Modelado en optimización

Documentos relacionados
Modelos Matemáticos de Optimización

8. Modelos de transporte y análisis de redes

Jueves, 25 de abril. Dificultades de los modelos PNL. Dónde está la solución óptima? Otro ejemplo: Óptima Local frente a Global

Introducción. Leonfiel aportó principalmente en relaciones interindustriales a través de su matriz de insumo-producto.

Sistemas de Ecuaciones Lineales. M. en I. Gerardo Avilés Rosas

CAPITULO 0 CONCEPTOS BASICOS DE ALGEBRA Y PROGRAMACION LINEAL Algebra lineal Notación básica.

1. Secuencia Impulso unitario (función Kroëneker) 1, n = n 0. (n) = = {... 0, 0, (1), 0, 0,... }

MATEMÁTICA LIC. Y PROF. EN CS. BIOLÓGICAS

CLAVES DE CORRECCIÓN GUÍA DE EJERCITACIÓN FACTORES Y PRODUCTOS PREGUNTA ALTERNATIVA Nivel

Sobrantes de 2004 (Septiembre Modelo 3) Soluciones Germán-Jesús Rubio Luna OPCIÓN A

Convolución. Dr. Luis Javier Morales Mendoza. Procesamiento Digital de Señales Departamento de Maestría DICIS - UG

Guía Semana 9 1. RESUMEN. Universidad de Chile. Ingeniería Matemática

SESIÓN 8 DESCRIPCIONES DE UNA RELACIÓN

TRABAJO DE GRUPO Series de potencias

TEMA 10: La programación lineal como instrumento para la toma de decisiones de inversión

4 El Perceptrón Simple

Unidad 1: Las Ecuaciones Diferenciales y Sus Soluciones

Un sistema de m ecuaciones lineales con n incógnitas es un conjunto de m igualdades del tipo:......

PROCESAMIENTO DIGITAL DE SEÑALES

Universidad Antonio Nariño Matemáticas Especiales

En el tema anterior se estudió que muchas decisiones se toman a partir de resultados muestrales. Por ejemplo:

R. Urbán Introducción a los métodos cuantitativos. Notas de clase Sucesiones y series.

Resumen que puede usarse en el examen

PRUEBAS DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD L.O.G.S.E

Límite y Continuidad de Funciones.

LOS NUMEROS REALES. Conjunto no vacío designado como R y denominado conjunto de los números reales. En

Sesión 12. Aprendizaje neuronal

GUIA DE ESTUDIO Nro 1

FUNCIONES. ( a) IGUALDAD DE FUNCIONES Sí y son dos funciones, diremos que las funciones f y

DETERMINACION DEL COSTO POR ALUMNO EGRESADO DE EDUCACION PRIMARIA

UNIDAD 2 Ecuaciones Diferenciales Lineales de Orden Superior

- Fernando Sánchez - Departamento de Matemáticas - Universidad de Extremadura

M arcelo, de vez en vez, usa una reata de 10 m de largo y 2 cm de grueso para

Métodos Numéricos (SC 854) Ajuste a curvas. 2. Ajuste a un polinomio mediante mínimos cuadrados

Capítulo 9. Método variacional

Guía 1 Matemática: Estadística NM 4

IES IGNACIO ALDECOA 1 AMPLIACIÓN DE MATEMÁTICAS 4º ESO CURSO 10/11

Factorizar es escribir o representar una expresión algebraica como producto de sus factores: Factor común:

TALLER SOLUCIÓN NUMÉRICA DE ECUACIONES

Solución del Examen Extraordinario de Algebra y Matemática Discreta, Primer Curso, Facultad de Informática


APROXIMACIÓN DE FILTROS CAPÍTULO 2

Raices de Polinomios. Jorge Eduardo Ortiz Triviño

Sesión No. 6. Contextualización. Nombre: Funciones exponenciales y logarítmicas y el uso de las MATEMÁTICAS. progresiones aritméticas y geométricas.

