Examinando por Materia "Mathematical optimization"
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Ítem Aplicación del análisis de elementos finitos a la predicción de la geometría final de platos procesados por monococción(Universidad EAFIT, 2005) Arango Londoño, Nolasco; López Rendón, Nelson; Carvajal, Leonardo; Restrepo Ochoa, Jorge LuisÍtem Automatic CFD analysis method for shape optimization(Universidad EAFIT, 2007) Giraldo Arias, Santiago; García Ruíz, Manuel JulioThis project presents an Automatic Computational Fluid Dynamics (CFD) analysis method for shape optimization of an aerodynamic profile -- It begins with an overview of basic concepts on shape optimization, geometry parameterization and objective functions -- It continues with an introduction to the current status of CFD simulation software and types of solvers -- Then expands to optimization based on CFD analysis -- Following, a CFD-based method to optimize aerodynamic profiles under certain restrictions and scenarios is proposed -- Finally, the code implemented to automatically modify a profile bound by a set of control points based on CFD analysis is described -- The project was developed entirely at the EAFIT University’s Applied Mechanics Laboratory in Medellin, Colombia and is part of a collaboration effort in companionship with the University of Aberta in Canada and Los Andes University in Bogota, ColombiaÍtem Coupled CFD Shape Optimization for aerodynamic profiles(Universidad EAFIT, 2015) Giraldo Arias, Santiago; García Ruíz, Manuel JulioThe present document deals with the optimization of shape of aerodynamic profiles -- The objective is to reduce the drag coefficient on a given profile without penalising the lift coefficient -- A set of control points defining the geometry are passed and parameterized as a B-Spline curve -- These points are modified automatically by means of CFD analysis -- A given shape is defined by an user and a valid volumetric CFD domain is constructed from this planar data and a set of user-defined parameters -- The construction process involves the usage of 2D and 3D meshing algorithms that were coupled into own- code -- The volume of air surrounding the airfoil and mesh quality are also parametrically defined -- Some standard NACA profiles were used by obtaining first its control points in order to test the algorithm -- Navier-Stokes equations were solved for turbulent, steady-state ow of compressible uids using the k-epsilon model and SIMPLE algorithm -- In order to obtain data for the optimization process an utility to extract drag and lift data from the CFD simulation was added -- After a simulation is run drag and lift data are passed to the optimization process -- A gradient-based method using the steepest descent was implemented in order to define the magnitude and direction of the displacement of each control point -- The control points and other parameters defined as the design variables are iteratively modified in order to achieve an optimum -- Preliminary results on conceptual examples show a decrease in drag and a change in geometry that obeys to aerodynamic behavior principlesÍtem Desarrollo de un modelo de localización de contenedores para la recolección de pilas usadas en el área metropolitana para la empresa TRONEX S.A.(Universidad EAFIT, 2012) Gallego Dávila, Juanita; Vásquez Correa, Yuri Alejandra; Castro Zuluaga, Carlos AlbertoÍtem Efectos locales un caso de aplicación a la ciudad de Medellín(Universidad EAFIT, 2014) Murillo Salazar, Juan Sebastián; Jaramillo Fernández, Juan DiegoTomando como punto de partida el modelo unidimensional de onda de corte, se estiman los 4 parámetros dinámicos que caracterizan la respuesta dinámica de un perfil de suelo (velocidad de propagación ondas de corte, altura del perfil de suelo, amortiguamiento, impedancia) -- Para este caso en particular, el proceso de estimación implementa el heurístico de Recocido Simulado ( Simulated Annealig ); el cual fue desarrollado en el software MATLAB -- El proceso se efectúa estrictamente en el dominio de la frecuencia; para 6 estaciones acelerográficas pertenecientes a la RAM (Red Acelerográfica de Medellín) con código EET, SEM, UEA, SOL, CSJ, FMI -- A pesar de la incertidumbre asociada a los parámetros, la complejidad del problema; tanto desde el aspecto geofísico y computacional; se logra obtener de forma satisfactoria buenas soluciones en un tiempo de cómputo razonableÍtem Environmental improvement of operating supply chains: a multi-objective approach for the cement industry(Universidad EAFIT, 2017) Cadavid Giraldo, Nora; Vélez Gallego, Mario CésarNowadays companies worldwide face a growing pressure to reduce the environmental impact of their manufacturing activities -- However, the strategies used to achieve this goal are not clearly defined because of their conflicting relations with financial outcomes -- In parallel, globalization trends imply that as companies grow, usually through mergers and acquisitions, their supply chains become more complex -- The environmental improvement of these supply chains imply not only technical retrofit decisions