Petición de Tema Uco EPS

Introducción.


El desarrollo de los ordenadores ha supuesto un gran avance en todas las ramas de la ciencia, y en especial en aquellas en las que es necesaria una gran potencia de cálculo. Entre ellas se puede citar el campo de la Programación Lineal. Esta rama de la Matemática, se encarga de resolver problemas de optimización (maximización o minimización) de funciones lineales, sujetas arestricciones de tipo lineal. En la actualidad, se pueden resolver problemas de gran envergadura, de una forma rápida y sencilla, que con anterioridad resultaban inabordables desde el punto de vista manual.

Una de las múltiples aplicaciones de la Programación Lineal, es la formulación de piensos y raciones a coste mínimo, para el ganado. En este tipo de problemas, se pretende obtener unacombinación de alimentos, que satisfaga las necesidades de un animal (restricciones), y cuyo coste sea mínimo (función objetivo).

La Programación Lineal aplicada a la formulación de piensos permite obtener una dieta óptima, tanto en calidad como en precio, para el ganado. Por tanto, el objetivo a cumplir es tratar de optimizar el proceso de formulación de un pienso, minimizando costes y maximizandobeneficios.

El procedimiento general para resolver problemas de Programación Lineal es el Método Símplex [3]. Éste es un algoritmo eficiente cuando se usan una gran cantidad de restricciones y variables. Existe una versión simplificada del mismo denominada Método Símplex Revisado, mediante la cual se obtiene el mismo resultado pero de forma más eficiente para su ejecución en una computadora, debidoal ahorro de cálculo en algunos apartados del método original.





Objetivos.


El objetivo principal de este trabajo es el diseño e implementación de una aplicación web para resolver el problema de la Programación Lineal, necesario para formular piensos, debido a que éstos están compuestas por una serie de recursos (alimentos) que hay que mezclar de acuerdo con una serie derestricciones variables, según las necesidades de los animales o según la cantidad que disponemos de cada recurso.

En la aplicación existen dos apartados bien diferenciados, por un lado está la resolución del problema matemático y por otro lado está la creación y gestión de una base de datos que permita introducir los datos correspondientes a los alimentos (cantidad de cada nutriente y precio), y lasnecesidades de los animales, de forma tal que el objetivo principal de la aplicación se puede dividir en varios apartados:

1. Diseño e implementación de un módulo que resuelva el método simplex. Aunque existen hojas de cálculo y librerías que resuelven dicho problema, se diseñará e implementará un módulo, en el lenguaje que se considere más apropiado, para resolver dicho problema. Dicho módulo seimplementará en su versión simplificada, es decir, el Método Simplex Revisado.

2. Diseño e implementación de la base de datos de alimentos. En este apartado se analizará e implementará la base de datos correspondiente a los distintos alimentos que se puedan utilizar para formular un pienso, de forma tal que de cada alimento se almacenará los nutrientes que posee, con la cantidad de cada uno deellos, así como su contenido energético.

3. Diseño e implementación de la base de datos de las necesidades de los animales. En este apartado hay que tener en cuenta que las necesidades energéticas y nutritivas de los animales dependen de muchos factores. Principalmente se trabajará con la base de datos de los rumiantes (vaca, cabra) en la que datarán sexo del animal, su edad, su peso, laactividad diaria, la época del año, y una serie de particularidades que hacen que esta base de datos sea bastante más compleja que la de los alimentos.

4. Desarrollar un sistema accesible on-line con tipología cliente-servidor.

5. Conexión del módulo de cálculo con las bases de datos para la web, resolviendo el problema de la formulación de piensos a coste mínimo.


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