4.- Aproximación Funcional e Interpolación

. Una de las aplicaciones más importantes de los coeficientes binomiales es el Binomio de Newton : n k)

Práctica 7 CONTRASTES DE HIPÓTESIS

Modelado en optimización lineal entera mixta

Técnicas para problemas de desigualdades

IES Fco Ayala de Granada Sobrantes de 2008 (Modelo 2 Septiembre) Solución Germán-Jesús Rubio Luna. Modelo nº 2 Sept. Sobrantes de Soluciones

FRACCIONES PARCIALES

TEMA 5: Gráficos de Control por Atributos. 1. Gráfico de control para la fracción de unidades defectuosas

LA DISCRIMINACIÓN SALARIAL DE LA MUJER Y LA VALORACIÓN DE PUESTOS DE TRABAJO (DOCUMENTO V7)

Análisis de algoritmos

UNIDAD 1 Ecuaciones Diferenciales de Primer Orden

L lim. lim. a n. 5n 1. 2n lim. lim. lim. 1 Calcula: Solución: a) 2

Sumatoria, Progresiones y Teorema del Binomio

Tema 5. APLICACIONES DE LAS DERIVADAS: REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE CURVAS Y FÓRMULA DE TAYLOR

SUCESIÓN. La colección de números que definen a una sucesión permite clasificar a éstas en:

Curso: 3 E.M. ALGEBRA 8

TEMA 3 RECURRENCIA. FUNCIONES GENERATRICES

TRABAJO PRACTICO Nº 1

5.1. Tipos de convergencia

IES Fco Ayala de Granada Sobrantes de 2002 (Modelo 1) Solución Germán-Jesús Rubio Luna

TALLER DE MATEMÁTICAS DESIGUALDADES

TRABAJO PRÁCTICO N O 1. SÍNTESIS DE SEÑALES Y ANÁLISIS DE SISTEMAS

Guía: Propiedades de las potencias SGUIC3M020MT311-A17V1

IES Fco Ayala de Granada Sobrantes de 2005 (Modelo 3) Solución Germán-Jesús Rubio Luna OPCIÓN A

Sistema de ecuaciones lineales

Departamento de Matemáticas

Preguntas más Frecuentes: Tema 2

2 Conceptos básicos y planteamiento

ANALISIS CONVEXO CAPITULO CONVEXIDAD

Polinomio Mínimo en Campos Cuadráticos

APLICACIONES INFORMÁTICAS EN QUÍMICA. Problemas Tema 2.3: Series, representación de funciones y construcción de tablas en HC.

Intervalos de Confianza basados en una muestra. Instituto de Cálculo

- Fernando Sánchez - Departamento de Matemáticas - Universidad de Extremadura. Cálculo I

CAPITULO 4 COMPARACIÓN DE REACTORES IDEALES Y REACTORES MÚLTIPLES

LECTURA 3 GENERACIÓN DE SEÑALES

INECUACIONES. Ejemplo: La desigualdad 2x+l>x+5, es una inecuación por que tiene una incógnita "x" que se verifica para valores mayores que 4.

T ema 6 DISTRIBUCIONES DISCRETAS DE PROBABILIDAD. x 1. x 2 = 1 = 2. x 3 = 3. x 4. Variable aleatoria: definición y tipos:

Juegos bipersonales de suma nula Juegos semi-infinitos. Mª Enriqueta Vercher González Universitat de València

Álgebra I Práctica 3 - Números enteros (Parte 1)

CS. de la COMPUTACION II 1 VERIFICACION DE PROGRAMAS

Métodos de reducción de varianza

AMPLIACIÓN DE MATEMÁTICAS 4º ESO CURSO 1 /1

Ejemplo: 0+0i y -3+0i representan los números reales 0 y 3 respectivamente. Si a=0 se considera un número imaginario puro a 0+bi

Aplicaciones de la Serie Fourier

Evaluación NOMBRE APELLIDOS CURSO Y GRUPO FECHA CALIFICACIÓN. 9. Límite y continuidad

