Complex problem structuring in support of agent-based modeling
Data
2022-12-07
Autores
Malere, João Pedro Pinheiro 
Tipo
Tese de doutorado
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Resumo
A manutenção de aeronaves é um sistema complexo e há uma tendência de mudança das manutenções pré-determinadas para a Manutenção baseada na Condição (MBC). O uso de modelagem e simulação pode ser uma alternativa nesse cenário onde há a necessidade de suporte a decisão para aspectos que vão do estratégico ao operacional. A Modelagem baseada em Agentes (MBA), que é uma abordagem de modelagem botttom-up centrada em agentes, pode ser usada para a simulação de sistemas complexos. No entanto, dado o cenário de manutenção aeronáutica com múltiplos interessados, diferentes perspectivas, aspectos intangíveis e incertezas relevantes, o entendimento da situação para a qual o modelo será desenvolvido representa um desafio. Métodos de Estruturação de Problemas (MEPs) podem aprimorar o engajamento dos interessados assim como prover uma visão mais clara do problema para o qual o modelo será desenvolvido. Este trabalho propõe uma multimetodologia para a MBA suportada através de MEPs para uma aplicação na MBC de aeronaves. A multimetodologia foi testada em um estudo de caso real e os resultados mostram que o modelo multimetodológico proposto auxilia no engajamento dos interessados assim como na definição dos objetivos e das fronteiras do modelo baseado em agentes.
The aircraft maintenance is a complex system and there is a trend for shifting from predetermined maintenance to Condition-based Maintenance (CBM). The use of modeling and simulation is an alternative in this scenario where there is a need for decision support from strategic to operational aspects. Agent-based Modeling (ABM), that is a bottom-up modeling approach centered in agents, can be used in the simulation of complex systems. However, given a situation with multiple stakeholders, multiple perspectives, intangible aspects and relevant uncertainties, the proper understanding of the problematic situation represents a challenge. Problem Structuring Methods (PSMs) improve the stakeholders engagement and also provide a clearer vision of the problem that the model will address. This work proposes a multimethodology for developing ABM with the support of PSMs for an aircraft CBM application. The proposed multimethodology is tested in a real use case and the results show that it can improve the stakeholders engagement and the definition of the goals and boundaries of the ABM model.
The aircraft maintenance is a complex system and there is a trend for shifting from predetermined maintenance to Condition-based Maintenance (CBM). The use of modeling and simulation is an alternative in this scenario where there is a need for decision support from strategic to operational aspects. Agent-based Modeling (ABM), that is a bottom-up modeling approach centered in agents, can be used in the simulation of complex systems. However, given a situation with multiple stakeholders, multiple perspectives, intangible aspects and relevant uncertainties, the proper understanding of the problematic situation represents a challenge. Problem Structuring Methods (PSMs) improve the stakeholders engagement and also provide a clearer vision of the problem that the model will address. This work proposes a multimethodology for developing ABM with the support of PSMs for an aircraft CBM application. The proposed multimethodology is tested in a real use case and the results show that it can improve the stakeholders engagement and the definition of the goals and boundaries of the ABM model.