Investigación operativa
Modelos, algoritmos y teorías de optimización
Lo que serás capaz de hacer
Esta especialización está dirigida a estudiantes universitarios y de posgrado de los campos de la empresa, la gestión y la ingeniería que deseen aprender técnicas y aplicaciones de optimización. A través de cuatro cursos, cubriremos la programación matemática, conceptos de algoritmos de optimización, formas sistemáticas de evaluar una solución y fundamentos y teorías matemáticas. Todo ello le preparará para formular problemas de optimización del mundo real en programas matemáticos rigurosos y desarrollar soluciones para los mismos.
- Aprenda técnicas de programación matemática y optimización para definir, describir y resolver problemas de optimización empresarial del mundo real.
Temario
UNIDAD 1 - Resumen del curso · 8 leccionesInvestigación operativa (1): Modelos y aplicaciones - UNIDAD 1 - Resumen del curso
Investigación operativa (1): Modelos y aplicaciones - UNIDAD 1 - Resumen del curso
- Información sobre el curso MOOC de la NTU
- Preludio
- 1-1: Motivación.
- 1-2: Análisis empresarial.
- 1-3: Programación matemática.
- 1-4: Historia.
- 1-5: Vista previa de este curso.
- Cuestionario de la semana 1
UNIDAD 2 - Programación lineal · 16 leccionesInvestigación operativa (1): Modelos y aplicaciones - UNIDAD 2 - Programación lineal
Investigación operativa (1): Modelos y aplicaciones - UNIDAD 2 - Programación lineal
- 2-0: Apertura.
- 2-1: Introducción.
- 2-2: Elementos de un programa matemático (1).
- 2-3: Elementos de un programa matemático (2).
- 2-4: Programación lineal.
- 2-5: Enfoque gráfico.
- 2-6: Tres tipos de LP.
- 2-7: Formulación LP simple - Mezcla de productos.
- 2-8: Formulación simple de LP - Producción e inventario.
- 2-9: Formulación LP simple - Programación de personal.
- 2-10: Formulación compacta LP - Producción e inventario.
- 2-11: Formulación LP compacta - Mezcla de productos.
- 2-12: Ordenadores - El complemento Solver y el ejemplo 1 - producción de escritorios y mesas.
- 2-13: Ordenadores - Ejemplo 2: programación de personal.
- 2-14: Observaciones finales.
- Cuestionario de la semana 2
UNIDAD 3 - Programación entera · 16 leccionesInvestigación operativa (1): Modelos y aplicaciones - UNIDAD 3 - Programación entera
Investigación operativa (1): Modelos y aplicaciones - UNIDAD 3 - Programación entera
- 3-0: Apertura.
- 3-1: Introducción.
- 3-2: Formulación IP (1).
- 3-3: Formulación IP (2).
- 3-4: Ubicación de las instalaciones - Visión general.
- 3-5: Ubicación de las instalaciones - Cobertura.
- 3-6: Ubicación de las instalaciones - UFL.
- 3-7: Programación de máquinas - Visión general.
- 3-8: Programación de máquinas - Minimización del tiempo de finalización.
- 3-9: Programación de máquinas - Minimización de la vida útil.
- 3-10: Problema del vendedor itinerante - Conceptos básicos.
- 3-11: Problema del vendedor itinerante - Eliminación de subvías.
- 3-12: Ordenadores - Ejemplo 1 - programación de personal.
- 3-13: Ordenadores - Ejemplo 2 - ubicación de las instalaciones.
- 3-14: Observaciones finales.
- Cuestionario de la semana 3
UNIDAD 4 - Programación no lineal · 16 leccionesInvestigación operativa (1): Modelos y aplicaciones - UNIDAD 4 - Programación no lineal
Investigación operativa (1): Modelos y aplicaciones - UNIDAD 4 - Programación no lineal
- 4-0: Apertura.
- 4-1: Introducción.
- 4-2: El problema EOQ.
- 4-3: Formulación del modelo EOQ.
- 4-4: El problema de optimización de la cartera.
- 4-5: Optimización de la cartera.
- 4-6: Linealización de una función de valor absoluto.
- 4-7: Linealización de funciones max_min.
- 4-8: Linealización de productos 1A.
