Introspección: Conjuntos FUZZY (lógica difusa). Apoyo a toma de decisiones siglo XXI

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Existen tres aspectos que preocupan a las organizaciones, Incertidumbre, Riesgo y Competitividad. Hace un par de décadas no fueron tan preocupantes estos aspectos existían otras preocupaciones como producir más, mejorar los estados financieros, imitar a quien este adelante, etc. Sin embargo algo llamado Globalización se ha extendido rápidamente a lo largo del globo terráqueo llevando consigo internalización y por si fuera poco expandiendo el conocimiento a una gran velocidad, provocando un efecto de competitividad creciente en todos los mercados mundiales.

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  • Administracin de la calidad

    Trabajo de investigacin.

    1

    Universidad de Guanajuato

    DCEA Divisin de Ciencias Econmico Administrativas.

    Maestra en Administracin

    Materia: Administracin de la Calidad.

    Docente: Mtro. Bernardo Das Castillo.

    Presenta: LIA. Pedro Lpez Lpez

    Trabajo de investigacin medio trmino cuatrimestral.

    Introspeccin: Conjuntos FUZZY (lgica difusa). Apoyo a toma

    de decisiones siglo XXI.

    Guanajuato, gto. a 07 de marzo de 2015

  • Administracin de la calidad

    Trabajo de investigacin.

    2

    Contenido I. Introduccin ................................................................................................................................ 3

    II. Resumen ejecutivo ...................................................................................................................... 3

    III. Objetivo ................................................................................................................................... 3

    IV. Qu es la lgica difusa? ......................................................................................................... 4

    4.1. Antecedentes: ...................................................................................................................... 4

    4.2. Cundo se utiliza?.............................................................................................................. 4

    4.3. Qu es? .............................................................................................................................. 5

    V. Administracin? ........................................................................................................................ 5

    VI. Realidades y aplicaciones. ....................................................................................................... 6

    6.1. Algunas verdades de la lgica difusa: ................................................................................. 6

    6.2. Aplicaciones. ....................................................................................................................... 7

    VII. Herramienta alternativa para la toma de decisiones. ............................................................... 7

    VIII. Conclusin ............................................................................................................................... 8

    Bibliografa: ........................................................................................................................................ 9

    Anexo A ............................................................................................................................................ 10

  • Administracin de la calidad

    Trabajo de investigacin.

    3

    I. Introduccin

    Existen tres aspectos que preocupan

    a las organizaciones, Incertidumbre,

    Riesgo y Competitividad. Hace un par

    de dcadas no fueron tan

    preocupantes estos aspectos existan

    otras preocupaciones como producir

    ms, mejorar los estados financieros,

    imitar a quien este adelante, etc. Sin

    embargo algo llamado Globalizacin

    se ha extendido rpidamente a lo

    largo del globo terrqueo llevando

    consigo internalizacin y por si fuera

    poco expandiendo el conocimiento a

    una gran velocidad, provocando un

    efecto de competitividad creciente en

    todos los mercados mundiales.

    Las tres variables (riesgo,

    incertidumbre y competitividad) ya no

    se pueden medir como hasta ahora,

    no funcionan los mtodos

    probabilsticos, redes bayesianas etc.

    Las variables no pueden tomar un

    valor absoluto entre 0 y 1 ahora

    tenemos una infinidad de valores

    entre el mismo rango y como el

    mercado ha crecido tan rpidamente

    ahora tenemos variantes como casi,

    mucho, algo y estas obligatoriamente

    deben ser consideradas para la toma

    de decisiones en la actualidad.

    II. Resumen ejecutivo

    La administracin se basa en la

    adecuada toma de decisiones con el

    fin de conseguir la maximizacin de

    los recursos que se desean

    administrar, basndose siempre en el

    procesamiento adecuado de

    informacin y utilizando los

    indicadores obtenidos. En una poca

    donde el riesgo, la incertidumbre y la

    competencia estn en pleno auge se

    deben de adoptar herramientas que

    ayuden a procesar un mundo de datos

    que se generan cada instante. Una de

    estas herramientas es la lgica

    DIFUSA o Conjuntos FUZZY.

