Magíster en Gestión de Operaciones / Ingeniero Civil Industrial / Quetena corresponde a un proyecto ubicado en las proximidades de la ciudad de Calama, región de Antofagasta, perteneciente al clúster Toki, comprendido por los recursos mineros de los cuerpos principales de Quetena, Genoveva, Toki y Opache. Se caracteriza por la baja ley de sus recursos, lo que implica que la variabilidad del proyecto tenga una alta sensibilidad frente al precio del cobre. Es por esto que resulta particularmente interesante evaluar económicamente su explotación incorporando la variabilidad del precio del metal. Se utilizó un modelo estocástico de optimización, que se combina con un árbol de escenarios de precios para obtener planes mineros robustos y flexibles. Este modelo estocástico resulta intratable computacionalmente por su gran tamaño y complejidad, por lo que se utiliza el método Progressive Hedging (PH) creado por Roger J-B Wets y R.T. Rockafellar, el que se basa en una resolución de descomposición por escenarios. PH se utilizó para encontrar soluciones que permitieran realizar fijación de variables, para reducir el espacio factible del modelo estocástico. La hipótesis de este trabajo es que el problema de planificación minera de largo plazo con incertidumbre en el precio del cobre, modelado estocásticamente y resuelto mediante un método de separación de escenarios, entrega planes flexibles que son contingentes al precio del mineral y que permiten mejorar los indicadores económicos del negocio. El principal resultado obtenido, es que el valor de la flexibilidad de los planes mineros aumenta cuando el precio promedio de largo plazo disminuye.

El objetivo general de la investigación es la determinación de la contribución total máxima mediante la asignación óptima de máquinas a órdenes de producción, para lo cual se hace uso de un modelo de Programación Lineal Entera. Se ha probado la hipótesis que si se determina la asignación óptima de máquinas a órdenes de producción con el modelo de Programación Lineal Entera, entonces, el margen de contribución total mensual que perciba la empresa será el máximo. La metodología empleada fue no experimental, transeccional y descriptiva. Se usó una muestra no probabilística de tres máquinas de diferente tipo. Las principales conclusiones a que se arribaron es que para la realización de un estudio de este tipo no se necesita grandes inversiones económicas ni tecnológicas, pues contando con recursos limitados se ha logrado desarrollar el presente estudio, que es el de brindar una herramienta útil y necesaria para que las organizaciones puedan optimizar la utilización de sus recursos y maximizar sus contribuciones y de esta manera cumplir con sus obligaciones como tal. / --- The overall objective of the research is to determine the maximum total contribution through the optimum allocation of machines to production orders, which uses an Integer linear programming model. It has tested the hypothesis that if it determines the optimal allocation of machines to production orders with the Integer linear programming model, then the total monthly contribution margin earned the company will be the maximum. The methodology used was non-experimental and descriptive transectional. We used a sample of three different types of machines. The main conclusions reached is that a study of this type do not require large financial investments or technology, because with limited resources has been developed for this study, which is to provide a useful and necessary so that organizations can optimize the use of its resources and maximize their contributions and thus fulfilling its obligations as such.