Los números complejos

2 Algunos conceptos de convergencia de sucesiones de variables aleatorias

Métodos Numéricos para Sistemas de Ecuaciones No Lineales

MUESTREO Y ESTIMACIÓN ESTADÍSTICA

Material interactivo con teoría y ejercicios resueltos. Para acceder a ello deberá pulsar sobre los siguientes enlaces una vez dentro de la asignatura

Teoría de la conmutación. Álgebra de Boole

9. Hallar un número de cuatro cifras que sea igual al cubo de la suma de las cifras.

MINITAB y MODELOS DE REGRESIÓN

9. MEDIDA DE LA DENSIDAD DE LÍQUIDOS

CAPÍTULO IV: CONSTRUCCIÓN DE LA TABLA DE MORTALIDAD. Es un hecho bien conocido que la probabilidad de que un individuo fallezca en un periodo

Polinomio de una sola variable. , llamaremos polinomio de la variable x a toda expresión algebraica entera de la forma:

Transcripción:

Modelado e optimizació José María Ferrer Caa Uiversidad Potificia Comillas

Optimizació Ecotrar el valor que debe tomar las variables del problema para hacer óptima la fució obetivo, y de forma que se satisfaga las restriccioes Modelado e optimizació-

Compoetes de u problema de optimizació Fució obetivo Medida cuatitativa del fucioamieto del sistema que se desea optimizar (maimizar o miimizar) Variables Represeta las decisioes que se puede adoptar y de las que depede el valor de la fució obetivo Variables de cotrol y de estado Restriccioes Relacioes que las variables debe satisfacer Igualdades y desigualdades Modelado e optimizació- 2

Clasificació de modelos Fució obetivo Lieal, cuadrática, o lieal, o difereciable, multiobetivo, estocástica, si fució obetivo Restriccioes Si restriccioes, lieales, o lieales, o difereciables, acotadas, disyutivas, probabilísticas Variables Cotiuas, eteras, biarias Modelado e optimizació- 3

Modelo Represetació simplificada de la realidad, geeralmete de forma matemática, que facilita su compresió y el estudio de su comportamieto U bue modelo debe mateer u equilibrio etre secillez y capacidad de represetació Se requiere ua iteracció costate etre el modelador (creador del modelo) y el eperto (coocedor del problema real) Es a la vez ua ciecia y u arte Modelado e optimizació- 4

Etapas e el desarrollo de u modelo Idetificació del problema Especificació matemática y formulació Resolució Verificació, validació y refiamieto Iterpretació y aálisis de resultados Implatació, documetació y mateimieto El tiempo empleado e realizar correctamete ua etapa facilitará de forma otable las etapas sucesivas Modelado e optimizació- 5

Idetificació del problema Recolecció de iformació relevate Plateamieto geeral del problema Qué se quiere optimizar De qué alterativas se dispoe Qué limitacioes se tiee Iterpretació y traducció a térmios precisos de los datos y elemetos del problema Fase fudametal para que las futuras decisioes sea útiles Modelado e optimizació- 6

Especificació matemática y formulació Defiició e térmios matemáticos adecuados de los elemetos del problema Fució obetivo Variables Restriccioes Parámetros Idetificació del tipo(s) de modelo geeral que se puede aplicar Formulació clara y elegate Aálisis del tamaño y estructura del problema formulado Modelado e optimizació- 7

Resolució Elecció del tipo de método de solució y de algoritmos adecuados Implemetació (e u leguae iformático adecuado) de los algoritmos elegidos Obteció de la solució óptima o de solucioes suficietemete satisfactorias El tiempo de resolució depederá de la formulació propuesta Modelado e optimizació- 8

Verificació, validació y refiamieto Comprobació de coherecia co la realidad Detecció y correcció de errores de codificació Meora y ampliació por uevas ecesidades E la defiició E la formulació E la implemetació Modelado e optimizació- 9

Iterpretació y aálisis de resultados Aálisis de sesibilidad de la solució obteida, frete a cambios e los parámetros Detecció de solucioes robustas Modelado e optimizació- 0

Implatació, documetació y mateimieto Documetació clara, precisa y completa El código debe estar escrito de forma ordeada y debe icluir cometarios que facilite las operacioes de mateimieto Elaboració de u maual de usuario co especificacioes matemáticas e iformáticas Formació de usuarios Modelado e optimizació-

