Optimización Metaheurística Código:  M0.536    :  6
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Este es el plan docente de la asignatura para el segundo semestre del curso 2023-2024. Podéis consultar si la asignatura se ofrece este semestre en el espacio del campus Más UOC / La universidad / Planes de estudios). Una vez empiece la docencia, tenéis que consultarlo en el aula. El plan docente puede estar sujeto a cambios.

La Optimización Metaheurística combina conceptos de Inteligencia Artificial, Investigación de Operaciones, Informática e Ingeniería Industrial para desarrollar algoritmos y métodos inteligentes capaces de abordar problemas difíciles (NP-hard) y a gran escala de optimización combinatoria, incluso en escenarios donde se consideran condiciones estocásticas o dinámicas (algo que ocurre frecuentemente en muchas aplicaciones de la vida real).

El curso ha diseñado sobre la base de los muchos años de actividades de investigación y transferencia desarrolladas por el equipo ICSO Meta (https://icso.webs.upv.es). Durante estos años, hemos podido desarrollar diferentes tipos de algoritmos heurísticos x, entre ellos: heurísticas aleatorias sesgadas, simheurísticas, heurísticas de aprendizaje, heurísticas de eventos discretos y algoritmos de optimización ágil.

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Debido a la naturaleza interdisciplinar de los algoritmos metaheurísticos y a sus notables capacidades para resolver problemas de optimización en muchos campos de aplicación, este curso está relacionado con otros del máster. En particular, está fuertemente relacionado con los cursos de Simulación e Investigación Operativa.

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La necesidad de optimización de procesos y sistemas aparece en todas partes: desde los sistemas de transporte y logística hasta las redes de telecomunicaciones, instalaciones de fabricación, ciudades inteligentes o pólizas de seguros. Por lo tanto, los algoritmos x-heurísticos se emplean en muchos proyectos de transferencia con socios industriales y comerciales. Además, este todavía es un campo de investigación joven, por lo que cuenta con un extraordinario potencial para la obtención resultados sólidos y su publicación en revistas internacionales.

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Se requieren algunas habilidades analíticas e interés por aprender más sobre algoritmos de optimización. Además, se asume la capacidad de leer documentos científicos en inglés, así como conceptos y habilidades básicas de programación y de estadística/matemáticas.

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Esta asignatura no requiere haber cursado ninguna otra del máster.

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Los objetivos principales de la asignatura son:

  • Introducir a los estudiantes en el campo de la optimización metaheurística.
  • Descubrir algunos de los problemas más estudiados y sus áreas de aplicación. 
  • Conocer los principales tipos de algoritmos heurísticos y metaheurísticos para abordar dichos problemas.
  • Diseñar y desarrollar algoritmos para los problemas estudiados, analizando su comportamiento bajo un banco de pruebas formado por instancias de problemas.

Una vez cursada la asignatura, los estudiantes deben ser capaces de:

  • Entender los principales conceptos de la optimización metaheurística.
  • Conocer los principales tipos de heurísticos y metaheurísticas para abordar problemas de optimización combinatoria.
  • Diseñar y desarrollar algoritmos para algunos de los problemas más estudiados de optimización combinatoria.
  • Saber analizar los resultados obtenidos por los métodos desarrollados, realizando comparativas para evaluar su eficiencia y eficacia, utilizando para ello técnicas estadísticas.
  • Comprender las múltiples aplicaciones prácticas de estos algoritmos en sectores industriales y empresariales.
  • Entender las principales ideas descritas en artículos científicos.

De entre las competencias del máster, este curso permitirá adquirir las siguientes:
  • Comprender y poder aplicar conocimientos avanzados de computación y métodos numéricos o computacionales a problemas de ingeniería.
  • Aplicar métodos computacionales, matemáticos y estadísticos para modelar, diseñar y desarrollar aplicaciones, servicios, sistemas inteligentes y sistemas basados en el conocimiento.
  • Aplicar los métodos matemáticos y computacionales a la resolución de problemas tecnológicos y de ingeniería de empresa, particularmente en tareas de investigación, desarrollo e innovación.
  • Modelar problemas mediante un lenguaje matemático y resolverlos mediante un razonamiento formal.
  • Identificar teorías matemáticas necesarias para la construcción de modelos a partir de problemas de otras disciplinas.
  • Manejar software matemático y estadístico.
  • Modelar, simular y analizar sistemas, procesos y redes.

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  1. Introducción a la Optimización y a los X-Heurísticos
  2. Random Search y VRPs
  3. Biased-Randomized Algorithms (BRAs)
  4. GRASP y TOPs
  5. ILS y PFSPs
  6. Aplicaciones recientes de los BRAs
  7. Simulación
  8. Simheuristics
  9. Learnheuristics y Agile Optimization
  10. Algoritmos Genéticos I
  11. Algoritmos Genéticos II
  12. Artículo corto original

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El proceso de evaluación se fundamenta en el trabajo personal del estudiante y presupone la autenticidad de la autoría y la originalidad de los ejercicios realizados.

La falta de autenticidad en la autoría o de originalidad de las pruebas de evaluación; la copia o el plagio; el intento fraudulento de obtener un resultado académico mejor; la colaboración, el encubrimiento o el favorecimiento de la copia, o la utilización de material, software o dispositivos no autorizados durante la evaluación, entre otras, son conductas irregulares en la evaluación que pueden tener consecuencias académicas y disciplinarias graves.

Estas conductas irregulares pueden comportar el suspenso (D/0) en las actividades evaluables que se definan en el plan docente -incluidas las pruebas finales- o en la calificación final de la asignatura, sea porque se han utilizado materiales, software o dispositivos no autorizados durante las pruebas, como por ejemplo redes sociales o buscadores de información en internet, porque se han copiado fragmentos de texto de una fuente externa (internet, apuntes, libros, artículos, trabajos o pruebas de otros estudiantes, etc.) sin la citación correspondiente, o porque se ha llevado a cabo cualquier otra conducta irregular.

Así mismo, y de acuerdo con la normativa académica, las conductas irregulares en la evaluación también pueden dar lugar a la incoación de un procedimiento disciplinario y a la aplicación, si procede, de la sanción que corresponda, de conformidad con lo establecido en la normativa de convivencia de la UOC.

En el marco del proceso de evaluación, la UOC se reserva la potestad de:

  • Solicitar al estudiante que acredite su identidad según lo establecido en la normativa académica.
  • Solicitar al estudiante que acredite la autoría de su trabajo a lo largo de todo el proceso de evaluación, tanto evaluación continua como evaluación final, por medio de una prueba oral o los medios síncronos o asíncronos que establezca la universidad. Estos medios tendrán por objeto verificar los conocimientos y las competencias que garanticen la autoría; en ningún caso implicarán una segunda evaluación. Si no es posible garantizar la autoría del estudiante, la prueba será calificada con D, en el caso de la evaluación continua, o con un Suspenso, en el caso de la evaluación final.

    A estos efectos, la UOC puede exigir al estudiante el uso de un micrófono, una cámara u otras herramientas durante la evaluación; será responsabilidad del estudiante asegurar que tales dispositivos funcionan correctamente.

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La asignatura solo puede aprobarse con el seguimiento y la superación de la evaluación continua (EC). La calificación final de la asignatura es la nota obtenida en la EC.

 

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