Ciencias de la TGS
La TGS intenta lograr una metodología integradora para
el tratamiento de problemas científicos, trata de evitar la superficialidad
científica que ha estancado la ciencias. Se basa en dos pilares básicos:
La cibernética,
como ciencia,
comenzó a desarrollarse a comienzos de la década de 1940. El progreso de
la computación, la informática, la programación y la robótica se
vincula a este campo de estudios.
Se refiere a la especialidad científica que compara el funcionamiento de una maquina y el de un ser vivo, sobre todo en lo referente a la comunicación y a los mecanismos de regulación.
EL DILEMA DEL PRISIONERO
- Aportes semánticos.
- Aportes metodológicos.
La teoría general de los sistemas se encarga de
analizar un sistema en forma general, posteriormente los subsistemas que los
componen o conforman y las interrelaciones que existen entre sí, para cumplir
un objetivo.
Es una poderosa herramienta que permite la explicación
de los fenómenos que suceden en la realidad y también hace posible la
predicción de la conducta futura de esa realidad.
LA CIBERNETICA
Específicamente, el
nacimiento de la ciencia conocida como Cibernética tuvo lugar en el año 1942,
y los pioneros en la materia fueron Arturo Rosenblueth Stearns y Norbert
Wiener. Más tarde, en 1950, un matemático norteamericano llamado Ben
Laposky creó el concepto de abstracciones electrónicas a través
de un ordenador analógico; en pocas palabras, se trataba de la manipulación
de ondas para
su registro en medios electrónicos.
La Cibernética alude a aquello vinculado a la realidad
virtual y a lo que fue producido o es controlado a través de una computadora (ordenador).
La teoría de
control o Regulación automática es uno de los pilares de la
cibernética. Se basa en el control de un estado específico de un proceso
(haciendo que una temperatura o una velocidad se mantengan estables y
constantes, por ejemplo).
Otro concepto importante es el de Retroalimentación una proporción de una salida del sistema es redirigida nuevamente a la entrada
para el control del comportamiento.
El concepto de
retroalimentación también se conoce con el nombre de realimentación y
es uno de los más importantes en el marco de la Cibernética. En biología,
economía, arquitectura e ingeniería, entre otros sistemas complejos.
Se basa en el proceso
administrativo, según el cual se destina una etapa cuantitativa y cualitativa
al control,
para apoyar sobre ella la planificación.
En definitiva, la
cibernética se basa en la retroalimentación para el desarrollo de sistemas de
control. Mediante esta es posible programar
máquinas para que desarrollen ciertos trabajos repetitivos.
TEORÍA DE LA INFORMACIÓN
 |
| Esta ciencia trata el estudio de la información, en donde la manipulación y la obtención de datos específicos se llevan a cabo por medio de procesos lentos. |
La teoría de la información, conocida
también como teoría matemática de la comunicación o teoría matemática de la
información, es una propuesta teórica presentada por Claude E. Shannon y Warren Weaver a
finales de la década de los años 1940. Esta teoría está relacionada con las
leyes matemáticas que rigen la transmisión y el procesamiento de la información
y se ocupa de la medición de la información y de la representación de la misma,
así como también de la capacidad de los sistemas de comunicación para transmitir
y procesar información. La teoría de la información es una rama de la teoría de
la probabilidad y de las ciencias de la computación que estudia la información
y todo lo relacionado con ella: canales, compresión de datos y criptografía,
entre otros.
Es importante identificar algunos tipos de
transmisión de datos, como lo es el caso de:
-La información binaria
-Tarjetas perforadas
-Mensajes transmitidos mediante sistemas
de teletipo todo-nada
-La información almacenada en calculadoras
electrónicas
Esto nos lleva a la codificación de
información, en donde tenemos que representar datos obtenidos a un lenguaje que
nos sea conveniente. Un ejemplo claro es la representación de estos números
binarios almacenados en nuestras tarjetas al sistema decimal para una
interpretación propia.
Se sabe que en la transmisión de datos
utilizamos códigos, por lo que es necesario tener en claro la principal
propiedad que definen a los códigos.
