La recherche opérationnelle

Este tercer número especial de 2020, que se publica dentro de los plazos habituales a pesar de los eventos trágicos del año, está dedicado a la Investigación Operativa. El equipo de Tangente agradece a las dos sociedades científicas, la ROADEF y el GDR RO, que se han involucrado profundamente en su redacción. Gracias a los miembros del Comité Científico, y en particular a Nadia Brauner, que han dedicado mucho tiempo al éxito de este número.

Un problema de un millón de dólares: ¿encontrar una solución es tan fácil como verificarla? Escrito en la forma « P = NP ?», este problema por ahora sigue sin resolver. Así, demostrar que un horario cumple las restricciones impuestas es fácil, pero ¿encontrar uno que sirva? Si hay que enumerarlos uno por uno para probarlos, corremos el riesgo de pasar un tiempo más largo que la edad del sol, mientras que nos gustaría tener la solución en cinco minutos o en veinticuatro horas. Primero se busca identificar los problemas que sabemos resolver rápidamente. Para los demás, se utilizarán si es posible búsquedas arborescentes inteligentes, algoritmos exactos eficientes de tipo recorrido combinatorio, o métodos aproximados (metaheurísticas).

Algunos grandes problemas de optimización poseen una solución algorítmica eficaz. Es el caso cuando se trata de encontrar el camino más corto entre un número inmenso de posibilidades, de hacer transitar un flujo (de electricidad, de agua, de información…) por una red o de resolver un programa « lineal », sin necesidad de enumerar todas las soluciones potenciales. Estas preguntas tienen la buena fortuna de pertenecer a la clase P de los problemas que pueden ser resueltos en tiempo « razonable » (a veces polinomial). Los algoritmos asociados, de los cuales algunos, como el simplejo, están clasificados entre los diez más importantes del siglo xx, han grabado el nombre de su descubridor en la historia de la informática: Dijkstra, Ford y Fulkerson, Bellman…

Desde la delimitación electoral hasta la organización de un servicio hospitalario, pasando por la protección de la biodiversidad o el uso de las energías renovables, las aplicaciones de la investigación operativa conciernen a ámbitos muy variados, a veces inesperados, donde sus métodos de modelización y sus herramientas permiten ayudar al ser humano en su toma de decisiones. El objetivo: encontrar una solución óptima (o al menos «no demasiado mala») entre un gran número de posibilidades. La I.O. permite el diseño, la configuración y la explotación de sistemas complejos que tienen una gran importancia en las empresas o para las administraciones territoriales.