Eemplo de la dieta: Plateamieto La alimetació diaria de ua terera debe coteer al meos: 700 g de proteías 28 g de calcio 50 mg de vitamias Se dispoe de pieso y forrae co coste por kg de 30 y 35 cétimos de euro La composició utritiva por kg de alimeto es: Proteías (g) Calcio (g) Vitamias (mg) Pieso 30 2 0 Forrae 45 5 Se trata de determiar la catidad diaria de cada alimeto para miimizar el coste total de la alimetació Modelado e optimizació- 2

Eemplo de la dieta: Formulació geérica Ídices: i tipo de alimeto (pieso y forrae) tipo de utriete (proteías, calcio y vitamias) Parámetros: b catidad míima diaria requerida del utriete a i catidad de utriete por kg de alimeto i c i coste por kg del alimeto i Variables: i catidad diaria de alimeto i por terera Fució obetivo: Restriccioes: mic De satisfacció de la catidad de utrietes De o egatividad 0 i i i i i i i a b i i Modelado e optimizació- 3

Eemplo de la dieta: Formulació umérica mi 30 + 35, 2 2 2 2 30 + 45 700 2 + 28 0 + 5 50 2 2 0 0 (proteías) (calcio) (vitamias) Modelado e optimizació- 4

Modelos geerales de optimizació: Programació lieal (LP) T mic A= b 0 R, c R, A R, b R m m mi sa. z c c 2 2 = + + + c a + a + + a = b 2 2 a + a + + a = b m m2 2 m m = vector de variables a a A= a a m m c matriz de restriccioes c = c,,, 0 2 vector de coeficietes de coste b b vector de = demadas b m Modelado e optimizació- 5

Modelos geerales de optimizació: Programació etera (IP) T T mic + d y A+ By= b y, 0 Z, y R, c R, d R l l A R, B R, b R m m l m Si l = 0 Programació etera pura (PIP) Si l > 0 Programació etera mita (MIP) Modelado e optimizació- 6

Modelos geerales de optimizació: Programació biaria (BIP) T mic A= b 0 { } 0,, c R, A R, b R m m Modelado e optimizació- 7

Modelos geerales de optimizació: Programació cuadrática (QP) T T mic+ Q 2 A= b 0 R, c R, A R Q R m, b R m Modelado e optimizació- 8

Modelos geerales de optimizació: Programació o lieal (NLP) mi f( ) g ( ) = 0 h ( ) 0 l u f g h : : : R R m R R k R R Modelado e optimizació- 9

Modelos geerales de optimizació: Programació multiobetivo mi( f ( ),..., f ( )) 0 A= b k R, c R, A R, b R m m f i( ): R R Modelado e optimizació- 20

Modelos geerales de optimizació: Especiales Optimizació o lieal si restriccioes mi f ( ) f : R R Auste o lieal míimo cuadrático Problema mito complemetario (MCP) F ( ) = 0 R F : R R Modelado e optimizació- 2

Modelos específicos de programació lieal y etera Problema del trasporte Problema del trasbordo Problema de asigació Problema de la mochila (kapsack) Problema del recubrimieto (set-coverig) Problema del empaquetado (set-packig) Problema de la partició (set-partitioig) Problema del viaate (TSP) Modelado e optimizació- 22

Problema del trasporte: Defiició Miimizar el coste total de trasporte de u producto desde los orígees a los destios, satisfaciedo la demada de cada destio si superar la oferta dispoible e cada orige a i Oferta e el orige i a a 2 2 2 b b 2 b Demada e el destio a m m b c i Coste uitario de trasporte del orige i al destio Se supoe que la oferta es igual a la demada: m a = b i i= = Modelado e optimizació- 23

Problema del trasporte: Formulació Variables de decisió i = uidades trasportadas desde el orige i al destio mi sa. m i i= = m i= = c i i = b =,..., i = a i=,..., m i i 0 i=,..., m, =,..., i Modelado e optimizació- 24

