Vés enrere

BRILS: un mètode innovador per resoldre problemes d'optimització de recursos empresarials

BRILS: un mètode innovador per resoldre problemes d'optimització de recursos empresarials

Helena Ramalhinho, professora del Departament d'Economia i Empresa i directora del Business Analytics Research Group de la UPF, és coautora del treball, publicat a la revista Expert Systems with Applications.

12.11.2015
Helena Ramalhinho, professora del Departament d'Economia i Empresa i directora del Business Analytics Research Group de la UPF, és coautora d'un article científic que presenta un mètode innovador per afrontar problemes d'optimització de recursos empresarials. En el treball es descriu un model matemàtic i un algoritme d'optimització per resoldre'l, basat en tècniques de metaheurística randomitzades.

L'article "A BRILS metaheuristics for non-smooth flow-shop problems with failure-risk costs
està escrit conjuntament amb Albert Ferrer (Departament de Matemàtiques Aplicades, UPC), Daniel Guimarans (Optimization Research Group NICTA-Austràlia) i Ángel Juan (Departament d'Informàtica, Multimèdia i Telecomunicació, UOC) i s'ha publicat a la revista Expert Systems with Applications (ESWA). Es tracta d'una revista de quartil un en tres categories de la Web of Science: Computer Science, Artificial Intelligence; Engineering, Electrical & Electronic i Operations Research & Management Science.

El treball, basat en una investigació parcialment finançada pel Ministeri d'Economia i Competitivitat d'Espanya (TRA2013-48180-C3-P), presenta un problema de planificació de línies de producció, conegut en anglès com Flow-Shop Scheduling Problem. Aquest tipus de problemes apareixen freqüentment en empreses de producció (línies de muntatge), salut pública (planificació d'intervencions), assignació de recursos a projectes, etc.

Un model matemàtic que té en compte el risc que falli algun recurs

Un dels aspectes més innovadors de l'article és la incorporació en el model matemàtic de planificació del risc de fallada d'algun recurs en la línia de producció (com per exemple, interrupcions en el funcionament de la maquinària) i el cost associat a aquest risc. Aquesta incorporació complica considerablement la resolució del problema, ja que el model matemàtic resultant és no lineal, però el resultat final s'aproxima molt més a la realitat.

L'algoritme BRILS (Bias-Randomized Iterated Local Search) és una extensió del mètode Iterated Local Search (ILS) i és capaç de resoldre el problema d'una manera senzilla i molt eficient. En l'article s'inclou la comparació de BRILS amb altres tècniques conegudes fins ara. En tots els casos, BRILS presenta resultats millors, tant en termes del càlcul dels costos de la planificació com en el temps d'execució de l'algorisme.

Un altre aspecte a ressaltar de BRILS és que es pot adaptar i estendre fàcilment a problemes quotidians de planificació de tasques de moltes empreses, que són en general problemes no lineals d'optimització de gran dimensió, on el temps de resolució resulta crític. Aquest aspecte del problema forma part del treball actual de recerca del mateix equip de treball. D'altra banda, la mateixa metodologia es pot aplicar a molts altres problemes d'optimització no lineal, que estan presents amb molta freqüència en el món real.


 
Treball de referència: A. Ferrer, D. Guimarans, H. Ramalhinho, A.A. Juan. "A BRILS metaheuristics for non-smooth flow-shop problems with failure-risk costs"Expert Systems with Applicationsdoi: 10.1016/j.eswa.2015.09.011, setembre 2015.