¿Qué son los algoritmos predictivos de planificación de procesos?

Dentro de los procesos de producción de toda empresa, se necesita de un método que pueda ordenar y dirigir cualquiera de sus procesos para ganar eficiencia a la hora de tratar con cada uno de ellos. Esto con el fin de ofrecer productos de alta calidad, optimizar los procesos y satisfacer a sus clientes.

Para ello existen los algoritmos predictivos, creados para incrementar los procesos industriales de la producción al predecir y gestionar el tiempo y función de los microprocesadores que tienen lugar en la CPU empresarial.

¿Qué son?

Los algoritmos predictivos de la planificación de los procesos se definen como herramientas encargadas de gestionar el tiempo que tengan disponible los microprocesadores entre todos los procesos de producción listos para su ejecución.

Esta clase de algoritmos tienen la capacidad de aplicar prioridades sobre cada proceso a realizar, de manera que aquellos procesos que tengan mayor prioridad, tengan mayor preferencia.

En otras palabras, un algoritmo predictivo es una representación matemática de un factor que tiene lugar en la realidad y que ayuda a predecir cualquier comportamiento futuro -sea de las maquinarias u otros procesos de producción- en base al conocimiento presente.

Funciones

Esta herramienta es de suma importancia en los procesos de producción de cualquier industria, pues:

• Los algoritmos predictivos funcionan al extraer modelos históricos para poder identificar las oportunidades y riesgos para la empresa
• Se encargan de identificar las relaciones existentes entre los diversos factores que componen a los procesos, permitiendo valorar las probabilidades o riesgos. De esta manera, pueden orientar al gestor de una compañía a una toma de decisiones dinámica, basada en un análisis actual.
• Se trata de una herramienta adecuada para diversas actividades empresariales, como la planificación de personal.
• Puede pronosticar las conductas requeridas por la empresa en el personal
• Predice la demanda futura de la compañía.

Objetivos

Muchas de las metas o diseños de algoritmos dependen del entorno al cual se dedicarán, ya sea al procesamiento de tiempo real, por lotes o interactivo.

Entre los principales objetivos de un algoritmo predictivo de tiempo real están:

1. Cumplir con los plazos establecidos para evitar cualquier pérdida de datos.
2. Predictibilidad, para evitar la rebaja de la calidad que ofrecen los sistemas multimedia.

En cuanto a los objetivos de los algoritmos de procesamiento por lotes, se encuentran:

1. El uso de la CPU, con el fin de mantenerla ocupada todo el tiempo.
2. Mejorar el rendimiento, para aumentar el número de trabajo y actividades por hora.
3. El tiempo de retorno, para minimizar al máximo el tiempo entre la terminación del producto y la entrega.

Las metas a cumplir por parte de los algoritmos interactivos son:

1. Proporcionalidad, para cumplir con cualquier expectativa que puedan tener los clientes.
2. Optimizar el tiempo de respuesta, para responder a todas las peticiones de los clientes y personal con rapidez

En general, los objetivos principales de cualquier algoritmo son:

1. Balance, para mantener el orden y la productividad en todas las partes que componen al sistema de producción.
2. Equidad, para establecer en cada proceso, una parte correspondiente de la CPU.
3. Aplicación de políticas, con el fin de comprobar que se efectúen correctamente las políticas aplicadas.

Tipos de algoritmos

Dentro de la planificación de los procesos se encuentran dos tipos de algoritmos:

Los no expropiativos

Facilitan la ejecución de los procesos de producción hasta que su trabajo finalice. En otras palabras, no dejan libre a la CPU hasta que su trabajo cese.

Entre esta clase de algoritmos se encuentran:

FCFS, conocidos como First in, First Out –FIFO-

Se trata de un algoritmo que posee una planificación de servicio según el orden de llegada. Es fácil de implementar, pues es capaz de realizar multitareas cooperativas.

Sin embargo, los tiempos de espera que ofrece esta herramienta suelen ser muy largos

SJF (Shortest Job First)

Es un algoritmo especial en la planificación por prioridad, pues se encarga de seleccionar los procesos que necesiten de menor tiempo para su ejecución.

En el caso de que dos tengan el mismo tiempo, el algoritmo FIFO se encargará de decidirlo

SJF tiene la función de minimizar el tiempo de espera, por lo que favorece aquellos procesos cortos.

Los expropiativos

Se encargan de destinar un tiempo de ejecución a cada proceso a realizar para planificar otro proceso luego, esto hasta que cada proceso termine su labor.

Entre ellos se encuentran:

SRTF (Shortest Remaining Time First)

Se trata una variante del algoritmo SJF que forma parte de los tipos expopiativos. Tiene la función de desalojar el proceso de la CPU si llega a formar parte de la cola de aquellos procesos que tienen una duración más corta.

SRTF se encarga de optimizar la media de tiempo de espera con relación al algoritmo SJF -que mantiene uno de los mejores promedios, pues de él los procesos cortos salen antes- . Sin embargo, suma dificultad para predecir la duración de los siguientes procesos de la CPU al acarrear con los mismos problemas que SJF.

Round Robin

Son el algoritmo perfecto para aquellos procesos donde se deba implementar tiempo compartido. En aquellos casos en que exista un mayor tiempo de la CPU durante los procesos, Round Robin se transforma en FCFS, debido a que los procesos terminan sus ráfagas antes.

En los casos de que el tiempo sea menor, puede provocar frecuentemente cambios de contexto, por lo que disminuiría su rendimiento.

Esta clase de algoritmo, conocida como Round Robin se caracteriza por comportarse como el algoritmo FCFS. En él, cada proceso cuenta con un quantum -definida como una unidad de tiempo que tiene lugar en la CPU-. Esto con el fin de que cada proceso establecido cuente con un quantum de manera secuencial.

Y, según la cola gestionada por el FIFO, este algoritmo seleccionará los procesos activos a ejecutar. Aunque, en los casos en que existan dos procesos -uno en ejecución y otro nuevo- Round Robin trabaja para distribuir ambos en los ciclos de la CPU. Por lo tanto, es un algoritmo que a diferencia de los FIFO, no aplica prioridades en los procesos.

En general, los algoritmos predictivos de la planificación de procesos son herramientas esenciales para mejorar la calidad de producción en toda empresa.