Problema del trasporte: Propiedades m a > b Si se añade u sumidero uiversal co coste ulo i i= = m Si a < b se añade ua fuete uiversal co coste elevado i i= = La matriz de restriccioes es totalmete uimodular: todos los determiates de las submatrices vale 0, ó - Por lo tato, si los coeficietes de oferta a i y demada b so eteros la solució óptima es u vector etero Z i, i Modelado e optimizació- 25

Problema del trasbordo: Defiició Trasportar u producto e ua red satisfaciedo la demada, co el míimo coste posible b i Catidad de producto dispoible e el odo i oferta: b i > 0 demada: b i < 0 trasbordo: b i = 0 c i Coste uitario de trasporte del odo i al odo Se supoe que la oferta es igual a la demada: m i= b i = 0 Modelado e optimizació- 26

Problema del trasbordo: Formulació Variables de decisió i = uidades trasportadas desde el odo i al odo coservació del fluo mi i i= = c i i = b i=,, i ki i = k= i k i 0 i, =,..., i, i Matriz totalmete uimodular: b i Z Z i, i i El problema del trasbordo geeraliza al problema del trasporte Modelado e optimizació- 27

Problema de asigació Asigar tareas a máquias de forma que el coste total sea míimo c i Coste de asigar la tarea i a la máquia si se asiga la tarea i a la máquia i = 0 si o Variables Formulació Cada tarea ha de ser realizada por ua máquia Cada máquia ha de realizar ua tarea mi i = i= i c i= = { } i i = i=,, i = =,, i 0, i, Caso particular del problema del trasporte { } La restricció 0, puede sustituirse por 0 i i Modelado e optimizació- 28

Problema de la mochila Elegir obetos de los dispoibles de forma que el valor total sea máimo, si sobrepasar el volume dispoible c Volume que ocupa el obeto v Valor del obeto b Volume total dispoible Variables si se elige el obeto = 0 si o Formulació ma = = v { 0,} c b Modelado e optimizació- 29

Problema del recubrimieto Se dispoe de u couto de m elemetos y ua colecció de subcoutos Se desea elegir subcoutos que cubra todos los elemetos al meos ua vez, y co el míimo coste c Coste del subcouto a i Idica si el elemeto i perteece al subcouto ( sí, 0 o) Variables si se elige el subcouto = 0 si o Formulació Cada elemeto seleccioado al meos ua vez mi = = a i=,, m i { } 0, =,, c Modelado e optimizació- 30

Problema del recubrimieto: Eemplo Ua compañía aérea co base e Sa Fracisco quiere cubrir todos sus vuelos asigado tres tripulacioes a alguas de las 2 secuecias factibles de vuelos que se idica e la siguiete tabla. El obetivo es miimizar el coste de la asigació. Los costes de las diferetes secuecias aparece e la última fila: Secuecias factibles 2 3 4 5 6 7 8 9 0 2 SF LA SF Dever SF Seattle LA Chicago 2 2 3 2 3 LA SF 2 3 5 5 Chicago Dever 3 3 4 Chicago Seattle 3 3 3 3 4 Dever SF 2 4 4 5 Dever Chicago 2 2 2 Seattle SF 2 4 4 5 Seattle LA 2 2 4 4 2 Coste (M ) 2 3 4 6 7 5 7 8 9 9 8 9 Modelado e optimizació- 3

Problema del recubrimieto: Eemplo Variables: si se asiga la secuecia = 0 e cualquier otro caso Formulació: mi 2 + 3 + 4 + 6 + 7 + 5 + 7 + 8 + 9 + 9 + 8 + 9 2 3 4 5 6 7 8 9 0 2 + + + 4 7 0 + + + 2 5 8 + + + 3 6 9 2 2 = 3 = { } 0, =,...,2 (SF-LA) (SF-Dever) (SF-Seattle) (Dispoe de tres tripulacioes) 3= 4= = = = = 5 2 Modelado e optimizació- 32

