Dissertations / Theses on the topic 'Programación heurística'

Magíster en Gestión de Operaciones<br>Ingeniero Civil Industrial<br>La presente tesis consiste en presentar la resolución del problema de asignación de turnos de trabajadores que tiene una cadena de retail en el rubro farmacéutico. Para ello se dará a conocer la realidad de esta farmacia, donde se detallarán las restricciones, reglas de negocios, número de trabajadores, distintos tipos de contratos, entre otros. La farmacia hoy en día ha visto que en momentos de baja como de alta demanda existe sobre-dotación y sub-dotación de personal, lo cual ha mostrado la necesidad de una herramienta para programar los turnos de forma óptima. El objetivo de esta tesis es la creación de un modelo y algoritmo que permita optimizar y planificar las dotaciones del personal de ventas cumpliendo con la demanda, reglas de negocio y restricciones legales de manera de minimizar los costos dentro de los locales. También se busca encontrar cotas del problema original a través de una metodología de generación columnas para poder medir el rendimiento técnico de la heurística. Los objetivos específicos es encontrar los requerimientos mínimos de personal; determinar el número de personal óptimo; hacer uso más eficiente de la horas, encontrando turnos que permitan distribuir de manera más eficiente el personal diario; generar más contratos de tipo part-time que permitan adecuarse de mejor manera a la demanda, y asignar turnos a trabajadores que no están sujetos a demanda de acuerdo a un criterio definido. Actualmente el sistema está implementado en aproximadamente 100 locales. En la fase de piloto, con 14 locales en funcionamiento, las ventas aumentaron 0,5 %, se redujeron costos de personal en 2,5 %, las horas extras disminuyeron 36 %, y se incrementó las comisiones de los vendedores en 1 %. Entre las mejoras cualitativas encontramos la estandarización de procesos, cumplimiento de la ley vigente, lo cual permite evitar multas, como también una rotación del personal que prohibe que se generen derechos adquiridos de los vendedores. Por otro lado, se demostró que las soluciones de asignación de los turnos están a menos de un 8 % del óptimo.

Magíster en Gestión de Operaciones<br>Ingeniero Civil Industrial<br>Los problemas de ruteo de vehículos, tienen la particularidad de ser simples de expresar, pero complejos de resolver; lo anterior es por las restricciones de integralidad y el crecimiento exponencial de sus posibilidades, a medida que el tamaño del problema aumenta. Es por esto, que es necesario utilizar técnicas de optimización para enfrentar este tipo de problemas, al no poder resolverlo de una manera simple. En este estudio, se resuelve un problema de asignación de cartera de vendedores y ruteo de vehículos periódico, presentado por la empresa ECOLAB S.A. El modelo planteado, incorpora el concepto de equidad en la construcción de las rutas y las carteras, buscando equiparar los tiempos de recorrido, los tiempos ociosos y los beneficios percibidos por cada cartera. La metodología de solución es heurística, la que se compone de una etapa de asignación con conceptos de equidad, la construcción de las rutas y el mejoramiento de estas. El modelo obtenido es testeado frente a instancias generadas aleatoriamente. Además, se resuelve el problema de la empresa, contrastando los datos reales con los de la solución heurística. Se evidencia que, al hacer pequeñas mejoras en cuanto a la asignación de recorridos a los vendedores, es posible disminuir el tiempo de recorrido y el tiempo ocioso. También, disminuyen las desviaciones en los beneficios percibidos por las carteras de clientes. Se obtiene un incremento en el tiempo ocioso (holgura), el cual se produce por una optimización de la planificación de visitas. Todos estos resultados se obtienen en tiempos pequeños, pues la ejecución del programa es rápida. Se obtienen beneficios económicos y cuantificables, a la hora de aplicar lo desarrollado en esta tesis. Se resuelve el problema exacto para instancias menores, mostrando lo costoso en tiempo y recursos que es resolver el problema de esta manera, para aplicaciones que necesitan de numerosas ejecuciones y análisis de sensibilidad. Para las instancias analizadas, los tiempos de resolución van entre los 12 y los 35,000 segundos. Al resolver estas instancias con la heurística propuesta, los gap obtenidos van desde el 0.8 al 7.41 por ciento, con respecto a la solución exacta. Se realiza un caso de estudio con datos de la empresa. La aplicación de la heurística aumenta un 8% el potencial de ventas y un 4% la rentabilidad por día trabajado neto. La contribución de este estudio, es mostrar un enfoque de equidad en la asignación de clientes y construcción de rutas para un área comercial, con el fin de obtener carteras de clientes balanceadas en dinero y tiempos. También contribuye a la empresa a generar soluciones del tipo matemáticas, con el objetivo de prestar un soporte distinto al que se viene utilizando.

