21 ABR 2015, 10:23

Computación y matemática, su aplicación en la planificación del menú diario

A partir del uso de herramientas informáticas y matemáticas un grupo de científicos resuelve problemas de tomas de decisiones. Hasta el momento aplicaron esta técnica en actividades deportivas y de logística y ahora la utilizan para planificar el menú diario de comidas de sanatorios y comedores infantiles cumpliendo con estándares alimentarios, variedad y con el menor costo posible.


Computación y matemática, su aplicación en la planificación del menú diario

Fuente: UNGS


Investigadores del Instituto de Ciencias de la Universidad Nacional de General Sarmiento (UNGS), con las herramientas que brindan la matemática y la computación, se ocupan de resolver el problema de toma de decisiones que implica la planificación del menú diario de sanatorios y comedores infantiles.

“En la vida real hay que resolver problemas con recursos limitados. Por ejemplo, en un hospital hay que alimentar a los pacientes internados y al personal pero no hay infinita carne, fruta y agua para darles a todos, y además hay una cantidad limitada de dinero para comprar ingredientes, de personas para cocinar y también de equipamiento, entonces es necesario utilizar bien esos recursos. Hay técnicas matemáticas que traducen ese tipo de restricciones a ecuaciones y el uso de algoritmos computacionales permiten encontrar una solución óptima a este problema que, en este caso, consiste en una dieta”, explica Argentina Investiga el computador Javier Marenco, del Instituto de Ciencias (ICI).

La técnica utilizada se llama programación lineal entera y permite modelar en una computadora un problema real a partir del uso de variables, ecuaciones o inecuaciones y una determinada función a optimizar. Las variables representan las decisiones a tomar, las ecuaciones e inecuaciones grafican las restricciones existentes, como los requerimientos nutricionales máximos y mínimos o que una vez al día el postre debe contener frutas frescas, mientras que la función a optimizar da cuenta del objetivo a mejorar, por ejemplo, la mejor propuesta gastronómica factible y aplicable a un servicio de comidas con el menor costo posible.

“Me encontré con este problema por casualidad, por una cuestión familiar. Los nutricionistas que trabajan en el sistema de comidas de los hospitales tardan horas en planificar el menú semanal que garantice una alimentación saludable y con un costo razonable. Así que empecé a averiguar más sobre este problema y su mecánica para poder resolverlo con la técnica de la programación lineal entera que venimos utilizando”, cuenta Sebastián Guala, ingeniero industrial egresado de la UNGS e integrante del equipo de investigación.

El resultado fue la planificación de un menú quincenal, 28 comidas entre almuerzo y cena, para pacientes sin restricciones alimenticias y personal hospitalario, que consta de entrada, plato principal con guarnición y postre. “Garantizamos que de todos los platos posibles, de todos los menús posibles que cumplen con los requerimientos nutricionales recomendados, el menú elegido sea además el que tiene el menor costo”, destaca Guala.

En general este tipo de problemas tiene soluciones con muchísimas combinaciones posibles, por ejemplo, para este trabajo el número es astronómico, tiene más de 120 dígitos, analizarlas una por una llevaría mucho tiempo y es imposible. Una de las ventajas de la utilización de esta técnica es que acelera los tiempos al ir directamente en busca de la mejor combinación posible. Los investigadores aseguran que utilizando una computadora de las que generalmente tenemos en nuestras casas, se pueden encontrar soluciones óptimas en sólo ocho o diez minutos para un problema de este tipo.

El programa fue evaluado con datos reales facilitados por una nutricionista de una clínica privada del conurbano bonaerense que, de utilizar esta técnica, lograría reducir los costos del menú entre un 21 y 25 por ciento. En la actualidad, y luego de una adaptación, este programa se usa para planificar el menú de tres comedores infantiles ubicados en Don Torcuato y Bella Vista, Tamborcito, Madre Teresa de Calcuta y El Apego.

Más aplicaciones

Los investigadores utilizan esta técnica para resolver problemas de logística, como la planificación del recorrido de los censistas en 2010 o el recorrido de un camión de repartos, y también en actividades deportivas. Desde 2007 diseñan el fixture de la Liga Nacional de Vóley y este año, en colaboración con investigadores de la UBA, arman el fixture de la primera y segunda división de la liga masculina de básquet de nuestro país. También lo han aplicado al campeonato de Turismo Carretera (TC), en este caso para determinar cuántos puntos necesita cada corredor para clasificar a la fase final. 

En este tipo de investigaciones, los científicos logran hacer investigación básica y a la vez resolver problemas de la vida cotidiana. “Es muy interesante porque a veces se separa ciencia básica, de ciencia aplicada o incluso de la tecnología, como si se hiciera en ámbitos distintos. Nosotros tenemos la suerte de estar trabajando en un área en la que podemos hacer ciencia básica que al mismo tiempo resulta en una aplicación concreta”, destaca Marenco.


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