Problema del empaquetado Se dispoe de u couto de m elemetos y ua colecció de subcoutos Se desea elegir los subcoutos que de el máimo beeficio total, si que igú elemeto aparezca más de ua vez c Beeficio del subcouto a i Idica si el elemeto i perteece al subcouto ( sí, 0 o) Variables si se elige el subcouto = 0 si o Formulació Cada elemeto seleccioado como mucho ua vez ma = = a i=,, m i { } 0, =,, c Modelado e optimizació- 33

Problema de la partició Aálogo al problema del empaquetado, pero seleccioado eactamete ua vez cada elemeto Cada elemeto seleccioado ua vez ma = = a = i=,, m i c { } 0, =,, Modelado e optimizació- 34

Recubrimieto, partició, empaquetado RECUBRIMIENTO PARTICIÓN EMPAQUETADO Modelado e optimizació- 35

Problema del viaate: Formulació Realizar u circuito que pase por ciudades si repetir igua (volviedo a la ciudad de partida) de maera que la distacia (o tiempo o coste) total sea míima c i Distacia de la ciudad i a la ciudad Variables: i si se va de la ciudad i a la ciudad = 0 e otro caso Formulació: A cada ciudad se llega ua vez De cada ciudad se sale ua vez No se permite subciclos mi i i iu, i, i i = =,..., i = i=,..., i { } { } card( U) U,,,2 card( U) 2 i 0, i, =,..., i c Modelado e optimizació- 36

Problema del viaate: Formulació 2 Variables: ik Formulació: De cada ciudad se sale ua vez A cada ciudad se llega ua vez E cada etapa se recorre u tramo E cada etapa se sale de la ciudad a la que se ha llegado e la etapa aterior si se va de la ciudad i a la ciudad e la etapa k del circuito = 0 e otro caso mic i ik ik ik,, ik k, ik ik, ik i, ik i r { } = i=,..., = =,..., = k=,..., = k, =,..., rk+ 0, i, k, =,..., ik Modelado e optimizació- 37

Modelado co variables biarias Coversió de etera a biarias Disyucioes Disyucioes por bloques Cumplimieto de u úmero de ecuacioes Selecció etre varios valores Implicacioes etre variables biarias y restriccioes Implicacioes Relacioes secillas etre variables biarias Productos Modelado e optimizació- 38

Coversió de etera a biarias Se quiere descompoer la variable etera e variables biarias y, y 2, Se busca ua cota superior u 0 u Se determia N tal que N 2 u 2 La descomposició es N+ N = i= 0 i 2y i Se ha de sustituir e el modelo por dicha epresió, añadiedo yi { 0,} i Modelado e optimizació- 39

Tabla de equivalecias lógicas P Q o P ó Q P Q (P Q) y (Q P) P (Q y R) (P Q) y (P R) P (Q ó R) (P Q) ó (P R) (P y Q) R (P R) ó (Q R) (P ó Q) R (P R) y (Q R) o (P ó Q) o (P y Q) o P y o Q o P ó o Q Modelado e optimizació- 40

Disyucioes ó g se modela mediate f ( ) 0 ( ) 0 f ( ) Mδ δ { 0,} g ( ) M( δ) M es suficietemete grade. Lo ideal es que la M de cada restricció sea la cota más austada para cada restricció La implicació f ( ) > 0 g ( ) 0 es equivalete a Eemplo: ó f ( ) 0 g ( ) 0 3+ 2y z< 3 4y+ z 3 2y+ z+ 3> 0 + 4y z+ 0 3 2y+ z+ 3 0 ó + 4y z+ 0 3 2y+ z+ 3 Mδ + 4y z+ M( δ) δ { 0,} Modelado e optimizació- 4

Disyucioes por bloques f ( ) 0 f ( ) 0 2 f ( ) 0 k g ( ) 0 g ( ) 0 g ( ) 0 l ó 2 se modela mediate f ( ) Mδ f ( ) Mδ k δ g ( ) M( δ) g ( ) M( δ) l { 0,} Este método es apropiado para regioes factibles o coveas Modelado e optimizació- 42