Doctor en Ciencias, Mención Computación / Los lenguajes de tipado dinámico permiten un desarrollo ágil, el cual es util para construir prototipos rápidamente. Sin embargo, cuando estos pequeños programas se convierten en aplicaciones grandes, depurar se vuelve una tarea tediosa. Esto se debe principalmente a que los errores son solo detectables en tiempo de ejecución. Smalltalk, al ser un lenguaje de tipado dinámico, sufre de estos problemas. Los sistemas de tipos pueden disminuir ciertos errores de los lenguajes de tipado dinámico. Además, la inserción de tipos mejora la documentación de APIs, provee mejor soporte a los editores y ayuda a optimizar la compilación. Los sistema de tipos, especialmente diseñados para lenguajes existentes, son llamados sistema de tipos retro-alimentados (retrofitted type systems en inglés). Diseñar un sistema de tipos retro-alimentado es una tarea complicada. Esto se debe a que tales sistemas de tipos deben soportar patrones de programación muy particulares (llamados idioms), minimizar la refactorización de código por la inserción de tipos, y proveer una integración entre las partes (ej. módulos) con y sin tipos. Estos problemas son exacerbados cuando el lenguaje destino es altamente dinámico, como Smalltalk. Si bien se ha intentado insertar tipos en Smalltalk, el ejemplo mas notable es Strongtalk, ellos no han sido diseñados de un modo de ser sistemas de tipos retro-alimentados. Ademas Strongtalk es un sistema de tipos opcional, es decir que las garantías estáticas no necesariamente se cumple en tiempo de ejecución. En este trabajo de tesis, nosotros presentamos Gradualtalk, un sistema de tipos retro-alimentado para Smalltalk, que soporta la mayoría de las características particulares e idioms de Smalltalk. En la parte del diseño, nosotros analizamos detalladamente cual es el mejor sistema de tipos gradual y aquellas extensiones que mejor encajan en Gradualtalk. Cada una de estas extensiones son claramente justificadas usando evidencia (empírica) disponible en la literatura o propuesta por nosotros. En detalle, nosotros presentamos como evidencia empirical dos estudios a larga escala sobre las características dinámicas de Smalltalk y sobre los predicados de tipos. Ademas presentamos tres estudios preliminares sobre el uso de self, el uso de variables que pueden representar varios valores de diferente tipos, y el uso de colecciones. Con toda esta información implementamos una primera version de Gradualtalk. Finalmente, validamos Gradualtalk mediante la inserción de tipos de varios proyectos Smalltalk reales.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Explica los problemas de balance en línea de producción en una fábrica de calzado. Se aplica la metaheurística búsqueda tabú, encontrados un modelo de distribución de trabajadores a las actividades de producción que logro mejorar la eficiencia en un 75%. Asimismo los reprocesos por fallas tuvieron una reducción del 8.21% obteniéndose con ello un ahorro para la empresa en estudio. Para la implementación de la búsqueda tabú se realizó un programa computacional en visual c++ 2008. / Tesis

El objetivo general de la investigación es la determinación de la contribución total máxima mediante la asignación óptima de máquinas a órdenes de producción, para lo cual se hace uso de un modelo de Programación Lineal Entera. Se ha probado la hipótesis que si se determina la asignación óptima de máquinas a órdenes de producción con el modelo de Programación Lineal Entera, entonces, el margen de contribución total mensual que perciba la empresa será el máximo. La metodología empleada fue no experimental, transeccional y descriptiva. Se usó una muestra no probabilística de tres máquinas de diferente tipo. Las principales conclusiones a que se arribaron es que para la realización de un estudio de este tipo no se necesita grandes inversiones económicas ni tecnológicas, pues contando con recursos limitados se ha logrado desarrollar el presente estudio, que es el de brindar una herramienta útil y necesaria para que las organizaciones puedan optimizar la utilización de sus recursos y maximizar sus contribuciones y de esta manera cumplir con sus obligaciones como tal. / The overall objective of the research is to determine the maximum total contribution through the optimum allocation of machines to production orders, which uses an Integer linear programming model. It has tested the hypothesis that if it determines the optimal allocation of machines to production orders with the Integer linear programming model, then the total monthly contribution margin earned the company will be the maximum. The methodology used was non-experimental and descriptive transectional. We used a sample of three different types of machines. The main conclusions reached is that a study of this type do not require large financial investments or technology, because with limited resources has been developed for this study, which is to provide a useful and necessary so that organizations can optimize the use of its resources and maximize their contributions and thus fulfilling its obligations as such.

