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Metaheurísticas aplicadas al Problema de Planificación para Producción Tipo Taller
Get PDFEl problema de planificación para producción tipo taller (JSSP, Job Shop Scheduling Problem)
consiste en determinar la forma en que se deben utilizar un conjunto de recursos para realizar
un conjunto de trabajos de forma que se minimice el tiempo requerido para procesar los mismos
respetando a su vez un conjunto de restricciones, entre las que se incluyen restricciones relativas
al orden en que se procesan las operaciones de los trabajos.
El JSSP es un problema NP-Difícil que ha sido estudiado desde hace varias décadas y para el cual se han propuesto múltiples estrategias de resolución.
En este trabajo se realizó un análisis del estado del arte y se desarrolló un optimizador que incluyó
algunas de las mejores componentes publicadas hasta la fecha, así como nuevas componentes diseñadas en esta tesis.
En concreto, se desarrolló un algoritmo memético que incorporó un mecanismo de intensificación basado en Búsqueda Tabú
que ha ofrecido muy buenos resultados al ser integrado en otros algoritmos híbridos. Como novedades de la tesis
cabe destacar el desarrollo de un nuevo operador de cruce que se diseñó de forma específica
para el problema tratado, así como la inclusión de un mecanismo de gestión de diversidad que ha obtenido resultados
muy promisorios en otros problemas. Además, se desarrolló un nuevo mecanismo de gestión de diversidad,
cuyo propósito es acelerar el proceso de búsqueda para lograr obtener resultados de alta calidad en menores tiempos de ejecución.
Se propuso también una nueva medida de similitud entre soluciones y se verificó experimentalmente que al aplicarla en el mecanismo de gestión de diversidad previamente mencionado, se logran mejores resultados que con otras medidas que han sido utilizadas en otros algoritmos del estado del arte.
Debido a la complejidad del problema, en las instancias más grandes se requiere una gran cantidad de recursos computacionales
para obtener soluciones de alta calidad, por lo cual se propone la paralelización del método propuesto, así como de dos algoritmos del estado del arte para el JSSP. En particular, con el método propuesto se logró superar el mejor resultado conocido hasta la fecha en 31 instancias, logrando obtener soluciones óptimas al menos en dos de ellas. Este logro se ha verificado utilizando plataformas dedicadas a este problema en específico, y en las cuales el método desarrollado en esta tesis está listado actualmente como el método a batir
Aproximaciones débiles de procesos de riesgo con reclamos de cola pesada
Get PDFEn este trabajo se aborda el problema de la probabilidad de ruina para un proceso de riesgo
de renovación con reclamos con cola de variación regular. Este problema ha sido ampliamente
estudiado en el caso que se tiene un horizonte infinito, es decir la probabilidad de que acurra
la ruina en algún momento, además bajo el supuesto de que los reclamos llegan de acuerdo a una
variable aleatoria Poisson. Los resultados presentados en este trabajo se enfocan en estudiar
aproximaciones de la probabilidad de ruina en un horizonte finito, que en general es más complicada
de calcular. También se presentan resultados importantes de Teoría de Valores Extremos, los cuales
permiten determinar en qué casos es posible aplicar las aproximaciones estudiadas, utilizando bases
de datos. Por último se muestran ejemplos en los cuales se aplica a detalle la metodología estudiada
ORQUESTACIÓN DE HERRAMIENTAS DE INTEGRACIÓN CONTINUA EN LENGUAJES FUNCIONALES
No full textLa integración continua (IC) y el despliegue continuo (DC), son prácticas con las cuales podemos lograr el aseguramiento de la calidad en los productos de software. Para ello es necesario tener el conocimiento de habilidades, herramientas y procesos de automatización. En los últimos años el resurgimiento del uso del paradigma de programación funcional se debe a que nos permite desarrollar software con alta calidad, en pocas líneas de código, sin efectos secundarios, con datos inmutables, así como programación declarativa y concurrente. Si bien la unión de la Programación Funcional y la Integración Continua debería ser simple, se observó, que no todas las implementaciones en la industria son iguales y en algunos casos ni siquiera se aplica. El objetivo de este reporte es