aiming at adopting cleaner production technologies but also decisions regarding the structure of the supply chain itself -- Making these decisions becomes a difficult task because of the large number of variables involved, and the diversity of the interactions among them -- To tackle this problem, this research aims at providing a multi-objective solution approach for making technological retrofit decisions within an operating supply chain, so that both environmental and financial goals are best met -- The proposed solution approach is applied to the case of an operating cement supply chain in Colombia -- Several computational experiments were conducted, obtained results demonstrates that the proposed model is an e effective tool for multi-objective improvement decisions making, towards a more sustainable production processÍtem Fitting of Analytic Surfaces to Noisy Point Clouds(Scientific Research Publishing, 2013-04) Ruíz, Óscar; Arroyave, Santiago; Acosta, Diego; Universidad EAFIT. Departamento de Ingeniería Mecánica; Laboratorio CAD/CAM/CAEFitting -continuous or superior surfaces to a set of points sampled on a 2-manifold is central to reverse engi- neering, computer aided geometric modeling, entertaining, modeling of art heritage, etc -- This article addresses the fit- ting of analytic (ellipsoid, cones, cylinders) surfaces in general position in -- Currently, the state of the art presents limitations in 1) automatically finding an initial guess for the analytic surface F sought, and 2) economically estimat- ing the geometric distance between a point of and the analytic surface SF -- These issues are central in estimating an analytic surface which minimizes its accumulated distances to the point set -- In response to this situation, this article presents and tests novel user-independent strategies for addressing aspects 1) and 2) above, for cylinders, cones and ellipsoids -- A conjecture for the calculation of the distance point-ellipsoid is also proposed -- Our strategies produce good initial guesses for F and fast fitting error estimation for F, leading to an agile and robust optimization algorithm -- Ongoing work addresses the fitting of free-form parametric surfaces to SÍtem Heurístico de simulación-optimización para la configuración de un sistema de estantería selectiva simple(Ingeniare. Revista chilena de ingeniería, 2012) Vélez Gallego, Mario César; Castro Zuluaga, Carlos Alberto; Valencia Ramírez, Diego Andrés; Universidad EAFIT. Departamento de Ingeniería de Producción; marvelez@eafit.edu.co; dvalenc8@eafit.edu.co; ccastro@eafit.edu.co; Gestión de Producción y LogísticaA discrete event simulation-optimization heuristic is presented for configuring a selective pallet rack system -- To the rack system under study pallets arrive dynamically over time to be stored for a given period of time -- The storage duration, arrival time and pallet height are assumed to be continuous random variables with known density functions -- In such a system, if there is no available slot in the rack to store an arriving pallet, it is placed on the floor -- The proposed heuristic aims at minimizing the number ofracking banks needed so that the long term proportion of pallets that are placed in a rack slot reaches a minimum pre-specified value -- The computational experiments conducted suggest that the proposed heuristic effectively solves the problem under studyÍtem Knowledge modelling for supporting decision making in optimal distributed design process(IEEE, 2007-12-02) Mejía Gutiérrez, Ricardo; Fischer Estia, Xavier; Bennis, Fouad; Universidad EAFIT. Departamento de Ingeniería de Diseño; Ricardo Mejia (rmejiag@eafit.edu.co); Ingeniería de Diseño - GRIDA methodology for distributed knowledge modeling will be presented in this article, in order to contribute to a better decision making during design problems analysis -- An optimal design process refers to setting up coherent numerical models and it requires a well structured problem definition -- However, a lack of downstream information in early stages of product development leads to a complicated elicitation task that became an issue due to nowadays distributed environments -- A Multi-Agent approach is proposed to support the distributed knowledge elicitation process -- A set of agents will guide members from the distributed design team, throughout the product life cycle, to extract relevant information and analyze it -- The interaction among agents will highlight potential incoherencies during the modeling process, in order to enable partners to avoid inconsistent information -- A coherent knowledge base is then constructed and ready to be used to create models to be analyzed by traditional inference engines such as optimization solvers,constraint satisfaction programming, etcÍtem Lagrangian model for predicting the dynamic behavior of cohesive particles in a fluidized confined environment(Universidad EAFIT, 2013) Posada Noreña, Juliana; García Ruíz, Manuel JulioTitanium dioxide, TiO2, is one of the most important raw materials in the paint production process; also TiO2 is classified as a Geldart C solid