La programación orientada a aspectos (POA) es un paradigma de programación. Permite encapsular funcionalidad que se encuentra dispersa en un sistema. Para ello utiliza pointcuts, predicados que definen eventos del programa, y advices, el código que es ejecutado en los eventos definidos por un pointcut. Un aspecto es una entidad que agrupa pointcuts y advices. AspectJ es un lenguaje de programación para POA. Está diseñado como una extensión de Java, de forma que cualquier programa Java es también un programa AspectJ válido. Además del compilador oficial del proyecto AspectJ existen otros, de los cuales AspectBench Compiler (abc) es el más avanzado. La reentrancia de aspectos ocurre cuando la ejecución de un aspecto desencadena nuevamente su propia ejecución; produciéndose bucles infinitos. Actualmente la reentrancia se soluciona utilizando chequeos y patrones adhoc. La introducción de niveles de ejecución evita la reentrancia de aspectos. La ejecución del programa se separa en distintos niveles. Por defecto, la computación base ocurre en el nivel 0, mientras que los aspectos que observan esta ejecución se ubican en el nivel 1. La ejecución en el nivel 1 sólo puede ser observada desde el nivel 2, y así sucesivamente. Esta estructura para la ejecución de los programas soluciona casi todos los casos de reentrancia. Para el caso faltante, se utiliza un mecanismo adicional de control de reentrancia. Para esta memoria se extendió el compilador abc para incorporar una adaptación de niveles de ejecución. El lenguaje soportado por el compilador extendido incorpora nueva sintaxis para ello. Y los programas compilados contienen rutinas adicionales que agregan la estructura de niveles de ejecución y el control de reentrancia. Además, es posible controlar el nivel de ejecución en que se ejecutará una expresión, si fuese necesario. Se hicieron distintas pruebas para validar el trabajo realizado. Se confeccionaron tests para las distintas funcionalidades que, en conjunto, implementan niveles de ejecución. También se verificó la correcta compilación y ejecución de AJHotDraw, un framework para interfaces gráficas de programas de dibujo. Adicionalmente se probó el compilador con RacerAJ, una herramienta para la detección de data races implementada en AspectJ. RacerAJ es de interés porque incorpora pointcuts para evitar la ocurrencia de reentrancia de aspectos; removidos estos pointcuts, el programa funciona correctamente al ser compilado con esta versión extendida de abc. Además se realizó un ligero análisis de performance para medir el impacto en los programas compilados. Para ello se utilizó una suite de benchmarks para AspectJ. Se compararon los tiempos de ejecución logrados al utilizar el compilador desarrollado y la versión original.

El cuidado del medioambiente ha tomado una creciente importancia en el área forestal. Esto hace necesario que las empresas pertenecientes a este rubro consideren la adopción de políticas que contribuyan a la protección de éste, dando lugar a un manejo sustentable de los bosques. Sin embargo, las decisiones de cosecha en bosques y la protección del medioambiente son objetivos que se encuentran en conflicto. Enfocarse en solo uno de éstos podría ocasionar soluciones ineficientes para la empresa. Este trabajo de tesis se enfoca en un problema de planificación forestal de mediano plazo que involucra la protección de los componentes medioambientales tales como el suelo, los recursos hídricos y el paisaje. Para enfrentar el problema, se desarrolla una herramienta matemática que considera la importancia, tanto de los resultados económicos de la empresa, como de las políticas necesarias para proteger cada componente medioambiental. Esta herramienta corresponde a un modelo de programación lineal entera mixta que utiliza el enfoque de Programación por Metas Lexicográfico. La herramienta desarrollada en este trabajo permite elaborar alternativas de protección del medioambiente equilibrando la importancia de cada componente medioambiental considerado con el criterio económico de la empresa. A distintos niveles de importancia que la empresa le otorgue al medioambiente, la herramienta entrega alternativas de protección medioambiental conjuntamente con su efecto sobre el VPN.