El presente trabajo de título tuvo como objetivo el diseño, desarrollo y evaluación de una herramienta que permitiera apoyar la toma de decisiones respecto de la programación de operaciones en cada una de las dos plantas con que actualmente cuenta una compañía siderúrgica. Se buscó de esta forma encontrar la secuencia en que debieran ejecutarse los distintos trabajos mensuales, minimizando los tiempos de producción así como los tiempos de retrasos en las fechas de entrega. La investigación se centró, por razones de tiempo, únicamente en el proceso de laminación de la compañía, que es aquel en donde se le da la forma final a los productos siderúrgicos mediante deformación termomecánica. Esta elección no fue al azar y se tomó considerando el hecho de que dicho proceso es hasta el día de hoy el principal “cuello de botella” y por lo tanto representaba las mayores oportunidades de ganancia. Ahora bien, fue posible demostrar que el problema pertenece a la clase NP-Hard por lo que no se conocen algoritmos capaces de resolverlo en un tiempo polinomial. Como consecuencia, y dado que el tamaño de la instancia es relativamente grande, se hizo necesario incorporar enfoques heurísticos que permitieran obtener resultados suficientemente buenos en un tiempo de computación razonable. Es así como se optó por un algortimo de Búsqueda Tabú. La elección se basó principalmente en los buenos resultados reportados en la literatura para otros problemas de programación de operaciones (Lin y Ying, 2006; Gupta y Smith, 2007 y Valente y Alves, 2008). Gran parte del desempeño de este tipo de heurística depende de dos elementos: la solución inicial y la metodología de generación de vecindades. Es por ello que la estrategia seguida consistió en evaluar un amplio espectro de las técnicas más utilizadas para tales fines, escogiendo finalmente aquella combinación que presentó un mejor desempeño. Los resultados obtenidos muestran que la aplicación de la heurística propuesta a instancias reales permite obtener reducciones importantes en comparación a la situación actual: un 7% promedio en los tiempos de producción y disminuciones promedio del 35% en lo que se refiere a los tiempos de retraso. Por otra parte, se observa una dramática caída del 82% promedio en lo que al tiempo necesario para determinar la programación respecta. Finalmente, cabe destacar que la investigación realizada sugiere también que aún hay espacio para futuras mejoras, por lo que se recomienda dar continuidad al estudio y en lo posible ampliarlo a otros procesos de la cadena productiva.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor<br>Plantea una solución para la programación de sesiones de las comisiones ordinarias del Congreso de la República del Perú utilizando la metaheurística Búsqueda Tabú. El objetivo fundamental del trabajo es minimizar los cruces de horarios que tienen los congresistas por el elevado número de comisiones a las que pertenecen. De esta forma los congresistas evitarán tener que optar por asistir a una u otra sesión cuando dos o más de ellas han sido programadas simultáneamente. Se ha desarrollado un programa computacional, el cual debe reemplazar la forma manual de programar las sesiones minimizando el cruce de horarios de los congresistas. Se han obtenido resultados satisfactorios con esta metaheurística.

El presente documento describe un proyecto de fin de carrera en Ciencias de la Computación. Este proyecto intenta dar solución al problema de generación de horarios académicos en instituciones de nivel superior. La solución se construye con el uso de un algoritmo genético a partir de una población inicial generada por un algoritmo Grasp fase construcción. Se ha tomado como caso de estudio a la facultad de Ciencia e Ingeniera de la Pontificia Universidad Católica del Perú, en la cual se contó con el apoyo del encargado de realizar el horario de la especialidad de ingeniería informática para el respectivo levantamiento de información, con lo cual se consiguió la adaptación de un algoritmo que cumpla con sus restricciones y requerimientos. Para facilitar la búsqueda de esta solución se aplicarán los operadores de selección, casamiento, mutación y etilismo. La calidad de las soluciones, generadas por el algoritmo, se medirá en base a la cantidad de restricciones cumplidas. Para determinar los valores de los parámetros de los algoritmos se realizaron varias ejecuciones con diferentes combinaciones de valores y se optó por la que optimizaba la función objetivo de la solución. Se estima que la duración del proyecto será de un año<br>Tesis

Hoy en día, con el avance progresivo de la tecnología y la introducción de nuevas tecnicas computacionales ha cambiado la forma de trabajar de los medicos. Este es el caso de los andrólogos quienes tienen a su cargo la importante tarea de ayudar a las parejas a tartar problemas en sus sistemas reproductores con la finalidad de permitirles concebir un hijo, para lo que se require en la mayoria de casos un análisis de fertilidad. Actualmente la forma más usada para realizar este análisis es el método de inspección directa el cual es un procedimiento inexacto, subjetivo, no repetible y difícil de enseñar. El análisis de la motilidad espermática es una parte importante en el análisis de fertilidad y al mismo tiempo es un buen ejemplo del problema de seguimiento a múltiples objetos y video vigilancia desde el punto de vista computacional. El presente proyecto de fin de carrera presenta una solución ante la necesidad de realizar un seguimiento a cada una de las células espermáticas, llamado tracking, la solución planteada pone en práctica técnicas de visión computacional y además propone un modelo heurístico basado en dirección de movimiento y distancia euclidiana para realizar el seguimiento de espermatozoides en videos obtenidos a partir del simulador de células espermáticas también desarrollado en el presente proyecto. El proyecto inicia con el desarrollo de un simulador de células espermáticas, para luego realizar la obtención de muestras de dicho simulador, seguidamente se desarrolló y aplicó un algoritmo para la detección de células espermáticas que fueron usadas como datos de entrada para el algoritmo de Optical Flow así como para la heurística propuesta en el presente trabajo, por último se realizó un estudio estadístico donde se concluye que la heurística propuesta por este proyecto es más eficaz que el algoritmo de Optical Flow.<br>Tesis

La mesa de ayuda es un área importante en la resolución de incidentes de tecnologías de información en las empresas, tanto dentro (para la misma empresa y sus empleados) como fuera (para los clientes que la empresa ofrece sus servicios y productos). Sin embargo, la planificación de la resolución de incidentes se hace difícil debido a la imprevisibilidad y espontaneidad de éstos. Dichos incidentes afectan de manera diversa a la continuidad de negocio con consecuencias y tiempo de resolución de diversa magnitud. Asimismo, los técnicos en la mesa de ayuda tienen un tiempo de resolución diverso, con experiencia laboral distinta y son un número finito de personas. Dicho problema se le conoce en problemas de asignación de tareas como “asignación estocástica en línea”. El algoritmo MinIncrease permite la resolución de problemas de asignación estocásticos en línea. Sin embargo, el problema reside en que los técnicos son personas de diversa experiencia que pueden estar divididos en técnicos con mucha o poca experiencia en el ambiente de una mesa de ayuda. No es preciso que al mejor técnico se le asignen incidentes triviales ni que algún técnico no trabaje hasta que aparezca un incidente de su dificultad apropiada. Es por ello que el algoritmo MinIncrease sólo no basta. El siguiente proyecto presenta el diseño de un algoritmo metaheurístico GRASP para la mejoría de un algoritmo MinIncrease. La combinación de estos algoritmos permitirá que los incidentes, a pesar de que su aparición sea imprevista, puedan asignarse a los técnicos de la mesa de ayuda de manera eficiente.<br>Tesis