TEORÍA DE LOS JUEGOS
La teoría de juegos es una rama de la economía
que estudia las decisiones en las que para que un individuo tenga éxito debe
tener en cuenta las decisiones tomadas por el resto de los agentes que
intervienen en la situación. La teoría de juegos como estudio matemático no se
ha utilizado exclusivamente en la economía, sino en la gestión, estrategia,
psicología o incluso en biología.
La teoría de juegos ha sido utilizada en muchas
decisiones empresariales, económicas, políticas o incluso para ganar jugando al
póker.
Para representar gráficamente en teoría de
juegos se suelen utilizar matrices (también conocidas como forma normal) y árboles
de decisión como herramientas para comprender mejor los razonamientos que
llevan a un punto u otro. Además, los juegos se pueden resolver usando las
matemáticas, aunque suelen ser bastante sofisticadas como para entrar en
profundidad.
EL EQUILIBRIO DE NASH
El equilibrio de Nash se alcanza en una
situación en la que ninguno de los jugadores (o agentes) de un juego en el que
hay dos o más jugadores, todos conocen los equilibrios de los demás, quieren
cambiar unilateral mente su decisión porque cambiarla supondría empeorar su
condición. Cuando todos los jugadores han tomado una decisión y no pueden
cambiarla sin empeorar su bienestar, se considera que se ha alcanzado un equilibrio de Nash.
El equilibrio de Nash se ha utilizado para
regular situaciones de competencia entre empresas y diseñar subastas de
adjudicaciones públicas. Una legislación que tenga en cuenta el equilibrio de
Nash puede evitar oligopolios, por eso en la legislación anti monopolio se suele
buscar formas de evitar que se pacten precios entre las partes implicadas.
Dos personas son arrestadas, encarceladas
y se les fija la fecha del juicio.
El fiscal del caso habla con cada
prisionero por separado y les presenta una oferta:
Si confiesa contra el socio, todos los
cargos en su contra serán retirados y la confesión será usada como evidencia
para condenar al otro. La sentencia que recibirá será de 20 años.
Si no confiesa y su socio lo hace, será
condenado a 20 años y su socio quedará libre.
Si ambos confiesan, serán condenados a 5
años de prisión.
Si ninguno confiesa, serán condenados a 1
años de prisión.
En "El dilema del prisionero",
el destino de cada uno depende de las acciones del otro. Individualmente,
confesar sería la mejor opción, pero si ambos lo hacen el castigo es peor que
si ambos callan.
EL DILEMA DE MONTY HALL
El dilema de Monty Hall es uno en el que el
presentador de un programa de televisión ofrece al concursante elegir un premio
que se encuentra tras una de las tres puertas. Dos de ellas contienen cabras y
una de ellas un automóvil. El jugador elige una puerta, supongamos la primera y
el presentador (Monty) abre la puerta número tres enseñando una cabra. Acto
seguido nos ofrece cambiar la puerta ¿qué es mejor teniendo en cuenta que el
presentador sabe que hay detrás de cada puerta?
La respuesta es que es mejor cambiar de puerta.
Guiándonos por la estadística el presentador al abrir una puerta cerrada ha
incrementado las posibilidades que tenemos de llevarnos el premio, pasamos de
jugar con 33% de posibilidades al 66% porque en realidad el presentador aumenta
nuestras posibilidades al 66% si cambiamos de puerta. Si permanecemos con la
elegida nuestras posibilidades se mantienen en un 66%33%.
La teoría de juegos es una de las partes de la
investigación económica reciente que más atención está atrayendo en los últimos
años. Además, sus aplicaciones prácticas han sido utilizadas en la práctica en
multitud de ámbitos.
TEORÍA DE LA DECISIÓN
Esta ciencia se basa en saber escoger gracias a conocimientos
habilidades técnicas y artísticas adquiridas o a la experiencia entre varias
alternativas para satisfacer las metas contenidas en una estrategia.
La decisión es efectiva o eficiente, cuando satisface en la totalidad, o al menos en un alto porcentaje, el objetivo o fin deseado y en el momento oportuno en que la decisión debe ser tomada.
