Optimización metaheurística para la planificación de redes WDM

Las implementaciones actuales de las redes de telecomunicaciones no permiten soportar el incremento en la demanda de ancho de banda producido por el crecimiento del tráfico de datos en las últimas décadas. La aparición de la fibra óptica y el desarrollo de la tecnología de multiplexación por división de longitudes de onda (WDM) permite incrementar la capacidad de redes de telecomunicaciones existentes mientras se minimizan costes. En este trabajo se planifican redes ópticas WDM mediante la resolución de los problemas de Provisión y Conducción en redes WDM (Provisioning and Routing Problem) y de Supervivencia (Survivability Problem). El Problema de Conducción y Provisión consiste en incrementar a mínimo coste la capacidad de una red existente de tal forma que se satisfaga un conjunto de requerimientos de demanda. El problema de supervivencia consiste en garantizar el flujo del tráfico a través de una red en caso de fallo de alguno de los elementos de la misma. Además se resuelve el Problema de Provisión y Conducción en redes WDM con incertidumbre en las demandas. Para estos problemas se proponen modelos de programación lineal entera. Las metaheurísticas proporcionan un medio para resolver problemas de optimización complejos, como los que surgen al planificar redes de telecomunicaciones, obteniendo soluciones de alta calidad en un tiempo computacional razonable. Las metaheurísticas son estrategias que guían y modifican otras heurísticas para obtener soluciones más allá de las generadas usualmente en la búsqueda de optimalidad local. No garantizan que la mejor solución encontrada, cuando se satisfacen los criterios de parada, sea una solución óptima global del problema. Sin embargo, la experimentación de implementaciones metaheurísticas muestra que las estrategias de búsqueda embebidas en tales procedimientos son capaces de encontrar soluciones de alta calidad a problemas difíciles en industria, negocios y ciencia. Para la solución del problema de Provisión y Conducción en Redes WDM, se desarrolla un algoritmo metaheurístico híbrido que combina principalmente ideas de las metaheurísticas Búsqueda Dispersa (Scatter Search) y Búsqueda Mutiarranque (Multistart). Además añade una componente tabú en uno de los procedimiento del algoritmo. Se utiliza el modelo de programación lineal entera propuesto por otros autores y se propone un modelo de programación lineal entera alternativo que proporciona cotas superiores al problema, pero incluye un menor número de variables y restricciones, pudiendo ser resuelto de forma óptima para tamaños de red mayores. Los resultados obtenidos por el algoritmo metaheurístico diseñado se comparan con los obtenidos por un procedimiento basado en permutaciones de las demandas propuesto anteriormente por otros autores, y con los dos modelos de programación lineal entera usados. Se propone modelos de programación lineal entera para sobrevivir la red en caso de fallos en un único enlace. Se proponen modelos para los esquemas de protección de enlace compartido, de camino compartido con enlaces disjuntos, y de camino compartido sin enlaces disjuntos. Se propone un método de resolución metaheurístico que obtiene mejores costes globales que al resolver el problema en dos fases, es decir, al resolver el problema de servicio y a continuación el de supervivencia. Se proponen además modelos de programación entera para resolver el problema de provisión en redes WDM con incertidumbres en las demandas

Repositorio interactivo para facilitar el aprendizaje de algoritmos heurísticos aplicados a problemas de optimización

La algoritmia es una de las ramas de aprendizaje principales en la formación de un Graduado en Ingeniería Informática, ya que permite abordar la resolución de un gran número de problemas de forma automatizada. Las (meta)heurísticas son técnicas aproximadas destinadas a resolver problemas de optimización mediante una demanda de recursos computacionales reducida. Esto hace que puedan resolver problemas de gran complejidad. En el presente trabajo se expone el repositorio creado con el fin de explicar el con- junto de algoritmos heurísticos de mayor utilización en la resolución de diferentes tipos de problemas, los cuales son impartidos frecuentemente en las asignaturas que componen el Grado de Ingeniería Informática. Con la idea de complementar la comprensión de los algoritmos, el repositorio incluye un conjunto de problemas de optimización altamente estudiados en la literatura, de tal forma que el alumno pueda comprender el comportamiento de los algoritmos disponibles sobre problemas de distintas características. Además de una explicación detallada de tanto los algoritmos heurísticos como de los problemas de optimización, se incluyen ejemplos interactivos de funcionamiento, sobre los cuales se puede realizar un análisis de resultados así como una compa- rativa entre los mismos. Con ello se pretende fomentar la interacción del alumno en el aprendizaje, mediante la ejecución paso a paso de los diferentes ejemplos de algoritmos a través de un software específico, consiguiendo que el alumno compren- da en profundidad los distintos algoritmos, sus características y sus posibles usos.Algorithmics is one of the main branches of learning in the studies of a Graduate on Computer Engineering, because it allows to address the resolution of a huge amount of problems on an automated way. (Meta)heuristics are approximate techniques aimed at solving optimization problems by means of a reduce number of compu- tational resources. This allows they can solve high complex optimization problems. The present work exposes the repository created with the goal to explain the set of heuristic algorithms with more use in the resolution of different types of pro- blems, and that are frequently taugh in the subjects that compose the Grade on Computer Engineering. With the idea of complement the understanding of the algorithms, the repository includes a set of optimization problems highly studied in the literature, in such a way that the student can learn the behaviour of the available algorithms in pro- blems with different characteristics. In addition to a detailed explanation of the heuristic algorithms as well the optimization problems, a set interactive examples of execution are included, on which an analysis of results can be carried out as well as a comparison between them. The idea is to encourage the interaction of the student in learning, through a step-by-step execution of different algorithm examples using a specific software, getting the student to un- derstand in depth the different algorithms, their characteristics and their possible uses

