Visualização do espaço de solução: uma análise exploratória em problemas de otimização

dc.contributor.advisor-co1Felix, Juliana Paula
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3610115951590691
dc.contributor.advisor1Nascimento, Hugo Alexandre Dantas do
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2920005922426876
dc.contributor.referee1Nascimento, Hugo Alexandre Dantas do
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2920005922426876
dc.contributor.referee2Camilo Junior, Celso Gonçalves
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/6776569904919279
dc.contributor.referee3Ferreira, Joelma de Moura
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/3906491664088644
dc.contributor.referee4Aloise, Dario José
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/7266011798625538
dc.contributor.referee5Corso, Gilberto
dc.contributor.referee5Latteshttp://lattes.cnpq.br/0274040885278760
dc.creatorSilva, Ennio Willian Lima
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/6068950784445237
dc.date.accessioned2025-12-19T19:19:17Z
dc.date.available2025-12-19T19:19:17Z
dc.date.issued2025-10-14
dc.description.abstractComplex real-world optimization problems often involve numerous variables, multiobjective functions, and conflicting constraints, and may even depend on subjective aspects. In this context, human-computer interaction (HCI) has been an alternative employed for solving such problems. This combination of human capabilities and algorithms is frequently utilized in decision support systems (DSS), where users can interact to improve the resulting solution. A common feature of interactive optimization processes is the use of Information Visualization tools to assist users in decision-making. In the context of optimization problems, visualizing the solution space is crucial for understanding the difficulty of solving a problem, the effectiveness of existing algorithms in exploring the space, and the user’s proximity to an optimal solution. From this perspective, the objective of this work is to systematize knowledge regarding solution space visualization and, based on this analysis, propose an interactive optimization framework that demonstrates the effectiveness of this approach in problem-solving.To achieve this objective, a systematic literature review (SLR) was conducted on the visualization of solution spaces in optimization problems. The articles identified in this review served as input for developing a tool that enables the interactive exploration of scientific literature on the subject. Additionally, a taxonomy was developed to classify interactive actions within the solution space, and a framework for interactive optimization based on its visualization was proposed. As a proof of concept, an interactive system based on an adaptation of this framework was implemented and applied in a case study on the seismic inversion problem, demonstrating the feasibility of the approach.The research provides contributions on multiple fronts, demonstrating that solution space visualization enhances problem understanding and aids in decision-making, thereby guiding the user through the optimization process.eng
dc.description.resumoProblemas de otimização complexos do mundo real geralmente envolvem muitas variáveis, funções multi-objetivo e restrições conflitantes, podendo até depender de aspectos subjetivos. Nesse sentido, a interação humano-computador tem sido uma alternativa empregada na resolução de tais problemas. Essa união de recursos humanos com algoritmos é frequentemente utilizada em sistemas de suporte à decisão, nos quais os usuários podem interagir, melhorando a solução encontrada. Uma característica comum nos processos de otimização interativa é a existência de ferramentas de Visualização de Informação para auxiliar o usuário na tomada de decisão. Dentro do contexto de problemas de otimização, a visualização do espaço de solução é de extrema importância para compreender quão difícil é a resolução de um problema, quão efetivos são os algoritmos existentes para a exploração do espaço e quão próximo o usuário está de uma solução ótima. Nessa perspectiva, o objetivo deste trabalho é sistematizar o conhecimento sobre a visualização do espaço de solução e, a partir dessa análise, apresentar um framework de otimização interativa que demonstre a eficácia dessa abordagem na resolução de problemas. Para alcançar o objetivo proposto, foi realizada uma revisão sistemática da literatura sobre a visualização do espaço de soluções em problemas de otimização. Os artigos identificados a partir dessa revisão serviram de insumo para o desenvolvimento de uma ferramenta que permite a exploração interativa da produção científica sobre o tema. Adicionalmente, construiu-se uma taxonomia para classificar ações interativas sobre o espaço de solução e propôs-se um framework para otimização interativa baseada em sua visualização. Como prova de conceito, um sistema interativo baseado em uma adaptação desse framework foi implementado e aplicado em um estudo de caso sobre o problema de inversão sísmica, demonstrando a viabilidade da abordagem. A pesquisa apresenta contribuições em múltiplas frentes, evidenciando que a visualização do espaço de solução melhora o entendimento do problema e auxilia na tomada de decisões, guiando o usuário no processo de otimização.
dc.description.sponsorshipOutro
dc.identifier.citationSILVA, E. W. L. Visualização do espaço de solução: uma análise exploratória em problemas de otimização. 2025. 152 f. Tese (Doutorado em Ciência da Computação) - Instituto de Informática, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2025.
dc.identifier.urihttps://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/14977
dc.languagePortuguêspor
dc.publisherUniversidade Federal de Goiáspor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentInstituto de Informática - INF (RMG)
dc.publisher.initialsUFGpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Ciência da Computação (INF)
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectVisualização de informaçãopor
dc.subjectProblemas de otimizaçãopor
dc.subjectEspaço de soluçãopor
dc.subjectInformation visualizationeng
dc.subjectOptimization problemseng
dc.subjectSolution spaceeng
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
dc.titleVisualização do espaço de solução: uma análise exploratória em problemas de otimização
dc.title.alternativeSolution space visualization: an exploratory analysis in optimization problemseng
dc.typeTese

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