Algoritmos de programación dinámica con R para resolver problemas de alineamiento de secuencias

R-based dynamic programming algorithms to solve sequences alignment problems

Esta investigación analiza e implementa mejoras consecuentes sobre algoritmos de alineamiento de secuencias basados en técnicas de programación dinámica. Como base fundamental se han utilizado algoritmos clásicos de alineamiento global Needleman-Wunsch y local Smith-Waterman respectivamente que han sido reprogramados por el autor en el lenguaje R para su optimización. Los algoritmos se han mejorado mediante técnicas que se explican en el documento, principalmente penalización por gaps y la utilización opcional de matrices de puntuación de aminoácidos que permiten valorar alineamientos.

Se muestran alternativas de programación de los algoritmos con librerías dinámicas desarrolladas en lenguaje C y una comparativa de tiempos de ejecución. Además, se desarrolló la plataforma multiagente MASBioseq, la cual permite distribuir y balancear la carga de los alineamientos de secuencias con mejoras de rendimiento que proporciona al usuario una interfaz gráfica accesible.

La razón fundamental de este desarrollo alternativo es comprobar la mejora del rendimiento que, como se demuestra, puede obtenerse con la compilación de determinadas partes del código en los distintos lenguajes. En el documento se desarrollan todas las temáticas necesarias para la comprensión del objetivo de los algoritmos y las técnicas utilizadas. Esto incluye un estado del arte sobre bioinformática, bioestadística, programación dinámica, alineamiento y análisis de secuencias biológicas, matrices de puntuación, técnicas y tipos de alineamiento, agentes inteligentes, entre otros.

Modelo matemático para la optimización de una cadena de suministro global con consideraciones de cupos de compra y periodos de pago

Mathematical model to optimize a global supply chain considering purchase quota and payment periods

Comúnmente en los procesos de modelado de cadenas de abastecimiento no se han considerado los cupos de compra ni los periodos de pago como restricciones dentro del sistema, ni las restricciones de capacidad en volumen y peso de los medios de unitarización de carga; sin embargo, estas son condiciones reales en los procesos de negociación y restringen sustancialmente el sistema. 

Este artículo presenta un modelo matemático para la optimización de una cadena de suministro global con consideraciones de cupos de compra y periodos de pago, formulado como un problema de modelación dinámica determinística y de programación lineal. El modelo representa una cadena de suministro para una locación fabril nacional colombiana y proveedores de suministros internacionales.