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Algoritmos Genéticos Aplicados a la Gestión de Inventarios de Artículos No Perecederos (página 3)




Enviado por Ignacio Luis Castillo

Partes: 1, 2, 3, 4

  1. Especificación
    de Requerimiento

    1. Interfaces de usuario

      La interfaz de usuario debe ser orientada a
      ventanas tipo WinForm.

      Interfaces de
      Hardware

      Ratón y teclado estándar.

      Impresora. Este periférico
      permitirá que las salidas del Software las cuales requieran ser
      impresas, puedan hacerlo.

      Interfaces de
      Software

      No posee interfaces con otros productos.

    2. Requerimientos de
      Interfaces Externas
    3. Requerimientos
      Funcionales

A continuación se desarrollaran los casos de usos
inerrantes al dominio del
problema.

Para ver la representación grafica de los mismos
verificar el diagrama de
casos de uso desarrollado en este capitulo.

Nombre del Caso de Uso

Carga de Costos
Unitarios

Breve descripción

Este Caso de uso comienza cuando el usuario hace
la carga de todos los costos (almacenamiento, preparación, etc.)
y variables (numero de generaciones,
tamaño población, etc.) que serán
de utilidad para los cálculos en el
desarrollo de la lógica de el algoritmo genético.

Pre. Condiciones

Ninguna

Flujo Principal

  1. Cargar Costos asociados a la
    preparación
  2. Calcular los costos de
    preparación
  3. Cargar Costos asociados al
    almacenamiento
  4. Calcular los costos de
    almacenamientos
  5. Cargar otros costos y demanda estimada.

Post Condiciones

Deberán estar pre calculados los costos
de almacenamiento y preparación

Nombre del Caso de Uso

Generación de la población
Inicial

Breve descripción

Este caso de uso comienza con la
generación aleatoria de individuos. La cantidad de
individuos estará limitada por en numero de
cromosomas, definidos por el usuario en el
CDU (Carga de costos y variables.)

Precondiciones

Haber cargado el tamaño de la
población en el CDU (Carga de costos y
variables.)

Flujo Principal

  1. Verificar el Tamaño de la
    población
  2. Aleatoriamente generar número entre 1
    y el máximo.

Poscondiciones

Generar la cantidad de cromosomas
especificada.

 

Nombre del Caso de Uso

Generación de Selección.

Breve descripción

Este caso de uso comienza cuando la
población inicial ya esta generada. Inmediatamente
se realiza el calculo de la aptitud de cada cromosoma
sobreviviendo aquellos que tengan mejor
aptitud.

Precondiciones

Población Inicial generada

Flujo Principal

  1. Calcular la aptitud de cada
    cromosoma
  2. Seleccionar los mas aptos.

Post-Condiciones.

Haber seleccionado los n cromosomas aptos para
la reproducción

Nombre del Caso de Uso

Reproducción.

Breve descripción

Este caso de uso comienza cuando la
selección fue realizada. Inmediatamente se procede
a la cruza de dos cromosomas en forma aleatoria. Esta
cruza dará como resultado 2 nuevos
hijos.

Precondiciones

Haber ejecutado la selección

Flujo Principal

  1. Seleccionar de los cromosomas aptos a un par
    para que se crucen en forma aleatoria.
  2. Aplicarle el método de cruza
    monopunto.
  3. Insertar los hijos para la próxima
    generación

Precondiciones

Insertar los hijos para la próxima
generación.

Nombre del Caso de Uso

Mutación

Breve descripción

Este caso comienza cuando la reproducción
ya fue consumada. Tiene como objetivo recorrer cada uno de los
cromosomas de la generación apta y evaluar alelo,
por alelo, con una probabilidad estipulada, la posibilidad de
mutar 1, por 0 y viceversa..

Precondiciones

Haber ejecutado la selección

Flujo Principal

  • Recorrer cada uno de los
    cromosomas.
  • Evaluar la probabilidad de que el alelo
    cambie
  • De ser necesario modificarlo.

Poscondiciones

Modificar los alelos de los cromosomas
aptos.

Nombre del Caso de Uso

Informar la evolución

Breve descripción

Este caso comienza cuando el algoritmo
genético termino de evaluar los diferentes
cromosomas en las diferentes generaciones. El objetivo de
este CDU es mostrar la evolución de las diferentes
generaciones y el camino a la solución
optima.

