MÉTODO HEURÍSTICO Y DE OPTIMIZACIÓN

Berenice López DíazInvestigación de operaciones

INTRODUCCIÓN

Hoy en día existen una gran variedad de problemas de optimización combinatoria que son de alta complejidad, esto debido a que encontrar su solución óptima o cercana es difícil, sobre todo tomando en cuenta que lo que se busca es una rápida solución utilizando una cantidad adecuada de recursos computacionales

MÉTODO HEURÍSTICO

Estrategia, método,

criterio o truco usado para hacer más sencilla la

solución de problemas difíciles.

El conocimiento heurístico es

un tipo especial de

conocimiento usado por los humanos para

resolver problemas complejos.

El método heurístico es

conocido como “IDEAL”,

formulado por Bransford y Stein (1984)

DEFINICIONpasos que

deben realizarse para identificar en

el menor tiempo posible una solución

de alta calidad para un

determinado problema

uso de un conjunto de reglas

“RACIONALES”, obteniendo una

solución buena, es decir cercana a la

óptima o en ocasiones la óptima

procedimiento para resolver un problema de

optimización mediante una aproximación

INTUITIVA, en la que la naturaleza intrínseca del problema se usa de manera inteligente para

obtener una buena solución.

INCLUYE 5 PASOS:IDENTIFICAR EL PROBLEMA     DEFINIR Y PRESENTAR EL PROBLEMAEXPLORAR LAS ESTRATEGIAS VIABLESAVANZAR EN LAS ESTRATEGIAS

LOGRAR LA SOLUCIÓN

George Polya, nos da algunos procedimientos heurísticos para resolver problemas matemáticos

Si no consigues entender un problema, dibújalo.

Si no encuentras la solución, haz como si ya la tuvieras y mira qué puedes deducir de ella (razonando hacia atrás)

Si el problema es abstracto, prueba examinar un ejemplo concreto. Trata primero un problema más general

EL MÉTODO DE POLYA1. ENTENDER EL PROBLEMA

reflexionar cuestiones como "qué se pide", "qué se tiene" y "adónde se quiere llegar"

2. CONFIGURAR UN PLANusar la estrategia que creas conveniente.

3. EJECUTAR EL PLANEncontrar distintos caminos, rodeos,

asociaciones, para llegar a una soluciónPROBLEMAS CON VARIABLES,

PROBLEMAS CREADOS APARTIR DE PROBLEMAS ANTERIORES

4. MIRAR HACIA ATRÁSComprobar y examinar la solución obtenida

TIPOS DE METODOS HEURISTICOS

descomposición

• descomponen el problema en subproblemas más sencillos de resolver

inductivos 

• pretenden generalizar de versiones pequeñas al caso completo

constructivos 

• deterministas y consisten en construir paso a paso una solución del problema, y suelen mejorar la elección en cada iteración 

búsqueda local 

• comienzan con una solución del problema y la mejoran progresivamente

ESTRATEGIAS HEURÍSTICAS: se comportan como recursos organizativos del

proceso de resolución, que contribuyen especialmente a determinar la vía de solución

del problema abordado.

EL TRABAJO HACIA ADELANTE: se parte de lo dado para realizar las reflexiones que han de

conducir a la solución del problema

EL TRABAJO HACIA ATRÁS: se examina primeramente lo que se busca y, apoyándose de

los conocimientos que se tienen, se analizan posibles resultados intermedios de lo que se puede

deducir lo buscado, hasta llegar a los dados.

EJEM

PLOS

Un papá y su hija tienen juntos 45 años. Si el papá tiene 32 años más que la hija, ¿cuántos años

tiene cada uno?

Los carneros del pastorUn pastor había ido a la escuela hasta el 1° grado y sólo recordaba contar hasta10. Todas las tardes

contaba sus carneros, y para saber si estaban completos, los agrupaba de 4 en 4 y de 5 en

5, y siempre le sobraba uno. Pero si los agrupaba de 7 en 7 no le sobraba ninguno. Si el rebaño no llegaba a

los 60,¿cuántos carneros tenía?

El tren A parte con dirección a B, a las 7 am. y recorre cada hora 50 km por hora. Otro tren parte de B hacia A, a las 7.30 am. y lleva una velocidad de 70 km. Por hora. ¿A qué hora se encontrarán si la distancia de A hasta B es de

235 km.?

METODO DE OPTIMIZACION

rama de las matemáticas que consistente en el uso de modelos matemáticos, estadísticos y algoritmos con

objeto de realizar un proceso de toma de

decisiones

trata del estudio de complejos

sistemas reales, con la finalidad de mejorar (u optimizar) su

funcionamiento

SE C

OMPO

NE D

E TR

ES

ELEM

ENTO

SFUNCION OBJETIVA Maximizar/minimizar

VARIABLESSon las decisiones que se

deben tomar para desarrollar la función

objetivo

RESTRICCIONES Son las variables que se están obligadas a satisfacer

UN PROBLEMA DE OPTIMIZACIÓN TRATA DE

TOMAR UNA DECISIÓN ÓPTIMA PARA MAXIMIZAR

(GANANCIAS, VELOCIDAD, EFICIENCIA, ETC.) O

MINIMIZAR UN CRITERIO DETERMINADO (COSTOS,

TIEMPO, RIESGO, ERROR, ETC). LAS RESTRICCIONES SIGNIFICAN QUE NO

CUALQUIER DECISIÓN ES POSIBLE.

