Las heurísticas y el problema del viajante

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Rudolf Groner analizó la historia de la heurística desde sus raíces en la antigua Grecia hasta el trabajo contemporáneo en psicología cognitiva e inteligencia artificial y propuso un estilo cognitivo "heurístico versus pensamiento algorítmico" que puede ser evaluado mediante un cuestionario validado.

Gerd Gigerenzer se centró en las propiedades "rápidas y frugales" de la heurística, es decir, utilizando la heurística de una manera que es principalmente precisa y por lo tanto la eliminación de la mayoría de sesgo cognitivo. La heurística como la heurística de reconocimiento o la heurística de toma el mejor se ven como herramientas especiales que abordan tareas específicas (por ejemplo, elección binaria) en condiciones de incertidumbre y están organizadas en una "caja de herramientas adaptativa". De un grupo particular de investigación, Gigerenzer y Wolfgang Gaissmaier encontraron que tanto los individuos como las organizaciones confían en la heurística de una manera adaptativa. También encontraron que ignorar parte de la información, en lugar de sopesar todas las opciones, en realidad puede conducir a decisiones más precisas.

En 2002, Daniel Kahneman y Shane Frederick propusieron que las heurísticas cognitivas funcionan mediante un proceso llamado sustitución de atributos, lo que ocurre sin conciencia. De acuerdo con esta teoría, cuando alguien hace un juicio (de un "atributo objetivo") que es compleja desde el punto de vista computacional, se sustituye un "atributo heurístico" calculado más fácil. En efecto, un problema cognitivamente difícil se resuelve respondiendo a un problema bastante más simple, sin ser consciente de que esto suceda. Esta teoría explica casos en los que los juicios no muestran regresión hacia la media. La heurística se puede considerar para reducir la complejidad de los juicios clínicos en la asistencia sanitaria.

Aplicaciones

La heurística tiene un sin número de aplicaciones a lo largo de todo el árbol de la ciencias, su método arroja luz a problemas sociales, conductuales, matemáticos, de programación y de inteligencia artificial, pasado por problemas de la industria manufacturera en aplicaciones de balanceo de líneas y optimización de transporte.

Funcionamiento

Con el fin de resolver problemas complicados con eficiencia, en ocasiones es necesario comprometer algunos requisitos de optimalidad y construir una estructura de control que no garantice encontrar la mejor respuesta pero que casi siempre encuentre una buena solución.

En un problema de minimización, el valor de la solución obtenida por la heurística es menor o igual que una constante multiplicada por el verdadero valor óptimo. Esa constante se llama constante de calidad.

Si llamamos:

OPT = Valor óptimo real.

HEUR = Valor encontrado por la heurística como óptimo.

K = Constante de calidad.

Sabemos que HEUR

La constante de calidad nos da un límite superior en el error que podemos llegar a tener entre la solución óptima verdadera y la encontrada por la heurística. Si para una función heurística se puede encontrar un valor de K que permanezca constante para todos los problemas de un mismo tipo, sin influencia del tamaño del problema o de otros factores, diremos que esa heurística tiene garantía de calidad.

El método simplex también aplica heurísticas ¿o no lo es acaso la decisión de que la variable que ingrese a la base sea la de zj-cj con mayor valor absoluto?. En realidad no garantizamos que así el problema llegue más rápidamente al óptimo. El simplex mismo se podría ver como un método heurístico, lo que ocurre es que su base matemática es tan fuerte que tiene garantía de calidad uno, es decir, siempre llega al óptimo.

Las heurísticas nos ayudan a conocer el problema, existen dos formas fundamentales de incorporación de conocimiento heurístico específico del dominio a un proceso de búsqueda basado en reglas:

¨ En las mismas reglas (si sabemos diferenciar entre movimientos legales que son los que se pueden hacer, y movimientos “sensatos” que son los que nos van a llevar más rápida y seguramente a una solución óptima).

¨ Como una función heurística que evalúa los estados individuales del problema y determina su grado de “deseabilidad”.

Heurísticas de construcción y de mejoramiento.

Hay heurísticas que se utilizan para encontrar una solución del problema, tratando, desde ya de que ésta sea lo más próxima al óptimo que se pueda. A este tipo de heurísticas se las llama heurísticas de construcción. Otras heurísticas parten de una solución ya conocida y tratan de mejorarla para que se aproxime al óptimo. A este tipo de heurísticas se las conoce como heurísticas de mejoramiento. Las heurísticas de mejoramiento funcionan tanto mejor cuanto más alejada esté del óptimo la solución de la cual se parte (lógicamente, cuanto peor es una cosa, más fácil es mejorarla). Las heurísticas de construcción son aquellas para las cuales se estudia su garantía de calidad.

La mayoría de las heurísticas comunes (las que se nos ocurrirían a nosotros), son heurísticas de construcción. Es un hecho frecuente el crear heurísticas para tratar de llegar a una primera solución, ya que no tenemos ninguna, para un problema. Es el caso de las heurísticas que aplicamos todos los días, aún sin darnos cuenta para poder resolver nuestros problemas, como el hecho de ordenar una serie de trámites que tenemos que hacer, o las tareas que hacen a la preparación de nuestro desayuno. Crear heurísticas de mejoramiento es más complicado, primero, porque hay que conocer el problema (sino, no sabremos cuándo estamos mejorando) y segundo porque requieren mayor rigurosidad. Una mala heurística de construcción puede ser salvada con una buena heurística de mejoramiento, pero una mala heurística de mejoramiento implica un desconocimiento del problema que nos puede llevar a que ni siquiera nos demos cuenta de que la heurística no nos conduce a u resultado razonable.

Una vez que hemos realizado una serie de trámites, si algún día tenemos que realizar en el mismo tiempo los mismos trámites, es de esperar que tengamos una idea acerca de qué cosas nos convendría volver a hacer de la misma forma que la vez anterior y cuáles nos convendrían hacer de