Otimização e Simulação para Apoio à Decisão
[Brevemente]
Descrição da Oportunidade
A bolsa insere-se no projeto DFence – Cercas Virtuais Dinâmicas, que visa a definição autónoma dos limites de cercas virtuais para o pastoreio extensivo, com base em visão por computador, modelos de previsão e planeamento. O trabalho tem como objetivo investigar, desenvolver e validar o módulo de planeamento, simulação e otimização da utilização das pastagens do Sistema Integrado de Apoio à Decisão do projeto. Este módulo deverá gerar planos de pastoreio acionáveis que i) impeçam a sobre- e a subutilização das pastagens, ii) garantam que os animais pastam nas áreas mais adequadas e iii) assegurem práticas sustentáveis de gestão, servindo de base à definição dinâmica das cercas virtuais. Serão estudados e desenvolvidos modelos de otimização baseados em métodos exatos (e.g. programação linear inteira mista) e aproximados (e.g. meta-heurísticas, algoritmos evolutivos, otimização multiobjetivo), bem como modelos de simulação baseados em agentes e de eventos discretos. A simulação permitirá analisar a incerteza (meteorologia, fatores externos, comportamento animal) e a variabilidade (disponibilidade e regeneração da biomassa, consumo por animal) do sistema, e avaliar o desempenho dos planos e das previsões num ambiente estocástico tão próximo quanto possível da realidade. O módulo terá como entradas o histórico de dados de sensores e de telemetria, atributos de terreno e de vegetação extraídos de imagem e as previsões do estado das pastagens produzidas noutras tarefas do projeto. Para além do desenvolvimento do módulo de planeamento, o(a) bolseiro(a) será responsável pela integração deste módulo com a pipeline de processamento de dados já existente, e pela manutenção evolutiva da mesma, fechando o ciclo dados–previsão–simulação–otimização–decisão. Especificamente, as principais atividades a desenvolver pelo(a) bolseiro(a) são: • Estudar o estado da arte em planeamento e otimização do pastoreio, simulação baseada em agentes e de eventos discretos aplicada a sistemas agropecuários, otimização sob incerteza, abordagens de simulação-otimização e cercas virtuais. • Formalizar o problema de planeamento da utilização das pastagens (variáveis de decisão; restrições espaciais, hídricas, topográficas e de bem-estar animal; objetivos de produtividade, sustentabilidade ecológica e bem-estar), em articulação com os parceiros do consórcio. • Desenvolver e comparar modelos de otimização exatos e aproximados, incluindo formulações multiobjetivo, para a geração de planos de pastoreio e de configurações de cercas virtuais. • Evoluir os modelos de simulação baseados em agentes e de eventos discretos, incorporando incerteza e variabilidade, e utilizá-los para avaliar a robustez dos planos e o acerto dos métodos de previsão e otimização em ambiente estocástico. • Integrar o módulo de planeamento com a pipeline de dados, automatizando a geração de cenários e configurações de simulação a partir dos produtos de dados e o consumo das previsões e dos atributos derivados de imagem. • Manter e evoluir a pipeline de dados: incorporar novas fontes e versões de dados (e.g. telemetria dos colares GPS), atualizar workflows, produtos e contratos de dados de forma aditiva e versionada, monitorizar a qualidade dos dados e melhorar o desempenho do processamento. • Calibrar e validar os modelos com dados reais de telemetria e de campo, à medida que fiquem disponíveis, e com o conhecimento especializado dos parceiros do projeto. • Sistematizar os resultados do trabalho, produzindo documentação técnica, relatórios e, sempre que aplicável, contributos científicos sob a forma de artigos, datasets ou software reutilizável. A componente de formação incluirá a integração do(a) bolseiro(a) numa equipa de investigação multidisciplinar, a formação em ferramentas de otimização, simulação e engenharia de dados, e a participação em reuniões técnicas do consórcio e em atividades de divulgação científica.
Habilitações Académicas
Licenciado(a) em Engenharia Informática, Engenharia e Gestão Industrial, Sistemas de Informação ou área afim.
Requisitos Mínimos
Média de licenciatura superior a 13.
Fatores de Preferência
- Domínio da língua portuguesa e inglesa (falado e escrito). - Experiência no desenvolvimento e manutenção de pipelines de dados (e.g. Python, SQL, orquestração de workflows, formatos de dados analíticos). - Experiência em modelação de otimização (programação matemática e/ou meta-heurísticas) e/ou em simulação baseada em agentes ou de eventos discretos. - Experiência no processamento de dados geoespaciais (vetoriais e raster). - Inscrição em mestrado em área relevante.
Período de candidatura
Desde 22 Oct 2026 a 04 Nov 2026
[Brevemente]
Centro
Engenharia de Sistemas e Gestão Industrial