Pregrado - Departamento de Ingenierías de la Industria y el Ambiente

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https://hdl.handle.net/20.500.12590/17992

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    Programación automática de horarios universitarios con Metaheurísticas
    (Universidad Católica San Pablo, 2025) Hancco Parra, Juan Reynaldo; Benavides Rojas, Alexander Javier
    La planificación de horarios universitarios es un problema complejo, típico en todas las universidades del mundo, que se realiza cada semestre. El problema surge cuando los cursos son asignados en una franja horaria y en un salón de clases, debido a que existen restricciones obligatorias que deben cumplir para maximizar la utilidad de los recursos limitados. Estas restricciones afectan a un conjunto de recursos como son profesores, grupos de estudiantes, aulas o laboratorios. En esta tesis revisamos varias investigaciones de técnicas de programación automática de horarios que se aplicaron en distintas universidades que han generado resultados viables. También encontramos las revisiones de varios métodos o técnicas, que evalúan a cada uno de ellos a través de los indicadores de comparación entre los métodos heurísticos y exactos; dando como conclusión que es mejor utilizar técnicas heurísticas para la asignación de los horarios académicos de este estudio. En esta tesis proponemos utilizar una heurística constructiva golosa para resolver la planificación automática de horarios universitarios, debido a que encuentra una solución casi optima en un tiempo corto sin utilizar muchos recursos computacionales. El método heurístico constructivo goloso ha arrojado resultados viables en la planificación de horarios académicos, dando una solución más eficiente en la asignación de las aulas para los dictados de clases, en comparación con la planificación manual hecha por los administrativos de la universidad. Se comparo el tamaño del segmento de las horas consecutivas ocupadas y vacantes, además también se analizó el porcentaje de ocupación de las aulas semanales y diarias. Con esto, se despejo entre el diez y veinte por ciento de diferentes tipos de aulas físicas de dictado, mostrando que se pueden utilizar mejor los recursos de la universidad.
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    Programación en líneas de producción de tipo flow shop minimizando el flujo total de tiempo
    (Universidad Católica San Pablo, 2024) Valenzuela Calienes, Daniela Vivian; Alave Alave, Mishel Estefani; Benavides Rojas, Alexander Javier
    Con el paso del tiempo el problema de programación de la producción Flow Shop ha tomado cada vez más importancia. Esto se debe a que el Flow Shop permite obtener óptimas soluciones para el problema de programación de trabajos que se dan en un proceso de producción lineal. El enfoque del Flow Shop es estratégico y su aplicación se da mayormente en los sectores industriales. Por ello es que existen muchas personas interesadas en proponer y desarrollar nuevos métodos para la resolución de este problema. Cabe destacar que, los métodos planteados no realizan una comparación de los métodos similares o existentes a los desarrollados. Aquellos que lo hacen, existen muchas deficiencias en la comparación, ya que no estandarizan los factores que intervienen en la experimentación (instancias, metodología, instrumento, etc.), dificultando la identificación del mejor método existente y actual que pueda resolver y ofrecer los mejores resultados para este tipo de problemas. El presente trabajo realiza una comparación experimental de los métodos planteados para la resolución del problema de programación de tareas con minimización del tiempo total de finalización también conocido como FSSP–Csum. Se identificó que el método NEH y Beam Search son las heurísticas más óptimas que ofrecen los mejores resultados de la literatura. Siendo este último el mejor en cuanto a calidad, mas no en tiempo. Por ello, en busca de un nuevo método que produzca soluciones de calidad como el Beam Search y excelentes tiempos como el NEH, es que se plantea el método DM . Este, tiene dos características importantes, un mejor orden inicial y un diferente método de inserción. La inserción utiliza un nuevo orden de prioridad SxS basado en otros dos órdenes de prioridad denominados Wsq0 y Wsm1. La evaluación experimental demostró que la heurística propuesta DM tiene un rendimiento parecido alNEH al insertarla en todas las posibles posiciones. Mientras que, al insertarlo en las últimas 50 posiciones, el método propuesto logró tener excelentes resultados con menores tiempos de ejecución.
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    The reversibility property in a job-insertion tiebreaker for the permutational flow shop scheduling problem
    (Universidad Católica San Pablo, 2024) Vera Villegas, Antony Hector; Benavides Rojas, Alexander Javier
    The best performing approximate methods proposed for the permutational flow shop scheduling problem with makespan minimization are the well known NEH constructive heuristic and the iterated greedy algorithm. Both methods are based on the successive insertion (or reinsertion) of jobs into a partial schedule, evaluating the makespan of the resulting schedule for all insertion positions, and selecting the insertion position that presents the shortest makespan. Frequently, there are many tied insertion positions that produce such shortest makespan. Thus, a tiebreaker must be used to discern a selection among the tied insertion positions. Many tiebreakers have been proposed in the literature for this case. These tiebreakers improve the results produced by approximate methods when embedded into them. In this paper we propose two new tiebreakers that use a weighted and an unweighted approximation of the idle time increment produced by inserting the job into each tied insertion position. They were designed considering the reversibility property of the PFSSP. Our computational experiments show that the proposed tiebreakers outperform tiebreakers from the literature when evaluated within the NEH heuristic and within the iterated greedy algorithm. The iterated greedy algorithms with the proposed tiebreakers embedded are the best approximate methods so far for the permutational flow shop scheduling problem.