type, and it makes its storage and handling more than important not only because of its importance to the process but also because of its complicated nature -- Most common problems encountered handling and storing TiO2 come from the cohesive nature of the solid, which benefits the formation of agglomerates leading to clogging in pipes and storage vessels -- Attempting to simulate TiO2’s handling and storage, a Lagrangian particle simulation began by using a Discrete Element Model -- Understanding the interactions and forces acting on solids when they are dispersed in a gas and then stored, and the agglomerate formation due to cohesive forces were the main purposes of this work -- The particle motion under the influence of gravity and a fluid in motion was simulated with the BBO equation for each of the particles -- The wall-particle collisions were simulated with the equations for exchange of momentum and energy; the particle-particle collisions were simulated with the hard sphere model using as well the equations for exchange of momentum and energy and the agglomerate formation considered the collision model and a cohesion parameter -- Three hypotheses were proposed for the analysis of the interactions acting on the particles and their behavior was compared with results from various authors to conclude on the final validation of the DEM here proposedÍtem Metaheurísticos: una alternativa para la solución de problemas combinatorios en Administración de Operaciones(Revista EIA, 2007-12) Vélez, Mario César; Montoya, José Alejandro; Universidad EAFIT. Departamento de Ingeniería de Producción; marvelez@ eafit.edu.co; jmonto36@eafit.edu.co; Gestión de Producción y LogísticaThe scarce diffusion given to the newest techniques for solving complex operations management problems has as a direct consequence that companies lose opportunities to operate at lower costs and higher efficiency -- The objective of this article is to introduce and explain the fundamental ideas behind metaheuristics, a solution technique for combinatorial problems that has received the most attention from the academiccommunity in the last few years -- In order to illustrate these ideas, an example of a classical combinatorial problem in the sequencing of operations area is presented, and a solution algorithm making use of some of these techniques is proposedÍtem Método para optimizar los costos del servicio de energía eléctrica de grandes usuarios en Colombia, incorporando flexibilidad de la demanda(Universidad EAFIT, 2013) Cardona Rendón, Edison; Henao Calad, Mónica; López Álvarez, GustavoMediante un análisis de los diferentes métodos utilizados a nivel internacional para incentivar la respuesta de la demanda de energía a los precios del mercado, en este trabajo se propone el método que mejor se adapta al sistema y al mercado de energía en Colombia, con el objetivo de lograr beneficios para todos los actores que participan del negocio de la energía eléctrica en el país -- El análisis microeconómico, con casos de simulación de las transacciones en el mercado de energía, permite concluir que, en Colombia, el uso generalizado del modelo que considera Tiempo de Uso –TOU–, con la participación de los grandes Usuarios No Regulados –UNR–, en respuesta a una señal de precio de bolsa en Tiempo Real, mediante la flexibilidad de sus procesos productivos, representa beneficios importantes, sin necesidad de realizar modificaciones regulatorias ni efectuar inversiones en infraestructura para lograr la implementación del modelo -- Este método es muy beneficioso para el mercado eléctrico colombiano, ya que incentiva a los grandes usuarios nacionales para que en el transcurso del día consuman energía eléctrica en las horas de demanda mínima, denominadas horas de valle, y adicionalmente reduzcan los consumos de energía en los periodos de demanda máxima, llamados horas de pico, en consideración a los altos costos de la energía en estos periodos del día, buscando de este modo reducir los consumos en demanda máxima y aumentarlos en demanda mínima, lo que finalmente representaría una menor variabilidad de los consumos de energía diaria -- El resultado será lograr un aplanamiento de la curva de carga, lo cual conlleva una optimización de los costos de la producción de energía eléctrica en ColombiaÍtem Métodos computacionales para la solución de problemas de optimización bajo incertidumbre y problemas inversos, desde la perspectiva intervalo-valuada(Universidad EAFIT, 2011) Cano Cadavid, Andrés Felipe; Puerta Yepes, María EugeniaÍtem Un modelo de equilibrio general computable para la formación de capital humano a través de la educación en Colombia(Universidad EAFIT, 2013) Zuleta Zuleta, Albert Adrián; Botero García, Jesús AlonsoEn el presente trabajo, se muestra el efecto de la eficiencia de la inversión pública en educación y acumulación de capital humano para la mejora del crecimiento, distribución y equidad del país -- Por ello, se presenta el análisis y simulación de la inversión pública con un mayor indicador de eficiencia al calibrado para el modelo de equilibrio general computable -- En primer