El análisis de imágenes nos permite la extracción de información de éstas, y dentro de esta disciplina la segmentación permite la identificación de sus partes constituyentes. La segmentación de imágenes tiene aplicaciones en reconocimiento de patrones y sistemas de control de tráfico entre otros. Si llevamos la segmentación de imágenes al rubro de imágenes médicas, las aplicaciones van desde la detección de tumores y otras patologías hasta la medición de volúmenes en tejidos. Existen diversas técnicas de segmentación de imágenes, y en este trabajo se plantea un procedimiento de segmentación de imágenes médicas basado en la metaheurística de Algoritmos de Colonia de Hormigas. Los algoritmos de esta metaheurística imitan el comportamiento de las hormigas durante su búsqueda de alimento, dado que siempre produce rutas óptimas entre la fuente de comida y el nido. Dicha conducta fue implementada mediante hormigas artificiales con el objeto de realizar tareas específicas de procesamiento de imágenes. Este procedimiento fue aplicado a imágenes de Resonancias Magnéticas Cerebrales - buscando la extracción de los segmentos correspondientes a la Materia Gris, Materia Blanca y Líquido Cefalorraquídeo- y la segmentación obtenida fue de una calidad superior a la de los algoritmos actualmente existentes para esta tarea. Este documento consta de 5 capítulos: El capítulo 1 busca definir el problema y el enfoque adoptado en este trabajo para darle solución. El capítulo 2 describe la disciplina de segmentación de imágenes y la metaheurística de Algoritmos de Colonia de Hormigas. El capítulo 3 describe los trabajos previos que busquen segmentar imágenes médicas mediante Algoritmos de Colonia de Hormigas. El capítulo 4 describe el procedimiento desarrollado, así como los resultados obtenidos en la aplicación del mismo. Finalmente, el capítulo 5 trata sobre las conclusiones y recomendaciones obtenidas como producto de este trabajo.<br>Tesis

Magíster en Gestión de Operaciones<br>Ingeniero Civil Industrial<br>El desarrollo acelerado que han tenido las grandes urbes, durante las últimas décadas, ha significado un aumento en el número de viajes que se realizan en ellas. Este incremento explosivo, que no siempre ha sido acompañado de mejoras viales adecuadas, ha producido un aumento en la congestión vehicular. Por este motivo varias son las ciudades que han planificado o construido redes de transporte rápido, tales como metro o sistemas ferroviarios ligeros. Si bien la sola construcción de estas redes no disminuye la congestión, la evidencia internacional muestra que al menos es capaz de disminuir la tasa con la que se incrementa la congestión año a año. Lo anterior, sumado a que la construcción de un metro es una decisión altamente estratégica, por los altos costos involucrados, el largo horizonte de planificación y la dificultad en medir los efectos, hace necesaria la utilización de técnicas de la optimización que permitan tomar la mejor decisión. Existe abundante literatura respecto a la resolución del problema de diseño de una red de transporte rápido (Rapid Transit Network Design o RTND), cada uno de ellos considerando diversas aristas del problema. El principal aporte de esta tesis es considerar que las redes de transporte alternativo (por ejemplo, calles) sufren congestión de acuerdo al número de personas que elijan esta alternativa. Esta consideración es importante pues al incluir este efecto la red alternativa se hace más atractiva, ya que si la gente opta por la red fija, los tiempos de viajes en el sistema alternativo bajarán. En primer lugar, este estudio propone un modelo MIP (Mixed Integer Programming) el cuál es capaz de entregar una solución aproximada al problema. Este modelo MIP no es exacto pues considera la aproximación de la función de congestión (tipo Bureau of Public Roads) mediante una función lineal por parte. Dado que la modelación del problema es NP-Hard, no siempre es posible resolver el problema en un tiempo razonable, sobretodo para instancias de mayor tamaño. Por esto se hace necesaria la implementación de heurísticas. En esta tesis, se implementa una heurística constructiva mejorada con búsqueda Tabú y un algoritmo Greedy Random (GRASP). Comparando los resultados de las heurísticas y los del modelo MIP, se observa que las heurísticas tienen un muy buen comportamiento, tanto en la cercanía del óptimo como en los tiempos de ejecución. Finalmente se ve que el impacto de considerar la congestión en la modelación puede hacer variar la red óptima. Lo cual puede producir aumentos en los flujos, en hasta un 5%, respecto a no considerarla.

Presenta una propuesta del uso de dos metaheurísticas: optimización basada en colonia de hormigas y metaheurística golosa, los que permitirán la generación automática de casos de prueba para test sobre una GUI (Graphical User Interface) con el objetivo de que sean aplicados al producto final (pruebas funcionales) y detecten en qué puntos el producto no cumple sus especificaciones. Esto facilitará a las empresas de software la modificación de algún artefacto o componente del sistema por cambios en el negocio, y la generación de nuevos casos de prueba asociados al cambio realizado.<br>Tesis

El presente trabajo tiene como objetivo la implantación del VRP Solver para poder minimizar las distancias utilizadas en el envío de productos de una empresa distribuidora. Para la determinación de la solución que se adapta al problema, se realiza evaluaciones por criterios de los modelos, heurísticas, y algoritmos analizados, lo cual da como resultado, que el modelo que se adapta a la solución del problema es el modelo VRP, con la heurística de Clarke Wright y el algoritmo de Búsqueda Tabú. El software implantado precisamente utiliza la heurística de Clarke Wright para minimizar distancias, tomando como datos de entradas, la ubicación de cada cliente y dando como resultados las rutas optimas, con las pruebas realizadas, se logra disminuir en un 10% la distancia total utilizada en las rutas de la empresa del caso de estudio.<br>Tesis

Publicación a texto completo no autorizada por el autor<br>Explica los problemas de balance en línea de producción en una fábrica de calzado. Se aplica la metaheurística búsqueda tabú, encontrados un modelo de distribución de trabajadores a las actividades de producción que logro mejorar la eficiencia en un 75%. Asimismo los reprocesos por fallas tuvieron una reducción del 8.21% obteniéndose con ello un ahorro para la empresa en estudio. Para la implementación de la búsqueda tabú se realizó un programa computacional en visual c++ 2008.<br>Tesis

