Otimização Linear Contínua e Discreta

UFSCar – Universidade Federal de São Carlos
PPGEP – Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção

Disciplina: Otimização Linear Contínua e Discreta
Prof. Dr. Pedro Munari (munari@dep.ufscar.br)
Semestre 01/2025, Quartas 19h–23h, Sala 1 – DEP/UFSCar

Cronograma e Material

26/03: Semana 01

Apresentação da disciplina e revisão de Otimização

Objetivos desta semana: Apresentar os tópicos que serão abordados na disciplina, cronograma, bibliografia e critérios de avaliação; Revisar os conceitos básicos de Otimização.

Apresentação: [Slides]

Tópico 1.1: [Slides] [Vídeo 1] [Vídeo 2]

Tópico 1.2: [Slides] [Vídeo 1] [Vídeo 2] [Vídeo 3]

Tópico 1.3: [Slides] [Vídeo]

Tópico 1.4: [Slides] [Vídeo]

Tópico 1.5: [Slides] [Vídeo]

Tópico 1.6 Extra: [Slides] [Vídeo 1] [Vídeo 2] [Vídeo 3] [Vídeo 4] [Vídeo 5]

Exercícios: [Lista]

02/04: Semana 02

Conceitos importantes da teoria de Otimização; Dualidade

Objetivos: Conhecer/revisar conceitos básicos importantes da teoria de Otimização; Introduzir a teoria de dualidade: principais resultados e sua importância, com enfoque em programação linear.

Tópico 2.1: [Slides] [Vídeo]

Tópico 2.2: [Slides] [Vídeo 1] [Vídeo 2]

Tópico 2.3: [Slides] [Vídeo 1] [Vídeo 2] [Vídeo 3] [Vídeo 4]

Exercícios: [Lista]

09/04: Semana 03

Condições de otimalidade, KKT e o método simplex

Objetivos: Conhecer as Condições de Otimalidade; Entender como os métodos de PL se derivam dessas condições; Iniciar os estudos sobre o Método Simplex.

Tópico 3.1: [Slides] [Paper] [Vídeo]

Tópico 3.2: [Slides] [Paper 1] [Paper 2] [Paper 3]

Exercícios: [Lista]

16/04: Semana 04

Inicialização do método simplex; Degeneração e implementação computacional; Uso do Octave/Matlab

Objetivos: Conhecer técnicas de inicialização do simplex; Entender degeneração; Usar Octave/Matlab para auxiliar nos cálculos.

Tópico 4.1: [Slides] [Vídeo]

Tópico 4.2: [Slides] [Vídeo]

Tópico 4.3 Extra: [Slides] [Tutorial] [Vídeo 1] [Vídeo 2]

Exercícios: [Lista]

23/04: Semana 05

Método dual simplex; Análise de Sensibilidade

Objetivos: Conhecer o método dual simplex; Compreender Análise de Sensibilidade; Entender como os softwares obtêm o Relatório de Sensibilidade.

Tópico 5.1: [Slides] [Vídeo]

Tópico 5.2: [Slides] [Vídeo 1] [Vídeo 2] [Vídeo 3]

Tópico 5.3: [Slides] [Vídeo]

Exercícios: [Lista]

30/04: Semana 06

Métodos de Pontos Interiores

Objetivos: Conhecer métodos de pontos interiores, barreira logarítmica, trajetória central; Compreender o algoritmo primal-dual de pontos interiores.

Tópico 6.1: [Slides] [Vídeo] [Paper]

Tópico 6.2: [Slides] [Vídeo] [Paper]

Tópico 6.3: [Slides] [Vídeo] [Paper]

Tópico 6.4: [Slides]

Exercícios: [Lista]

07/05: Semana 07

Programação Linear Inteira

Objetivos: Conceitos de PLI, relaxação linear, arredondamento, método branch-and-bound.

Tópico 7.1: [Slides] [Vídeo]

Tópico 7.2: [Slides] [Vídeo]

Tópico 7.3: [Slides] [Vídeo]

Tópico 7.4: [Slides] [Vídeo 1] [Vídeo 2]

Tópico 7.5: [Slides]

Exercícios: [Lista]

14/05: Semana 08

Complexidade de Algoritmos e Classes de Problemas

Objetivos: Conceitos de complexidade computacional; Conhecer as diferentes classes de problemas.

Tópico 8.1: [Slides] [Vídeo]

Tópico 8.2: [Slides] [Vídeo] [Paper 1] [Paper 2]

Exercícios: [Lista]

21/05: Semana 09

Avaliação escrita: [Enunciado]

Trabalho Final: [Enunciado]

28/05: Semana 10

Problema de Dimensionamento de Lotes; Problema de Corte de Estoque

Objetivos: Conhecer esses problemas e ver como modelá-los usando Otimização.

Tópico 10.1: [Slides] [Vídeo]

Tópico 10.2: [Slides] [Vídeo]

Exercícios: [Lista 10]

Bibliografia: [Livro] [Paper]

28/05: Semana 11

Técnicas de Decomposição; Relaxação Lagrangiana; Método de planos de corte; Método subgradiente

Objetivos: Conhecer técnicas de decomposição; Relaxação Lagrangiana; Método de plano de cortes e subgradiente.

Tópico 11.1: [Slides] [Vídeo 1] [Vídeo 2] [Vídeo 3]

Tópico 11.2: [Slides] [Vídeo]

Tópico 11.3: [Slides] [Vídeo] [Paper]

Tópico 11.4: [Slides] [Vídeo] [Paper 1] [Paper 2]

Exercícios: [Lista 11]

04/06: Semana 12

Decomposição de Dantzig-Wolfe e o método de geração de colunas

Objetivos: Compreender a decomposição de Dantzig-Wolfe; Conhecer e aplicar o método de geração de colunas.

Tópico 12.1: [Slides] [Vídeo] [Paper]

Tópico 12.2: [Slides] [Vídeo] [Paper 1] [Paper 2]

Tópico 12.3: [Slides] [Vídeo]

Tópico 12.4: [Slides] [Vídeo] [Paper]

Exercícios: [Lista 12]

11/06: Semana 13

Decomposição de Dantzig-Wolfe, Parte 2

Objetivos: DDW em problemas discretos: Convexificação, Discretização, branch-and-price; Exemplo: Problema de Corte de Estoque.

Tópico 13.1: [Slides] [Vídeo] [Paper 1] [Paper 2] [Paper 3]

Tópico 13.2: [Slides] [Vídeo]

Tópico 13.3: [Slides] [Vídeo]

Tópico 13.4: [Slides]

Exercícios: [Lista 13]

11/06: Semana 14

Decomposição de Benders

Objetivos: Conhecer a decomposição de Benders e suas aplicações; Compreender os métodos de solução relacionados.

Tópico 14.1: [Slides] [Vídeo] [Paper 1] [Paper 2]

Tópico 14.2: [Slides] [Vídeo]

Tópico 14.3: [Slides] [Vídeo] [Paper 1] [Paper 2] [Paper 3] [Paper 4]

Exercícios: [Lista 14]