identificar el pipeline (interconexión de varias etapas, las cuales se ejecutan en función de una acción) de herramientas de integración continua utilizadas por la industria y proponer una configuración base de herramientas en lenguajes funcionales. De las técnicas existentes para llevar a cabo minería en los repositorios de código, se utilizó la técnica de Mining Software Repositories (MSR). Esta técnica selecciona el lenguaje funcional más popular de la industria. A partir de ahí, lleva a cabo un análisis comparativo de los proyectos contenidos en el repositorio de código de GitHub que optan el desarrollo en dicho lenguaje. Se realiza una inspección de los archivos de configuración para determinar cuáles herramientas son las más utilizadas en estos proyectos. Se clasifica cada una de ellas en la etapa de pipeline correspondiente al proyecto. Por último se obtiene el compendio de herramientas base utilizadas en cada etapa. 3 Como resultado, se obtuvo un pipeline de integración continua para lenguajes funcionales. De los 10 proyectos con mayor actividad en la plataforma más popular de repositorios de código, solo 1 utiliza herramientas para las 7 fases del pipeline (Cardano SL). Podemos concluir que se requiere contar con un pipeline base de IC en lenguajes funcionales, ya que al implementar las herramientas base en cualquier proyecto, asegura la calidad del mismo
OPTIMIZACIÓN CON RESTRICCIONES MEDIANTE EVOLUCIÓN DIFERENCIAL CON ADAPTACIÓN DE PARÁMETROS BASADA EN EL HISTORIAL DE ÉXITO Y UN NUEVO OPERADOR DE MUTACIÓN
Get PDFEn el trabajo de esta tesis se presenta un método de optimización en espacios restringidos. El método es una variante del algoritmo Evolución Diferencial con adaptación basada en el historial de éxito y decremento lineal del tamaño de la población (L-SHADE por sus siglas en inglés).
Se propone un esquema de generación de soluciones con adaptación de parámetros, el cual está basado en una búsqueda aleatoria mediante vuelos de Lévy. El propósito de este nuevo esquema es complementar al método utilizado en el L-SHADE original. Esta nueva versión del algoritmo L-SHADE incorpora un manejo de restricciones basado en reglas de factibilidad, tolerancia y corrección de soluciones no factibles para extender su aplicación a problemas de optimización con restricciones.
Se realizaron experimentos con distintos conjuntos de problemas de prueba diseñados para competiciones, en el ámbito de optimización con restricciones mediante algoritmos evolutivos, para comprobar el desempeño del algoritmo ante problemas con diferentes características.
Finalmente, se compararon los resultados obtenidos en dos de estos conjuntos de prueba con algoritmos participantes en las competiciones, mostrando un comportamiento competitivo en uno de ellos y muy sobresaliente en el otro conjunto de prueba
Implementación y análisis de algunos modelos de interpretación de redes neuronales
Get PDFEn esta tesis se hace una revisión bibliográfica, implementación y discusión de los algoritmos recientes para la búsqueda de prototipos y generación de mapas de calor para entender y explicar redes neuronales convolucionales, además se presentan los códigos necesarios para poderlos aplicar utilizando Python. También se discuten ventajas y desventajas de los algoritmos presentados y una discusión acerca de la situación actual del entendimiento e interpretación de una red neuronal
MODELOS ESPACIALES Y ESPACIO-TEMPORALES PARA LA MODELACIÓN DE DATOS CON EXCESO DE CEROS
Get PDFxisten muchos fenómenos de interés que se encuentran indizados en el espacio y el tiempo en cuyos registros frecuentemente aparece un número considerable de ceros ocasionados por características propias del fenómeno, que no pueden ser ignorados pues aportan información relevante. Este trabajo provee una revisión de los métodos para la modelación de datos con exceso de ceros; a saber, los modelos Cero inflados y “Hurdle”. Se presenta y se profundiza en la teoría relacionada a estos modelos, desde las perspectivas espacial, temporal, y espacio-temporal, incluyendo el marco de modelación jerárquica Bayesiana. Finalmente, se presenta un caso de estudio de 65 meses con datos de conteos agregados a nivel AGEB de los tres delitos más comunes en el municipio de Aguascalientes. Se realiza una comparación del desempeño de los modelos tradicionales Poisson y Binomial Negativa, y los métodos presentados.
