Valutazione sperimentale di formulazioni DCOP per problemi di gestione dell'energia

In recent years, the issue of energy sustainability is taking great interest in the world, and technologies that support their implementation are gaining a significant scientific importance. This thesis is related to the use of multiagent systems (MAS) to face energy management problems. In particular, the objective of this work is to evaluate experimentally the applicability of DCOPs (Distributed Constraint Optimization Problem) to energy management problems in the domestic environment, where the appliances are represented by intelligent agents that communicate between them in order to optimize the use of available power, minimizing the costs for the end user, and ensuring thereby benefits for the entire electrical network. In this thesis are shown several DCOP formulations developed to address the mentioned application problem, for each one evaluating the advantages in terms of expressiveness of the model, the problems due to their complexity, and the experimental results obtained by using different known resolution algorithms.

Negli ultimi anni il tema della sostenibilità dell’energia sta catturando grande interesse a livello mondiale, e le tecnologie che ne supportano la realizzazione stanno acquisendo una rilevanza scientifica notevole. Questa tesi si colloca nell’ambito dell’utilizzo dei sistemi multiagente (MAS) per il problema della gestione della domanda di energia elettrica. In particolare, lo scopo di questa tesi è di valutare in maniera sperimentale l’applicabilità della formulazione DCOP (Distributed Constraint Optimization Problem) a problemi di gestione dell’energia elettrica in ambito domestico, dove gli elettrodomestici sono rappresentati da agenti intelligenti che comunicano fra loro al fine di ottimizzare l’utilizzo della potenza disponibile, minimizzando i costi in bolletta per l’utente finale, e garantendo di conseguenza benefici per l’intera rete elettrica. In questa tesi sono mostrate diverse formulazioni DCOP sviluppate per affrontare il problema applicativo menzionato, valutando per ciascuna di esse i vantaggi in termini di espressività del modello, i problemi dovuti alla sua complessità, e i risultati sperimentali ottenuti utilizzando diversi algoritmi di risoluzione noti.