Análise comparativa de algoritmos meta-heurísticos na solução de posicionamento de UAV-BS

dc.contributor.advisor1CARDOSO, Diego Lisboa
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0507944343674734
dc.contributor.advisor1ORCIDhttps://orcid.org/0000-0002-5971-3668
dc.contributor.memberGONÇALVES, Glauco Estácio
dc.contributor.memberCARVALHO, Tassio Costa de
dc.contributor.member1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6157118581200722
dc.contributor.member1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4772364162256162
dc.contributor.member1ORCIDhttps://orcid.org/0000-0003-1341-5339
dc.contributor.member1ORCID******
dc.creatorMORAES, Davi Ketley Sousa
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/5360755122526030
dc.creator.ORCID******
dc.date.accessioned2026-02-03T15:42:31Z
dc.date.available2026-02-03T15:42:31Z
dc.date.issued2025-06-12
dc.description.abstractIn natural disaster scenarios, communication infrastructure is often compromised, hindering rescue and support operations. In this context, Unmanned Aerial Vehicles (UAVs), acting as Base Stations (UAV-BS), emerge as a promising alternative to restore connectivity. Although several studies investigate metaheuristic algorithms for optimizing UAV positioning, many rely on idealized conditions and overlook the random distribution of users typical of emergency situations. This study presents a comparative analysis of five metaheuristic algorithms: Genetic Algorithm (GA), Particle Swarm Optimization (PSO), Artificial Bee Colony (ABC), Ant Colony Optimization (ACO), and Teaching-Learning-Based Optimization (TLBO). The comparison considers key performance metrics such as user coverage, throughput, execution time, and signal quality. Statistical tests revealed significant differences among the algorithms. PSO and TLBO achieved the best overall performance, while ACO delivered the weakest results in terms of coverage and execution time. TLBO proved to be the most balanced approach, whereas PSO stood out in scenarios that prioritize reducing the number of UAVs. The findings provide valuable insights to support more effective decision-making in emergency mobile network deployments.
dc.description.resumoEm desastres naturais, a infraestrutura de comunicação costuma ser comprometida, dificultando ações de resgate e suporte. Nesse cenário, Veículos Aéreos Não Tripulados (UAV), atuando como Estações Base (UAV-BS), surgem como alternativa promissora para restabelecer a conectividade. Embora diversos estudos explorem algoritmos meta-heurísticos para otimizar o posicionamento desses UAVs, muitos utilizam cenários idealizados, ignorando a distribuição aleatória de usuários típica de situações emergenciais. Este trabalho realiza uma análise comparativa entre cinco algoritmos meta-heurísticos: Algoritmo Genético (AG), Enxame de Partículas (PSO), Colônia de Abelhas (ABC), Colônia de Formigas (ACO) e Ensino-Aprendizagem (TLBO), considerando métricas como cobertura de usuários, vazão, tempo de execução e qualidade do sinal. Os testes estatísticos indicaram diferenças significativas entre os métodos. O PSO e o TLBO obtiveram os melhores desempenhos gerais, enquanto o ACO teve o pior resultado em cobertura e tempo. O TLBO se mostrou o mais equilibrado, mas o PSO foi superior em cenários que priorizam economia no número de UAVs. O estudo oferece subsídios para decisões mais eficazes em redes móveis emergenciais.
dc.identifier.citationMORAES, Davi Ketley Sousa. Análise comparativa de algoritmos meta-heurísticos na solução de posicionamento de UAV-BS. Orientador:Diego Lisboa Cardoso. 2025. 99 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufpa.br/handle/2011/17933. Acesso em:.
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufpa.br/handle/2011/17933
dc.languageporpt_BR
dc.language.isopt
dc.publisherUniversidade Federal do Parápt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentInstituto de Tecnologiapt_BR
dc.publisher.initialsUFPApt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétricapt_BR
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.source.uriDisponível na internet via correio eletrônico: bibliotecaitec@ufpa.br
dc.subjectUAV-BS
dc.subjectMeta-heurísticas
dc.subjectPosicionamento
dc.subjectOtimização
dc.subjectUAV-BS
dc.subjectMeta-heuristicsv
dc.subjectPositioning
dc.subjectOptimization
dc.subject.areadeconcentracaoCOMPUTAÇÃO APLICADA
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
dc.subject.linhadepesquisaREDES E SISTEMAS DISTRIBUÍDOS
dc.titleAnálise comparativa de algoritmos meta-heurísticos na solução de posicionamento de UAV-BS
dc.typeDissertação

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