Muitas vezes as pessoas, que
trabalham com Transporte de Cargas, não acreditam em roteirizadores ou
ferramentas de otimização, bem no fundo não acreditam.
Todos conhecem e por ser
politicamente correto dizem: “claro, sei..... muito bom, mas para garantir é melhor
ter um cara bom para conferir e acertar as diferenças pra realidade”.
Mais que conhecimento da ferramenta
ou princípio, para o pessoal mais experiente, falta crença.
Quando a ferramenta não funciona,
ela não foi escolhida corretamente ou as premissas aplicadas (ou restrições)
não foram modeladas adequadamente. Acredite, funciona (aprendi da pior forma:
otimizaram minha rota!!!!).
Se você tem alguns caminhões em
rotas e motoristas fixos, o roteirizador ou algoritmos não melhoram sua vida;
mas imagine centenas de caminhões em rotas variáveis em entregas e coletas (eu
disse “e”, e não “ou”), o melhor “cara experiente” não resolve.
Imagine agora um formigueiro, não
tem um “cara” lá.
As formigas saem do formigueiro e
vão coletar alimentos sem qualquer planejamento ou informação, quando encontram
têm de voltar pra casa utilizando a menor rota possível para evitar inimigos e
poupar energia; mais complexo ainda quando lembramos que elas não têm idéia
onde existe o suprimento a ser coletado. Milhares de formigas tendo que
transportar uma carga muita pesada (uma formiga pode levar o dobro do seu
próprio peso) e saem às cegas totalmente.
O resultado disso é uma operação tão
perfeita que foi estudada por grandes pesquisadores e seu princípio utilizado
na logística de gente grande.
Vamos lá, em forma de highlights
simples:
- As Formigas saem do formigueiro e andam randomicamente procurando comida, enquanto caminham liberam um rastro de uma substância química (hormônio chamado feromônio) marcando um rastro (uma rota)
- Quando encontram, iniciam a volta para o formigueiro reforçando o rastro, liberando mais feromônio.
- As rotas não utilizadas desaparecem com a evaporação do hormônio.
- A rota principal começa a ser determinada, as formigas que passam por ali, sentem o cheiro do e passam a utilizar a mesma rota, reforçando-a com a liberação de mais hormônio.
- As rotas vão sendo melhoradas quando sub-rotas vão se incorporando por grupos menores de formigas que estavam na área da rota principal.
- O fluxo mais denso de formiga se forma no rastro com maior depósito de hormônio; e assim a rota formigueiro\alimento vai ficando mais curta, até que se torne a rota mais curta.
- Em alguns minutos todas as formigas usam a mesma rota em uma fila única.
Como os pesquisadores conseguiram
modelar esse processo?
Algoritmos que aprendem, na verdade tecnicamente
e de forma simples:
- Ø A partir uma solução local o modelo cria uma família de algoritmos que ao incorporar rotas próximas, introduz pequenas melhoras, gerando outras melhores soluções locais e vai expandindo até que se tenha a melhor solução global do grafo (Grafos são representações gráficas para a rede (pontos/vértices), para conhecer mais veja na literatura teoria dos Grafos).
- Ø Algoritmos prontos e testados são sistematizados e computadorizados; assim a solução pode ser rodada em ambientes mais complexos e grafos muito grandes.
- Ø A solução final, conceitualmente não é a solução ótima, porque a ferramenta não é otimizante, mas busca a melhor solução viável (nem sempre a solução conceitualmente ótima é factível) para problema proposto considerando-se as restrições e os processos dinâmicos envolvidos.
- Ø O método, no entanto, é muito eficiente e bastante mais simples do que ferramentas complexas como algoritmos genéticos; por outro bastante aderente às situações reais por aceitar modelagem de restrições dinâmicas.
Esse texto não tem como objetivo trazer
o aprofundamento necessário para esgotar o conceito, ou preparar o leitor para
sua aplicação; mas mostrar que otimizar é possível e é preciso!
Se as formigas podem, a gente
consegue!!!
Um abraço e um obrigado ao
improvável Leitor
Para
saber um pouco mais, dentre muitos, seguem 2 links: