PESQUISA OPERACIONAL E SISTEMAS DE APOIO À DECISÃO (SAD)

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1 PESQUISA OPERACIONAL E SISTEMAS DE APOIO À DECISÃO (SAD) CC Marcos Santos Licenciado e Esp. Em Matemática - UFF MSc. Pesquisa Operacional COPPE/UFRJ Doutorando em Modelagem Matemática no Apoio à Decisão - UFF

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3 OBJETIVOS - Conhecer um pouco da P.O.; - Saber o que o CASNAV faz; - Saber o que é um SAD e como ele pode auxiliar à decisão de um Comandante. 3

4 Só há duas maneiras de fazer um sistema trabalhar mais e melhor... Método Terry Tate 4

5 PESQUISA OPERACIONAL (PO) É um ramo da matemática aplicada voltado para a resolução de problemas reais, tendo como foco o apoio à tomada de decisões. Para tanto, aplica conceitos e métodos de várias áreas de conhecimento. 5

6 Nada é mais difícil, e portanto mais precioso, do que ser capaz de tomar decisões. (adequadas). 6

7 Albert Einstein was once asked if he had one hour to save the world, how would he spend the hour? He is reputed to have said, I would spend 55 minutes defining the problem and then only five minutes solving it. 7

8 CONCEITOS IMPORTANTES Sistema: é um conjunto de elementos interdependentes que interagem com objetivos comuns formando um todo, cujo resultado é maior do que o resultado que as unidades poderiam ter se funcionassem independentemente. 8

9 VISÃO SISTÊMICA Para um Comandante ser capaz de tomar as melhores decisões, ele precisa ser capaz de ver o problema sob múltiplas perspectivas. Saber ouvir combater a natural ansiedade. 9

10 CONCEITUAÇÃO: REFERÊNCIA EMA-333 AVALIAÇÃO OPERACIONAL (AO): A AO consiste no conjunto de procedimentos necessários para o fornecimento de subsídios ou elementos de informação, em sua maioria quantitativos, que possam auxiliar no processo de tomada de decisões quanto à obtenção, ao emprego, ao apoio logístico e às modificações do sistema avaliado. A AO procura estimar a eficácia e a adequabilidade operacional do sistema através de experimentos controlados, onde se busca o maior realismo possível. 10

11 CONCEITOS IMPORTANTES Apoio Logístico: ação de prever e prover o atendimento às necessidades logísticas dos sistemas, com o propósito de mantê-los em condições que lhes permitam cumprir suas finalidades. SCM Disponibilidade: probabilidade do sistema estar pronto para operar, dentro de suas especificações, quando dele se precisar. 11

12 CONCEITOS IMPORTANTES Simulação: é uma técnica de utilização de amostras estatísticas controladas que, utilizadas em conjunto com um modelo, conduz à obtenção de respostas para problemas probabilísticos complexos. Eficácia Operacional: é a capacidade do sistema de cumprir efetivamente a função para o qual foi projetado. 12

13 CONCEITOS IMPORTANTES Medida de Eficácia Operacional (MEO): é uma medida, quantificável, que procura representar o grau com que dado sistema, em condições de operação tão reais quanto possível, atinge sua finalidade. A MEO permite quantificar aspectos pertinentes a requisitos operacionais específicos. 13

14 MEDIDA DE EFICÁCIA OPERACIONAL 14

15 CONCEITOS IMPORTANTES Modelo: é uma representação simplificada da realidade, destinada a facilitar o entendimento e, consequentemente, a manipulação de um fenômeno complexo. All models are wrong, some models are quite useful (Edward W. Deming) 15

16 O PROCESSO DE MODELAGEM 16

17 CONCEITOS IMPORTANTES Validação: é verificar se os modelos matemáticos aderem à realidade por meio de séries históricas. 17

18 PROPÓSITOS DA PO Aperfeiçoamento do apoio logístico; Aferir o desempenho operacional, visando o alcance da máxima performance; Fundamentar a decisão sobre a aquisição de um determinado sistema ou a sua seleção, dentre vários possíveis; e Reduzir os riscos de um projeto. 18

