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Engenharia de Produção Avaliação 1 – Cálculo elementar UVA – Universidade Veiga de Almeida Trabalho da Disciplina [AVA 1] Cálculo elementar Aluno – - O problema da Dieta – programação linear A programação linear é uma parte da pesquisa operacional, área que trata da otimização de recursos. O problema da dieta é um dos problemas clássicos da PO, o qual pode ser tratado por meio de programação linear, ou seja, por meio da modelagem usando equações e/ou inequações, buscando produzir mais com menos recursos. O gestor de uma fazenda quer alimentar o gado com a dieta que implique em menor custo. Tal dieta deve conter quatro tipos de nutrientes identificados como: A, B, C e D. Estes componentes encontram-se em dois tipos de ração: M e N. A quantidade, em gramas, de cada componente por quilo destes alimentos para animais é dada na tabela a seguir: A B C D M 100 - 100 200 N - 100 200 100 A dieta diária de um animal deve ser composta por pelo menos 0,4 Kg do componente A, 0,6 Kg do componente B, 2 Kg do componente C, e 1,7 Kg do componente D. O composto M custa 0,2 reais/Kg e o composto N custa 0,08 reais/Kg. Qual é a quantidade que deve ser adquirida de ração M e N para que o gasto em alimentos seja o menor possível? Pretende-se misturar os tipos de rações para obter uma dieta equilibrada contendo as quantidades diárias recomendadas de cada nutriente para os animais. Modele este problema por meio de equações e/ou inequações e represente-o graficamente. Procedimentos para elaboração do TD Determinar as variáveis de decisão e expressá-las algebricamente. Neste caso: X1: quantidade de ração M em Kg X2: quantidade de ração N em Kg · Determine as restrições e expressando-as como equações ou inequações dependentes das variáveis de decisão. Tais restrições são deduzidas da composição necessária para a dieta diária (em Kg): · Expressar todas as condições estabelecidas implicitamente pela natureza das variáveis: que não possam ser negativas, que sejam inteiras, que somente possam ter determinados valores. Neste caso, a única restrição é que as quantidades de ração que fazem parte da dieta não podem ser negativas: · Determinar a função objetivo. · Resolver utilizando o APPSimplex, ou outro aplicativo a sua escolha, que resolva problemas de programação linear. Resolução do exercício Passo I Identificar as variáveis desconhecidas a serem determinadas. Variáveis de decisão: M: N: Passo II Listar as restrições do problema em função das variáveis de decisão Restrições: Passo III Identificar o objetivo ou critério de otimização do problema função linear com as variáveis de decisão. Minimizar gastos: Função objetivo (FO) M N Variáveis de decisão (VD) 𝓍₁ 𝓍₂ Coeficientes R$0,20 R$0,08 Resultado (VD) 4 9 Fórmula (FO) R$ 1,52 Restrições x₁ x₂ Necessidade mínima Total Ingredientes (M+N) 0,1 0 ≥ 0,4 Kg 0,4 0 0,1 ≥ 0,6 Kg 0,9 0,1 0,2 ≥ 2 Kg 2,2 0,2 0,1 ≥ 1,7 Kg 1,7 A solução ótima é Z = 1,52 (R$) Referências https://youtu.be/Pi_ZnVd-96Q https://youtu.be/0QwcirNrU3E http://www.phpsimplex.com/pt/problema_dieta.htm Aplicativo uitilizado: Optimizador Lineal e Simplex method https://play.google.com/store/apps/details?id=com.jensnilsson.simplemip https://play.google.com/store/apps/details?id=com.simplex.free
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