Computación evolutiva para el problema de cutting

El problema de cutting se presenta en un gran número de situaciones. La variedad del problema es tan grande como su aplicación en el mundo real. Se puede observar en disciplinas como ciencias de la administración, ingeniería, matemáticas, logística, ciencias de la computación, etc. Este es un problema NP-completo, en el cual se pueden usar la programación entera y las técnicas de branch and bound para encontrar la solución óptima. Sin embargo, no resultan efectivas en problemas cuyo espacio de búsqueda sea de medio o de gran tamaño. Por lo cual se han desarrollados heurísticas y metaheurísticas, para obtener soluciones buenas rápidamente. Una de las metaheurísticas usada en este tipo de problemas es la computación evolutiva. A partir de la necesidad concreta presentadas por empresas de la región que buscan una distribución más eficiente de las piezas a cortar para lograr un ahorro de materia prima, se plantea el desafío de dar solución al problema de cutting mediante el desarrollo de algoritmos evolutivos.Eje: Sistemas de información y MetaheurísticaRed de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

Computación evolutiva para el problema de cutting

El problema de cutting se presenta en un gran número de situaciones. La variedad del problema es tan grande como su aplicación en el mundo real. Se puede observar en disciplinas como ciencias de la administración, ingeniería, matemáticas, logística, ciencias de la computación, etc. Este es un problema NP-completo, en el cual se pueden usar la programación entera y las técnicas de branch and bound para encontrar la solución óptima. Sin embargo, no resultan efectivas en problemas cuyo espacio de búsqueda sea de medio o de gran tamaño. Por lo cual se han desarrollados heurísticas y metaheurísticas, para obtener soluciones buenas rápidamente. Una de las metaheurísticas usada en este tipo de problemas es la computación evolutiva. A partir de la necesidad concreta presentadas por empresas de la región que buscan una distribución más eficiente de las piezas a cortar para lograr un ahorro de materia prima, se plantea el desafío de dar solución al problema de cutting mediante el desarrollo de algoritmos evolutivos.Eje: Sistemas de información y MetaheurísticaRed de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

Ingeniería del conocimiento: Análisis de ciclos de gas

En el marco de la investigación que se centra en estudiar los roles asignados al trabajo práctico, al trabajo de laboratorio, y a los experimentos en la cátedra de Termodinámica, materia de formación básica en ingeniería, se pretende aplicar y extender la funcionalidad de un sistema experto capaz de determinar la factibilidad de funcionamiento de una máquina térmica desde el punto de vista termodinámico, mediante el análisis del diseño de un ciclo de potencia, el ciclo Joule Brayton; y ofrecer a estudiantes de Termodinámica, en especial, una herramienta innovadora que les permita aprender principios fundamentales del dominio, en base tanto a sus aciertos como a sus errores, detectando diseños físicamente imposibles y proporcionándoles las explicaciones que un buen asistente de laboratorio les brindaría.Eje: Tecnología informática aplicada en educaciónRed de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

Solving the two dimensional cutting problem using evolutionary algorithms with penalty functions

In this work a solution using evolutionary algorithms with penalty function for the non-guillotine cutting problem is presented. In this particular problem, the rectangular pieces have to be cut from an unique large object, being the goal to maximize the total value of cut pieces. Some chromosomes can hold pieces to be cut, but some pieces cannot be arranged into the object, generating infeasible solutions. A way to deal with this kind of solutions is to use a penalizing strategy. The used penalty functions have been originally developed for the knapsack problem and they are adapted for the cutting problem in this paper. Moreover, the effect on the algorithm performance to combine penalty functions with two different selection methods (binary tournament and roulette wheel) is studied. The algorithm uses a binary representation, one-point crossover, big-creep mutation and in order to evaluated the quality of solutions a placement routine is considered (Heuristic with Efficient Management of Holes). Experimental comparisons of the performance of the resulting algorithms are carried out using publicly available benchmarks to the non-guillotine cutting problem. We report on the high performance of the proposed models at similar (or better) accuracy with respect to existing algorithms.VI Workshop de Agentes y Sistemas Inteligentes (WASI)Red de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

Ingeniería del conocimiento: Análisis de ciclos de gas

En el marco de la investigación que se centra en estudiar los roles asignados al trabajo práctico, al trabajo de laboratorio, y a los experimentos en la cátedra de Termodinámica, materia de formación básica en ingeniería, se pretende aplicar y extender la funcionalidad de un sistema experto capaz de determinar la factibilidad de funcionamiento de una máquina térmica desde el punto de vista termodinámico, mediante el análisis del diseño de un ciclo de potencia, el ciclo Joule Brayton; y ofrecer a estudiantes de Termodinámica, en especial, una herramienta innovadora que les permita aprender principios fundamentales del dominio, en base tanto a sus aciertos como a sus errores, detectando diseños físicamente imposibles y proporcionándoles las explicaciones que un buen asistente de laboratorio les brindaría.Eje: Tecnología informática aplicada en educaciónRed de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