19 OTIMIZAÇÃO MÁXIMO OTIMIZAÇÃO MÍNIMO MAIS MENOS 19

20 OTIMIZAÇÃO Os fundamentos da procura de máximos e mínimos são conhecidos desde o século XVI. Uma boa decisão só pode ser tomada conhecendo as soluções ótimas e subótimas apresentadas de maneira hierarquizada. 20

21 MANAGEMENT SCIENCE Privilegia o raciocínio lógico baseado na aplicação de recursos matemáticos na análise de problemas de administração de recursos. É comum atribuir-se a Frederick Taylor, um obstinado pela eficiência, pelo combate ao desperdício e pelo melhor uso dos recursos produtivos, que em 1911 publicou o livro Princípios de Administração Científica, o marco inicial da Ciência da Gestão. 21

22 A PO NA II GUERRA MUNDIAL As aplicações práticas da otimização foram desenvolvidas durante a Segunda Guerra Mundial ( ). 22

23 A PO NA II GUERRA MUNDIAL Durante a Segunda Guerra Mundial, os grupos originais de PO usavam o pensamento imaginativo para resolver problemas que envolviam homens, máquinas, materiais e dinheiro. Alguns exemplos de problemas de elevada complexidade: - Como fazer uso eficiente da então recente tecnologia do radar; - Como reduzir o número de navios afundados por submarinos alemães; - Como maximizar o uso das esquadrilhas; e - Como maximizar a acurácia dos bombardeiros. 23

24 A PO NA II GUERRA MUNDIAL 24

25 MIGRAÇÃO DA PO PARA OUTROS SETORES Com o término das hostilidades em 1945, a PO teve seus horizontes ampliados. Muitos dos grupos de investigadores de PO transferiram-se para indústrias que procuravam reerguer-se na economia pós-guerra. Houve a passagem natural para a área de operações comerciais, na qual a administração ganhou um viés sistêmico. Publicado em 1954 pelo Pai da Administração Moderna. 25

26 Etapas para a Resolução de Problemas utilizando a PO Determinação do Problema (objetivo); Determinação das MEO; Elaboração do Modelo; Otimização do modelo; Legitimação do Modelo (validação); Implementação (ou não) da solução. 26

27 Etapas para a Resolução de Problemas utilizando a PO 27

28 DETERMINAÇÃO DO OBJETIVO 28

29 Objetivo: uma questão de percepção O que você vê na figura ao lado? 29

30 Objetivo: uma questão de percepção 30

31 Objetivo: uma questão de percepção Agora que você viu, tente não ver o dálmata 31

32 Objetivo: uma questão de percepção 32

33 TESTE DE ATENÇÃO 33

34 OBJETIVO: CLARO, SUCINTO E COM PRAZO "Eu acredito que esta nação deve comprometer-se em alcançar a meta, antes do final desta década, de pousar um homem na Lua e trazê-lo de volta à Terra em segurança" 34

35 Algumas ferramentas da PO e suas possíveis aplicações 35

36 PROGRAMAÇÃO LINEAR (PL) E PROGRAMAÇÃO INTEIRA (PI) 36

37 TEORIA DAS FILAS - Navios em uma entrada e saída de porto; - Pouso e decolagem de aeronaves em um navio aeródromo. 37

38 GRAFOS Problema do Caixeiro Viajante Problema do Carteiro Chinês 38

39 ESTATÍSTICA POPULAÇÃO AMOSTRA ESTATÍSTICA DESCRITIVA INFERÊNCIA erro CÁLCULO DAS PROBABILIDADES 39

40 BIG DATA, DATA MINING and ANALYTICS O bter O rganizar I ntegrar A nalisar A gir 40

41 METODOLOGIA MULTICRITÉRIO DE APOIO À DECISÃO Preço Qualidade Entrega Fornecedor A Bom Aceitável Demora Fornecedor B Alto Excelente Rápida Fornecedor C Médio Muito Boa Atrasa Decisão: qual fornecedor escolher? 41

