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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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