Sistema experto aplicado a la enseñanza de ciclos termodinámicos

El presente artículo trata la aplicación de un sistema experto capaz de determinar la factibilidad de funcionamiento de una máquina térmica desde el punto de vista termodinámico, mediante el análisis del diseño de un ciclo de potencia, el ciclo Joule Brayton; y ofrecer a estudiantes de Termodinámica, en especial, una herramienta innovadora que les permita aprender principios fundamentales del dominio, en base tanto a sus aciertos como a sus errores, detectando diseños físicamente imposibles y proporcionándoles las explicaciones que un buen asistente de laboratorio les brindaría. Se describen fases y etapas de la metodología empleada para construir el sistema, a fin de brindar al lector una idea general del mismo y de cómo el sistema trabaja.This article deals with an expert system application capable of determining the feasibility of operation of a thermic machine from the thermodynamic point of view, by means of the analysis of the design of a power cycle, the Joule Brayton cycle. Also, it intends to give Thermodynamic students an innovative tool which allows them to learn the fundamentals on the basis of their successes and mistakes, by spotting physically impossible designs, offering them the explanations that a good laboratory assistant would provide.VI Workshop de Tecnología Informática Aplicada en EducaciónRed de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

Sistema experto aplicado a la enseñanza de ciclos termodinámicos

El presente artículo trata la aplicación de un sistema experto capaz de determinar la factibilidad de funcionamiento de una máquina térmica desde el punto de vista termodinámico, mediante el análisis del diseño de un ciclo de potencia, el ciclo Joule Brayton; y ofrecer a estudiantes de Termodinámica, en especial, una herramienta innovadora que les permita aprender principios fundamentales del dominio, en base tanto a sus aciertos como a sus errores, detectando diseños físicamente imposibles y proporcionándoles las explicaciones que un buen asistente de laboratorio les brindaría. Se describen fases y etapas de la metodología empleada para construir el sistema, a fin de brindar al lector una idea general del mismo y de cómo el sistema trabaja.This article deals with an expert system application capable of determining the feasibility of operation of a thermic machine from the thermodynamic point of view, by means of the analysis of the design of a power cycle, the Joule Brayton cycle. Also, it intends to give Thermodynamic students an innovative tool which allows them to learn the fundamentals on the basis of their successes and mistakes, by spotting physically impossible designs, offering them the explanations that a good laboratory assistant would provide.VI Workshop de Tecnología Informática Aplicada en EducaciónRed de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

Solving the two dimensional cutting problem using evolutionary algorithms with penalty functions

In this work a solution using evolutionary algorithms with penalty function for the non-guillotine cutting problem is presented. In this particular problem, the rectangular pieces have to be cut from an unique large object, being the goal to maximize the total value of cut pieces. Some chromosomes can hold pieces to be cut, but some pieces cannot be arranged into the object, generating infeasible solutions. A way to deal with this kind of solutions is to use a penalizing strategy. The used penalty functions have been originally developed for the knapsack problem and they are adapted for the cutting problem in this paper. Moreover, the effect on the algorithm performance to combine penalty functions with two different selection methods (binary tournament and roulette wheel) is studied. The algorithm uses a binary representation, one-point crossover, big-creep mutation and in order to evaluated the quality of solutions a placement routine is considered (Heuristic with Efficient Management of Holes). Experimental comparisons of the performance of the resulting algorithms are carried out using publicly available benchmarks to the non-guillotine cutting problem. We report on the high performance of the proposed models at similar (or better) accuracy with respect to existing algorithms.VI Workshop de Agentes y Sistemas Inteligentes (WASI)Red de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

The role of different crossover methods when solving the open shop scheduling problem via a simple evolutionary approach

The Open Shop Scheduling Problem (OSSP) is one of the most interesting, complexes and not frequently approached scheduling problems. Due to its intractability with other techniques, in this work we present an evolutionary approach to provide approximate solutions. One of the most important points in an Evolutionary Algorithm is to determine how to represent individuals of the evolving population and then to decide suitable genetic operators. In this work, we use permutations as chromosomes. Dealing with permutations requires appropriate crossover operators to ensure feasible offspring. Usual operators are partially-mapped, order, cycle and onecut- point crossover. The goal is to determine which is the most adequate for facing the OSSP with a simple evolutionary algorithm. Several known instances have been considered for testing in order to evaluate the algorithm behavior.Eje: Sistemas inteligentesRed de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI