Metaheurísticas para Resolver Problemas Globais e de Otimização em Engenharia: Revisão, Aplicações, Questões em Aberto e Desafios

Resumo Os maiores e mais rápidos avanços no mundo da computação hoje exigem que os pesquisadores desenvolvam novas técnicas de resolução de problemas capazes de fornecer uma solução global ótima considerando um conjunto de aspectos e restrições. Devido à superioridade dos Algoritmos Metaheurísticos (AMs) na resolução de diferentes classes de problemas e na obtenção de resultados promissores, os AMs precisam ser estudados. Existem numerosos estudos sobre algoritmos AMs em diferentes campos, mas neste estudo, uma revisão abrangente dos AMs, sua natureza, tipos, aplicações e questões em aberto é apresentada em detalhe. Especificamente, introduzimos as vantagens das metaheurísticas sobre outras técnicas. Para obter uma visão completa sobre os AMs, diferentes classificações baseadas em diferentes aspectos (ou seja, fonte de inspiração, número de agentes de busca, mecanismos de atualização seguidos pelos agentes de busca para atualizar suas posições e o número de parâmetros primários dos algoritmos) são apresentadas em detalhe, juntamente com os problemas de otimização, incluindo tanto a estrutura quanto os diferentes tipos. A área de aplicação ocupa muito espaço em pesquisas; portanto, neste estudo, são apresentadas as aplicações mais amplamente utilizadas dos AMs. Finalmente, um grande esforço desta pesquisa é direcionado para discutir as diferentes questões abertas e desafios dos AMs, que ajudam os futuros pesquisadores a conhecer as direções futuras deste campo ativo. No geral, este estudo ajuda os pesquisadores existentes a entender as informações básicas do campo das metaheurísticas, além de direcionar os iniciantes para as áreas e problemas ativos que precisam ser abordados no futuro.