    III. Objetivo

    Mostrar representativamente que es la

    lgica difusa, de donde viene, y como

    se aplica a problemas cotidianos de

    apoyo en la toma de decisiones.

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    IV. Qu es la lgica

    difusa?

    4.1. Antecedentes:

    Desde Aristteles y sus discpulos la

    informacin se trato con mtodos

    probabilsticos, era una buena forma

    de plantear hiptesis y asignar un

    verdadero o falso, ese criterio de ser

    o no ser, cero y uno, blanco o negro

    (son fundamento de la informtica

    clsica. Ya en el siglo XVIII, surge la

    inteligencia artificial por el ao de

    1943, centrndose en la resolucin de

    problemas simblicos enfocndose

    despus a asignar reglas y a cada

    una un factor de certeza; despus

    aparece JB Adams demostrando que

    el mtodo de combinacin

    convergente de reglas creaba

    hiptesis implcitas tan fuertes como la

    dependencia condicional exigida por

    el mtodo probabilista, pero aun mas

    difciles de justificar.

    Justo despus de esto aparecen las

    redes bayesianas, un modelo

    probabilista inspirado en la

    casualidad, llevando un modelo

    grafico asociado en el cual cada nodo

    represente una variable y cada enlace

    representa un mecanismo casual;

    pueden utilizar cientos de variables o

    en su caso miles de variables para la

    solucin problemas.

    Los conjuntos difusos, o comnmente

    llamada LGICA DIFUSA se genera a

    la par de la crisis y resurgimiento de la

    probabilidad. No enfocada al estudio

    de la incertidumbre sino al de la

    vaguedad, lo incierto es desconocido

    y por lo tanto difcil de llevar a datos,

    pero la vaguedad utiliza un grado de

    pertenencia de una variable donde el

    valor exacto se conoce.

    4.2. Cundo se utiliza?

    La lgica difusa se utiliza cuando la

    complejidad del proceso en cuestin

    es muy alta y no existen modelos

    matemticos precisos para modelos

    latamente no lineales, y cuando se

    manejan definiciones y conocimiento

    no estrictamente definido (impresiso o

    subjetivo). (Carlos Eduardo DNigri,

    2006)

    Podemos utilizar lgica difusa cuando

    no tenemos ms herramientas o el

    riesgo parece abrumador y

    necesitamos minimizarlo.

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    4.3. Qu es?

    Acuado el trmino por Lofti A.

    Zaded profesor de la Universidad de

    california en Berkeley.

    La lgica difusa es una metodologa

    que proporciona una manera simple y

    elegante de obtener una conclusin a

    partir de informacin de entrada vaga,

    ambigua, imprecisa, con ruido o

    incompleta. En general la lgica difusa

    imita como una persona toma

    decisiones basada en informacin con

    las caractersticas mencionadas. Una

    de las ventajas de la lgica difusa es la

    posibilidad de implementar sistemas

    tanto en hardware como en software o

    en combinacin de ambos. (Carlos

    Eduardo DNigri, 2006)

    La lgica difusa es una lgica

    multivaluada que permite utilizar

    valores intermedios entre el rango de

    cero y uno, blanco y negro; con ella

    podemos utilizar una escala de grises

    o calificativos como bueno, ms o

    menos.

    V. Administracin?

    Comenzamos con Henrry Fayol, con

    su proceso administrativo (planear,

    organizar, dirigir y controlar), en cada

    una de estas etapas se encuentra

    presente la informacin; para planear

    es necesario conocer en qu

    ambiente estamos y como se

    comporta adems se necesita tener

    presente como se comporta el

    ambiente externo, esto iba muy bien

    hasta que fue imposible para las

    organizaciones controlar el ambiente

    externo.

