Planificación Automática: Mejores resultados con menos recursos

¿Qué es la planificación?

Antes de explicar qué es la Planificación Automática es conveniente empezar con definir lo que es planificar. Según el Diccionario de la Real Academia Española la planificación es:

f. Acción y efecto de planificar.
f. Plan general, metódicamente organizado y frecuentemente de gran amplitud, para obtener un objetivo determinado, tal como el desarrollo armónico de una ciudad, el desarrollo económico, la investigación científica, el funcionamiento de una industria, etc.

Es decir, con palabras más de andar por casa se puede decir que la planificación consiste en establecer la acción de establecer un plan para conseguir uno o varios objetivos.

Y es que se trata de algo con lo que tenemos que convivir día tras día, tanto en nuestra vida laboral como en la personal.

En el mundo empresarial tienes que hacer planes para conseguir que tu empresa obtenga más beneficios, en el mundo de la abogacía para defender a tu cliente, en las ciencias de la computación es necesario planificar el desarrollo del software en todas sus etapas, etc.

¿Y la planificación automática?

La planificación automática es la rama de la Inteligencia Artificial que realiza planes eficientes de una manera automática.

Para poder conseguir esto, lo primero que se debe tener en cuenta es que todos los planes y la planificación que ello conlleva comparten ciertos elementos sin ninguna distinción. Esos elementos son:

Estado: Se trata de la situación en un momento dado.
Acciones: Transformación de una situación a otra.
Estado Inicial: Situación en la que se comienza.
Objetivo: Situación en la que se quiere acabar.
Plan: Secuencia de acciones que llevan desde el Estado Inicial hasta el Objetivo.
Heurísticas: Conocimiento que permite obtener un plan de manera eficiente.

Teniendo esto, se trata de convertir esos elementos a un lenguaje que los ordenadores puedan entender para que pueda ser procesado.

Seamos un poco más técnicos…

Teniendo los aspectos generales claros, podemos empezar a profundizar más.

A la hora de utilizar la planificación automática, generalmente se utilizan planificadores. Los planificadores son programas de ordenador especiales para el tema que nos trata. Lo más normal es que estos planificadores deban recibir 3 entradas para poder calcular planes:

Descripción del estado inicial del mundo
Descripción del objetivo a alcanzar
Un conjunto de acciones posibles, con sus restricciones (precondiciones) y sus efectos en el mundo que se sitúa (efectos)

Con esto, el planificador devolverá una salida que será un conjunto de acciones que llevan desde el estado inicial hasta el estado final.

Estos planificadores pueden utilizar un gran número de algoritmos, dependiendo del tipo de problema a tratar. Los principales son los siguientes:

Planificación Clásica. Se trata de los primeros planificadores que aparecieron.
Reducción a Otros Problemas. Consiste en convertir problemas de gran complejidad en otros más simples que podrán ser resueltos con menor coste computacional.
Planificación Temporal. En este caso, el tiempo es importante por lo que debe tenerse en cuenta la duración de las acciones y el orden de éstas.
Planificación Probabilística. Las acciones se realizan con cierta probabilidad, no son deterministas.

Algunos usos

La planificación automática se puede utilizar en cualquier ámbito donde sea necesario realizar planes. Y como ya se ha comentado antes, en prácticamente cualquier ámbito es necesario realizar planes por lo que el alcance de esta tecnología es enorme.

Algunos ejemplos de uso pueden ser:

Industria: Planificación de los movimientos de un robot.
Cuidado Forestal: Planes de extinción de incendios
Fuerzas Armadas: Planes de ataque y/o defensa.
Logística: Planes para distribución de bienes y personal.
Telecomunicaciones: Planes para conectar y distribuir paquetes en una red.
Seguridad: Planes para controlar áreas mediante drones.

Teoría llevada a la práctica

– Amazon Prime Air: La empresa Amazon está apostando por la planificación automática mediante la implantación de un nuevo sistema de envío de paquetería utilizando drones que llevan los paquetes a casa del comprador.

– NASA Opportunity: Este rover que se envió hace unos años a Marte cuenta con planificadores que permiten automatizar todas las tareas que el robot necesita realizar en su día a día.

– Acciona: En su sistema de transporte multimodal, dadas las posiciones de los camiones, los horarios de los barcos y trenes de transporte junto a las características de los clientes el sistema decidía qué camión y contenedor debía realizar cada servicio, para después calcular la ruta a seguir, el orden de reparto y, si hiciera falta, cambiar el método de transporte (camión, tren y barco).

– Nokia: Desde hace unos meses, esta empresa está utilizando drones drones para tareas de mantenimiento en torres de telecomunicaciones. Además, también se utilizan para optimización de redes, especialmente en grandes eventos.

– Telescopio Espacial Hubble: Prácticamente todo el sistema de este famoso telescopio de la NASA y ESA funciona mediante planificación automática. La preparación de sus actuadores, cambios de dirección, tomas de imágenes…

– Robots Kiva de Amazon: Otra muestra de que Amazon confía plenamente en la planificación automática. Los almacenes de Amazon cuentan con un gran número de robots Kiva que mueven las estanterías y paquetes de los almacenes, redistribuyéndolos de la manera óptima para ahorrar tiempo y recursos.

El Futuro

Los planificadores siempre han sido estado muy presentes en ciertos campos, pero en los últimos años se ha extendido a prácticamente todos.

El hecho de que las grandes empresas estén apostando por las técnicas de planificación automática son una buena muestra de que cada vez estará más presente en nuestro día a día. Además, dado que la tecnología ha avanzado enormemente, es posible que se pueda apostar por la planificación automática obteniendo grandes resultados con costes aceptables.

Y es que, comenzar con un buen plan es imprescindible para obtener buenos resultados. De la misma manera que un mal plan puede llevarte al fracaso. Es importante recalcar que, mediante estos sistemas, se pueden planificar tareas con pocos recursos diez veces más deprisa. ¿Qué empresa no iba a querer algo así?

Autor: Rubén Martín

Referencias:

Daniel Borrajo, Natalia Juristo, Vicente Martínez, and Juan Pazos. Inteligencia Artificial. Métodos y Técnicas. Centro de Estudios Ramón Areces, Madrid, 1993.

Ruben Martín

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