SciELO - Scientific Electronic Library Online

 
vol.6 número1Neotectónica y facies sedimentarias cuaternarias en el suroeste del Golfo de México, dentro del marco tectono-estratigráfico regional evolutivo del Sur de MéxicoAcceleration in the Building Floors Using the Seismo-Geodynamic Theory índice de autoresíndice de materiabúsqueda de artículos
Home Pagelista alfabética de revistas  

Servicios Personalizados

Revista

Articulo

Indicadores

Links relacionados

  • No hay artículos similaresSimilares en SciELO

Compartir


Ingeniería, investigación y tecnología

versión On-line ISSN 2594-0732versión impresa ISSN 1405-7743

Ing. invest. y tecnol. vol.6 no.1 Ciudad de México ene./mar. 2005

 

Artículos

Introducción suave a ideas fundamentales para resolver problemas de programación lineal en enteros por medio de matemáticas recreativas

M.A. Murray-Lasso1 

1 Unidad de Enseñanza Auxiliada por Computadora Departamento de Ingeniería de Sistemas. División de Estudios de Posgrado. Facultad de Ingeniería, UNAM, México. E-mail: mamurray@servidor.unam.mx


Resumen

Los algoritmos de corte de Gomory para resolver programas lineales en enteros tienen que encontrar una solución entera a un programa lineal obtenido del original al que se le hicieron unos “cortes.” La presentación en los textos de dichos algoritmos, generalmente son muy abstractas y difíciles de seguir, máxime que pocos textos presentan ejemplos en todo detalle donde se vea exactamente qué hace cada corte. En este artículo, se muestran varios ejemplos con soluciones detalladas y con una complejidad creciente de problemas, cuyas soluciones deben ser enteras y positivas utilizando matemáticas recreativas (acertijos matemáticos). Los problemas se resuelven mostrando la utilidad de algunas ideas sencillas para obligar a las soluciones a ser enteras. Como esta idea es nueva y funda mental acerca de los algoritmos de Gomory, ya que las demás son las del algoritmo simplex, el artículo sirve para entender mejor los algoritmos de cortes evitando el misterio que genera la excesiva abstracción y la compleja notación de los textos en la materia.

Palabras clave: Ecuaciones diofantinas; programación lineal entera; algoritmos de corte; matemáticas recreativas; Gomory

Abstract

The cutting algorithms of Gomory for solving linear integer programs find an integer solution to a linear program obtained from the original problem to which some “cuts” have been added. The presentations given in the text books that introduce these algorithms are generally abstract and difficult to visualise, of ten because the texts do not pro ide de tailed examples in which the reader can see clearly what each cut does. In this article we use recreational mathematics (math puzzles) and give several examples of increasing complexity to get her with their detailed solutions for problems in which positive integer solutions are required, as means to explaining what is going on with the cuts. The example problems are solved by showing the use fulness of some simple ideas that force the solutions to be integers. Since this is the fundamental new idea of Gomory’s cutting algorithms, given that the other ideas are those already in use by the simplex algorithm, the article should be useful to help students understand better the cutting algorithms by eliminating the mystery generated by the excessive abstraction and the complex notation of the corresponding text books.

Keywords: Diophantine equations; integerlinear programming; cutting algorithms; recreational mathematics; Gomory

Referencias

Anning N. (1951) Monkeys and Coconuts. The Mathematics Teacher, Vol. 54, No. 8, pp. 560-562. [ Links ]

Bowden J. (1936). The Problem of the Dishonest Men, the Monkeys, and the Coco nuts.Special Topics in Theo ret ical Arithmetic, Lancaster Press, Inc., Lancaster, PA, pp. 203-212. [ Links ]

Dantzig G.B. (1963). Linear Programming and Extensions. Princeton University Press, Princeton, NJ, pp. 514-550. [ Links ]

Demidovich B.P. y Maron I.A. (1976). Computational Mathematics. Mir Publishers, Moscú, Capítulo 2: Some Facts from the Theory of Continued Fractions, pp. 55-76. [ Links ]

Dudeney E. (1967). 536 Puzzles & Curious Problems. Charles Scribner’s Sons, New York, p. 3. [ Links ]

Gardner M. (1961). The 2nd Scientific American Book of Mathematical Puzzles and Diversions. Simon and Schuster, New York, pp. 104-111. [ Links ]

Hu T.C. (1969). Integer Programming and Network Flows. Addison-Wesley Publishing Company, Reading, MA. [ Links ]

Kinchin A.Y. (1964). Continued Fractions. Phoenix Books, The University of Chicago Press, Chicago. [ Links ]

Kirchner R.B. (1960). The Generalized Coconut Problem. The American Mathematical Monthly, Vol. 67, No. 6, pp. 516-519. [ Links ]

Moritz R.E. (1928). Solution to Problem 3,242. The American Mathematical Monthly, Vol. 35, pp. 47-48. [ Links ]

Ore O. (1988). Number Theory and Its History. Dover Publications, Inc., New York. [ Links ]

Perelman Ya. (1983). Álgebra recreativa. Ediciones Quinto Sol, SA, México, Capítulo 4: Las ecuaciones de Diofanto, pp. 128-159. [ Links ]

Piele D.T. y Wood L.E. (1980). Thinking Strategies with the Computer, en Ahl D.H. y Green B. (editores). The Best of Creative Computing, Vol. 3, Creative Computing Press, Morristown, NJ, pp. 205-224. [ Links ]

Rouse-Ball W.W. (1960). A Short Account of the History of Mathematics. Dover Publications, Inc., New York, pp. 103-110. [ Links ]

Struik D.J. (1967). A Concise History of Mathematics. Dover Publications, Inc., New York, pp. 61-62. [ Links ]

Recibido: Noviembre de 2003; Aprobado: Marzo de 2004

Creative Commons License Este es un artículo publicado en acceso abierto bajo una licencia Creative Commons