Publicación a texto completo no autorizada por el autor<br>Trata sobre la creación y aplicación de una Metodología para solucionar problemas resolubles de manera determinista, mediante algoritmos polinómicos y en un tiempo polinomial, como puede ser, por ejemplo, la resolución de ecuaciones, la realización de sumas, productos, etc., pudiendo acortar el tiempo de resolución, más o menos largo, de una manera aceptable. Se presenta un nuevo algoritmo, perteneciente a la clase de metaheurística, para la construcción de las rutas que efectúan los vehículos cisternas. Se registró en el trabajo de campo, los aportes y los modelos de solución de diversos autores: orientación del asesor, aporte de investigadores de la UNMSM, investigaciones desarrolladas en diversas organizaciones y propuestas del tesista. El propósito de la Tesis es generar un modelo de consenso con mayor eficiencia que las alternativas existentes y aplicarlo en la realidad empresarial. El estudio concluye que la propuesta metodológica para rediseñar procesos de enrutamiento de vehículos, dentro del contexto de los modelos de negocio, empleando herramientas metaheurísticas, funciona de manera eficiente y reporta excelentes resultados en su aplicación, lo que ha de redundar en la mejora de la eficiencia y competitividad, como resultado de un uso racional de un recurso escaso clave: el tiempo.

El objetivo de la tesis doctoral "MODELOS Y MÉTODOS PARA EL PROBLEMA DE PROGRAMACIÓN DEL LOTE ECONÓMICO CON COPRODUCCIÓN DELIBERADA Y CONTROLADA (DCC-ELSP)", realizada por Dña. Pilar Isabel Vidal Carreras y dirigida por Dr. D. Jose Pedro García Sabater, es analizar y modelar el problema de programación de producción con coproducción controlada y deliberada, en el contexto del sector de los proveedores del automóvil, que se asimila al problema ELSP - Economic Lot Scheduling Problem (Problema de Programación del Lote Económico). Para esto, se requiere la definición de diferentes metodologías y algoritmos que permitan resolverlo de manera satisfactoria. Interés del Problema El origen del problema de esta tesis surge como resultado del continuo y extenso contacto del director de la tesis, Dr. D. José P. García Sabater y más reciente de la doctoranda, Dña. Pilar I. Vidal Carreras, con las empresas suministradoras del sector del automóvil (Garcia-Sabater et al., 2006a; Garcia-Sabater y Marin-Garcia, 2009; Garcia-Sabater et al., 1999; Garcia-Sabater, 2000; Garcia-Sabater y Vidal-Carreras, 2010; Garcia-Sabater et al., 2006b; Miralles et al., 2005; Vidal-Carreras y Garcia-Sabater, 2005). La coproducción deliberada y controlada (DCC - Deliberate Controlled Coproduction), esto es, la opción de fabricar o no (deliberación) dos productos simultáneamente de manera controlada, en este entorno aparece con frecuencia. Para citar un ejemplo comentar como los automóviles contienen muchas partes simétricas para el lado izquierdo y derecha del vehículo (retrovisores, puertas, faros, etc). Estos procesos de producción son a menudo diseñados para producir la parte izquierda y la parte derecha al mismo tiempo. Esta situación no parece ser un problema cuando se producen piezas para un coche nuevo. Sin embargo, las mismas instalaciones de fabricación se utilizan para producir piezas de repuesto para reemplazar las piezas dañadas.<br>Vidal Carreras, PI. (2011). Modelos y métodos para el problema de programación del lote económico con coproducción deliberada y controlada (DCC-ELSP) [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/9919<br>Palancia

El presente trabajo tiene como objetivo principal dar a conocer la importancia de utilizar el algoritmo de colonia de hormigas para solucionar problemas de rutas. Este algoritmo se basa en el comportamiento real que tienen las hormigas para llegar a su fuente de alimento teniendo como punto de partida su nido o colonia, ya que al salir de su nido las hormigas buscan optimizar el camino más corto entre dichos puntos, para esto usará una sustancia llamada feromona que será la responsable de crear esta optimización natural que tienen estos insectos al momento de buscar su comida. Asimismo, se presenta una descripción detallada del algoritmo de optimización de colonia de hormigas, y su aplicación con el modelo del problema del vendedor viajero. Este modelo explica la forma en que un vendedor visita 𝑁 ciudades, para esto inicia su recorrido en una ciudad, teniendo como restricción pasar solo una vez por cada ciudad con la finalidad de encontrar el camino más corto y retornar al origen de partida. Finalmente, se presenta el diseño e implementación del aplicativo basado en el algoritmo de colonia de hormigas para minimizar rutas que fue desarrollado en el lenguaje de programación Python con PyQt5.

Magíster en Gestión de Operaciones<br>Ingeniero Civil Industrial<br>El sistema MUCH, desarrollado en conjunto por la Universidad de Chile y la empresa CODELCO, es una herramienta de optimización y evaluación de proyectos mineros cuyo motor es un modelo de programación entera mixta que describe las operaciones mineras de largo plazo. El módulo Minería a Rajo Abierto del sistema es utilizado activamente en el proceso de planificación de proyectos de minería a cielo abierto de gran envergadura, por lo que su desarrollo y mejora continua son fundamentales para que la herramienta responda a las complejidades que involucra su aplicación. El objetivo del presente trabajo de tesis es producir una mejora sustancial en el proceso de construcción de soluciones del módulo Minería a Rajo Abierto del sistema MUCH. Se establecen dos frentes de mejora. Como primer frente, se considera extender la formulación del modelo matemático actual, permitiendo la existencia de bancos que pueden ser extraídos en más de un periodo. Como segundo frente, se considera desarrollar un método heurístico automatizable que permita la generación de soluciones enteras con un rendimiento superior, en términos de la calidad de la función objetivo y el tiempo de ejecución, al de las heurísticas actualmente utilizadas en el sistema. El problema se aborda en tres etapas. Primero, se realiza una investigación donde se recopila información para definir el problema y las posibles fuentes de mejora. Segundo, se diseña una solución considerando los antecedentes reunidos y los objetivos establecidos. Por último, se valida la solución mediante un set de experimentos. Los resultados obtenidos son un modelo de programación entera mixta que describe de manera más fidedigna las operaciones de extracción de rajo abierto, y un método de solución para la construcción de planes mineros que constituye una mejora sustantiva al motor de optimización del módulo Minería a Rajo Abierto del sistema MUCH.

