Grafos y solución de problemas en la UANL

De WikiNoticias UANL

6 de julio de 2010

La solución de problemas en la actualidad, requiere de la implementación de acciones al menor costo y pérdida de tiempo posible. En este sentido, la Teoría de grafos ha sido una de las herramientas que ha contribuido a dar respuesta a las necesidades de la sociedad contemporánea.

Comprometida socialmente con la preparación que la comunidad demanda de los egresados en el área de sistemas, La Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL), a través de la Facultad de Ingeniería Mécanica y Eléctrica (FIME), prepara recursos humanos competitivos en el área.

La doctora Elisa Schaeffer, profesora investigadora de la FIME y quien labora también en el Centro de Innovación, Investigación y Desarrollo en Ingeniería y Tecnología (CIIDIT), de la UANL, habló tanto de la utilidad de realizar investigación entorno a la Teoría de grafos, como de la importancia que representa preparar a los estudiantes para las necesidades que su entorno y los retos que la industria, les demandan.

“Los grafos son objetos de matemáticas discretas, se componen de nodos o vértices, y pueden ser redes de cualquier cosa (personas, computadoras, vialidades, antenas de telefonía, aeropuertos, etc.); son abstracciones matemáticas de alguna entidad que tiene alguna propiedad o función específica, éstos a su vez, se conectan entre aristas.

“El tener una intersección significa que son, por lo menos, dos las calles que se unen en la misma; si son personas, podrían ser quizá, las que coinciden físicamente durante un día en el mismo lugar, esto serviría, por ejemplo, para un estudio epidemiológico que oriente a cerca de quién podría contagiar a quién en dada situación; es decir son redes de todo tipo”, explicó la investigadora, “así sean computadoras, éstos podrían ser enlaces de telecomunicación entre las computadoras o podrían ser los ruteadores que manejan todo el tráfico de Internet”.

En la menciona teoría, los nodos y las aristas de cada grafo tienen diferentes propiedades; todo lo anterior representa el área de estudio de la doctora Elisa Schaeffer, quien al 2010, cumplió 10 años estudiando diferentes tipos de grafos. Con los primeros con los que trabajó la investigadora del CIIDIT, fue con los llamados grafos árboles, los cuales tienen un nodo raíz del cual se desprenden nodos hijos, y así sucesivamente.

“La cuestión es que si coloco todos los datos en una lista y los voy buscando, tardaré una cantidad de tiempo que es proporcional a la cantidad de elementos que tenga. En cambio, si los coloco en el grafo de árbol y los ordeno en base a una regla, cuando realice la búsqueda, está va a ser más rápida”, explicó Elisa Schaeffer.

En las ciencias matemáticas, computación y disciplinas relacionadas, un algoritmo es un conjunto preescrito de instrucciones o reglas bien definidas, ordenadas y finitas que permite realizar una actividad mediante pasos sucesivos que no generan dudas a quien lo ejecuta. Siguiendo los pasos, se llega a un estado final y se obtiene una solución.

“La pregunta que nos interesa cuando tenemos un grafo es ¿cómo se puede solucionar cierta cuestión o hacer cierta acción eficientemente? Por ejemplo, un problema clásico en la industria de las telecomunicaciones se presenta cuando se quiere asignar una frecuencia a cada antena con las que se cuenta. Los nodos de nuestro grafo, que serían las antenas (celular o Internet inalámbrico), tienen que operar con cierta frecuencia.

“Entonces, cuando quiero asignar una cantidad fija de frecuencias a ciertas antenas y al mismo tiempo, quiero usar una carga mínima para que el equipo sea lo más simple posible, necesito utilizar la Teoría de grafos”, señaló. Sin embargo, por más especializada que sea la teoría de grafos, cabe mencionar que está presente en la vida de toda persona, como en el transporte y las vialidades.

“Si estamos en cierto lugar (nodo), y queremos ir de ese nodo ‘A’ a otro nodo ‘B’, hay distintas rutas que podríamos tomar, y todas ellas tienen distintas propiedades.

“Por ejemplo, una está bien pavimentada, otra tiene muchos semáforos y otra es una carretera de cuota y tenemos que tomar la decisión de cuál de estas rutas elegiremos, buscando aquella que sea la más rápida, segura, con menos baches y de bajo costo. Estonces, trabajamos con la teoría de grafos”, dijo la especialista.

UANL FORJA RECURSOS HUMANOS COMPETITIVOS EN EL ÁREA DE INGENIERÍA DE SOFTWARE

El apoyo que la UANL ha destinado al área de desarrollo de software, a la fecha de publicación de este reportaje, ha sido importante, ya que no sólo se ha trabajado en la conformación del Cuerpo Académico (CA) en Sistemas Inteligentes y Adaptativos de Información, a cargo de la doctora Elisa Schaeffer, sino también, ha impulsado el desarrollo de programas educativos de todos niveles, en el área de la ingeniería de computación y tecnologías de información.

“Nos ha comentado mucho la industria del problema que les representa recibir egresados del área de tecnología de información de diferentes escuelas; el primer año los andan capacitando y no los pueden asignar al trabajo productivo antes del periodo de capacitación.

“Entonces, hemos buscado en las nuevas reformas curriculares asegurar que el estudiante de la UANL salga con la capacidad de resolución de problemas, con un buen nivel de trabajo independiente, que sepan colaborar, buscar la información y que ya haya realizado algún proyecto. Por eso la importancia de incluir estudios prácticos, para preparar a gente productiva”, puntualizó la investigadora.

      • Elisa Schaeffer cuenta con un Doctorado en Ciencias e Ingeniería de Computación, (2006) por el instituto Helsinki University of Technology, TKK, Espoo, Finlandia. Es profesor investigador en la División de Posgrado en Ingeniería de Sistemas (PISIS) de la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica (FIME) de la Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL), desde septiembre de 2006. Candidato al Sistema Nacional de Investigadores del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT).


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