Magíster en Gestión de Operaciones / Ingeniero Civil Industrial / El desarrollo acelerado que han tenido las grandes urbes, durante las últimas décadas, ha significado un aumento en el número de viajes que se realizan en ellas. Este incremento explosivo, que no siempre ha sido acompañado de mejoras viales adecuadas, ha producido un aumento en la congestión vehicular. Por este motivo varias son las ciudades que han planificado o construido redes de transporte rápido, tales como metro o sistemas ferroviarios ligeros. Si bien la sola construcción de estas redes no disminuye la congestión, la evidencia internacional muestra que al menos es capaz de disminuir la tasa con la que se incrementa la congestión año a año. Lo anterior, sumado a que la construcción de un metro es una decisión altamente estratégica, por los altos costos involucrados, el largo horizonte de planificación y la dificultad en medir los efectos, hace necesaria la utilización de técnicas de la optimización que permitan tomar la mejor decisión. Existe abundante literatura respecto a la resolución del problema de diseño de una red de transporte rápido (Rapid Transit Network Design o RTND), cada uno de ellos considerando diversas aristas del problema. El principal aporte de esta tesis es considerar que las redes de transporte alternativo (por ejemplo, calles) sufren congestión de acuerdo al número de personas que elijan esta alternativa. Esta consideración es importante pues al incluir este efecto la red alternativa se hace más atractiva, ya que si la gente opta por la red fija, los tiempos de viajes en el sistema alternativo bajarán. En primer lugar, este estudio propone un modelo MIP (Mixed Integer Programming) el cuál es capaz de entregar una solución aproximada al problema. Este modelo MIP no es exacto pues considera la aproximación de la función de congestión (tipo Bureau of Public Roads) mediante una función lineal por parte. Dado que la modelación del problema es NP-Hard, no siempre es posible resolver el problema en un tiempo razonable, sobretodo para instancias de mayor tamaño. Por esto se hace necesaria la implementación de heurísticas. En esta tesis, se implementa una heurística constructiva mejorada con búsqueda Tabú y un algoritmo Greedy Random (GRASP). Comparando los resultados de las heurísticas y los del modelo MIP, se observa que las heurísticas tienen un muy buen comportamiento, tanto en la cercanía del óptimo como en los tiempos de ejecución. Finalmente se ve que el impacto de considerar la congestión en la modelación puede hacer variar la red óptima. Lo cual puede producir aumentos en los flujos, en hasta un 5%, respecto a no considerarla.

Ingeniero Civil en Computación / ROS, un middleware para robots, ofrece gran variedad de herramientas para su utilización. Sin embargo, carece de una importante herramienta: Algo que permita visualizar de forma dinámica sus componentes, y poder así entender sistemas complejos de mejor forma. Esta memoria consistió en desarrollar una herramienta, que es capaz de visualizar, mediante un grafo, un sistema completo creado en ROS, pudiendo ver cuáles son sus distintos componentes y cómo interactúan. Además, la herramienta incluye la opción de visualizar tres tipos de mensajes comunes presentes en ROS. El trabajo se realizó en el lenguaje de programación Smalltalk, y usando el ambiente de desarrollo Pharo. Para las visualizaciones se utilizó el motor de visualizaciones Roassal, basado en Pharo. El trabajo se dividió en cuatro grandes etapas. La primera etapa consistió en un trabajo de investigación, haciendo una revisión de las herramienta a usar en el desarrollo, junto a un análisis de los mensajes comunes de ROS y como se representaban. Esto sería usado en la segunda etapa. La segunda etapa consistió en el desarrollo de una API, que permitiera comunicación entre Pharo y ROS. Para ello se hizo uso de las herramientas de consola presentes en ROS. Junto a la API, se desarrollaron una serie de tests, a modo de robustecer la API frente a posibles cambios en ROS. La tercera etapa consistió en la creación del grafo general de ROS. Este grafo nos muestra el sistema completo creado en ROS, indicándonos también de qué forma interactúan los componentes entre ellos. En esta etapa, la comunicación con ROS se hace exclusivamente a través de la API implementada en la segunda etapa. La cuarta y última etapa consistió en la creación de las visualizaciones para tres mensajes comunes de ROS. Estas visualizaciones son dinámicas, es decir, cambian en tiempo real cuando los mensajes cambian. El presente trabajo presenta primero el estudio previo, explicando las herramientas, lenguajes y funcionalidades que se usarán en el desarrollo. Esta sección también incluye información de herramientas similares existentes, y explica las falencias de éstas y la justificación de la creación de una nueva herramienta. La segunda parte de este trabajo contiene el desarrollo de la herramienta, comenzando por la API, para luego seguir con el grafo general y las visualizaciones. A modo de conclusión, la herramienta creada presenta una manera eficaz y usable de explorar robots creados con ROS, y fue creada de manera modular y extensible, generando algunas visualizaciones de ejemplo. Puede servir como base para un trabajo futuro, que genere más visualizaciones así como también incluya un sistema de inserción de mensajes.

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