Optimizando con búsqueda tabú en particionamiento sobre datos espaciales con múltiples objetivos

El particionamiento sobre datos geográficos es de gran utilidad para resolver problemas relacionados con diseño territorial. Para instancias de tamaño pequeño, este problema incluso es resuelto por métodos exactos en un tiempo de respuesta aceptable. Sin embargo, para instancias de tamaño grande y d...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autores principales: Bernabé Loranca, María Beatriz, Rodríguez Flores, Marco Antonio, Cerón Garnica, Carmen, Martínez Guzmán, Gerardo
Formato: Online
Idioma:spa
Publicado: Universidad de Costa Rica, Centro de Investigación en Matemática Pura y Aplicada (CIMPA) 2023
Acceso en línea:https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/matematica/article/view/51162
id RMTA51162
record_format ojs
institution Universidad de Costa Rica
collection Revista de Matemática: Teoría y Aplicaciones
language spa
format Online
author Bernabé Loranca, María Beatriz
Rodríguez Flores, Marco Antonio
Cerón Garnica, Carmen
Martínez Guzmán, Gerardo
spellingShingle Bernabé Loranca, María Beatriz
Rodríguez Flores, Marco Antonio
Cerón Garnica, Carmen
Martínez Guzmán, Gerardo
Optimizando con búsqueda tabú en particionamiento sobre datos espaciales con múltiples objetivos
author_facet Bernabé Loranca, María Beatriz
Rodríguez Flores, Marco Antonio
Cerón Garnica, Carmen
Martínez Guzmán, Gerardo
author_sort Bernabé Loranca, María Beatriz
description El particionamiento sobre datos geográficos es de gran utilidad para resolver problemas relacionados con diseño territorial. Para instancias de tamaño pequeño, este problema incluso es resuelto por métodos exactos en un tiempo de respuesta aceptable. Sin embargo, para instancias de tamaño grande y debido a la naturaleza combinatoria de este problema, la complejidad computacional aumenta y el uso de métodos de aproximación se ha hecho necesario. Un caso en particular de este tipo de problemas que ha tenido nuestra atención en los últimos años es el agrupamiento por particiones para AGEBS (áreas geoestadísticas básicas). Algunos trabajos relacionados se han desarrollado para resolver la formación de grupos compactos de AGEBS, pero la incorporación de restricciones adicionales ha sido poco tratada. Un problema interesante de aplicación muy demandado, es la extensión del agrupamiento compacto para construir grupos bajo el criterio de homogeneidad y/o balanceo en el número de objetos que componen los grupos. Este problema se traduce en un problema multiobjetivo, el cual debe lidiar con dos objetivos para conseguir un compromiso entre ambos. Este trabajo presenta un modelo de programación matemática multiobjetivo y su asociada implementación para lograr el equilibrio entre compacidad y homogeneidad en la cardinalidad de objetos. La metaheurística incorporada a este problema de agrupamiento territorial multiobjetivo ha sido búsqueda tabú.
title Optimizando con búsqueda tabú en particionamiento sobre datos espaciales con múltiples objetivos
title_short Optimizando con búsqueda tabú en particionamiento sobre datos espaciales con múltiples objetivos
title_full Optimizando con búsqueda tabú en particionamiento sobre datos espaciales con múltiples objetivos
title_fullStr Optimizando con búsqueda tabú en particionamiento sobre datos espaciales con múltiples objetivos
title_full_unstemmed Optimizando con búsqueda tabú en particionamiento sobre datos espaciales con múltiples objetivos
title_sort optimizando con búsqueda tabú en particionamiento sobre datos espaciales con múltiples objetivos
title_alt Optimization with tabu search in spatial data clustering with multiple objectives
publisher Universidad de Costa Rica, Centro de Investigación en Matemática Pura y Aplicada (CIMPA)
publishDate 2023
url https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/matematica/article/view/51162
work_keys_str_mv AT bernabelorancamariabeatriz optimizationwithtabusearchinspatialdataclusteringwithmultipleobjectives
AT rodriguezfloresmarcoantonio optimizationwithtabusearchinspatialdataclusteringwithmultipleobjectives
AT cerongarnicacarmen optimizationwithtabusearchinspatialdataclusteringwithmultipleobjectives
AT martinezguzmangerardo optimizationwithtabusearchinspatialdataclusteringwithmultipleobjectives
AT bernabelorancamariabeatriz optimizandoconbusquedatabuenparticionamientosobredatosespacialesconmultiplesobjetivos
AT rodriguezfloresmarcoantonio optimizandoconbusquedatabuenparticionamientosobredatosespacialesconmultiplesobjetivos
AT cerongarnicacarmen optimizandoconbusquedatabuenparticionamientosobredatosespacialesconmultiplesobjetivos
