Avaliação da confiabilidade de redes de fluxo multiestado e algumas aplicações

Resumo

Redes de fluxo multiestado (RFM) fornecem uma estrutura poderosa para compreender e modelar sistemas complexos com múltiplos estados e transições. As RFMs são usados para modelar uma ampla gama de problemas do mundo real em vários campos, incluindo epidemiologia (modelagem de progressão de doenças), engenharia (análise de confiabilidade), finanças (modelagem de risco de crédito), negócios (análise do comportamento do cliente) e muito mais. O problema da avaliação da confiabilidade das RFMs é essencial para garantir a segurança, disponibilidade e eficiência de sistemas complexos, tornando este problema cada vez mais atraente nas últimas décadas. Ele identifica componentes e estados críticos em uma rede, permitindo que as organizações implementem estratégias econômicas de manutenção e reparo. RFMs confiáveis sustentam o funcionamento contínuo de serviços e indústrias essenciais, como os cuidados de saúde, as finanças e as telecomunicações, que dependem de um desempenho consistente da rede para fornecer serviços ininterruptos, mantendo assim a estabilidade econômica. Vários pesquisadores em todo o mundo têm trabalhado nesta área de pesquisa nas últimas décadas. No entanto, a investigação continua, pois os problemas relacionados são NP-difíceis. Este projeto visa introduzir técnicas e abordagens exatas e de aproximação para resolver os problemas de confiabilidade de rede descritos na proposta. Isso é feito empregando teoria dos grafos e propriedades do fluxo de rede, ferramentas fundamentais na resolução destes problemas. Além dos seus objectivos principais, esta proposta de pesquisa procura aproveitar as conclusões derivadas do projeto para melhorar as soluções existentes e para avaliar a confiabilidade de sistemas do mundo real, incluindo sistemas de transmissão e distribuição de energia e redes de comunicação. Além disso, nossas novas metodologias serão implementadas em linguagens de programação de alto nível, como C e Java. Estas implementações facilitarão análises comparativas com as abordagens já existentes na literatura. Adicionalmente, este trabalho pretende estabelecer uma base para o desenvolvimento de potenciais simuladores para avaliação da confiabilidade de RFMs. (AU)