Desarrolla un sistema de información que permita solucionar el problema de la elaboración de la carga académica y la generación de horarios por semestre. Utiliza herramientas web y el algoritmo de búsqueda Tabú que permitan a cada docente acceder desde cualquier punto al sistema para registrar la carga académica. De esta forma se generan los horarios automáticamente una vez llenados los formularios por los docentes.<br>Tesis

En la actualidad, una planificación adecuada de citas de recepción de materia prima es un factor clave en las empresas productoras, ya que se debe garantizar la disponibilidad de los insumos cuando los procesos productivos los requieran. De lo contrario, se corre el riesgo de no poder satisfacer la demanda y de obstaculizar las operaciones de la empresa, generando un incremento en los costos. Dada la alta complejidad involucrada en realizar una planificación de citas de recepción, debido al número de variables y restricciones que utiliza, este tipo de problema se clasifica como NPdifícil, por lo que resolverlo mediante técnicas determinísticas o matemáticas resulta muy complejo. Por ello, para resolver este tipo de problemas se utilizan técnicas metaheurísticas, las cuales proveen algoritmos eficientes y prácticos que permiten obtener soluciones de calidad en un tiempo razonable. En este proyecto de tesis se utiliza el algoritmo Cuckoo Search para resolver el problema de planificación de citas de recepción de materia prima en empresas de producción multipla nta, ya que, a pesar de su desarrollo reciente, está demostrando tener excelentes resultados al resolver problemas de optimización, debido a su rápida convergencia y robusta búsqueda global. Además, no se ha encontrado en la literatura una aplicación del algoritmo mencionado para el problema que se desea resolver. Se desarrolla también una aplicación del algoritmo genético para el caso estudiado, siendo este uno de los más representativos y populares para resolver problemas de optimización, con la finalidad de validar la eficiencia del algoritmo Cuckoo Search respecto a uno de los más usados en la actualidad.

Desarrolla una solución al problema de generación de horarios para los cursos universitarios de pregrado en las universidades peruanas, en la cual cada encargado de la elaboración de horarios debe realizar una laboriosa tarea de asignación de salones y docentes en un periodo específico para los dictados de clases de las asignaturas que se imparten en un ciclo académico. Propone un sistema inteligente de generación de horarios basado en algoritmos genéticos, el cual fue adaptado para poder cumplir con los requisitos específicos impuestos por cada facultad de las diferentes universidades del Perú y así satisfacer a los usuarios involucrados. En nuestras pruebas se consideró como caso de estudio la Facultad de Ingeniería de Sistemas de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos, obteniendo como resultado un horario con cero violaciones de restricciones obligatorias y reduciendo en lo más posible las violaciones de las restricciones blandas y así superando la generación de horarios elaborado de forma manual que actualmente se lleva a cabo.<br>Tesis

El presente trabajo realiza un análisis sobre el proceso de administración de asignaciones de recursos humanos a proyectos de tecnologías de información dentro del marco de trabajo de una fábrica de software (ver glosario) y propone la utilización de algoritmos (ver glosario) de búsqueda por heurística para brindar soporte a dicho proceso, logrando la optimización y agilización del mismo. El trabajo se encuentra dividido en 3 partes principales, las cuales son: Objetivos, en la cual se definen el objetivo general y los objetivos específicos; Marco teórico, donde se abordan los conceptos de inteligencia artificial (ver glosario) relacionados a métodos de búsqueda por heurística y Antecedentes, sección en la que se describen soluciones alternativas a la planteada en el presente documento.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor<br>Analiza y evalúa algoritmos de rutas de transporte para optimizar el servicio de mensajería interna en una empresa del sector financiero. Para la mensajería interna, la empresa cuenta con un servicio de motorizados contratados con un proveedor externo el cual ha tenido muchos reclamos los últimos meses, debido a que no se está llegando a los tiempos de entrega acordados y por parte de gerencia está presionando en revisar bien el contrato con el proveedor y los niveles de servicio acordados. Para esto, los conceptos de investigación operativa y los algoritmos de rutas de transporte fueron utilizados para dar solución a este problema y definir el proceso interno cumpliendo de manera eficiente los tiempos de entrega. En primer lugar, se definió la población la cual son todas las rutas de los motorizados realizadas entre el 01 de agosto del 2016 hasta el 31 de julio del 2017 (01 año). Como segundo paso, se determinó la muestra a analizar para lo cual se utilizó la fórmula del tamaño de muestra para una proporción poblacional si se conoce la población. Luego se eligió las rutas de manera aleatoria ayudándonos del Microsoft Excel 2016 para determinar las rutas a analizar. Para obtener el detalle de las rutas seguidas por los motorizados, se solicitó al supervisor del área encargada brinde el detalle histórico de los documentos entregados con las direcciones y horas pactadas. Los análisis de los algoritmos se realizan a través de métodos heurísticos y metaheurísticos para el VRP (Vehicle Routing Problem) para el cual se seleccionan tres métodos y según la evaluación se tendrá el que mejor se adapte a la casuística.<br>Tesis

