Estudo e aplicação de algoritmos de otimização em problemas de engenharia

Resumo

A otimização é uma área fundamental da engenharia, pois possibilita identificar soluções mais eficientes, econômicas e adequadas às restrições impostas pelos sistemas reais. Diante da crescente complexidade dos problemas enfrentados na prática, torna-se necessário não apenas compreender a teoria por trás dos métodos de otimização, mas também desenvolver ferramentas que aproximem esse conhecimento da aplicação prática. Nesse contexto, este trabalho se justifica pela relevância de apresentar diferentes técnicas de otimização de forma integrada, demonstrando sua aplicabilidade em situações reais e propondo um recurso computacional que favorece o aprendizado e a experimentação. O objetivo principal da pesquisa foi estudar e aplicar algoritmos de otimização em problemas de engenharia, abordando tanto fundamentos teóricos quanto métodos práticos de resolução. Especificamente, buscou-se compreender as classificações dos problemas de otimização, explorar técnicas tradicionais de solução, como o método geométrico para programação linear, aplicar métodos computacionais com a linguagem Python e a biblioteca SciPy, além de discutir a programação quadrática com destaque para o método dos mínimos quadrados, bastante difundido em estatística e aprendizado de máquina. Outro objetivo importante foi implementar um aplicativo desktop que reunisse essas aplicações de forma acessível, permitindo ao usuário interagir com diferentes métodos, inserir dados e analisar resultados.