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Disciplina Investigação Operacional

  • Apresentação

    Apresentação

    A unidade curricular de Investigação Operacional insere-se na formação científica e técnica do 2.º ano da licenciatura, proporcionando aos estudantes conhecimentos e competências na modelação, análise e resolução de problemas complexos de apoio à decisão. O seu âmbito abrange o desenvolvimento e aplicação de métodos quantitativos de otimização, programação linear e inteira, teoria das redes, gestão de recursos e apoio multicritério à decisão, com aplicação em áreas como a engenharia, a logística, a produção, a energia, os transportes e os serviços. A unidade curricular desempenha um papel fundamental no ciclo de estudos, ao desenvolver o raciocínio analítico, a capacidade de formular modelos matemáticos e a utilização de ferramentas computacionais para suportar decisões eficientes e fundamentadas em contextos reais, constituindo uma base essencial para unidades curriculares mais avançadas e para a prática profissional do engenheiro.
  • Conteúdos Programáticos

    Conteúdos Programáticos

    Descrição dos conteúdos Introdução à Investigação Operacional Histórico, definição e aplicação da IO em Engenharia Eletrotécnica e Sistemas de Energia. Programação Linear Formulação de problemas; Método Simplex; Dualidade; Análise de Sensibilidade. Conceitos introdutórios à Programação Não Linear Conceitos básicos; Métodos de otimização para funções não lineares. Teoria de Filas e Simulação Modelos de filas; Simulação de eventos discretos; Aplicações em projetos de infraestruturas. Análise de Decisão Conceitos introdutórios às Árvores de decisão; Análise de risco e incerteza; Teoria dos jogos. Otimização em Redes de Transportes Fluxo em redes; Problemas de roteamento; Algoritmos específicos para problemas de transportes. Aplicações de Software em IO Uso de ferramentas computacionais para resolução de problemas práticos.
  • Objetivos

    Objetivos

    Os principais objetivos de aprendizagem desta unidade curricular incluem o desenvolvimento de competências analíticas e de modelação matemática aplicadas à otimização de processos na área de energia. No final do curso, os estudantes deverão ser capazes de: Compreender e aplicar corretamente métodos de otimização, como programação linear e não linear, em problemas típicos de engenharia, focados em engenharia eletrotécnica. Utilizar técnicas de análise de decisão em condições de incerteza, como a teoria de filas e simulação, para resolver problemas complexos de engenharia. Desenvolver modelos matemáticos para a otimização de recursos energéticos, logística e redes de transportes. Implementar algoritmos e utilizar software específico de Investigação Operacional para apoiar a tomada de decisões aplicando analise de sensibilidade. Analisar e interpretar os resultados obtidos, avaliando a viabilidade das soluções propostas sob diferentes critérios de desempenho.
  • Metodologias de ensino

    Metodologias de ensino

    As seguintes abordagens serão seguidas: Para promover uma aprendizagem ativa e eficaz, serão adotadas metodologias inovadoras como: Aprendizagem Baseada em Projetos (PBL): Os estudantes trabalharão em problemas reais de engenharia eletrotécnica e sistemas de energia, aplicando os conceitos de IO para desenvolver soluções otimizadas. Simulações Computacionais: Utilização de software específico para modelar e simular cenários de engenharia, permitindo a visualização e análise de diferentes alternativas de solução. Gamificação: Introdução de elementos de jogos, como desafios e competições, para estimular a participação e o envolvimento dos estudantes. Estudos de Caso: Análise de casos reais e discussões em grupo para promover o pensamento crítico e a aplicação prática dos conceitos teóricos. Avaliação Formativa: Serão feitas avaliações contínuas e feedback regular para acompanhar o progresso dos alunos e ajustar a abordagem de ensino conforme necessário.
  • Bibliografia principal

    Bibliografia principal

    Frederick S. Hillier, Gerald J. Lieberman; Introduction to operations research. ISBN: 0-07-118163-6  
  • Avaliação

    Avaliação

    Descrição dos instrumentos de avaliação (individuais e de grupo) ¿ testes, trabalhos práticos, relatórios, projetos... respetivas datas de entrega/apresentação... e ponderação na nota final.

    Exemplo:

    Descrição

    Data limite

    Ponderação

    Teste de avaliação

    dd-mm-yyyy

    60%

    Apresentação e trabalho prático

    dd-mm-yyyy

    35%

    Participação nas aulas

    dd-mm-yyyy

    5%

     

    Adicionalmente poderão ser incluídas informações gerais, como por exemplo, referência ao tipo de acompanhamento a prestar ao estudante na realização dos trabalhos; referências bibliográficas e websites úteis; indicações para a redação de trabalho escrito...

     

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