modelo de redes
Introducción
La representación gráca de las vías de comunicación de cualquier región
geográca es un claro ejemplo de una red, lo cual le conere relevancia natural
por tener la capacidad de proporcionarnos información acerca de los diferentes caminos que podemos utilizar para trasladarnos de un origen hasta un destino preestablecido pero, en general, esnecesario obtener aún más información de un diagrama de redes, como encontrar cuál de todas las posibles rutas es la que tiene un recorrido total menor a cualquier otra, es decir, la ruta más corta de todas o,
por ejemplo, cuál es la ruta con mayor auencia o ujo máximo, así como el ujo
de costo mínimo. Se puede observar que el denominador común de los términos recién presentados como: “más corta” y“mínimo o máximo”, tiene una relación
directa con la optimización. Es en este sentido que se presenta tanto la denición
de los modelos de redes, su terminología y construcción, así como casos prácticos para resolver con la metodología presentada a lo largo de este capítulo.
En las diferentes secciones del capítulo se estudiarán los problemas mencionados a través de la solución de casos deaplicación, por lo que se sugiere que el lector resuelva de nueva cuenta tales ejemplos, así como la sección de ejercicios y la autoevaluación.
6.1. Denición del modelo
En general, una red es la representación gráca de un proceso, serie de actividades
interconectadas o la distribución de puntos geográcos especícos, por ejemplo,
un mapa carretero o la distribución de una red de computadorasrepresentada en un diagrama, aunque existen muchos más contextos donde se aplican las redes.
Por mostrar una representación de la realidad, las redes se clasican como un
modelo. Es así como se dene el modelo de redes, el cual cuenta con terminología
propia, necesaria para su desarrollo. A continuación se presenta la notación y terminología empleada.
Notación y terminología
Red.Conjunto de puntos llamados nodos (o vértices) y líneas que los unen llamadas arcos (o ligaduras, aristas o ramas).
Los arcos se etiquetan con los nombres de los nodos en sus puntos terminales, por ejemplo, AB es el arco entre los nodos A y B.
Arcos dirigidos. Un arco es dirigido cuando tiene ujo en una sola dirección y ésta se indica con una cabeza de echa al nal del arco o línea en la dirección del
ujo.
Arcos no dirigidos. Un arco donde se permite el ujo en ambas direcciones.
Trayectoria. Sucesión de arcos distintos que conectan dos nodos.
Trayectoria dirigida. Una trayectoria dirigida del nodo i al nodo j, es una sucesión
de arcos cuya dirección (si la tienen) es hacia el nodo j, de manera que el ujo del
nodo i al nodo j, a través de esta trayectoria, es factible.
Trayectoria no dirigida. Una trayectoria nodirigida del nodo i al nodo j es una sucesión de arcos cuya dirección (si la tienen) puede ser hacia o desde el nodo j.
Red dirigida. Es una red que tiene sólo arcos dirigidos.
Red no dirigida. Es una red donde todos sus arcos son no dirigidos.
Red conexa. Una red conexa es una red en la que cada par de nodos está conectado. Se dice que dos nodos están conectados si la red contiene al menosuna trayectoria no dirigida entre ellos aparte.
Se debe resaltar que no es necesario que la trayectoria sea dirigida aun cuando la red sea dirigida.
Capacidad de arco. Es la cantidad máxima de ujo (quizás innito) que puede
circular en un arco dirigido.
Nodo fuente (o nodo de origen). Tiene la propiedad de que el ujo que sale del
nodo excede al ujo que entra a él.
Nodo demanda (o nododestino). Es el caso contrario al nodo fuente, donde el
ujo que llega excede al que sale de él.
Nodo de trasbordo (o nodo intermedio). Satisface la conservación del ujo, es
decir, el ujo que entra es igual al que sale.
Esta terminología se utilizará en el desarrollo del algoritmo y ejemplos. Conforme se requiera, se recuperará alguno...
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