Casi no es posible imaginar un campo de mayor trascendencia para el humano que el de la toma de decisiones. Tenemos un problema cuando no sabemos cómo seguir. Una vez que tenemos un problema, hay tomar una decisión. Elegimos una alternativa que nos parezca suficientemente racional que nos permita más o menos maximizar el valor esperado luego de resuelta nuestra acción. Emitimos en silencio un plan de control, que nos ayuda en la toma de decisiones, incluyendo decisiones relacionadas con modificar ese plan de control.
La toma de decisiones es también una ciencia aplicada que ha adquirido notable importancia y es el tema básico de la Investigación Operativa.
Muchas personas todavía están bajo el cautiverio de la tutela auto contraída.
La decisión es efectiva o eficiente, cuando satisface en la totalidad, o al menos en un alto porcentaje, el objetivo o fin deseado y en el momento oportuno en que la decisión debe ser tomada.
Casi no es posible imaginar un campo de mayor trascendencia para el humano que el de la toma de decisiones. Tenemos un problema cuando no sabemos cómo seguir. Una vez que tenemos un problema, hay tomar una decisión. Elegimos una alternativa que nos parezca suficientemente racional que nos permita más o menos maximizar el valor esperado luego de resuelta nuestra acción. Emitimos en silencio un plan de control, que nos ayuda en la toma de decisiones, incluyendo decisiones relacionadas con modificar ese plan de control.
La toma de decisiones es también una ciencia aplicada que ha adquirido notable importancia y es el tema básico de la Investigación Operativa.
Muchas personas todavía están bajo el cautiverio de la tutela auto contraída.
La tutela es la incapacidad de la persona de tomar sus propias decisiones. Y es
auto contraída cuando su causa no es la falta de razón sino la falta de
resolución y coraje para usarla sin desear que nos diga qué hacer alguna otra
persona.
CARACTERÍSTICAS Y FACES
1) Existen al menos dos posibles
formas de actuar, que llamaremos alternativas u opciones,
excluyentes entre sí, de manera que la actuación según una de ellas
imposibilita cualquiera de las restantes.
2) Mediante un proceso de decisión se elige una alternativa, que es la que se lleva a cabo.
3) La lección de un alternativa ha de realizarse de modo que cumpla un fin determinado.
El proceso de decisión costa de las siguientes fases fundamentales:
* Predicción de las consecuencias: de cada actuación. Esta predicción deberá basarse en la experiencia y se obtiene por inducción sobre un conjunto de datos. La recopilación de este conjunto de datos y su utilización entran dentro del campo de la Estadística
* Valoración de las consecuencias: de acuerdo con una escala de bondad o deseabilidad. Esta escala de valor dará lugar a un sistema de preferencias
* Elección de las consecuencias: mediante un criterio de decisión adecuado. Este punto lleva a su vez asociado el problema de elección del criterio más adecuado para nuestra decisión, cuestión que no siempre es fácil de resolver de un modo totalmente satisfactorio.
2) Mediante un proceso de decisión se elige una alternativa, que es la que se lleva a cabo.
3) La lección de un alternativa ha de realizarse de modo que cumpla un fin determinado.
El proceso de decisión costa de las siguientes fases fundamentales:
* Predicción de las consecuencias: de cada actuación. Esta predicción deberá basarse en la experiencia y se obtiene por inducción sobre un conjunto de datos. La recopilación de este conjunto de datos y su utilización entran dentro del campo de la Estadística
* Valoración de las consecuencias: de acuerdo con una escala de bondad o deseabilidad. Esta escala de valor dará lugar a un sistema de preferencias
* Elección de las consecuencias: mediante un criterio de decisión adecuado. Este punto lleva a su vez asociado el problema de elección del criterio más adecuado para nuestra decisión, cuestión que no siempre es fácil de resolver de un modo totalmente satisfactorio.
TOPO LOGIA O MATEMÁTICA RELACIONAL
Esta incluye campos no métricos tales como las teorías de
las redes y de las gráficas. La Topología ha sido reconocida como un área
particular de las matemáticas en los últimos 50 años, y su principal
crecimiento se ha originado dentro de los últimos 30 años. Es una de las nuevas
ramas de las matemáticas que ha demostrado mas poder y ha producido fuertes
repercusiones en la mayoría de las antiguas ramas de esta ciencia y ha tenido
también efecto importante en las otras ciencias, incluso en las ciencias
sociales.