Automatización de los procesos de corrección y autoevaluación de prácticas en asignaturas con contenidos de programación mediante herramientas TIC

La programación informática se ha convertido en los últimos años en una herramienta transversal en múltiples áreas de conocimiento. A través de la programación el estu- diante crea programas que presentan un comportamiento deseado en un contexto práctico concreto. Sin embargo, el proceso de escritura de programación le demanda al estudiante habitualmente de conocimientos de múltiples áreas, dominio de lenguajes de programación, algoritmos de propósito específico y lógica formal, entre otros. Actualmente, la Universidad de La Laguna incluye la programación en múltiples titulaciones oficiales. En estas titulaciones el estudiante se enfrenta a la realización de múltiples prácticas de laboratorio donde tiene que demostrar sus conocimientos relativos a programación para la resolución de algún problema planteado por el profesorado dentro del contexto de la asignatura que imparte. El proceso de corrección de las prácticas involucra un análisis exhaustivo por parte del profesorado de las propuestas de programación realizadas por el alumnado. Esto habitualmente implica la corrección de un número elevado de propuestas durante las sesiones prácticas, lo cual da lugar a que el nivel de detalle en la evaluación sea inevitablemente inferior al deseado. Consecuentemente, se da lugar a que algunos alumnos presenten insatisfacción con las calificaciones ob- tenidas así como extenuación por parte del profesorado ante la carga de trabajo concentrada en las sesiones prácticas. En este trabajo se plantea el diseño, implementación y validación de una herra- mienta software que automatiza los procesos de corrección a la vez que facilita la autoevaluación por parte del alumnado durante el desarrollo de las prácticas.In recent years, computer programming has become a transversal tool in multiple areas of knowledge. The student creates programs that present a desired behavior in a given practical context through the programming. However, the writing process demands the student usually of knowledge about multiple areas, domaining program- ming languages, algorithms of specific purpose, and formal logic, among others. Nowadays, the Universidad de La Laguna includes computer programming in multiple official degrees. In these degrees the student faces the performance of multiple laboratory practices where he has to demonstrate his knowledge related to computer programming for solving a problem proposed by the teacher within the context of the subject he teaches. The process of correcting the practices involves a thorough analysis by the teachers of the programming proposals made by the students. This usually involves asses- sing a large number of proposals during the practice sessions, which results in the level of detail in the evaluation being inevitably lower than desired. Consequently, some students are dissatisfied with the grades obtained as well as exhaustion by the teachers in the face of the workload concentrated in the practical sessions. In this paper, the design, implementation, and validation of a software tool that automates the assessment processes while facilitating self-assessment by students during the development of practices is described

Búsqueda Tabú

La Busqueda Tabu (Tabu Search - TS) es un procedimiento metaheurístico cuya característica distintiva es el uso de memoria adaptativa y de estrategias especiales de resolución de problemas. Su filosofía se basa en la explotación de diversas estrategias inteligentes para la resolución de problemas, basadas en procedimientos de aprendizaje. El marco de memoria adaptativa de TS explota la historia del proceso de resolución del problema haciendo referencia a cuatro dimensiones principales, consistentes en la propiedad de ser reciente, en frecuencia, en calidad, y en influencia

VII Jornadas de Innovación Educativa de la Universidad de La Laguna: imaginar y comprender la innovación en la Universidad

The change of structure and process of the organizations of the current society has generated a great impact in the new way of working. Work teams coordination ensures that a team functions as a unitary whole; is identified as a key process to understand work team effectiveness. This paper presents a brief introduction of the recent research on Work teams in organizations and raises relevant issues about their implications for Pedagogy studies. This paper aims, first, to analyze the potential of team based organizations. And secondly, to examine the effects in pedagogy studies. Coordination is a process that involves the use of strategies and patterns of behavior aimed to integrate actions, knowledge and goals of interdependent members. The tasks have increased its difficulty, doing that individual resolution is very difficult or impossibleUniversidad de La Lagun