- 4-9: Linealización de los productos 1B 1C y 1D.
- 4-10: Linealización de productos 2A.
- 4-11: Linealización de los productos 2B, 2C y 2D.
- 4-12: Observaciones - por qué la linealización.
- 4-13: Ordenadores - Problema de optimización de la cartera.
- 4-14: Observaciones finales.
- Cuestionario de la semana 4
UNIDAD 5 - Estudio de caso Programación de personal · 10 leccionesInvestigación operativa (1): Modelos y aplicaciones - UNIDAD 5 - Estudio de caso Programación de personal
Investigación operativa (1): Modelos y aplicaciones - UNIDAD 5 - Estudio de caso Programación de personal
- 5-0: Apertura.
- 5-1: Antecedentes y motivación.
- 5-2: Objetivo de la investigación.
- 5-3: Descripción del problema - objetivo.
- 5-4: Descripción del problema - limitaciones.
- 5-5: Formulación del modelo - objetivo.
- 5-6: Formulación del modelo - limitaciones.
- 5-7: Resultados.
- 5-8: Observaciones finales.
- Cuestionario de la semana 5
UNIDAD 6 - Resumen del curso y orientaciones futuras · 4 leccionesInvestigación operativa (1): Modelos y aplicaciones - UNIDAD 6 - Resumen del curso y orientaciones futuras
Investigación operativa (1): Modelos y aplicaciones - UNIDAD 6 - Resumen del curso y orientaciones futuras
- 6-1: Repaso para este curso.
- 6-2: Vista previa para el próximo curso.
- Una historia que nunca termina.
- Cuestionario de la semana 6
UNIDAD 7 - Resumen del curso · 9 leccionesInvestigación operativa (2): Algoritmos de optimización - UNIDAD 7 - Resumen del curso
Investigación operativa (2): Algoritmos de optimización - UNIDAD 7 - Resumen del curso
- Información sobre el curso MOOC de la NTU
- Preludio
- 1-1: Visión general.
- 1-2: Las vistas de fila y columna para un sistema lineal - Un ejemplo bidimensional.
- 1-3: Las vistas de fila y columna para un sistema lineal - Un ejemplo tridimensional.
- 1-4: Utilización de la eliminación de Gauss para resolver Ax=b - Nonsingular.
- 1-5: Utilizando la eliminación de Gauss-Jordan para resolver A^(-1) - Singular.
- 1-6: Dependencia e independencia lineal.
- Cuestionario de la semana 1
UNIDAD 8 - El método simplex · 26 leccionesInvestigación operativa (2): Algoritmos de optimización - UNIDAD 8 - El método simplex
Investigación operativa (2): Algoritmos de optimización - UNIDAD 8 - El método simplex
- 2-0: Apertura.
- 2-1: Introducción.
- 2-2: Forma estándar - Puntos extremos.
- 2-3: Forma estándar - Forma estándar LPs.
- 2-4: Forma estándar - LPs de forma estándar en matrices.
- 2-5: Soluciones básicas - Independencia entre filas.
- 2-6: Soluciones básicas - Soluciones básicas.
- 2-7: Soluciones básicas - Un ejemplo para enumerar las soluciones básicas.
- 2-8: Soluciones básicas - Soluciones básicas viables.
- 2-9: Soluciones básicas - Soluciones básicas factibles adyacentes.
- 2-10: El método simplex - La idea.
- 2-11: El método simplex - El primer movimiento.
- 2-12: El método simplex - El segundo movimiento.
- 2-13: El método simplex - Actualización del sistema mediante operaciones elementales de filas.
- 2-14: El método simplex - El último intento sin más mejora.
- 2-15: El método simplex - Visualización y resumen para el método simplex.
- 2-16: La representación en tableau - Un ejemplo.
- 2-17: La representación en tableau - Otro ejemplo.
- 2-18: Resolución de LPs no limitados.
- 2-19: LPs inviables - La aplicación en dos fases.
- 2-20: LPs inviables - Un ejemplo.
- 2-21: Ordenadores - Gurobi y Python para LPs.
- 2-22: Ordenadores - Un ejemplo.
- 2-23: Ordenadores - Desacoplamiento modelo-datos.