Pretende encontrar una solución al problema de elaboración de horarios de clases que existe en la Facultad de Ingeniería de Sistemas e Informática de la UNMSM. Este problema consiste en la asignación de un conjunto de recursos dentro de un número limitado de periodos de tiempo; además de satisfacer un conjunto de restricciones que se presentan en el ámbito académico. La importancia de resolver el problema radica en minimizar el tiempo y la cantidad de personal que interviene en el proceso de elaboración de horarios, además de brindar un apoyo en dicho proceso al personal responsable. Durante la investigación se realizó una comparativa entre algunas técnicas de búsqueda y optimización conocidas, tales como: la Búsqueda Tabú, los Algoritmos Meméticos, el Recocido Simulado y los Algoritmos Genéticos, para identificar cual de ellas posee las mejores características que permita resolver nuestra problemática. Una vez realizado esto, se determinó utilizar los Algoritmos Genéticos, los cuales pertenecen al grupo de técnicas metaheurísticas. Estas técnicas son métodos que consisten en desarrollar algoritmos eficientes que sean capaces de dar “buenas soluciones” a problemas, en donde encontrar el óptimo resulta costoso. En base a lo descrito, se propone un modelo matemático en el cual se definen las restricciones del problema, para luego establecer el diseño de la solución y la adaptación del algoritmo a ésta. Para la implementación del algoritmo se utilizó el lenguaje de programación Java; obteniéndose como resultado diferentes horarios de clases, los cuales son validados con los horarios elaborados manualmente; dicha comparación permitirá determinar el alcance y las limitaciones del algoritmo creado en este trabajo. Finalmente se llegó a la conclusión que el modelo desarrollado encontró buenas soluciones al problema dentro del margen de error definido.<br>Trabajo de suficiencia profesional

El problema de ruteo de vehículos ha sido estudiado ya hace bastante tiempo; sin embargo, no se le ha dado la importancia que merece, a pesar de que es una de las dificultades más importantes de la logística, especialmente en el área de transportes. El presente estudio es un trabajo aplicativo de un problema de este tipo, el cual se busca resolver mediante la aplicación de modelos heurísticos y un modelo computacional para ampliar la gama de posibilidades de resolución. La situación actual en donde ocurre el problema ya mencionado es una empresa dedicada a la venta de productos de consumo masivo, la cual cuenta con 42 puntos de venta alrededor de la ciudad de Lima Metropolitana. En primer lugar realizamos el mapeo de dichos puntos para luego resolver el problema con diversas metodologías y aplicaciones computacionales. Una vez concluidas todas las propuestas se llega a tomar una decisión acerca de cuál sería el mejor modelo a seguir para la resolución de este VRP (Vehicule Routing Problem) a partir de las distancias recorridas por el transporte hacia cada uno de los puntos de la red. En un futuro lo que se busca es elaborar un Traveling Management System que se ajuste a todas las necesidades de empresas con este tipo de problemas, con lo que de esta manera podrían reducir costos operativos y optimizar la cadena de abastecimiento.<br>Tesis

La presente tesis doctoral aborda el análisis y modelización de los problemas de programación en el corte de perfiles estructurales de acero, así como la propuesta de diferentes metodologías y algoritmos basados en técnicas heurísticas que permiten resolverlos de manera óptima. En concreto se profundiza en los siguientes temas: - Se estudia la problemática concreta en el corte de vigas estructurales en una empresa de transformados metalúrgicos. Dicho estudio motiva y justifica todo el trabajo posterior, a la vez que proporciona un contexto concreto en el que aplicar de forma práctica los resultados obtenidos con los algoritmos desarrollados. - Se modeliza matemáticamente el Problema del Corte de vigas a partir de perfiles estructurales. - Se presenta una metodología que resuelve de manera eficiente, mediante el uso de patrones, el Problema del Corte para satisfacer la demanda de vigas en un periodo concreto. A tal efecto se desarrolla: un primer algoritmo genético que genera patrones de corte idóneos (fase 1); un segundo algoritmo genético que determina las frecuencias de uso de cada patrón para minimizar tanto el desperdicio como la sobreproducción (fase 2); y cuatro algoritmos adicionales que mejoran la solución obtenida en la fase anterior (fase 3). - A fin de evaluar la metodología propuesta, se desarrolla un generador de problemas que a partir de unos parámetros de instancia obtiene distintos problemas de test. - Se propone otro algoritmo genético para resolver el Problema multiobjetivo de Secuenciación de Patrones optimizando dos objetivos: minimizar las necesidades de espacio para el apilamiento de pedidos en curso y minimizar la extensión temporal requerida para procesar los pedidos. - Finalmente se propone una metodología para la resolución del Problema Global de Corte y Secuenciación.<br>Gracia Calandin, CP. (2010). Métodos y Algoritmos para resolver problemas de Corte unidimensional en entronos realistas. Aplicación a una empresa del sector Siderúrgico [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/7530<br>Palancia

Los problemas de optimización y satisfacción de restricciones son extraordinariamente complejos y variados. Al mismo tiempo, son problemas de alto interés, tanto en el aspecto científico-técnico como en el aplicado. Por ello, poder disponer de soluciones algorítmicas eficientes y flexibles supone un alto valor añadido en muy diferentes entornos de aplicación. Entre los problemas más típicos se encuentran los problemas de scheduling o asignación temporal de recursos. Esta clase de problemas implican la ejecución de acciones que requieren recursos cuya disponibilidad está limitada y por tanto deben asignarse de modo eficiente Dentro de la amplia variedad de los problemas de scheduling, destaca el problema de programación de proyectos con recursos limitados. Dicho problema considera un conjunto de actividades relacionadas entre si mediante relaciones de precedencia, un conjunto de recursos con un límite en su disponibilidad y un conjunto de medidas de desempeño. El objetivo es obtener la mejor manera de asignar dichos recursos a las actividades, de tal manera que se optimice la medida de desempeño. Se han publicado muchos y diversos trabajos en relación al problema estándar de programación de proyectos con recursos limitados(RCPSP), el cual incluye un único modo de ejecución de las actividades que le conforman, abordando su solución con métodos exactos y métodos aproximados. En cuanto al problema que considera la posibilidad de que cada actividad se ejecute en uno de varios posibles modos (MRCPSP), su estudio no es tan amplio como el del caso anterior. El objetivo de esta tesis es proponer, diseñar y desarrollar nuevos métodos metaheurísticos para obtener una asignación optimizada de recursos en este complejo problema de scheduling. Para el caso del RCPSP, hemos seguido un proceso de refinamiento para la propuesta de una heurística y un algoritmo genético utilizando de manera selectiva el método de mejora de programaciones factibles FBI.<br>Cervantes Posada, MM. (2010). Nuevos métodos meta heurísticos para la asignación eficiente, optimizada y robusta de recursos limitados [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/7582<br>Palancia