TOPOLOGIA
TOPOLOGIA
Es una rama de las matemáticas dedicada
exclusivamente al estudio de aquellas propiedades de los cuerpos geométricos
que permanecen cambiando por transformaciones continuas.
La topología es una matemática axiomática,
comenzamos con un conjunto de axiomas y después los
utilizamos para demostrar posiciones y teoremas.
Es importante saber organizar nuestras demostraciones,
argumento irrefutable que comienza
con información inicial suministrada, se sustenta
a través de argumentos lógicos (demostrados) y
finaliza dando respuesta a lo que se había preguntado.
Tipos de tipologia
Topología de anillo
Una topología de anillo se compone de un solo anillo
cerrado formado por nodos y enlaces, en el que cada nodo está conectado
solamente con los dos nodos adyacentes.
Los dispositivos se conectan directamente entre sí por
medio de cables en lo que se denomina una cadena margarita. Para que la
información pueda circular, cada estación debe transferir la información a la
estación adyacente (todas la host están conectadas una con la otra formando una
cadena de circuito cerrado.)
Topología de estrella
Tiene un nodo central desde el que se irradian todos
los enlaces hacia los demás nodos. Por el nodo central, generalmente ocupado
por un hub, pasa toda la información que circula por la red. La ventaja
principal es que permite que todos los nodos se comuniquen entre sí de manera
conveniente. La desventaja principal es que si el nodo central falla, toda la
red se desconecta.
Topología bus
La topología de bus tiene todos sus nodos conectados
directamente a un enlace y no tiene ninguna otra conexión entre nodos. Físicamente
cada host está conectado a un cable común, por lo que se pueden comunicar
directamente, aunque la ruptura del cable hace que los hosts queden
desconectados. La topología de bus permite que todos los dispositivos de la red
puedan ver todas las señales de todos los demás dispositivos, lo que puede ser
ventajoso si desea que todos los dispositivos obtengan esta información. Sin
embargo, puede representar una desventaja, ya que es común que se produzcan
problemas de tráfico y colisiones, que se pueden paliar segmentando la red en
varias partes. Es la topología más común en pequeñas LAN, con hub o switch final en uno de los extremos.
Topología malla
Cada nodo se enlaza directamente con los demás nodos.
Las ventajas son que, como cada todo se conecta físicamente a los demás,
creando una conexión redundante, si algún enlace deja de funcionar la
información puede circular a través de cualquier cantidad de enlaces hasta
llegar a destino. Además, esta topología permite que la información circule por
varias rutas a través de la red. La desventaja física principal es que sólo
funciona con una pequeña cantidad de nodos, ya que de lo contrario la cantidad
de medios necesarios para los enlaces, y la cantidad de conexiones con los
enlaces se torna abrumadora.
ANÁLISIS FACTORIAL
El Análisis Factorial es un método
matemático/estadístico de tratamiento de datos -susceptibles de ser expresados
numéricamente- cuya aplicación al estudio de los fenómenos psicológicos puede
revestir singular importancia.
Prácticamente hasta los comienzos del siglo XX, el
problema de las aptitudes había sido objeto de puras especulaciones; la
observación e introspección -poco o nada sistematizadas, con frecuencia- han
sido y siguen siendo incapaces de ofrecer una prueba científica de la
existencia de las aptitudes. Hoy en día, por supuesto, se prefiere utilizar
conceptos directamente derivados de actividades mensurables de los seres
humanos.
Para averiguar experimentalmente cuáles son las
características fundamentales de las funciones cognoscitivas, se dispone, desde
principios del siglo XX, de dos nuevos instrumentos: el coeficiente de
correlación y los “tests” mentales, y de un concepto empírico: el de “unidad
funcional”.
El Análisis Factorial es una técnica que consiste en
resumir la información contenida en una matriz de datos con V variables. Para
ello se identifican un reducido número de factores F, siendo el número de
factores menor que el número de variables. Los factores representan a las
variables originales, con una pérdida mínima de información.
INGENIERÍA DE SISTEMAS
la ingeniería
de sistemas implica el uso de nociones matemáticas que permitan
concretar la aplicación tecnológica de las teoría de los sistemas. Se trata de una ciencia inter disciplinaria, que requiere
de diversos conocimientos para plasmar sus diseños en la vida práctica.
