TesisEsta es una muy breve y sucinta lista de mis áreas y temas actuales de tesis. Si de alguna manera usted está interesado en alguno de ellos por favor contácteme.
La inmensa mayoría de los temas son válidos tanto para pregrado como postgrado. Algunos pueden definirse para un doctorado.
Área de planificación estratégica
Aunque bastante de moda en la palabra de funcionarios públicos y políticos, en el ámbito público y comunitario no se realiza prácticamente ningún tipo de planificación para gestiones de organizaciones públicas ni comunitarias.
Este grupo de temas de tesis está destinado a la consecución de sistemas automatizados que permitan levantar la información necesaria para realizar planes estratégicos y operativos en instituciones gubernamentales y grupos comunitarios.
Para los temas y sistemas propuestos se emplearía una metodología llamada PES (Planificación estratégica situacional, basada en los trabajos de Carlos Matus y Killiam Zambrano.
En los temas que se presentan se señala a la institución pública, pero los mismos temas de tesis pueden plantearse para organizaciones comunitarias y bajo otros cánones, para instituciones privadas.
Automatización del método PES
Independientemente de la metodología, el diseño de planes estratégicos requiere del concurso de muchos empleados de las organizaciones. Por una parte, requiere de reuniones colectivas en las cuales se realizan ejercicios especiales destinados a recolectar información estratégica, por otro lado, se requiere de expertos que dirijan los ejercicios.
Los requerimientos de esta tesis atañerían a la automatización de:
Estado mayor de planificación
Aparte de que adolecen de falta de control efectivo, quizá el gran problema de los planes los estratégicos públicos es que muchas veces están descoordinados de los planes de otras instituciones públicas. Consecuentemente, entre distintas instituciones se suele repetir trabajo (y presupuesto) o, pero aun, diseñar planes contrarios entre sí.
El fin en esta área sería el de diseñar e instrumentar un sistema "estado mayor" que esté conectado a los sistemas de elaboración de planes de las instituciones y que permita monitorear los ejercicios colectivos y planes a fin de articular, tanto la ejecución de los ejercicios, como la elaboración final de los planes de cada institución. El "estado mayor" sería un actor de alto rango que dictaría los objetivos y misiones primarios, así como los lineamientos generales y particulares para las instituciones.
Adición de capacidades de aprendizaje e inteligencia a los sistemas de planificación estratégica
En los temas anteriores las acciones de supervisión, validación y correctivos están supeditadas a la interpretación y experiencia de los operadores que manejen las herramientas automatizadas.
El fin en esta área es es estudiar e instrumentar mecanismos automáticos que detecten significados similares ante enunciados de problemas, causas, acciones, resultados, etc, e integrarlos a los desarrollos anteriores. Tal capacidad, en la medida en que ésta sea efectiva, haría que los desarrollos anteriores sean más mucho más eficientes, pues sería de gran ayuda en la supervisión y validación del trabajo de los directores operadores principales de los sistemas.
El trabajo probablemente requeriría interactuar con herramientas de procesamiento de lenguaje natural y de lenguajes con capacidades de aprendizaje; por ejemplo, Prolog.
Temas en estructuras de datos y algoritmos
Árboles binarios de búsqueda con rangos
Como debe ser del conocimiento de la mayoría, los árboles binarios de búsqueda permiten manejar conjuntos de claves en tiempos logarítmicos.
Los árboles con rangos añaden a los árboles binarios de búsqueda capacidades de acceso y determinación de posición también en tiempos logarítmicos.
Actualmente, la biblioteca Aleph-w maneja esta funcionalidad para los árboles binarios tradicionales, los treaps y los árboles aleatorizados.
En este campo se plantean varias tesis, una por cada tipo de árbol, consistentes en añadir las funcionalidades de rango para los siguientes tipos de árboles binarios de búsqueda:
- Árboles splay: adición de rangos y versión top-down.
- Árboles AVL: adición de rangos y eliminación por unión.
- Árboles Rojo-negro: adición de rangos, eliminación por unión y versión top-down.
Biblioteca estándar C++ 2011
En octubre de 2011 se aprobó una nueva versión de la biblioteca estándar C++. El propósito de este tema es la actualización de la versión Aleph-w al nuevo estándar, tanto en las interfaces ya implementadas como en la adición de las nuevas interfaces.
Porte de Aleph-w a otros compiladores
Aleph-w ha sido probado para compiladores GNU, y eventualmente para compiladores INTEL. A pesar de que el compilador GNU existe para prácticamente todas las plataformas, una característica que haría que Aleph-w fuese más portátil y tuviese más posibilidad de uso en otros ámbitos, es asegurar que fuese procesado por otros compiladores.
El propósito de esta tesis sería entonces seleccionar unos tres compiladores C++, entre ellos el Visual Studio C++ y modificar Aleph-w de tal manera que fuese compilable por todos los compiladores, los dos actuales y los tres que se seleccionarían.
Elaboración de manual de Aleph
Aunque Aleph-w tiene documentación, ésta es muy elemental y contiene diversos errores de varios tipos.
El objetivo de esta tesis sería producir un manual completo de la biblioteca.
Simplex para redes de flujo
Hay dos pilares algorítmicos de la optimización e investigación de operaciones. El primero de ellos es el célebre método Simplex, el segundo las redes de flujo.
Ambos paradigmas están bien, pero separadamente implementados, en la biblioteca Aleph-w.
Puesto que un modelo de red de flujo a flujo máximo y coste mínimo puede definirse como un programa lineal, existe una versión especial, notablemente de muchísimo mejor desempeño que el método Simplex, que se ejecuta especialmente sobre y para redes de flujo.