El problema de ruteo de vehículos consiste en hallar un conjunto de rutas óptimas de reparto que permitan satisfacer la demanda de clientes. Desde el punto de vista algorítmico, son problemas de optimización combinatoria de alta complejidad debido a la gran cantidad de posibles soluciones existentes que se podrían establecer por las conexiones entre el punto de origen (base de los vehículos de reparto) y los puntos destino (clientes). En este proyecto se busca implementar dos algoritmos meta heurísticos GRASP que permitan resolver el problema de ruteo de vehículos con capacidad uniforme considerando la demanda compartida en caso el cliente tenga mayor demanda que la capacidad del vehículo de reparto; además se realiza una mejora de la solución utilizando un algoritmo de búsqueda local 2 Opt.<br>Tesis

[ES] En esta tesis doctoral se estudia el problema de secuenciación de máquinas paralelas no relacionadas con necesidad de ajustes y recursos adicionales asignados en los ajustes. En este problema, se tiene un grupo de tareas (también llamadas trabajos), donde cada una debe ser procesada en una de las máquinas paralelas disponibles. Para procesar una tarea después de otra en la misma máquina, se debe hacer un ajuste en la máquina. Se asume que estos ajustes deben ser realizados por un recurso adicional limitado (por ejemplo, operarios). En esta tesis doctoral se estudian dos variantes del problema planteado: 1) considerando el problema con el único objetivo de minimizar el tiempo máximo de finalización de todos los trabajos (makespan), y 2) considerando el problema multi-objetivo minimizando simultáneamente el makespan y el consumo máximo de recursos adicionales. Inicialmente, se realiza una completa revisión bibliográfica sobre estudios relacionados con el problema planteado. En esta revisión se detecta que, a pesar de existir numerosos estudios de secuenciación de máquinas paralelas, no muchos de estos estudios tienen en cuenta recursos adicionales. Posteriormente, para introducir el problema a estudiar antes de plantear métodos de resolución, se realiza una breve explicación de los principales problemas de secuenciación de máquinas paralelas. El problema de un solo objetivo está clasificado como NP-Hard. Por ello, para abordar su resolución se han diseñado e implementado heurísticas y metaheurísticas siguiendo dos enfoques diferentes. Para el primer enfoque, que ignora la información sobre el consumo de recursos adicionales en la fase constructiva, se adaptan dos de los mejores algoritmos existentes en la literatura para el problema de máquinas paralelas con ajustes sin necesidad de recursos adicionales. En el segundo enfoque, que sí tiene en cuenta la información sobre el consumo de recursos adicionales en la fase constructiva, se proponen nuevos algoritmos heurísticos y metaheurísticos para resolver el problema. Tras analizar los resultados de los experimentos computacionales realizados, concluimos que hay diferencias entre los dos enfoques, siendo significativamente mejor el enfoque que tiene en cuenta la información sobre los recursos adicionales. Al igual que en el caso de un solo objetivo, la complejidad del problema multi-objetivo obliga a presentar algoritmos heurísticos o metaheurísticos para resolverlo. En esta tesis se presenta un nuevo algoritmo metaheurístico multi-objetivo eficiente para encontrar buenas aproximaciones a la frontera de Pareto del problema. Además, se adaptaron otros tres algoritmos que han mostrado buenos resultados en diferentes estudios de problemas de secuenciación de máquinas multi-objetivo. Después de realizar experimentos computacionales exhaustivos, concluimos que el nuevo algoritmo propuesto en esta tesis es significativamente mejor que los otros tres algoritmos existentes, y que se han adaptado para resolver este problema.<br>[CAT] En aquesta tesi doctoral s'estudia el problema de seqüenciació de màquines paral·leles no relacionades amb necessitat d'ajustos i recursos addicionals assignats en els ajustos. En aquest problema, es tenen un grup de tasques (també anomenades treballs), on cadascuna ha de ser processada en una de les màquines paral·leles disponibles. Per processar una tasca després d'una altra en la mateixa màquina, s'ha de fer un ajustament en la màquina. S'assumeix que aquests ajustos en les màquines per a processar una tasca després del processament d'una altra, han de ser realitzats per un recurs addicional limitat (per exemple, operaris). En aquesta tesi doctoral s'estudien dos variants al problema plantejat: 1) considerant el problema com l'únic objectiu de minimitzar el temps màxim de finalització de tots els treballs (makespan), i 2) considerant el problema multi-objectiu minimitzant simultàniament el makespan i el consum màxim de recursos addicionals. Inicialment, es realitza una completa revisió bibliogràfica sobre estudis relacionats amb el problema plantejat. En esta revisió es detecta que, tot i existir nombrosos estudis de seqüenciació de màquines paral·leles, hi ha molts pocs que tenen en compte recursos addicionals. Posteriorment, per introduir el problema a estudiar abans de plantejar mètodes de resolució, es realitza una breu explicació dels principals problemes de seqüenciació de màquines paral·leles. El problema d'un sol objectiu està classificat com NP-Hard. Per això, per abordar la seua resolució s'han dissenyat i implementat heurístiques y metaheurístiques seguint dos enfocs diferents. El primer enfoc ignora la informació sobre el consum de recursos en la fase constructiva, adaptant dos dels millors algoritmes existents en la literatura per al problema de seqüenciació de màquines paral·leles amb ajustaments sense necessitat de recursos. Per al segon enfoc si es té en compte la informació sobre el consum de recursos en la fase constructiva. Després d'analitzar els resultats dels experiments computacionals realitzats, concloem que hi ha diferencies entre els dos enfocs, sent significativament millor l'enfoc que té en compte la informació sobre el recursos. De la mateixa manera que en el cas d'un sol objectiu, la complexitat del problema multi-objectiu obliga a presentar algoritmes heurístics o metaheurístics per a resoldre-ho. En aquesta tesi es presenta un nou algoritme metaheurístic multi-objectiu eficient per trobar bones aproximacions a la frontera de Pareto del problema. A més, es van adaptar altres tres algoritmes que han mostrat bons resultats en diferents estudis de problemes de seqüenciació de màquines multi-objectiu. Després de realitzar experiments computacionals exhaustius, concloem que el nou algoritme proposat en aquesta tesi és significativament millor que els altres tres algoritmes existents i que s'han adaptat per resoldre aquest problema.<br>[EN] In this thesis we study the unrelated parallel machine scheduling problem with setup times and additional limited resources in the setups. In this problem, we have a group of tasks (also called jobs), where each one must be processed on one of the available parallel machines. To process one job after another on the same machine, a setup must be made on the machine. It is assumed that these setups on machines must be made by a limited additional resource (eg, operators). In this thesis two variants of the problem are studied: 1) considering the problem with the objective of minimizing the maximum completion time of all jobs (makespan), and 2) considering the multi-objective problem, minimizing the makespan and the maximum consumption of additional resources. Initially, a complete literature review is carried out on studies related to the problem addressed in this thesis. This review finds that despite numerous parallel machine scheduling studies, there are very few that take into account additional resources. Subsequently, to introduce the problem addressed before proposing resolution methods, a brief explanation of the main parallel machines scheduling problems is made. The problem with a single objective is classified as NP-Hard. Therefore, to solve it, heuristics and metaheuristics have been designed and implemented following two different approaches. For the first approach, which ignores the information on the consumption of resources in the construction phase, two of the best algorithms existing in the literature for the problem of parallel machines with setups without additional resources are adapted. For the second approach, which does take into account information on the consumption of resources in the construction phase, new heuristic and metaheuristic algorithms are proposed to solve the problem. Following the results of the computational experiments, we conclude that there are differences between the two approaches, the approach that takes into account the information on resources being significantly better. As in the case of a single objective, the complexity of the multi-objective problem requires the formulation of heuristic or metaheuristic algorithms to solve it. In this thesis, a new efficient multi-objective metaheuristic algorithm is presented to find good approximations to the Pareto front of the problem. In addition, three other algorithms that have shown good results in different studies of multi-objective machine scheduling problems were adapted. After carrying out exhaustive computational experiments, we concluded that the new algorithm proposed in this thesis is significantly better than the other three adapted algorithms.<br>Yepes Borrero, JC. (2020). Secuenciación de máquinas con necesidad de ajustes y recursos adicionales [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/158742<br>TESIS