La ingeniería de
sistemas permite transformar una necesidad operativa en una descripción de los
parámetros del rendimiento de un sistema, con su correspondiente configuración.
Por otra parte, posibilita la integración de los parámetros técnicos relacionados
de modo tal que las interfaces de programa y funcionales sean compatibles y se
garantice el funcionamiento del sistema total.
Según la complejidad de las partes o elementos que lo
componen
• Simple: se puede identificar partes o elementos
• Complejo: constituido de subsistemas donde cada uno puede estar formado de partes o de otros subsistemas.
De acuerdo al modo de constitución o material:
• Físico: los componentes son palpables, se puede tocar a través de los sentidos (tacto).
• Abstracto: constituido por componentes, conceptos, términos abstraídos de la realidad
De acuerdo al movimiento:
• Estáticos: no tienen movimiento
• Dinámicos: tienen movimiento
De acuerdo a su naturaleza:
• Vivos: tienen vida
• Inertes: carecen de vida
De acuerdo al intercambio con el medio:
• Abierto: tienen intercambio con el medio
• Cerrado: no tienen intercambio con el medio
De acuerdo a su origen:
• Natural: su origen no depende del hombre.
• Artificial: depende de otro sistema, creado por el hombre.
De acuerdo a la cibernética:
• Regulado: tiene retroalimentación
• No regulado: no tiene retroalimentación
De acuerdo a la dualidad de los sistemas.
• Excluyente: una u otra no pueden existir al mismo tiempo.
• Complementaria: puede existir uno y al otro mismo tiempo.
• Simple: se puede identificar partes o elementos
• Complejo: constituido de subsistemas donde cada uno puede estar formado de partes o de otros subsistemas.
De acuerdo al modo de constitución o material:
• Físico: los componentes son palpables, se puede tocar a través de los sentidos (tacto).
• Abstracto: constituido por componentes, conceptos, términos abstraídos de la realidad
De acuerdo al movimiento:
• Estáticos: no tienen movimiento
• Dinámicos: tienen movimiento
De acuerdo a su naturaleza:
• Vivos: tienen vida
• Inertes: carecen de vida
De acuerdo al intercambio con el medio:
• Abierto: tienen intercambio con el medio
• Cerrado: no tienen intercambio con el medio
De acuerdo a su origen:
• Natural: su origen no depende del hombre.
• Artificial: depende de otro sistema, creado por el hombre.
De acuerdo a la cibernética:
• Regulado: tiene retroalimentación
• No regulado: no tiene retroalimentación
De acuerdo a la dualidad de los sistemas.
• Excluyente: una u otra no pueden existir al mismo tiempo.
• Complementaria: puede existir uno y al otro mismo tiempo.
INVESTIGACIÓN DE OPERACIONES
La investigación de operaciones utiliza
técnicas de modelamiento matemático, análisis estadístico y optimización
matemática, con el objetivo de alcanzar soluciones óptimas o cercanas a ellas
cuando se enfrentan problemas de decisión complejos. Se espera que las
decisiones alcanzadas mediante el uso de un modelo de investigación operativa
sean significativamente mejores en comparación a aquellas decisiones que se
podrían tomar haciendo uso de la simple intuición o experiencia del tomador de
decisiones. Lo anterior es particularmente cierto en aquellos problemas de
naturaleza real complejos, que consideran cientos, incluso miles de variables
de decisión y restricciones.
La Investigación de
Operaciones se complementa con otras disciplinas como la Ingeniería Industrial
y la Gestión de Operaciones. En términos estrictos un modelo de
optimización considera una función objetivo en una o varias variables que se
desea maximizar (por ejemplo el ingreso o beneficio asociado a un plan de
producción) o por el contrario minimizar (los costos de una firma, el riesgo
asociado a una decisión, la pérdida de un alternativa, etc). Los valores que
pueden adoptar las variables de decisión usualmente están restringidos por
restricciones que adoptan la forma de ecuaciones y/o inecuaciones que buscan
representar las limitantes asociadas a la problemática.