    Asociando a lo anterior el BUM de las

    TIc que permitieron enlazar en forma

    casi instantnea a la mayora de las

    naciones del mundo y a su vez

    generando millones de datos e

    informacin que se duplica cada hora;

    la humanidad ha llegado a un punto en

    que no le es posible digerir toda la

    informacin a su alrededor, la

    bsqueda de la perfeccin por parte

    del ser humano ha llevado a esta

    realidad y ahora surgen nuevas

    incgnitas, Cmo minimizar

    riesgos?, Cmo sobrevivir?, Cmo

    evitar ser vctimas de nuestra

    realidad?, las respuestas estn

    surgiendo como lo propone Gary

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    Hamel en su Obra The Future of

    Management dice que la

    administracin se ha mantenido

    constante por varias dcadas desde

    que Peter Drucker llego con su

    Administracin estratgica o por

    objetivos hasta nuestros das. Pero

    ahora estamos en un presente muy

    diferente al pasado ya no son

    redituables las tcnicas que se usan o

    deben de estar cambiando

    constantemente, surgen

    planteamiento de si la administracin

    ha llegado a su mximo apogeo

    marginal y si es momento de tomar

    nuevos paradigmas para saciar las

    necesidades que nos aquejan.

    La lgica Difusa se enfoca en el

    manejo de informacin no lineal, no en

    causalidad ni probabilidades, s en la

    vaguedad un mundo de informacin

    irregular llena de ruidos no clara ni

    constante y siempre cambiante se

    puede entender de una manera ms

    clara utilizando los conjuntos FUZZY,

    nos permiten utilizar varios elementos

    y relacionar las variables y atributos

    que se buscan entre s para al final

    obtener las soluciones ms acercadas

    al deseo de satisfaccin humano.

    VI. Realidades y

    aplicaciones.

    6.1. Algunas verdades de la

    lgica difusa:

    1. Es conceptualmente fcil de entender

    porque los conceptos matemticos

    que maneja son fciles de entender.

    2. Es flexible. Se puede ir

    incrementando su complejidad sin

    necesidad de reelaborar todo desde el

    principio.

    3. Es tolerable a los datos imprecisos.

    Los incorpora de por si dentro de su

    filosofa.

    4. Puede modelar funciones no lineales

    de arbitraria complejidad. Cualquier

    conjunto de datos de Input-Output

    puede ser modelado por ella.

    Este proceso puede facilitarse a travez

    de tcnicas adaptativas como ANFIS

    (Adaptative Neuro-Fuzzy Inferense

    System).

    5. Puede ser construida aprovechando la

    experiencia de los expertos en el tema.

    En contraste con las redes neuronales

    no necesita entrenamiento ni

    constituye un bloque impenetrable y

    se construye directamente a partir del

    conocimiento de los expertos en el

    tema.

    6. Puede combinarse con tcnicas de

    control convencionales. No

    necesariamente reemplaza mtodos

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    de control convencionales. Puede

    incluso aumentarlos y simplificarlos.

    7. Est basada en el lenguaje natural. Se

    apoya en las caractersticas de la

    comunicacin humana coloquial.

    8. Es estable, Fcilmente ajustable y

    puede ser validada. No es fuertemente

    dependiente de variaciones de las

    funciones de pertenencia y fcilmente

    puede ponerse a prueba y modificarse

    si es preciso.

    6.2. Aplicaciones.

    El control difuso es recomendable cuando se

    tienen las siguientes premisas.

    Para procesos muy complejos, cuando

    no hay un modelo matemtico simple.

    Para procesos altamente no lineales.

    Si el procesamiento del

    (lingsticamente formulado)

    conocimiento experto puede ser

    desempeado.

    No es buena idea utilizar el control difuso

    cuando:

    El control convencional tericamente

    rinde un resultado satisfactorio.

    Existe un modelo matemtico

    fcilmente soluble y adecuado.

    Japn ha hecho uso de esta tcnica con

    aplicacin directa a la industria y con

    excelentes resultados en:

    Sistemas de control de

    acondicionadores de aire.

    Sistemas de foco automtico

    encamaras fotogrficas.

    Optimizacin de sistemas de control

    industriales.