AT martinezguzmangerardo optimizandoconbusquedatabuenparticionamientosobredatosespacialesconmultiplesobjetivos
_version_ 1811744115497369600
spelling RMTA511622024-08-09T17:21:53Z Optimization with tabu search in spatial data clustering with multiple objectives Optimizando con búsqueda tabú en particionamiento sobre datos espaciales con múltiples objetivos Bernabé Loranca, María Beatriz Rodríguez Flores, Marco Antonio Cerón Garnica, Carmen Martínez Guzmán, Gerardo Partitioning Multiobjective Tabu search Territorial design Metaheuristics Particionamiento Multiobjetivo Búsqueda tabú Diseño territorial Metaheurísticas Clustering spatial-geographic units, zones or areas is employed to solve problems related to territorial design. The clustering adapts to the definition of territorial design of a particular problem, which demands spatial data processing under clustering schemes with topological requirements in the zones. For small instances, when the geographical compactness is attended as an objective function, this problem is solved by exact methods in an aceptable response time. However, for bigger instances and due to the combinatory nature of this problem, the computational complexity increases and the employment of approximated methods becomes a necessity, in such a way that when the geographical compactness was the only cost function, a couple of approximated methods were implemented, giving satisfactory results. A particular case of this kind of problems that has our attention in recent years is the classification of AGEBS (basic geographical units by its initials in Spanish) through partitions. Some works were made related to the formation of compact groups of AGEBS, but additional restrictions weren’t often considered. A very interesting and demanded application problem is extending the  compact clustering to form groups under a homogeneity criterion to balance the number of objects in every group. This problem implies a multiobjective approach that has to tackle two objectives to attain a balance between the two. This work presents a mathematical model and the resulting implementation to achieve the equilibrium between compactness and homogeneity in the number of objects. The metaheursitic incorporated to this multiobjective clustering problem is tabu search. El particionamiento sobre datos geográficos es de gran utilidad para resolver problemas relacionados con diseño territorial. Para instancias de tamaño pequeño, este problema incluso es resuelto por métodos exactos en un tiempo de respuesta aceptable. Sin embargo, para instancias de tamaño grande y debido a la naturaleza combinatoria de este problema, la complejidad computacional aumenta y el uso de métodos de aproximación se ha hecho necesario. Un caso en particular de este tipo de problemas que ha tenido nuestra atención en los últimos años es el agrupamiento por particiones para AGEBS (áreas geoestadísticas básicas). Algunos trabajos relacionados se han desarrollado para resolver la formación de grupos compactos de AGEBS, pero la incorporación de restricciones adicionales ha sido poco tratada. Un problema interesante de aplicación muy demandado, es la extensión del agrupamiento compacto para construir grupos bajo el criterio de homogeneidad y/o balanceo en el número de objetos que componen los grupos. Este problema se traduce en un problema multiobjetivo, el cual debe lidiar con dos objetivos para conseguir un compromiso entre ambos. Este trabajo presenta un modelo de programación matemática multiobjetivo y su asociada implementación para lograr el equilibrio entre compacidad y homogeneidad en la cardinalidad de objetos. La metaheurística incorporada a este problema de agrupamiento territorial multiobjetivo ha sido búsqueda tabú. Universidad de Costa Rica, Centro de Investigación en Matemática Pura y Aplicada (CIMPA) 2023-07-14 info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion Article application/pdf https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/matematica/article/view/51162 10.15517/rmta.v30i2.51162 Revista de Matemática: Teoría y Aplicaciones; Vol. 30 No. 2 (2023): Revista de Matemática: Teoría y Aplicaciones; 173-192 Revista de Matemática: Teoría y Aplicaciones; Vol. 30 Núm. 2 (2023): Revista de Matemática: Teoría y Aplicaciones; 173-192 Revista de Matemática; Vol. 30 N.º 2 (2023): Revista de Matemática: Teoría y Aplicaciones; 173-192 2215-3373 1409-2433 spa https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/matematica/article/view/51162/56557 Derechos de autor 2023 María Beatriz Bernabé Loranca, Marco Antonio Rodríguez Flores, Carmen Cerón Garnica, Gerardo Martínez Guzmán http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0