El propósito de esta tesis sería el diseñar, instrumentar y validar el método en cuestión para la biblioteca Aleph-w.
Estabilización de la biblioteca Aleph-w
Probablemente, uno de los obstáculos más importantes para aprender y usar la biblioteca Aleph-w sea el que ésta está en permanente cambio. La principal razón de esta variabilidad es que ésta ha sido desarrollada a la demanda, con fines cruzados y a veces contrapuestos: uso escolar en docencia y empleo en sistemas de producción.
Los principales problemas que se pueden atribuir a Aleph-w son:
Así pues, el fin de esta tesis sería producir una versión de Aleph-w que pudiese en los cánones de ingeniería declararse completamente estable. Esto se traduciría a la consecución de los siguientes objetivos:
Implementación del algoritmo de Edmonds para emparejamientos mínimos y máximos
Uno de los algoritmos más antiguos e importantes de la optimización combinatoria es el de Edmonds para el cálculo de emparejamientos mínimos y máximos.
El propósito de esta tesis sería entonces el desarrollo completo de este algoritmo, con eventuales mejoras, adaptaciones, pruebas y ejemplos, para la biblioteca Aleph-w.
Comprensión de grafos
En la opinión de este suscrito, Aleph-w posee altas capacidades de especificación de modelos basados en grafos, así como bastantes y excelentes algoritmos generales, de fácil adaptación a cualquier circunstancia y de rápida ejecución..
Sin embargo, el gran coste de la generalidad es el consumo de memoria.
Así las cosas, el propósito de esta tesis sería el desarrollo de clases "comprimidas" y "equivalentemente funcionales" para todos los tipos de grafos que exporta la biblioteca Aleph-w. Por "comprimida" se entiende que la instancia de clase consume menor espacio que la versión no comprimida. Por "equivalencia funcional" se entiende que cualquier algoritmo diseñado sobre una clase actual de grafo se ejecuta idénticamente sobre la clase comprimida. Para esto último, es necesario replicar la interfaz.
Desarrollo de una biblioteca concurrente de meta-heurísticas de optimización basadas en colonias de hormigas
Por su gran capacidad de adaptación para los cambios estructurales (cortes de arcos y de nodos), los algoritmos de optimización que emplean meta-heurísticas inspiradas en las colonias de hormigas podrían ser bastante útiles en situaciones de alta variabilidad topológica o en las cuales el coste de reinicio (comenzar el cálculo luego de un cambio) es muy alto.
Por otra parte, las meta-heurísticas de colonias de hormigas se conversan bastante en nuestra Escuela, con muy poca instrumentación y menos casos reales de aplicación.
El objetivo primario de esta tesis sería el desarrollo de un módulo para Aleph-w que le dé soporte para heurísticas basadas en colonias de hormigas.
Problemas venezolanos de optimización
Asignación de cupos en las universidades venezolana
El propósito de esta tesis es desarrollar un sistema programado con los siguientes requerimientos generales:
Asignación y distribución de horarios de profesores versus salones de clase versus inscritos.
El propósito de esta tesis es desarrollar un sistema programado que cumpla, flexiblemente con los siguientes requerimientos generales:
Con las informaciones anteriores, el sistema debe buscar y proponer asignaciones de profesores a horarios, recursos de infraestructura a materias y horarios, y de materias a estudiantes. El sistema de debe manejar distintos y parametrizables criterios de asignación; por ejemplo, máxima asignación de estudiantes a mínimo coste (donde el coste sería algo a definir).
Optimación del flujo eléctrico de generación y transmisión nacional
El propósito de esta tesis es desarrollar un sistema programado que optimice los recursos de generación y transmisión de flujo eléctrico. Para ello, se requeriría manejar información acerca de:
Con la información anterior, el sistema debe calcular asignaciones de generación y transmisión para todos los nodos generadores y de transmisión, así como los valores de transmisión para las líneas. A tales efectos, el sistema haría estudios tales como:
Sistemas operativos
Los siguientes son para estudiantes de maestría o estudiantes de pregrado altamente virtuosos.
Diseño e implementación de un protocolo experimental "http" sobre UDP
HTTP y WEB actualmente conforman el pilar fundamental de una gran variedad de sistemas. Es innegable su valor e importancia.
No obstante, a juicio de este suscrito, el protocolo HTTP se fundamenta desde sus inicios hasta hoy en un error de concepción: HTTP está diseñado sobre otro protocolo muy famoso llamado TCP/IP, el cual fue concebido para transmitir flujos de información (streams) a través de internet. Ahora bien, resulta que la relación browser y servidor web se corresponde principalmente por un patrón de diseño llamado cliente-servidor.
Para la comunicación cliente servidor el protocolo TCP/IP no es el más indicado, pues cada petición al servidor (request) requiere 9 mensajes IP.
Con los grandes flujos de datos de aplicaciones WEB que se ven hoy en día, (sonido, vídeo, etc.), TCP/IP ha compensado con creces el error de diseño primigenio de HTTP. Sin embargo, podría mejorarse considerablemente el desempeño y la carga global sobre muchos sistemas WEB si HTTP subyaciese sobre protocolos orientados a la relación cliente-servidor.
La meta pues de esta tesis sería diseñar e instrumentar un protocolo basado sobre UDP/IP para comunicaciones simples, pero que aprovechase TCP/IP cuando se trate de grandes flujos de información. El protocolo debería de ser independiente del estado del servidor (stateless).