    Sistemas de reconocimiento de

    escritura.

    Mejora en la eficiencia de uso de

    combustible en motores.

    VII. Herramienta

    alternativa para la

    toma de decisiones.

    Para comprender mejor como el campo de

    aplicacin de la lgica difusa utilizaremos un

    ejemplo tomado de un artculo escrito por

    Martin Daro Arango Serna titulado

    Aplicaciones de lgica difusa a las cadenas de

    suministro (anexo a).

    En el ejemplo se utiliza lgica difusa para

    planeacin agregada a la produccin, se utiliza

    una demanda pronosticada para planear la

    produccin y al mismo tiempo gestionar los

    proveedores, tiempo de entrega, etc. Sin

    embargo se debe de tener en cuenta que una

    demanda pronosticada atrae cierta

    incertidumbre l cual se pretende minimizar

    utilizando elementos de la lgica difusa para

    obtener cantidades a producir, nmero de

    trabajadores que deben ser contratados o

    despedidos, y el nmero de inventario que la

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    empresa debe de tener en cualquiera de los

    periodos.

    Los datos a considerar son:

    Demanda como variable DIFUSA, mientras

    que las dems parmetros y variables son

    conocidos y no cambian en un rango de 6

    meses.

    El ejemplo proporciona datos como tiempo

    pronstico de demanda, ndices de unidades..

    (ver anexo a). Los datos del pronstico de

    demanda se toman como un valor mximo

    osea que la demanda no puede exceder de lo

    pronosticado y la posibilidad de que sea

    mayor se convierte en nula lo cual convierte a

    la demanda en una variable difusa, despus de

    resolver las ecuaciones planteadas (ver anexo

    a) se obtienen resultados numricos como que

    dice que la demanda a satisfacer seria de

    20368.46 unidades, y hacindolo de esta

    forma la empresa solo tendr el inventario en

    el mes de enero y en meses siguientes seria de

    cero lo que le ahorrara costos.

    Hasta aqu vimos como un problema cotidiano

    se puede resolver simplificndolo con lgica

    difusa. (s se desea incurrir un poco a fondo

    sobre la solucin del problema para analizar

    las ecuaciones y tablas as como las grficas

    de resultado; el ejemplo completo se

    encontrara en el anexo A del presente.

    VIII. Conclusin

    Cuando la nica herramienta que se tiene es

    un martillo, Todo comienza a parecernos

    clavo, (annimo), el mundo cambia

    rpidamente y con l los seres humanos y las

    empresas que constituimos o gestionamos o

    simplemente de aquello que formamos parte y

    se basa en la toma de decisiones adecuada.

    Las herramientas de administracin y toma de

    decisiones han evolucionado a lo largo de la

    historia, Hosin Canrry, Balance Score Card,

    Diagramas de Pareto, Cinco porques, etc. La

    verdad es que actualmente la informacin que

    se maneja en las gerencias o direcciones de

    empresas ya no puede ser gestionada mediante

    las herramientas clsicas y esta situacin ha

    llevado al mundo a buscar alternativas que ya

    existan desde

    antes pero que no eran consideradas aptas para

    gestionar la informacin que se tenia hasta

    entonces.

    Alternativas como la lgica difusa permiten

    resolver problemas con un sinfn de variables

    y datos cualitativos para ayudar a los

    directivos a proyectar mejor sus enfoques

    acciones hacia donde mejor califiquen los

    indicadores que esta herramienta arroja.

    En la actualidad existe software que ayuda

    haciendo ms fcil el planteamiento y la

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    solucin de los problemas mediante la lgica

    difusa.

    Bibliografa:

    Carlos Eduardo DNigri, E. D. (2006).

    Introduccin al razonamiento

    aproximado: lgica difusa.

    Argentinade Medicina Respiratoria,

    6, 126-136.

    Matin Dario Arango Serna, C. A. (22 de

    Diciembre de 2008). Aplicaciones de

    lgica difusa a las cadenas de

    suministro. Avances en Sistemas e

    Informatica., 5.

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    Anexo A