- 2-24: Observaciones finales.
- Cuestionario de la semana 2
UNIDAD 9 - El algoritmo Branch-and-Bound · 17 leccionesInvestigación operativa (2): Algoritmos de optimización - UNIDAD 9 - El algoritmo Branch-and-Bound
Investigación operativa (2): Algoritmos de optimización - UNIDAD 9 - El algoritmo Branch-and-Bound
- 3-0: Apertura.
- 3-1: Introducción.
- 3-2: Relajación lineal.
- 3-3: Propiedades de la relajación lineal.
- 3-4: Idea de rama y rama.
- 3-5: Ejemplo 1 para branch and bound (1).
- 3-6: Ejemplo 1 para rama y límite (2).
- 3-7: Ejemplo 2 de bifurcación y encuadernación.
- 3-8: Observaciones para branch and bound.
- 3-9: Resolución del problema de la mochila continua.
- 3-10: Resolución del problema knapsack con branch and bound.
- 3-11: Algoritmos heurísticos.
- 3-12: Evaluación del rendimiento.
- 3-13: Observaciones para la evaluación del rendimiento.
- 3-14: Ordenadores - Gurobi y Python para IPs.
- 3-15: Observaciones finales.
- Cuestionario de la semana 3
UNIDAD 10 - Descenso gradiente y método de Newton · 14 leccionesInvestigación operativa (2): Algoritmos de optimización - UNIDAD 10 - Descenso gradiente y método de Newton
Investigación operativa (2): Algoritmos de optimización - UNIDAD 10 - Descenso gradiente y método de Newton
- 4-0: Apertura.
- 4-1: Introducción.
- 4-2: Descenso gradiente - Gradiente y hessianos.
- 4-3: Descenso gradual - Un gradiente es una dirección creciente.
- 4-4: Descenso de gradiente - El algoritmo de descenso de gradiente.
- 4-5: Descenso gradual - Ejemplo 1.
- 4-6: Descenso gradual - Ejemplo 2.
- 4-7: Método de Newton - Método de Newton para una ecuación no lineal.
- 4-8: Método de Newton - Método de Newton para un NLP de una sola variable.
- 4-9: Método de Newton - Un ejemplo para el método de Newton de una sola variable.
- 4-10: Método de Newton - Método de Newton para PNL multivariantes.
- 4-11: Informática - Gurobi y Python para PNL.
- 4-12: Observaciones finales.
- Cuestionario de la semana 4
UNIDAD 11 - Diseño y evaluación de algoritmos heurísticos · 13 leccionesInvestigación operativa (2): Algoritmos de optimización - UNIDAD 11 - Diseño y evaluación de algoritmos heurísticos
Investigación operativa (2): Algoritmos de optimización - UNIDAD 11 - Diseño y evaluación de algoritmos heurísticos
- 5-0: Apertura.
- 5-1: Antecedentes.
- 5-2: Motivación y objetivo.
- 5-3: Tres niveles de modelado.
- 5-4: Modelado conceptual.
- 5-5: Modelización matemática (1).
- 5-6: Modelización matemática (2).
- 5-7: Resultados.
- 5-8: Un algoritmo heurístico.
- 5-9: Pseudocódigo.
- 5-10: Evaluación del rendimiento.
- 5-11: Observaciones finales.
- Cuestionario de la semana 5
UNIDAD 12 - Resumen del curso y futuras direcciones de aprendizaje · 4 leccionesInvestigación operativa (2): Algoritmos de optimización - UNIDAD 12 - Resumen del curso y futuras direcciones de aprendizaje
Investigación operativa (2): Algoritmos de optimización - UNIDAD 12 - Resumen del curso y futuras direcciones de aprendizaje
- 6-1: Resumen y discusiones.
- 6-2: Vista previa del próximo curso.
- Una historia que nunca termina
- Cuestionario de la semana 6
UNIDAD 13 - Resumen del curso · 7 leccionesInvestigación operativa (3): Teoría - UNIDAD 13 - Resumen del curso
Investigación operativa (3): Teoría - UNIDAD 13 - Resumen del curso
- Información sobre el curso MOOC de la NTU
- Preludio
- 1-1: Visión general.
- 1-2: Repaso del método simplex.