El enfoque de la Investigación de Operaciones es
el modelaje. Un modelo es una herramienta analítica que nos sirve para
lograr una visión bien estructurada de la realidad. Así, el propósito del
modelo es proporcionar un medio para analizar el comportamiento de las
componentes de un sistema con el fin de optimizar su desempeño (identificar el
mejor curso de acción posible).
1. Definición del
problema: Se debe definir el problema para el cual se busca proponer un
curso de acción. ¿Es un problema relevante? ¿es posible tomar una buena
decisión sin la necesidad de resolver un modelo de optimización? ¿cuáles
son sus alcances? ¿cuáles son los factores que influyen en el desempeño del
sistema?, etc. La calidad del modelo de optimización dependerá en gran parte de
la asertividad en la definición del problema de decisión.
2. Construcción de un
modelo: Un modelo de optimización considera necesariamente una abstracción
o simplificación de la realidad. Por un lado se busca que el modelo sea
representativo del problema real que se busca representar pero que al mismo
tiempo sea simple de modo de favorecer su resolución haciendo uso de un
algoritmo ad-hoc. Alcanzar este equilibrio no es trivial. Por ello ante un
mismo problema puede existir más de un modelo de optimización que lo represente
con distintos niveles de detalle y abstracción.
3. Solución del
modelo: Una vez construido el modelo de optimización se deben identificar
las alternativas de resolución para el mismo. Para ello se puede hacer uso de
programas computacionales que utilizan algoritmos de resolución específicos
dependiendo de las características del modelo. Por ejemplo, para resolver un
problema de Programación
Lineal (las variables de decisión se representan como funciones
lineales tanto en la función objetivo como restricciones) se puede utilizar
el Método Simplex.
4. Validación: Se
verifica que la solución alcanzada cumpla con las condiciones (restricciones)
impuestas al problema.
5. Implementación y
control de la solución: Una vez verificada la solución se procede a su
implementación. Cabe destacar que esto puede lugar a actualizaciones del modelo
de optimización tanto en términos del modelo como el valor de los parámetros
estimados. Por ejemplo, si el modelo de optimización corresponde a un Plan Maestro de la Producción (PMP) y se genera un cambio
en el valor de la hora hombre de los trabajadores será necesario actualizar el
valor del parámetro que representa dicho costo para posteriores instancias de
resolución.
INGENIERÍA HUMANA
La ingenieria humana tambien conocida como ergonomia es una ciencia cuyo principal objetivo es ayudar a que el ser humano interactue mas comoda y eficientemente con su medio ambiente.
La ergonomía se entiende como normas que regulan la
actividad humana en el trabajo.
La ergonomía es un conjunto de conocimientos
científicos y técnicos, para lograr la integración adecuada entre las personas,
las maquinas, las herramientas, los sistemas y el medio ambiente de trabajo.
Para el efecto toma en cuenta las capacidades y/o limitaciones
físicas y mentales del hombre y en función a ello adapta las maquinas o
herramientas que ha de usar. Su objetivo es lograr el bienestar, la comodidad y
la seguridad del trabajador.
La ergonomía también es el estudio y análisis del
trabajo humano, comprende las posibilidades y las limitaciones humanas, las
características de las maquinas o instrumentos, las condiciones ambientales,
los procesos y las actividades del trabajo, facilitar la labor de la persona y
optimizar su desempeño, garantizar el buen funcionamiento de las maquinas y la
seguridad del trabajador, así como elevar los niveles de productividad conforme
a los estándares establecidos por la organización.
Aplicaciones de la ergonomía
La ergonomía se aplica en varios ámbitos de la
actividad humana, entre las cuales tenemos:
La ergonomía física: Comprende a la antropometría, la
biomecánica y la fisiología, los ambientes físicos del trabajo y el diseño de
las maquinas, herramientas e instrumentos de trabajo.
La ergonomía cognitiva: Considera temas como la
percepción, sensación, reflejos, memoria, razonamiento.
La ergonomía organizacional: Se encarga de la
integración entre el trabajador, la maquina y su operación dentro del sistema
productivo. Comprende a la persona, la tecnología y el manejo de información.
Ergonomía de productos: Se aplica para facilitar el
uso de los productos, ya sea por operarios o consumidores y por consiguiente
por las mejoras en su diseño.
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