
model to find the minimum implementation cost, and a second network containing one
pump was used to find the minimum energy cost. The computational time analysis
was achieved using sequential parallel programming, the latter being responsible for a
large reduction in execution time since it operates through multiple threads, causing all
computer processors to be used simultaneously in the search process.
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Número de páginas: 15
- Luís Henrique Magalhães Costa
- Rafael Pereira Maciel
- Marco Aurélio Holanda De Castro
- Artemisa Fontinele Frota