Cumplimieto de u úmero de ecuacioes Se debe cumplir al meos k de las N ecuacioes: 2 La formulació sería f (,, ) 0 f (,, ) 0 f (,, ) 0 N f (,, ) Mδ El caso N = 2, k = equivale a ua disyució f (,, ) Mδ 2 2 f (,, ) Mδ N N Se procede de forma aáloga para bloques de ecuacioes N i= δ i = N k { } δ 0, i=,, N i Modelado e optimizació- 43

Selecció etre varios valores La fució f ha de tomar uo de los valores de la siguiete lista: La formulació sería d d f (,, ) = f (,, ) = N i= δ i δ i = { } d 2 N i= 0, i=,, N N d δ i i Modelado e optimizació- 44

Implicacioes etre variables biarias y restriccioes δ= a b a b δ= a ( ) b+ ε+ m εδ δ= a b a b δ= a b ε+ ( M+ εδ ) δ= a = b a = b δ= a b+ M( δ) a b+ m( δ) a b+ M( δ) a b+ m( δ) a b+ ε+ ( m εδ ) a b ε+ ( M+ εδ ) δ + δ δ Dode m a b M y ε > 0, ε 0 Modelado e optimizació- 45

Implicacioes La implicació f ( ) 0 g ( ) 0 se puede descompoer como y aplicar las ( f ( ) 0 δ= ) y ( δ= g ( ) 0) relacioes de la trasparecia aterior La doble implicació f ( ) 0 g ( ) 0 se puede descompoer como ( f ( ) 0 δ = ) y ( δ = g ( ) 0) y aplicar las relacioes de la trasparecia aterior Modelado e optimizació- 46

Relacioes secillas etre variables biarias δ = ó δ = 2 δ + δ 2 δ = δ = 2 δ δ 2 δ = δ = 2 δ = δ 2 ' ' =,..., = = ó...ó = k l δ δ δ δ δ +... + δ δ +... + δ + ' ' l k k { δ = } Al meos k de = { δ = } Como mucho k de N N = δ +... + δ k N δ +... + δ k N δ= δ= 0 Si e vez de se tiee e la epresió equivalete se sustituye por δ δ Modelado e optimizació- 47

Eemplo de fabricació: Formulació Si se fabrica alguo de los productos A o B etoces debe fabricarse tambié al meos uo de los productos C, D o E δ si se fabrica el producto = ABCDE,,,, 0 si o δ = ó δ = δ = ó δ = ó δ = A B C D E { } δ = δ = ó δ = ó δ = A C D E δ = δ = ó δ = ó δ = B C D E δ + δ + δ δ δ + δ + δ δ C D E A C D E B Modelado e optimizació- 48

Eemplo de fabricació: Formulació 2 δ = ó δ = δ = ó δ = ó δ = A B C D E δ + δ δ + δ + δ A B C D E δ + δ δ= A B δ= δ + δ + δ C D E 2δ δ + δ A B δ + δ + δ δ C D E Hay que añadir las restriccioes 0- a las variables biarias Si es la catidad de producto que se fabrica habría que añadir (e cualquiera de las formulacioes) M δ Modelado e optimizació- 49

Eemplo de balocesto: Plateamieto U etreador de balocesto tiee 9 ugadores, a los que ha evaluado de a 3 de acuerdo co su maeo de pelota, tiro, rebote y defesa, segú se idica e la tabla aduta: Jugador Posicioes Maeo de pelota Tiro Rebote Defesa Pívot 2 3 3 2 Base 3 3 2 3 Pívot, Alero 2 3 2 2 4 Alero, Base 3 3 5 Pívot, Alero 3 2 6 Alero, Base 3 2 3 7 Pívot, Alero 3 2 2 8 Pívot 2 3 2 9 Alero 3 3 3 Modelado e optimizació- 50

Eemplo de balocesto: Plateamieto El equipo titular de 5 ugadores debe teer la máima capacidad defesiva y satisfacer las siguietes codicioes: Al meos dos ugadores debe estar e disposició de actuar de pívot, dos de alero y uo de base Su ivel medio e el maeo de pelota e tiro y e rebote debe ser por lo meos 2 Si uega el ugador 3, etoces el ugador 6 o puede ugar Si uega el ugador, tambié deberá ugar el 4 ó el 5, pero o los dos a la vez El ugador 8 ó el 9, pero o los dos a la vez, debe ugar Formular u programa lieal que facilite la selecció del equipo titular Modelado e optimizació- 5