Palabras clave: Espacio-Temporal, Espacial, Ceros, Cero-Inflado, Hurdle, Poisson, Binomial Negativa
Optimización de Estructuras de Barras Utilizando Metaheurísticas
Get PDFEl problema de optimización de estructuras de barras es comúnmente encontrado en
aplicaciones de ingeniería civil. Consiste en dada una estructura de barras tridimensional,
seleccionar de un catálogo, las secciones (conjunto de características tales como: altura, base,
resistencia del concreto, resistencia del acero y número de varillas) que serán asignadas a
cada una de las barras que forman la estructura.
Para el enfoque mono-objetivo se busca que el peso total de la estructura sea minimi-
zado, al tiempo que satisfaga un conjunto de restricciones de diseño, como la eficiencia y el
desplazamiento, para esto se propone un algoritmo memético junto con un operador de cruce
RCBX —Random Connected Bars Crossover— y un operador de reemplazamiento llamado
BNP —Best Not Penalized—. Se propone, además, un enfoque multi-objetivo del problema,
donde el desplazamiento y el peso propio serán los dos objetivos a minimizar junto a las res-
tricciones antes mencionadas. Para abordar este nuevo planteamiento se utilizó el algoritmo
NSGA II y el VSD-MOEA pasando luego a la implementación de una búsqueda local (LS)
en ambos, siendo las propuestas con mejores resultados el NSGA II-LS y el VSD-MOEA-LS.
Tanto en el caso mono-objetivo como en el multi-objetivo se analiza el comportamiento de
las estrategias al incluir operadores de control de la diversidad en el espacio de las variables.
Otra contribución importante consistió en el diseño de un operador de cruce que posee
la capacidad de heredar las características más importantes de las soluciones padres. Este
operador fue crucial para obtener un algoritmo mono-objetivo lo suficientemente robusto
como para encontrar soluciones factibles y de bajo costo para las dimensiones del problema,
a su vez, los resultados obtenidos para la propuesta multi-objetivo muestran la relevancia
de la hibridación en dichos esquemas.
Se propusieron 6 instancias/estructuras que cuentan con distintas dimensiones (cantidad
de barras) y sometidas a distintas cargas que permitieron evaluar los aportes hechos a la
resolución del problema
SOLUTIONS OF THE YAMABE EQUATION BY LYAPUNOV-SCHMIDT REDUCTION
Get PDFGiven any closed Riemannian manifold (M, g) we use the Lyapunov-Schmidt finite dimensional
reduction method to prove multiplicity results for positive solutions of a subcritical
Yamabe type equation on (M, g). If (N, h) is a closed Riemannian manifold of constant positive
scalar curvature, our result gives multiplicity of solutions for the Yamabe equation on the
Riemannian product (M × N, g + ε2h), for ε > 0 small.
− am+ng+"2hu +
􀀀
Sg + ε−2Sh
u = upm+n−1. (0.0.1)
We restrict our study of solutions to functions that only depend onM, u : M → R. Normalizing
h, such that Sh = am+n, we have that u solves the Yamabe equation if and only if
− ε2gu +
Sg
am+n
ε2 + 1
u = upm+n−1. (0.0.2)
We define a functional J" on a space of Sobolev H", such that its critical points, are positive
solutions to our equation 0.0.2. The method of Lyapunov-Schmidt will allow us to reduce our
poblem to one of finite dimension. Also in this process we will obtain a function function C2,
W : M → H". We conclude our problem, proving that the critical points of the function
F" : M → R, defined by F" = J" ◦ W, induces critical points to the functional J", that is,
solutions to the equation 0.0.2.