lugar, se realiza un análisis de las políticas educativas, evidenciando el nivel de intervención gubernamental en la inversión educativa -- En segundo lugar, se realiza un análisis teórico, conceptual y metodológico -- Luego, se plantean los parámetros, variables y ecuaciones necesarias para obtener el equilibrio general para el 2010 y luego proyectar el modelo 10 años más --Finalmente, se realiza la simulación económica, teniendo como eje fundamental la mejora de la eficiencia de la inversión pública en educación, para obtener los resultados y comparativamente evidenciar las externalidades generadas por la mejora en la eficiencia económica generalÍtem Modelo integral para la priorización de portafolios de proyectos(Universidad EAFIT, 2017) Useche Ramírez, Mauricio Andrés; Gómez Salazar, Elkin Arcesio; Álvarez Barrera, Claudia PatriciaEn la actualidad las organizaciones para su sobrevivencia dependen del desarrollo de las inversiones correctas; es por ello que varias organizaciones se han orientado a evaluar y ejecutar portafolios de inversiones debido a que, si estos son exitosos, la organización es exitosa, por ende; sin embargo, la selección de las inversiones correctas es un proceso complejo, el cual es un arte y una ciencia a la vez, donde los especialistas de negocios tratan de buscar el modelo o la bola cristal que les diga hacia dónde colocar sus recursos para poder obtener las ganancias esperadas -- Es por ello que en este estudio se pretende proponer un modelo o herramienta que permita jerarquizar un conjunto de proyectos, conocido como portafolio de proyectos, y así darles una guía o una ayuda a los tomadores de decisiones para que puedan ver el horizonte y encauzar a las organizaciones por el camino del éxito, en medio de una tormenta dinámica llamada mercado -- De esta manera, el objetivo del modelo es tener la posibilidad de incluir elementos que permitan evaluar criterios e información relevante y, sobretodo, que las organizaciones que se encuentren dispuestas a aplicarlo sobre su portafolio de proyectos puedan implementarlo de manera ágil y sencilla -- Es claro que se presentarán ajustes luego de implementar la propuesta, dependiendo de las necesidades puntuales de cada organización; sin embargo dichos ajustes permitirán conseguir resultados reales a partir de casos reales, y, más importante aún, que esta sea una herramienta funcional, de fácil uso, de fácil interpretación y con unos resultados veracesÍtem A Multi - Agent approach for engineering design knowledge modelling(Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2011) Mejía Gutiérrez, Ricardo; Cálad Álvarez, Alejandro; Ruiz Arenas, Santiago; Mejía Gutiérrez, Ricardo; Cálad Álvarez, Alejandro; Ruiz Arenas, Santiago; Universidad EAFIT. Departamento de Ingeniería de Diseño. Grupo de Investigación en Ingeniería de Diseño - GRID; Universidad EAFIT. Departamento de Ingeniería de Diseño; Ricardo Mejía-Gutiérrez (rmejiag@eafit.edu.co); Alejandro Cálad-Álvarez (acaladal@eafit.edu.co); Santiago Ruiz-Arenas (sruizare@eafit.edu.co); Ingeniería de Diseño (GRID)Usually a product design process implies collaborative work between experts located in different geographical locations -- This context makes the process of taking design decisions more difficult and slow -- Nowadays, definition of variables and constraints is a key issue, that experts related with product design have to face throughout the product lifecycle -- A Multi-Agent system is proposed for tutoring experts in a standardized manner for the definition of variables and constraints -- This domain specific knowledge will be use to build “Constraint Satisfaction Problem” models to support early stages of product design, specifically embodiment designÍtem Optimización bajo incertidumbre aplicada al sector eléctrico colombiano(Universidad EAFIT, 2014) Álvarez Tamayo, Julián Alberto; Puerta Yepes, María EugeniaÍtem Optimización financiera de portafolios de inversión en la Bolsa de Valores de Colombia mediante el uso de RGOP(Universidad EAFIT, 2016) Cuartas Arias, Andrés Felipe; Correa Lafaurie, Luisa FernandaLa Bolsa de Valores de Colombia (BVC) ha tenido un impacto reducido en la población colombiana sobre todo debido a la falta de educación financiera y a múltiples casos de corrupción que han opacado su rol en la sociedad -- En general, los colombianos ven con incertidumbre, desconfianza y escepticismo las ventajas de invertir en la bolsa tales como obtener rendimientos superiores que las de las inversiones tradicionales, seguridad en las transacciones y disponibilidad del dinero cuando se requiera, lo que desencadena inversiones en métodos más tradicionales, como los CDT (certificado de depósito a término), con muy bajas tasas de rendimiento, o en negocios que representan altos riesgos -- Dicho comportamiento ha generado que muchas de las inversiones que realiza una persona promedio en Colombia no vayan más allá de productos financieros conocidos, negocios familiares o tradicionales, pirámides o multiniveles que entorpecen el sistema financiero -- Una de las principales barreras encontradas al momento de invertir en la Bolsa