Avaliação do AGE-MOEA e SPEA2 no contexto de otimização multiobjetivo de redes hidráulicas

Abstract

O dimensionamento ótimo de redes de distribuição de água (RDA) é um problema clássico de otimização multiobjetivo que envolve a busca por configurações hidráulicas que equilibrem custo e resiliência. Este trabalho apresenta a aplicação e análise comparativa de duas abordagens evolutivas contemporâneas - o AGE-MOEA (Approximation-Guided Evolutionary Algorithm) e o SPEA2 (Strength Pareto Evolutionary Algorithm 2) - integradas a simuladores hidráulicos em Python com o objetivo de aprimorar a eficiência e a qualidade das soluções obtidas. A metodologia compreendeu a modelagem da rede de Alperovitz e Shamir, a implementação dos algoritmos utilizando a biblioteca DEAP, e a integração com o simulador WNTR para avaliação de desempenho hidráulico. Os resultados preliminares indicam que o AGE-MOEA obteve melhor convergência, medida pela métrica de hipervolume, enquanto o SPEA2 apresentou maior diversidade de soluções ao longo da fronteira de Pareto. Ambos os métodos atenderam às restrições hidráulicas e mostraram potencial mas falharam em superar algoritmos clássicos como a NSGA-II, em termos de qualidade de soluções para redes de maior complexidade. O estudo contribuiu para o avanço das metodologias de otimização multiobjetivo aplicadas à engenharia de recursos hídricos, destacando o papel da integração entre simulação e inteligência computacional na busca por sistemas de abastecimento mais eficientes e resilientes.