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Algunos ejemplos de optimización.
Optimización genérica de un vehículo. Hoy en día, la industria automotriz hace un gran uso de la optimización. La optimización tiene lugar a muchos niveles, desde las piezas individuales hasta el rendimiento en caso de accidente para salvar vidas.
Otras aplicaciones van desde la eficiencia del combustible hasta la minimización de la contaminación o la reducción del ruido. Como podemos apreciar en la figura siguiente, vemos el posible impacto de la optimización en la reducción de la resistencia aerodinámica y otros importantes atributos de rendimiento.
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con GIMP.
Este tipo de test en un llamado tunel de viento arroja un sinfín de preguntas sobre el proceso, la eficacia y el impacto potencial de la optimización. Muchas de estas preguntas se responden estableciendo relaciones con los diseños y sistemas del mundo real.
El papel de la optimización en la revolucionaria transformación del avión. Hace más de dos siglos, Sir George Cayley fue quien avanzó el concepto del avión moderno. Un siglo más tarde, en 1903, se atribuye a los hermanos Wright el primer vuelo sostenido con un avión propulsado y controlado. En las últimas décadas se han producido transformaciones revolucionarias del avión, aunque su forma básica no ha cambiado drásticamente.
Es fácil notar que diferentes atributos de interés pueden dar lugar a diferentes disposiciones, tamaños, consumos de combustible y velocidades de crucero para un avión de negocios o un avión de pasajeros. Si reuniéramos a unos cuantos ingenieros experimentados en una sala, tendríamos una discusión bastante interesante sobre cuáles de estas transformaciones fueron o pudieron ser influenciadas por la optimización computacional. En las últimas tres décadas se ha producido un rápido crecimiento de la aplicación de la optimización computacional en muchos aspectos críticos del diseño de aviones, y se espera que el futuro nos traiga una aceleración de esta tendencia, en parte debido al crecimiento exponencial de la potencia de cálculo.
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Entonces cabe hacernos la siguiente pregunta:
¿Por qué deberían estudiar optimización?
Si está pregunta se la hicieramos a un estdainte de primer o segundo año de carrera de ingeniería o matemática, se espera que con lo que hemos conversando en todas estas publicaciones se haya podido dar una respuesa un poco ambigua , en realidad, esta es una pregunta que podrás responder a tu manera después de haber tenido la oportunidad de optimizar diseños por ti mismo, y sentirte cómodo y seguro de que no podrías haber obtenido estos diseños óptimos de ninguna otra manera práctica.
Entonces adicional a todo lo qe hemos comentado hasta ahora, podrías tener la oportunidad de poder utilizar la optimización mientras aún eres estudiante. No hay razón para esperar, por ejemplo, aplicar la optimización en el diseño de el final de carrera, es una posibilidad importante que se me ocurre.
Sin embargo, si la pregunta se la hacemos a un estudiante de postgrado, también podriamos aplicar la misma respuesta de forma similar. Sin embargo, en su caso, hay muchas más oportunidades. Si está haciendo investigación, como es muy probable, debería poder utilizar la optimización para encontrar mejores formas de proceder con sus experimentos o con sus diseños. Lo más probable es que quiera obtener un resultado deseado de un sistema que ha modelado o que está analizando. Este es un caso en el que la optimización debería proporcionarle una forma de obtener un resultado óptimo.
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Ahora bien, si esta dirigida a profesionales de la industria, la misma la podría utilizar para ayudarse en cualquier número de proyectos. Y cuando lo haga, podrá encontrar diseños óptimos que otros no pueden obtener de forma realista sin la optimización. También es importante tener en cuenta que cuando se utiliza la palabra diseño, se refiere a cualquier sistema para el que se utiliza la computación para evaluar su rendimiento. Eso implica la mayoría de los sistemas que tratamos en un entorno de ingeniería y/o financiero. Además, cada vez más paquetes de software incluyen un módulo de optimización que permite a sus usuarios aplicar la optimización. Con un sólido conocimiento práctico de la optimización, usted está en una posición fuerte para aplicar la parte de optimización de estos paquetes de software con eficacia.
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Espero que les haya gustado este apasionante tema de la optimización, no te pierdas la próxima publicación sobre otros temas interesantes. Si deseas ampliar más te invito a leer las siguientes referencias:
- G. N. Vanderplaats. Numerical Optimization Techniques for Engineering Design. Vanderplaats Research and Development Inc., 3rd edition, 2001.
- P. Y. Papalambros and D. J. Wilde. Principles of Optimal Design: Modeling and Computation. Cambridge University Press, 2nd edition, 2000.
- M. Avriel, M. J. Rijckaert, and D. J. Wilde. Optimization and Design. Prentice Hall, 1973.
- J. N. Siddall. Optimal Engineering Design: Principles and Applications. CRC Press, 2nd edition, 1982.