METODOS DE OPTIMIZACIONCLASIFICAN

ClásicosBuscan y garantizan un

optimo local

Algoritmos

Se encuentra:-Lineal-Lineal entera mixta- No lineal-Estocástica dinámica

Meta heurísticosMecanismos específicos para

alcanzar su optimo global aunque no garantizan su alcance

Fenómenos sencillos observados en la naturales

Se encuentran;Algoritmos evolutivos

Método de recorrido simulado

Búsqueda heurísticamultivalente

PROGRAMACIÓN NO LINEAL, EN LA QUE LAS FUNCIONES DEL MODELO SON NO LINEALES.

PROGRAMACIÓN LINEAL.SE DISEÑA PARA MODELOS CON FUNCIONES OBJETIVO Y RESTRICCIONES ESTRICTAMENTE LINEALES

PROGRAMACIÓN DINÁMICA, EN LA QUE EL MODELO ORIGINAL SE PUEDE DESCOMPONER EN SUBPROBLEMAS MAS PEQUEÑOS

LA PROGRAMACIÓN ENTERA, EN LA QUE LAS VARIABLES TOMAN VALORES ENTEROS

LA PROGRAMACIÓN DE RED, EN LA QUE EL PROBLEMA SE PUEDE MODELAR COMOUNA RED

Pasos para implementación del método

1. La definición del

problema.1) descripción

de las alternativas de decisión;

2) la determinación del

objetivo del estudio,

3) laespecificación de las limitaciones bajo las cuales

funciona el sistema modelado.

2. La construcción del modelo

traducir la definición del problema a relaciones

matemáticas

3. La solución del modelo

estudiar el comportamiento de la solución óptima

en las proximidades delos parámetros

estimados.

4. La validación del

modelo. comprueba si el modelo propuesto

hace lo que se quiere que

haga, esto es, ¿predice el modelo en forma adecuada el comportamiento del sistema que se

estudia?

5. La implementaci

ón de la solución

traducción de losresultados a

instrucciones de operación, emitidas

en forma comprensible para

las personasque administrarán

al sistema recomendado

Ejemplo:

CONCLUSIÓN LOS MÉTODOS HEURÍSTICOS Y DE OPTIMIZACIÓN ESTAN ENFOCADOS

EN BUSCAR LA ÓPTIMA SOLUCIÓN A LOS DIFERENTES PROBLEMAS QUE SE PRESENTAN EN LOS SISTEMAS DE UNA EMPRESA POR QUE RECORDEMOS QUE SISTEMAS SON CONJUNTOS DE HOMBRES Y MAQUINAS QUE ACTUAN COORDINADAMENTE PARA LOGRAR UN FIN

LA DIFERENCIA ENTRE LOS MÉTODOS HEURÍSTICOS Y LOS MÉTODOS DE OPTIMIZACIÓN ES QUE LOS MÉTODOS HEURÍSTICOS BUSCAN LA SOLUCIÓN AL PROBLEMA MEDIANTE LA INTUICIÓN, UTILIZANDO DIFERENTES MÉTODOS LÓGICOS BASANDOSE EN LA EXPERIENCIA OBTENIDA (LA MAYORÍA DE LAS VECES) EN EXPERIENCIAS CON PROBLEMAS PASADOS Y LOS MÉTODOS DE OPTIMIZACIÓN ENCUENTRAN LA SOLUCIÓN AL PROBLEMA DE UNA MANERA MÁS RÁPIDA Y EXACTA CON LA AYUDA DE MÉTODOS MATEMÁTICOS ANTERIORMENTE MENCIONADOS

BIBLIOGRAFIA

https://www.google.com.mx/search?q=METODOS+DE+OPTIMIZACION&espv=2&biw=1517&bih=692&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=_ZAlVbqhE4XBggTT34CADQ&ved=0CAcQ_AUoAg&dpr=0.9#imgrc=g3oTEqXupo-SCM%253A%3BDTnbwhCaN0XwJM%3Bhttp%253A%252F%252Fimage.slidesharecdn.com%252Fmetodosdeoptimizacin-140605031944-phpapp01%252F95%252Fmetodos-de-optimizacin-1-638.jpg%253Fcb%253D1401956419%3Bhttp%253A%252F%252Fes.slideshare.net%252Fervinernegro%252Fmetodos-de-optimizacin%3B638%3B479

https://paulinasanz.wordpress.com/2009/10/18/diferecia-entre-metodo-heuristico-y-optimizacion/

https://evme12.files.wordpress.com/.../tarea-3-metodo-heuristic http://es.wikipedia.org/wiki/Metaheur%C3%ADsticao-y-optim...