La Investigación de Operaciones es un área científica y profesional que consiste en el empleo de modelos y algoritmos para la búsqueda de soluciones de alta calidad en problemas reales, como apoyo a la toma de decisiones a nivel operativo y gerencial. Algunos ejemplos de las técnicas utilizadas incluyen la optimización mediante programación matemática, metaheurísticas y otros algoritmos, y la simulación de sistemas en todas sus variantes.

Su creación como área separada y su propia denominación se consolidan durante la Segunda Guerra Mundial, cuando británicos y estadounidenses se enfrentaron al desafío de conformar equipos multidisciplinarios para incrementar la eficacia y eficiencia de sus operaciones bélicas. La disponibilidad de datos numéricos, la conceptualización que en paralelo se estaba dando de la potencia de procedimientos algorítmicos, automatizables, para a partir de estos datos generar nueva información, y la propia disponibilidad de equipamiento electrónico para realizar estos cálculos, predecesor de las actuales computadoras, hicieron posible la creación de la disciplina y su aplicación con gran éxito en problemas cuya resolución excede la intuición e incluso el razonamiento de un ser humano.

Finalizada la guerra, esta novel disciplina comienza a ser aplicada en todas las ramas de la industria, percibiéndose su potencial para lograr un mejor uso de los recursos en cualquier organización, y una mayor efectividad en el cumplimiento de sus objetivos. Crece de la mano con la computación, realimentándose mutuamente, ya que los problemas estudiados en el marco de la Investigación de Operaciones generan nuevos desafíos computacionales y algorítmicos, y los avances tanto en equipamiento como en software a su vez hacen posible atacar problemas prácticos cada vez más desafiantes.

A fines de los años 60, la Investigación de Operaciones está fuertemente presente en la creación de la carrera de Computador Universitario puesta en marcha en el Centro de Computación de la Universidad de la República (Udelar). En esta carrera, pionera en informática en el país y una de las primeras en la región, se dictan varios cursos de la temática, a cargo de los profesores Erwin Reizes y Julio Granato.

Desde esas instancias iniciales, la disciplina ha estado presente en la Udelar, y se desarrolla actualmente en el Departamento de Investigación Operativa del Instituto de Computación de la Facultad de Ingeniería, que cuenta con más de 15 investigadores en la temática. Este equipo realiza enseñanza a nivel de grado y de posgrado, ofreciendo cursos para distintas carreras de la Udelar, y lleva adelante una intensa actividad de investigación, extensión y asesoramiento al medio. Algunos ejemplos de proyectos que han sido llevados adelante por integrantes del Departamento y por estudiantes de grado y posgrado bajo su orientación incluyen:

>> Desarrollo de un sistema de ruteo de camiones cisterna para la recolección de la leche en los tambos. Este sistema, que fue desarrollado en conjunto con Conaprole, e incluyó al Servicio Geográfico Militar y a una empresa privada, implicó el desarrollo de cartografía digital de caminería de Uruguay, la implementación de un sistema de información con datos de la ubicación de los productores y su oferta diaria de leche, y la generación de algoritmia de optimización para encontrar los caminos más eficientes para recolectar la leche y transportarla a las plantas industriales.

>> Sistema de Apoyo a la Toma de Decisiones para el Sistema Nacional Integrado de Áreas Protegidas. Este proyecto, llevado adelante con la Dirección Nacional de Medio Ambiente (Dinama), implicó el desarrollo de un sistema informático conectado con la información de presencia de especies autóctonas y de paisajes y ecosistemas a preservar en Uruguay, y el desarrollo de algoritmos de optimización y ayuda a la toma de decisiones para encontrar el número óptimo de áreas a incorporar al Sistema Nacional de Áreas Protegidas y las distintas combinaciones de estas para maximizar el impacto a nivel de protección de medioambiente cuidando el uso de recursos disponibles.

>> Sistema de transporte público, diseño de líneas. Este proyecto, financiado por la ANII y con apoyo de la Intendencia de Rivera, estudió el problema de diseñar las líneas de transporte colectivo, teniendo en cuenta la demanda de los usuarios, así como los objetivos de sustentabilidad económica de quienes brindan el servicio, para buscar soluciones que expresaran los distintos niveles de compromiso entre estos objetivos y que permitieran la mayor satisfacción de los usuarios para los niveles de recursos disponibles, aumentando la eficiencia y cobertura de un sistema y disminuyendo tiempos de viaje y costos.

>> Diseño de tendido eléctrico en un parque eólico. Consistió en optimizar el diseño del tendido eléctrico que conecta todos los molinos de un parque eólico a la red eléctrica, de forma de minimizar los costos de obra civil y de compra de equipamiento.

>> Clasificación de contenedores en el puerto. Este trabajo implicó el desarrollo de métodos computacionales para identificar, dentro de un conjunto de contenedores, aquellos que deberían ser sujetos a un control especial por presentar los mayores riesgos de no cumplimiento de la normativa de importaciones.

>> Provisión de combustibles para la generación eléctrica. En este proyecto se desarrollaron modelos y procedimientos de solución para disminuir los costos y riesgos de la importación de combustibles por parte de ANCAP, teniendo en cuenta escenarios de posibles demandas vinculadas a la generación de energía eléctrica en centrales térmicas (necesaria cuando las condiciones climáticas implican un menor nivel de generación a partir de fuentes renovables).

Estos son sólo algunos ejemplos de proyectos concretos ya ejecutados y de impacto práctico. La disponibilidad de grandes cantidades de datos, la posibilidad de su tratamiento mediante sistemas informáticos y la necesidad de mejorar el uso de los recursos en todos los ámbitos de la actividad han generado una creciente demanda y oportunidad de aplicar las metodologías de Investigación de Operaciones en diversos ámbitos y organizaciones.

Esta demanda ha sido el punto de partida para que la Facultad de Ingeniería creara a fines de 2015 un programa de posgrado específico en la temática, la Maestría en Investigación de Operaciones, que se dirige a egresados de todas las ingenierías y de licenciaturas de informática, matemática, estadística, física, administración, economía y otras diversas disciplinas que deseen especializarse en el área, capacitándolos para poder analizar y resolver problemas mediante su modelado simbólico, con el objetivo de preparar profesionales capaces de afrontar y resolver necesidades de la sociedad.

La formación ofrecida brinda las herramientas para que se puedan desarrollar y validar formulaciones matemáticas y computacionales, desarrollar y aplicar métodos de solución, obtener y validar sus datos, e interpretar sus resultados, para apoyar la toma de decisiones en situaciones reales.

Además de contar con un cuerpo docente nacional, también participan como invitados varios investigadores procedentes de diversos países de Europa, Estados Unidos y América Latina, brindando a los estudiantes un panorama actualizado de la disciplina, y familiarizándolos con distintas orientaciones y estilos de trabajo.

Actualmente, más de 20 estudiantes han elegido esta orientación, y llevan adelante sus estudios y sus trabajos de tesis estudiando problemas complejos que surgen en situaciones reales como las arriba mencionadas; esperamos que ellos conformen una nueva generación de especialistas que contribuya, desde la práctica de la Investigación de Operaciones, a la mejora de la eficacia y eficiencia de los procesos productivos y a las actividades sociales de nuestro país.

Héctor Cancela | Profesor titular del Instituto de Computación, Facultad de Ingeniería, Universidad de la República. Coordinador de la Maestría en Investigación de Operaciones.