La Optimización Matemática es una rama dentro del mundo de la Inteligencia Artificial y la Analítica Avanzada de datos, más específicamente la Analítica Prescriptiva, que se centra en encontrar soluciones óptimas a problemas complejos, maximizando o minimizando uno o varios objetivos, teniendo en cuenta las restricciones y limitaciones del problema.
El propósito es ser capaces de describir un proceso a estudiar, de tal forma que podamos comprender el impacto de las distintas decisiones. Así se pueden cuantificar los resultados de cada decisión y seleccionar las que cumplan con los objetivos marcados.
Muchas compañías de diferentes sectores están comenzando a aplicar esta tecnología para contar con un soporte a la decisión, mejorar su eficiencia operativa y su capacidad de respuesta, y optimizar el dimensionamiento y la utilización de sus recursos. De hecho, según los resultados del estudio Total Economic Impact™ llevado a cabo por Forrester, aplicar una solución de Optimización Matemática puede lograr un ROI de hasta el 518 %. Esta investigación en concreto se realizó con el solver matemático Gurobi Optimization, que cuenta con partners en España con equipos expertos en Optimización Matemática y en su tecnología.
A la hora de implementar un proyecto de Optimización Matemática, muchas empresas se están encontrando con desafíos durante el camino o resultados no esperados. Lograr el éxito en estos proyectos de gran complejidad e impacto en el negocio, implica abordar retos analíticos y computacionales con enfoque, precisión y una comprensión profunda de los problemas específicos. Por eso, se debe contar con un equipo experto en Optimización Matemática y tener en cuenta la importancia de diferentes aspectos:
1. Formulación precisa del problema
El primer paso crítico en cualquier proyecto de Optimización Matemática es la formulación precisa del problema. De hecho, muchos de los errores posteriores en este tipo de proyectos vienen debido a que no se realizó este paso inicial correctamente. Definir claramente la función objetivo y las restricciones establece las bases para encontrar la solución óptima. En este punto, la colaboración estrecha entre expertos del negocio y profesionales de la optimización es esencial para una comprensión completa del problema.
2. Selección de modelos y algoritmos matemáticos apropiados
Elegir el modelo y algoritmo matemático correcto es clave para el éxito de un proyecto de Optimización. Existen infinidad de técnicas de modelización matemática y algoritmos de optimización que se pueden implementar. Algunas de las técnicas más conocidas son: la programación lineal entera, la programación entera mixta, la programación por restricciones, las técnicas heurísticas y metaheurísticas, la búsqueda local o la programación estocástica. Los algoritmos de optimización más utilizados son: el método SIMPLEX, el algoritmo de ramificación y poda, los algoritmos heurísticos y metaheurísticos, o los métodos de descomposición, entre muchos otros.
La selección adecuada de la técnica de modelización matemática y del algoritmo de optimización a utilizar dependerá de la naturaleza y la complejidad del problema a resolver, y de los recursos disponibles. Esta decisión influirá de manera directa en el éxito o fracaso del proyecto, por eso es importante contar con un equipo experto en Optimización Matemática.
3. Implementación y funcionamiento eficiente de los modelos
También es importante asegurar que se realiza una buena implementación de los modelos y que las soluciones propuestas sean confiables y relevantes en el contexto del problema original. En todo este proceso es crucial contar con experiencia en este tipo de implantaciones y en la interpretación y comunicación efectiva de resultados, ya que es fácil caer en los típicos errores.
Contar con un equipo experto en Optimización Matemática para llevar a cabo estos proyectos también permite abrir otras opciones de integración con diferentes tecnologías avanzadas, como los modelos de Machine Learning o Aprendizaje Automático. La combinación de la Optimización Matemática con otros modelos de IA puede ayudar a mejorar la velocidad de cálculo y la capacidad para abordar problemas más complejos.
Para lograr el éxito en proyectos de Optimización Matemática se necesita por lo tanto un enfoque multidisciplinario: colaboración activa por parte de los perfiles con expertise de negocio de la compañía, y la ayuda de un equipo experto en Optimización Matemática y con experiencia en la implementación de estos modelos en empresas. El conocimiento del negocio es necesario para poder aplicar esta tecnología de manera efectiva y conseguir los resultados deseados, y el conocimiento en la tecnología y la experiencia previa aseguran encontrar y aplicar las mejores técnicas y algoritmos matemáticos para resolver el problema de forma óptima.
Además, los expertos en Optimización conocen los solvers del mercado y pueden aconsejar cuál es el que mejor se adapta a las necesidades del problema o a las preferencias del cliente. De esta manera, las organizaciones pueden aprovechar al máximo la potencia de la Optimización Matemática para impulsar la eficiencia operativa y la toma de decisiones informadas.