Precondiciones

Que el Algoritmo Genético haya
concluido.

Flujo Principal

  1. Recorrer cada uno de las
    generaciones.
  2. Informarlas por pantalla..

Poscondiciones.

Informar la evolución de las
generaciones.

Diagrama de Casos de Uso

El siguiente diagrama de casos de usos es el que se
utilizó para detectar los requerimientos esenciales para
el desarrollo del software.

Diagrama de Clases

El siguiente diagrama de clases es el utilizado en el
aplicativo para el desarrollo de la solución propuesta en
el capitulo III. La misma plantea la utilización de 2
clases principales las cuales se encargan de toda la
lógica de algoritmos
genéticos (en el caso de la clase
AG) , y de los las operaciones
genéricas que sirven de apoyo a la solución
propuesta ( clase Calculo).

Diagrama de Colaboraciones

El siguiente diagrama de colaboraciones es el utilizado
en el aplicativo para el desarrollo de la solución
propuesta en el capitulo III. Representa las interacciones entre
objetos organizadas alrededor de los objetos y sus vinculaciones.
El diagrama de colaboración desarrollado pretende mostrar
las relaciones entre los objetos y la manera en que ellos
colaboran entre si.

  1. El tiempo
    de respuesta de la aplicación a cada función solicitada por el usuario no
    debe ser

    superior al minuto para un tamaño de
    población de 100 y un numero de generaciones de 100
    segundos. El tiempo de respuesta a los listados será
    inmediato.

  2. Requerimientos de
    Performance

    No utiliza un sistema
    de gestión de Bases de datos

  3. Requerimientos
    Lógicos de la Base de Datos.
  4. Restricciones de
    Diseño

Cumplimiento de Standares

  • Nomenclatura para Tipo de Datos.

a

Array

c

Character

y

Currency

d

Date

t

Date time

b

Double

f

Float

l

Logical

n

Numeric

o

Object

u

p

Unknown

Parameter

  • Nomenclatura para los Controles.

Control

Prefijo

LABEL

lbl

TEXTBOX

txt

OPTION GROUP

opt

CHECK BOX

chk

EDITBOX

edt

PAGEFRAME

pgf

GRID

grd

COMMAND BUTTON

cmd

LISTBOX

lst

CONTAINER

cnt

SHAPE

shp

COMBOBOX

cbo

OLECONTROL

ole

IMAGE

Img

  1. Atributos del
    Software.

Confiabilidad y Seguridad

Entendiendo que la seguridad es
conocida como la protección a accesos desautorizados y/o
modificación de la información y que la confiabilidad implica
entre otras cosas, permitir seguir funcionando bajo la presencia
de situaciones inesperadas, debemos aclarar que el sistema
prototipo desarrollado no contemplo tales
consideraciones.

Facilidad de Mantenimiento

El Software es fácil de mantener debido a que fue
desarrollado con un lenguaje
accesible a la comprensión y utilización (Visual
Fox 9), con una orientación a objetos, lo cual separa
claramente la lógica del problema de la interfaz de
usuario.

Portabilidad

El Software fue probado en diferentes modelos de
computadoras
personales y portátiles y respondió
satisfactoriamente. También en diferentes sistemas
operativos de la línea Microsoft. A
saber Millenium, 2000 y XP. No ha sido probada la escalabilidad
del software en plataformas de

hardware que no sean computadoras personales y
portátiles.

Capitulo V –
Laboratorio de
Prueba

  1. Las pruebas
    fueron desarrolladas bajo las especificaciones que se
    detallan a continuación. El resultado esperado de
    las mismas es desconocido.

    2. Hardware –
      Procesador
  2. Contexto en el que se
    Realizaron las Pruebas
  2. Software

Sistema Operativo

  • Proveedor/Denominación/Versión :
    Microsoft Windows 2000
    SP4

Software Aplicativo

  • Proveedor/Denominación/Versión:
    Microsoft Visual Fox Versión 9
  2. Prueba
    I
  • Se mantienen absolutamente todas las variables del
    escenario y marco de gestión planteado.
  • Se mantiene el tamaño de la población
    planteado.
  • Se mantiene la cantidad de generaciones
    planteada
  • Método de selección ranking
  • Método reproducción
    monopunto.
  • Método de mutación
    aleatoria.