- 1-3: El método simplex en matrices.
- 1-4: Ejemplos.
- Cuestionario de la semana 1
UNIDAD 14 - Dualidad · 15 leccionesInvestigación operativa (3): Teoría - UNIDAD 14 - Dualidad
Investigación operativa (3): Teoría - UNIDAD 14 - Dualidad
- 2-0: Apertura.
- 2-1: Introducción.
- 2-2: Pares primal-dual - El primer ejemplo.
- 2-3: Pares primo-duales - Más ejemplos.
- 2-4: Pares primo-duales - Regla general.
- 2-5: Dualidad débil y suficiencia de optimalidad.
- 2-6: Solución óptima dual y dualidad fuerte.
- 2-7: Un ejemplo para los teoremas.
- 2-8: Holguras complementarias.
- 2-9: Ejemplos motivadores para los precios sombra.
- 2-10: Precios en la sombra.
- 2-11: Precios sombra y dualidad.
- 2-12: Informática - Gurobi y Python para precios sombra.
- 2-13: Observaciones finales.
- Cuestionario de la semana 2
UNIDAD 15 - Análisis de sensibilidad y método simplex dual · 9 leccionesInvestigación operativa (3): Teoría - UNIDAD 15 - Análisis de sensibilidad y método simplex dual
Investigación operativa (3): Teoría - UNIDAD 15 - Análisis de sensibilidad y método simplex dual
- 3-0: Apertura.
- 3-1: Introducción.
- 3-2: Nueva variable - Motivación.
- 3-3: Nueva variable - Solución.
- 3-4: Nueva limitación - Motivación.
- 3-5: Doble simplex - Idea.
- 3-6: Simplex dual - Ejemplo y observación.
- 3-7: Observaciones finales.
- Cuestionario de la semana 3
UNIDAD 16 - Flujo de red · 12 leccionesInvestigación operativa (3): Teoría - UNIDAD 16 - Flujo de red
Investigación operativa (3): Teoría - UNIDAD 16 - Flujo de red
- 4-0: Apertura.
- 4-1: Introducción.
- 4-2: Problemas MCNF.
- 4-3 Formulación LP para MCNF
- 4-4: Unimodularidad total.
- 4-5: MCNF y unimodularidad total.
- 4-6: Problemas de transporte.
- 4-7: Problemas de asignación y transbordo.
- 4-8: Problemas del camino más corto y del flujo máximo.
- 4-9: Ordenadores - Gurobi y Python para el flujo de red.
- 4-10: Observaciones finales.
- Cuestionario de la semana 4
UNIDAD 17 - Análisis convexo · 14 leccionesInvestigación operativa (3): Teoría - UNIDAD 17 - Análisis convexo
Investigación operativa (3): Teoría - UNIDAD 17 - Análisis convexo
- 5-0: Apertura.
- 5-1: Ejemplos motivadores.
- 5-2: Conjuntos y funciones convexas.
- 5-3: Optimalidad global y punto extremo.
- 5-4: Programación convexa.
- 5-5: Convexidad de funciones dos veces diferenciables.
- 5-6: Ejemplo - EOQ
- 5-7: Derivadas de segundo orden.
- 5-8: Semidefinición positiva.
- 5-9: Resolución analítica de NLP multivariantes.
- 5-10: Ejemplo - Fijación de precios para dos productos.
- 5-11: Ordenadores - Implementación del descenso de gradiente.
- 5-12: Observaciones finales.
- Cuestionario de la semana 5
UNIDAD 18 - Dualidad lagrangiana y la condición KKT · 16 leccionesInvestigación operativa (3): Teoría - UNIDAD 18 - Dualidad lagrangiana y la condición KKT
Investigación operativa (3): Teoría - UNIDAD 18 - Dualidad lagrangiana y la condición KKT
- 6-0: Apertura.
- 6-1: Motivación.
- 6-2: Relajación de Lagrange.
- 6-3: Un ejemplo de relajación de Lagrange.
- 6-4: Dualidad débil de la relajación de Lagrange.
- 6-5: La condición KKT.
- 6-6: Visualización de la condición KKT.
- 6-7: Ejemplo 1 de aplicación de la condición KKT.