de Valores de Colombia son creencias populares tales como: a) es obligatorio tener grandes capitales de dinero, o b) es necesario un conocimiento financiero especializado para invertir -- También resulta incierto para muchos usuarios en cuáles acciones convendría invertir una vez desmitificadas las anteriores creencias -- Para mitigar algunos de dichos inconvenientes, el estudio de portafolios de inversión propone como estrategia principal la diversificación de la inversión y la limitación del riesgo con el fin de crear portafolios altamente eficientes en términos financieros -- Si bien existen múltiples técnicas para la creación y la optimización de portafolios de inversión (por ejemplo: growth optimal portfolio), su uso en Colombia es limitado debido en lo primordial a que es una metodología reciente y a que su implementación no suele ser trivial, puesto que requiere el uso de múltiples herramientas computacionales para ser puesto en práctica -- El presente trabajo de grado presenta la implementación de un algoritmo de optimización robusto, en el sentido de las distribuciones de probabilidad requeridas, llamado portafolio óptimo de crecimiento robusto (robust growth optimal portfolio o RGOP) para acciones de la Bolsa de Valores de Colombia -- Se escogieron varios portafolios al tener en cuenta tres criterios de inclusión para las acciones y se simularon tres escenarios y una suposición con el fin de demostrar la eficacia del algoritmo para minimizar el riesgo de inversión y maximizar la tasa de crecimiento en unos horizontes de tiempo predefinidos -- En último lugar se compararon las rentabilidades de los diferentes portafolios propuestos con las tasas de captación de CDT y CDA (certificados de depósito de ahorro) de bancos populares en Colombia -- La implementación del algoritmo se realizó en la plataforma Matlab y se acudió a varias bibliotecas de modelamiento matemático -- Sin tener en cuentas los costos de transacciones por compra y venta de acciones, los resultados muestran que mientras el sector financiero ofrecía a través de los CDT inferiores de 180 días un promedio de 4.80% de rentabilidad, en un período similar el RGOP arrojaba en promedio 11.83% en los portafolios de inversión de los tres escenarios, es decir, la metodología propuesta ofreció rendimientos superiores a las ofertas de los bancos en 147% para los períodos simulados -- En conclusión, todos los escenarios analizados presentaron mejores rendimientos en la simulación que los rendimientos ofrecidos por los bancos durante el mismo período; se les dio mayor ponderación a las acciones que presentaron tasas de crecimiento mayores de tal forma que se minimizaran los riesgos implícitos de invertir en bolsa -- El RGOP mostró ser una técnica robusta para su uso con acciones de la Bolsa de Valores de Colombia porque ofreció una sólida combinación entre retorno y riesgo para futuros inversionistasÍtem Parametric Curve Reconstruction from Point Clouds using Minimization Techniques(SCITEPRESS, 2013) Ruíz, Óscar E.; Cortés, C.; Aristizábal, M.; Acosta, Diego A.; Vanegas, Carlos A.; Universidad EAFIT. Departamento de Ingeniería Mecánica; Laboratorio CAD/CAM/CAESmooth (C1-, C2-,...) curve reconstruction from noisy point samples is central to reverse engineering, medical imaging, etc -- Unresolved issues in this problem are (1) high computational expenses, (2) presence of artifacts and outlier curls, (3) erratic behavior at self-intersections and sharp corners -- Some of these issues are related to non-Nyquist (i.e. sparse) samples -- Our work reconstructs curves by minimizing the accumulative distance curve cs. point sample -- We address the open issues above by using (a) Principal Component Analysis (PCA) pre-processing to obtain a topologically correct approximation of the sampled curve -- (b) Numerical, instead of algebraic, calculation of roots in point-to-curve distances -- (c) Penalties for curve excursions by using point cloud to - curve and curve to point cloud -- (d) Objective functions which are economic to minimize -- The implemented algorithms successfully deal with self - intersecting and / or non-Nyquist samples -- Ongoing research includes self-tuning of the algorithms and decimation of the point cloud and the control polygonÍtem Programación lineal y algoritmos genéticos para la solución de un problema de corte(Universidad EAFIT, 2008) Jaramillo Jaramillo, Juan David; Correa Zabala, Francisco José; Jaramillo Mejía, RicardoEste proyecto de grado discute el problema de corte (roll-trim o cutting stock) en el que se busca optimizar la cantidad de material utilizada en un proceso de producción -- Por la naturaleza del problema, el enfoque tradicional de la programación lineal no es muy efectivo -- Una buena solución al problema debe considerar el desperdicio de material, los cambios de patrones de corte en la máquina y la cantidad de material procesado -- Proponemos una solución utilizando un algoritmo genético que tiene en cuenta las consideraciones anteriores y probamos que su desempeño es superior a la solución obtenida por el enfoque como problema de programación lineal