Eemplo de balocesto: Formulació Variables: si se icluye el ugador e el equipo = 0 e otro caso =,,9 Fució obetivo: k si se icluye el ugador e posició = 0 e otro caso = 3, 4,5,6,7 ma 3 + 2 + 2 + + 2 + 3 + + 2 + 3 2 3 4 5 6 7 8 9 k= pab,, (sólo los ecesarios) k Restriccioes: + 2+ 3+ 4+ 5+ 6+ 7+ 8+ 9= 5 5 ugadores e el equipo + + + + 3p 5p 7p 8 + + + + + 2 3a 4a 5a 6a 7a 9 + + 2 4b 6b 2 Al meos 2 pívots Al meos 2 aleros Al meos base Modelado e optimizació- 52

Eemplo de balocesto: Formulació 2 + 3 + 2 + + + 3 + 3 + 2 + 3 0 2 3 4 5 6 7 8 9 + 3 + 3 + 3 + 3 + + 2 + + 3 0 2 3 4 5 6 7 8 9 3 + + 2 + 3 + + 2 + 2 + 3 + 0 2 3 4 5 6 7 8 9 3+ 6 Equivale a = = 0 3 6 4+ 5 2 + 4 5 + = 8 9 + = 0 3p 3a 3 + = 0 4a 4b 4 + = 0 5p 5a 5 + = 0 6a 6b 6 + = 0 7p 7a 7 { }, 0, k, k Equivale a = + = 4 5 Debe ugar 8 ó 9, pero o ambos Coherecia etre puestos para los ugadores polivaletes Nivel medio al meos 2 e maeo, tiro y rebote Modelado e optimizació- 53

Productos δδ 2= 0 δi { 0,} δ = δ 2= 0 0 ó δ δ δ + 2 i { 0,} 3 δδ 2 Reemplazar δδ 2 porδ 3 δ δ 3 2 i δ = δ = y δ = δ δ + δ 3 2 3 2 δ { 0,} δ δ δi { 0,} δ δ 0 { 0,} Reemplazar δ por δ= 0 y= 0 δ= y= y y 0 y Mδ y y + Mδ M (dode M) Modelado e optimizació- 54

Modelado de fucioes obetivo o lieales Problemas co coste fio (fied-charge) Problemas co costes variables por tramos Fució obetivo miima o maimi Modelado e optimizació- 55

Problemas co coste fio Cada variable lleva asociado u coste fio k y u coste uitario c : f ( ) 0 = 0 = k + c > 0 Se itroduce ua variable biaria y por cada que cumpla 0 y > = 0 = 0 Para ello se añade restriccioes de la forma M y y { 0,} 0 (M grade ) La fució obetivo queda, y ( ky c) mi f ( ) = + = = Modelado e optimizació- 56

Problemas co costes variables por tramos La variable lleva asociados costes c, c 2,, c N e los tramos (p 0, p ], (p, p 2 ],, (p N-, p N ] Se itroduce N variables cotiuas y N variables biarias de la siguiete forma ( k k k si p, p k si > 0 k = δ = k 0 si o 0 = 0 E la fució obetivo se itroduce el sumado c N = k= Se añade las restriccioes N c k k k k =, δ = N k= k= k ( + k k k k ) =,..., p εδ pδ k N { } k δ 0, k=,..., N Modelado e optimizació- 57

Fució obetivo miima o maimi mi f ( ) A= b 0 R, A R, b R m m siedo El problema se puede reformular como miz z c+ d T T 2 2 z c+ d z c+ d T T T { c d c d c d 2 2 p p} f ( ) = ma +, +,..., + c, c,..., c R, d, d,..., d 2 p 2 0 Aálogo para fució obetivo maimi T p A= b p p R Modelado e optimizació- 58