En los últimos años la Logística Inversa se ha hecho relevante no solo para el mundo académico sino también para el empresarial. Las empresas dan cada día más importancia a esta área, debido a los factores medioambientales y a los beneficios derivados del mejoramiento de su proceso de devoluciones. Así mismo, para tener unos procesos de Logística Inversa eficientes y exitosos, es necesaria la colaboración entre los miembros de la cadena de suministro. Esta tesis se concentra en ambos aspectos, Colaboración y Logística Inversa.<br/>El propósito de esta tesis es doble; primero, analizar los problemas que sufren hoy en día las empresas en esta área, partiendo de una perspectiva general, y posteriormente analizando la industria editorial española. En segundo lugar, nosotros proponemos cuatro modelos matemáticos concernientes a los problemas de planificación que presentan las empresas cuando incorporan las devoluciones, y finalmente proponemos unas metodologías para solucionarlos.<br>During last years Reverse Logistics has become a relevant topic not only for academics but also for the business world. Companies are giving each day more and more importance to this field, because the environmental issues and the benefits that the company can obtain by the improvement of their return's processes. To obtain a successful and efficient Reverse Logistics processes there exist the need to collaborate along the supply chain. This thesis focuses on both of these two topics, Collaboration and Reverse Logistics. <br/>The aim of this thesis is twofold; first, we try to understand the returns processes' problems that companies are facing today from the management point of view, from a general perspective and afterwards on the editorial industry. Secondly, we propose some mathematical models and solution methods related to real planning problems faced by the companies when the returns are incorporated.

Tesis (Lic. en Ciencias. de la Computación)--Universidad Nacional de Córdoba, Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación, 2019.<br>En el diseño actual de filtros activos una de las opciones de implementación es la denominada RC (resistencia/capacitor), en la cual el filtro se construye a partir de amplificadores operacionales, resistencias y capacitores. Para satisfacer el cumplimiento de las especificaciones del filtro resulta de gran importancia la selección de los componentes discretos del filtro. Dado el amplio espectro de valores que los componentes pueden tomar, resulta ineficiente enumerar todas las combinaciones posibles y seleccionar entre ellas la mejor. En este trabajo usamos una metaheurística denominada ACOR la cual permite resolver este tipo de problemas combinatorios con restricciones en tiempos de ejecución razonables al tiempo que garantiza que las soluciones obtenidas satisfacen todas las restricciones aunque pueden no ser de la mejor calidad (donde la calidad se define respecto a alguna característica dependiente de los valores elegidos).<br>In the current active filter design, one of the possible implementations is the so called RC, in which the filter is built with operational amplifiers, resistors and capacitors. In order to satisfy the filter specifications it’s of great importance the selection of the discrete components that make up the filter. Given the wide range of values that these components can take, it results inefficient to enumerate all possible combinations and select amongst them the best one. In this work we use a metaheuristic called ACOR which allows to solve this kind of constrained combinatorial optimization problems in reasonable time while guaranteeing that the obtained solutions satisfy all the restrictions, though they might not be of the best quality (where quality is defined with respect to some characteristic that depends on the chosen values).