Enunciado
La matriz de rutas \(R\) describe la estructura del proyecto sin usar duraciones. Su descomposiciĂłn en valores singulares \(R = U\,\Sigma\,V^T\) permite resumir esa estructura: \(u_1\) pondera las rutas y \(v_1\) las actividades, y el cociente \(\sigma_1/\sigma_2\) indica cuĂĄnto domina esa primera direcciĂłn. Considere el proyecto cuyo cuadro se adjunta.
- Construya R y calcule su SVD. DĂ© los valores singulares y el cociente Ïâ/Ïâ.
- Ordene las actividades por |vâ| y las rutas por |uâ|. ÂżQuĂ© tienen en comĂșn las actividades mejor situadas?
- Con las duraciones, calcule Ï exacto y la aproximaciĂłn de rango 1, Ïâ = Ïâ · mĂĄx(uâ) · (vâá” t) (R â Ïâ uâ vâá”). ÂżQuĂ© error relativo comete?
- Compare el ranking por |vâ| con el conjunto de actividades crĂticas: Âżes crĂtica la actividad mejor clasificada? ÂżQuĂ© fracciĂłn de las k mejor clasificadas son crĂticas (k = nĂșmero de crĂticas)? ÂżPor quĂ© la SVD, que no usa duraciones, puede acertar?
El proyecto corresponde a la organizaciĂłn de un congreso cientĂfico; las actividades son las siguientes (las duraciones del cuadro estĂĄn en semanas).
ResoluciĂłn
Apartado 1
- Construya R y calcule su SVD. DĂ© los valores singulares y el cociente Ïâ/Ïâ.
\(\displaystyle \Sigma = \begin{bmatrix}
5.05 & 0.00 & 0.00 & 0.00 & 0.00 & 0.00\\
0.00 & 2.22 & 0.00 & 0.00 & 0.00 & 0.00\\
0.00 & 0.00 & 1.73 & 0.00 & 0.00 & 0.00\\
0.00 & 0.00 & 0.00 & 1.61 & 0.00 & 0.00\\
0.00 & 0.00 & 0.00 & 0.00 & 0.00 & 0.00\\
0.00 & 0.00 & 0.00 & 0.00 & 0.00 & 0.00\\
\end{bmatrix}\)
Ïâ = 5.050, Ïâ = 2.218; Ïâ/Ïâ = 2.28.
Apartado 2
- Ordene las actividades por |vâ| y las rutas por |uâ|. ÂżQuĂ© tienen en comĂșn las actividades mejor situadas?
| vâ |
0.48 |
0.48 |
0.35 |
0.35 |
0.318 |
0.24 |
0.24 |
0.189 |
0.162 |
0.129 |
| rutas en las que aparece |
6.00 |
6.00 |
4.00 |
4.00 |
4.000 |
3.00 |
3.00 |
2.000 |
2.000 |
2.000 |
| Route_1 |
0.477 |
A - C - D - G - H - I - J |
7 |
| Route_4 |
0.477 |
B - C - D - G - H - I - J |
7 |
| Route_3 |
0.408 |
A - E - G - H - I - J |
6 |
| Route_6 |
0.408 |
B - E - G - H - I - J |
6 |
| Route_5 |
0.326 |
B - C - F - I - J |
5 |
| Route_2 |
0.326 |
A - C - F - I - J |
5 |
Las actividades con mayor \(v_1\) son las que aparecen en mĂĄs rutas, sobre todo en las rutas largas y con muchas actividades compartidas (las que a su vez tienen mayor \(u_1\)): \(v_1\) es una medida de centralidad estructural. Las actividades iniciales o finales Ășnicas aparecen en todas las rutas y encabezan la lista.
Apartado 3
- Con las duraciones, calcule Ï exacto y la aproximaciĂłn de rango 1, Ïâ = Ïâ · mĂĄx(uâ) · (vâá” t) (R â Ïâ uâ vâá”). ÂżQuĂ© error relativo comete?
Ï = 37; aproximaciĂłn de rango 1: Ïâ = 5.050 Ă 0.477 Ă 15.210 = 36.60; error relativo 1.1 %.
La aproximaciĂłn sustituye cada fila de \(R\) por un mĂșltiplo de \(v_1\): funciona bien cuando las rutas se parecen entre sĂ (Ïâ â« Ïâ) y peor cuando el proyecto tiene varias ramas muy distintas. El Ï exacto es siempre la norma infinito de \(R\,t\); la SVD es un resumen.
Apartado 4
- Compare el ranking por |vâ| con el conjunto de actividades crĂticas: Âżes crĂtica la actividad mejor clasificada? ÂżQuĂ© fracciĂłn de las k mejor clasificadas son crĂticas (k = nĂșmero de crĂticas)? ÂżPor quĂ© la SVD, que no usa duraciones, puede acertar?
| crĂtica |
True |
True |
True |
True |
True |
False |
True |
True |
False |
False |
La actividad mejor clasificada, J, es crĂtica. Entre las 7 primeras hay 6 crĂticas (precisiĂłn 0.86). La SVD sĂłlo ve la estructura: una actividad por la que pasan muchas rutas tiene muchas ocasiones de estar en la mĂĄs larga, sea cual sea el vector de duraciones; por eso acierta a menudo, pero no siempre, porque la ruta crĂtica concreta la fijan las duraciones.