We have that the critical points of the map F" give solutions to 0.0.2. This allows to apply
classical results of Lusternik-Schnirelmann category of M . We obtain the following result.
There is εo > 0 such that for ε ∈ (0, εo) the Yamabe equation on the Riemannian product
(M × N, g + ε2h) has at least Cat(M) ( Lusternick-Schnirelmann category) solutions which
depend only on M.
Applying Morse theory, we have that if ε ∈ (0, εo) all the critical points of the function F" :
M → R are non-degenerate, then the Yamabe equation on the Riemannian product (M×N, g+
ε2h) has at least b(M) solutions which depend only onM, where bi(M)
.=
dim(Hi(M,R)) and
b(M)
.=
b1(M) + · · · + bn(M).
Statistical Analysis of OGTT Results
Get PDFType 2 diabetes is a serious health condition that has only become more prevalent
in recent years. One tool frequently used to help in its diagnosis is the oral
glucose tolerance test, or OGTT. The methods currently in use for studying
OGTT data, however, are basic, and do not take full advantage of the structure
of the data created in an OGTT test. This work proposes a model for
the mathematical analysis of OGTT data using Bayesian statistics on inverse
problems. The main focus of the thesis is rst to propose the model, and then
to investigate various potential ramications and improvements on it.
A model for OGTT data analysis is proposed, and tested on data from real
OGTT tests with results that t data well and closely match the intuition of
medical collaborators.
A second test for diabetes has recently been proposed by researchers in Cuernavaca
and Mexico City. Variable selection methodology is developed to study
the ability of this tool to predict OGTT results. The results are unpromising.
However, as a result of this analysis, a new technique for variable selection is
proposed. This technique is christened FATSO and is useful for likelihood regularization
in situations where intuitive parameter tuning is desirable. This is
generally useful enough to give an importance to the new test which extends
beyond merely OGTT analysis.
A potential improvement on the OGTT protocol is considered which would
change the times at which OGTT data is collected. This modication is treated
as a problem in the Bayesian design of experiments, and a new algorithm is
developed for this purpose.
Another modication to the OGTT protocol is also considered which changes
the method used for collecting samples, replacing it with one that is cheaper and
which reduces patient discomfort. Although this method was thought to be too
imprecise for the purposes of an OGTT, the mathematica
ANÁLISIS EXPERIMENTAL DE LA COMPLEJIDADESTADÍSTICA DE LA METODOLOGÍA DEINFORMATION BOTTLENECK
Get PDFEn esta tesis presentamos un análisis empírico de las dificultades que conlleva aplicar la metodología de Information Bottleneck. Esta metodología permite analizar, desde una
perspectiva de teoría de la información, la evolución de la información que contienen las
variables que se manipulan en una técnica estadística o de aprendizaje máquina. Las
variables en cuestión forman parte de un problema de predicción o clasificación, lo cual
permite tener un marco común para distintas técnicas. En particular, se ha mostrado
en artículos recientes que la metodología se puede aplicar a redes neuronales. Uno de
los principales objetivos de los autores es generar conocimiento sobre cómo es que una
red neuronal manipula la información en cada capa. Dichos trabajos han generado
controversia debido a las dificultades en cuanto al uso de teoría de la información.
La contribución que se tiene en este trabajo es ilustrar, con ejemplos relativamente
sencillos, algunos de los límites fundamentales estadísticos subyacentes, los cuales no
han sido analizados satisfactoriamente en la literatura y que constituyen una fuente en
la controversia en torno al Information Bottleneck