Algoritmos de aproximaciones externas para resolver problemas semi-infinitos de contaminación ambiental
DOI:
https://doi.org/10.17981/ingecuc.14.1.2018.02Palabras clave:
Programación semi-infinita, programación estocástica, polución, algoritmos de aproximaciones externas, normas de contaminaciónResumen
Introducción: Los enfoques tradicionales de gestión de la estimación integral de una función general no resuelven el problema de cumplir con las restricciones en cada punto del dominio. Esto se logra mediante una formulación semi-infinita del problema, en la que existen grandes posibilidades para modelar muchas situaciones prácticas de la ecología industrial. Algunos de ellos se presentan en este documento.
Objetivo: Basándose en estudios detallados ([1]-[3]) el propósito de este artículo es examinarlos y contribuir a difundir las aplicaciones de la programación semi-infinita (SIP) en la solución de problemas de control de contaminación ambiental.
Metodología: Para su solución numérica se aplica el algoritmo estocástico de aproximaciones externas. Los experimentos se realizan en MATLAB.
Resultados: Se presentan tres modelos, uno de ellos optimiza la potencia de emisiones de contaminación por fuentes de contaminación teniendo en cuenta el área de ambiente. Segundo, optimiza la potencia de fuentes de polución con sus desplazamientos causado por el viento y el último optimiza la polución en áreas 3D entre un grupo de contaminantes y un grupo de purificadores.
Conclusiones: El problema de optimización de emisiones de las fuentes de contaminación teniendo en cuenta el área y sus desplazamientos por causa del viento puede ser modelado y resuelto como un problema de optimización semi-infinita. El criterio de parada del método utilizado no requiere solución de un problema adicional como normalmente sucede en este tipo de programación.
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Citas
V.V. Fedosov and A. Fedossova, “Semi-infinite model limits emissions of enterprises in áreas with a mix landscapes” Jour. of Comp. & Inform. Tecnolog., vol. 86, no. 8, pp. 14-22, 2011.
V.V. Fedosov and A. Fedossova, “Simulation control and limit industrial emissions in the presence of winds displacement”, Jour. of Comp. & Inform. Tecnolog., vol. 87, no. 9, pp. 29-35, 2011.
V.V. Fedosov and A. Fedossova, “Numerical optimization of pollution in 3D área by groups of sources”, Nanoengineering, vol. 7, no. 37, pp. 43-48, 2014.
M. Lopez and G. Still, “Semi-infinite programming,” Eur. J. Oper. Res., vol. 180, pp. 491-518, 2007. https://doi.org/10.1016/j.ejor.2006.08.045
S. K. Zavriev, N.N. Novikova, and A.V., Fedossova, “Stochastic algorithm for solution of convex semi-infinite programming problem with equality and inequality constraints,” Vestnik Mosc. Univer., ser. 15, no. 4, pp. 30-35, 2000.
I. Vaz and E. C. Ferreira, “Air pollution control with sem-iinfinite program,” Appl. Mathem. Model., vol. 33, pp. 1957-1969, 2009. https://doi.org/10.1016/j.apm.2008.05.008
A. Fuduli, M. Gaudioso, G. Giallombardo, and G. Miglionico, “ A partially inexact bundle method for convex semi-infinite minmax problems,” Commun. in Nonlin. Sc.and Numer. Simulation, vol. 21, no. 1, pp. 172-180, 2015. https://doi.org/10.1016/j.cnsns.2014.07.033
A. V. Fedossova, V.V. Kafarov, and D.P. Mahecha Bohórquez, “Solución Numérica del Problema de Control de Contaminación del Aire,” Colom. J. Comp., no. 4, pp. 21- 28, 2003.
Y. V. Volkov and S.K. Zavriev, “A general stochastic outer approximations method,” SIAM J. Control Optim., vol. 35, pp. 1387-1421, 1997. https://doi.org/10.1137/S0363012994263202
A. Gómez Gómez, “Minimización de costos del control de contaminación del aire en un espacio tridimensional”, M.S. thesis, Math. Dept., Univ. Nac. De Colombia, Bogotá, Colombia, 2013.
A Gomez, A Fedossova, R. A. Britto, “A numerical solution for the air pollution control problem in 3D”, DYNA, vol. 84, no. 200, pp. 342-350, 2017. https://doi.org/10.15446/dyna.v84n200.53883
F. Fang, T. Zhang, D. Pavlidis, C.C. Pain, A.G. Buchan, and I.M. Navon, “Reduced order modelling of an unstructured mesh air pollution model and application in 2D/3D urban street canyons,” Atmosph. Environ., vol. 96, pp. 96-106, 2014. https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2014.07.021
M. Fallah Shorshani, M. André, C. Bonhomme, and C. Seigneur, “Modelling chain for the effect of road traffic on air and water quality: Techniques, current status and future prospects,” Environ. Modelling & Software, vol. 64, pp. 102-123, 2015. https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2014.11.020
V. V. Fedosov, A. Fedossova, “Optimización de emisiones de la red de carreteras de infraestructura urbana”, Ing. Ind., vol.38, no. 2, pp. 143-153, 2017.
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