42 CRITÉRIO RESTRIÇÃO 42

43 Escolher a ferramenta errada pode prejudicar seus resultados... 43

44 É PRECISO CONHECER A MELHOR FERRAMENTA PARA USAR EM CADA SITUAÇÃO DO MODO MAIS EFICIENTE E EFICAZ! 44

45 VASTA LITERATURA SOBRE O TEMA... 45

46 Alguns filmes interessantes sobre o tema... 46

47 Alguns filmes interessantes sobre o tema... MEO: Sua meta não deve ser comprar jogadores, mas sim vitórias. 47

48 Para um Comandante decidir, é preciso ter... Feeling??? Respaldado em conhecimento técnicos! 48

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50 Missão e Visão Missão Contribuir para o desenvolvimento científico e tecnológico da Marinha do Brasil e do País Visão "Ser reconhecido como referência em prover soluções nas áreas de Tecnologia da Informação, Pesquisa Operacional e Criptologia 50

51 CASNAV Áreas de Atuação Áreas de Interesse De C,T&I (EMA-410 PDCTM) Atuação do CASNAV Divisões do CASNAV-20 Serviços prestados pelo CASNAV (EMA-417 Capacitação OMPS C) PROCESSO DECISÓRIO PESQUISA OPERACIONAL Divisão de Pesquisa Operacional Avaliação Operacional Avaliação de Desempenho Otimização de Sistemas Avaliação de Danos Desenvolvimento de Tática e seus Procedimentos Operativos Apoio à Decisão Divisão de Sistemas Estratégicos e Operativos Sistemas Digitais Operativos Sistemas de Apoio à Decisão Sistemas de Comando e Controle Sistemas de Acompanhamento do Tráfego Marítimo Sistemas de Simulação e Jogos Divisão de Sistemas Administrativos Sistemas Digitais Administrativos Corporativos Sistemas de Gerenciamento Eletrônico de Documentos CIBERNÉTICA TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO Divisão de Criptologia e Segurança de Sistemas Sistemas Criptográficos Análise Criptográfica Avaliação de Segurança de Sistemas Digitais Divisão de Projetos Terceirizados Modelo Gerencial de Terceirização Sistemas de Sistemas Divisão de Modelagem e Simulação Simuladores de jogos estratégicos Simuladores de Treinamento Simuladores de Apoio a projetos Simuladores de Avaliação Operacional Simuladores para desenvolvimento de Tática 51

52 PROJETOS DA DIVISÃO DE PO ERRO NO APONTAMENTO DE TORPEDOS QUANDO O SISTEMA DE DIREÇÃO DE TIRO RECEBE DADOS DO ALVO SUJEITOS AOS ERROS REAIS DOS SENSORES 52

53 PROJETOS DA DIVISÃO DE PO ERRO NO PONTO DE APONTAMENTO DO BOROC QUANDO O SISTEMA DE DIREÇÃO DE TIRO RECEBE DADOS DO ALVO SUJEITOS AOS ERROS REAIS DOS SENSORES 53

54 PROJETOS DA DIVISÃO DE PO AVALIAÇÃO DA EFICÁCIA DE DOUTRINA DE EVASÃO TORPÉDICA EM FUNÇÃO DO COMPORTAMENTO DO SISTEMA DE PERSEGUIÇÃO DO TORPEDO 54

55 PROJETOS DA DIVISÃO DE PO PROBABILIDADE DE DETECÇÃO DE UM SUBMARINO POR SONAR DE HELICÓPTERO EXECUTANDO UM PLANO DE PATRULHA DETERMINADO 55

56 PROJETOS DA DIVISÃO DE PO INTERVALO DE CONFIANÇA PARA SOBRESSALENTES DE MOTOR DE PROPULSÃO EM UMA MISSÃO COM TEMPO DE FUNCIONAMENTO CONHECIDO 56

57 PROJETOS DA DIVISÃO DE PO POLÍTICAS DE PESSOAL EM LONGO PRAZO 57

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59 MODELANDO O PRESENTE, INOVANDO O FUTURO

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