Rango Unidades

Costo directo por Ítem

Costos Adicional

Alquiler

0-400

$ 40,00

$ 15 m3

401-800

$ 32,00

$ 30 m3

801-1200

$ 28,00

$ 45 m3

1200 o 1600

$ 26,00

$ 60 m3

Parámetros

$

Costo de preparación de
la orden

50

         
Costo
de preparación y emisión de
orden 

1000

         
Costo de Recepción del Lote

3000

Demanda en función al
promedio de Ventas.

12.000 U /Año

Costo de Almacenamiento para un
Depósito

Costo de alquiler

$15 m3/Mes

Costo mensual de Calefacción

$0,5 m3

Stock de Seguridad

5 días de demanda

Costo mensual de seguros

10 Unidad

Lead Time

2 días

Disponibilidad por
unidad

2 m3

Variables AG

Valor

Cantidad de Generaciones

12

Tamaño de la Población

12

Mutación

Si

  2. Resultados de la
    Prueba I

idgen

Cte

1

66728,53

2

59897,38

3

59069,87

4

58973,44

5

58851,50

  • Cantidad de generaciones utilizadas: 5
  • Finalización del algoritmo por criterio de
    convergencia de identidad
  • Cantidad a Pedir Sugerida : 514
  • Demora del proceso: 4
    segundos

  2. Prueba
    II
  • Se mantienen absolutamente todas las variables del
    escenario y marco de gestión planteado.
  • Se incrementa el tamaño de la población
    planteado a 100.
  • Se mantiene la cantidad de generaciones
    planteada
  • Método de selección ranking
  • Método reproducción
    monopunto
  • Método de mutación
    aleatoria.

Rango Unidades

Costo directo por Ítem

Costos Adicional

Alquiler

0-400

$ 40,00

$ 15 m3

401-800

$ 32,00

$ 30 m3

801-1200

$ 28,00

$ 45 m3

1200 o 1600

$ 26,00

$ 60 m3

Parámetros

$

Costo de preparación de
la orden

50

         
Costo de preparación y emisión de
orden 

1000

         
Costo de Recepción del Lote

3000

Demanda en función al
promedio de Ventas.

12.000 U /Año

Costo de Almacenamiento para un
Depósito

Costo de alquiler

$15 m3/Mes

Costo mensual de Calefacción

$0,5 m3

Stock de Seguridad

5 días de demanda

Costo mensual de seguros

10 Unidad

Lead Time

2 días

Disponibilidad por
unidad

2 m3

Variables AG

Valor

Cantidad de Generaciones

12

Tamaño de la Población

100

Mutación

Si

  2. Resultados de la
    Prueba II

idgen

cte

1

64620,70

2

59328,16

3

58312,56

4

57640,97

5

57307,92

6

57199,79

7

57106,90

8

57083,53

9

57066,43

10

57062,74

  • Cantidad de generaciones utilizadas: 10
  • Finalización del algoritmo por criterio de
    convergencia de identidad
  • Cantidad a Pedir Sugerida : 417
  • Demora del proceso: 6 segundos

  1. Prueba
    III
  • Se mantienen absolutamente todas las variables del
    escenario y marco de gestión planteado.
  • Se incrementa el tamaño de la población
    planteado a 150.
  • Se mantiene la cantidad de generaciones
    planteada
  • Método de selección ranking
  • Método reproducción
    monopunto
  • Método de mutación
    aleatoria.

Rango Unidades

Costo directo por Ítem

Costos Adicional

Alquiler

0-400

$ 40,00

$ 15 m3

401-800

$ 32,00

$ 30 m3

801-1200

$ 28,00

$ 45 m3

1200 o 1600

$ 26,00

$ 60 m3

Parámetros

$

Costo de preparación de
la orden

50

         
Costo de preparación y emisión de
orden 

1000

         
Costo de Recepción del Lote

3000

Demanda en función al
promedio de Ventas.

12.000 U /Año

Costo de Almacenamiento para un
Depósito

Costo de alquiler

$15 m3/Mes

Costo mensual de Calefacción

$0,5 m3

Stock de Seguridad

5 días de demanda

Costo mensual de seguros

10 Unidad

Lead Time

2 días

Disponibilidad por
unidad

2 m3

  • Se supone una tasa de interés del
    %10

Variables AG

Valor

Cantidad de Generaciones

12

Tamaño de la Población

150

Mutación

Si

Partes: 1, 2, 3, 4
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