- 6-8: Ejemplo 2 de aplicación de la condición KKT.
- 6-9: La condición KKT en general.
- 6-10: Más sobre la dualidad de Lagrange.
- 6-11: Convexidad y dualidad fuerte de la relajación de Lagrange.
- 6-12: Un ejemplo de dualidad de Lagrange.
- 6-13: Dualidad de Lagrange frente a dualidad LP.
- 6-14: Observaciones finales.
- Cuestionario de la semana 6
UNIDAD 19 - Estudio de caso · 15 leccionesInvestigación operativa (3): Teoría - UNIDAD 19 - Estudio de caso
Investigación operativa (3): Teoría - UNIDAD 19 - Estudio de caso
- 7-0: Apertura.
- 7-1: Introducción.
- 7-2: Regresión lineal simple.
- 7-3: Resolución del problema de regresión lineal simple.
- 7-4: Observaciones y otros modelos de regresión.
- 7-5: Máquina de vectores de apoyo.
- 7-6: Formulación del modelo SVM.
- 7-7: Simplificación de la función objetivo.
- 7-8: SVM para separación imperfecta.
- 7-9: Dualización para el problema SVM (1).
- 7-10: Dualización para el problema SVM (2).
- 7-11: Convexidad del programa dual.
- 7-12: Observaciones finales.
- 7-13: Observaciones finales.
- Cuestionario de la semana 7
UNIDAD 20 - Resumen del curso y futuras direcciones de aprendizaje · 4 leccionesInvestigación operativa (3): Teoría - UNIDAD 20 - Resumen del curso y futuras direcciones de aprendizaje
Investigación operativa (3): Teoría - UNIDAD 20 - Resumen del curso y futuras direcciones de aprendizaje
- 8-1: Resumen y debates.
- 8-2: Previsión para el futuro.
- Una historia que nunca termina.
- Cuestionario de la semana 8
UNIDAD 21 - Introducción al proyecto y sugerencias para la elección de temas · 5 leccionesInvestigación Operativa (4): Proyecto final - UNIDAD 21 - Introducción al proyecto y sugerencias para la elección de temas
Investigación Operativa (4): Proyecto final - UNIDAD 21 - Introducción al proyecto y sugerencias para la elección de temas
- 1-1: Instrucción.
- 1-2: Ejemplo de proyecto A.
- 1-3: Ejemplo de proyecto B.
- 1-4: Avance para las siguientes semanas.
- Cuestionario de la semana 1
UNIDAD 22 - Ejemplos de formulación de modelos · 6 leccionesInvestigación Operativa (4): Proyecto final - UNIDAD 22 - Ejemplos de formulación de modelos
Investigación Operativa (4): Proyecto final - UNIDAD 22 - Ejemplos de formulación de modelos
- 2-1: Introducción.
- 2-2: La arquitectura de dos niveles.
- 2-3: La formulación de nivel superior.
- 2-4: La recopilación de direcciones IP y datos a nivel inferior.
- 2-5: Instrucciones para ti.
- Cuestionario de la semana 2
UNIDAD 23 - Ejemplos para el desarrollo de algoritmos · 7 leccionesInvestigación Operativa (4): Proyecto final - UNIDAD 23 - Ejemplos para el desarrollo de algoritmos
Investigación Operativa (4): Proyecto final - UNIDAD 23 - Ejemplos para el desarrollo de algoritmos
- 3-1: Introducción.
- 3-2: Modelo: conjuntos, índices y función objetivo.
- 3-3: Modelo: restricciones.
- 3-4: Un algoritmo heurístico.
- 3-5: Recogida de datos y evaluación del rendimiento.
- 3-6: ¡Acción!
- Cuestionario de la semana 3
UNIDAD 24 - Ejemplos de interpretación de los resultados y conclusiones · 4 leccionesInvestigación Operativa (4): Proyecto final - UNIDAD 24 - Ejemplos de interpretación de los resultados y conclusiones
Investigación Operativa (4): Proyecto final - UNIDAD 24 - Ejemplos de interpretación de los resultados y conclusiones
- 4-1: Un buen informe de quirófano.
- 4-2: ¿por qué OR?
- Instrucción de proyectos
- Proyecto final
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