Download simulacion prospectiva con redes neuronales

SIMULACION PROSPECTIVA CON
ESTRUCTURA NEURONAL PARA EL
DESARROLO ESTRATÉGICO
EMPRESARIAL
“Lo único constante es el cambio”
Heráclito de Efeso
(570-475 a de Cristo)
Ing. Víctor Manuel Jiménez Cerpa
1
¿ QUE ES SIMULACION PROSPECTIVA CON REDES
NEURONALES?
Es un programa basado en redes neuronales que una vez
entrenada con valores numéricos de los drivers o
variables propuestos y consuensado por los expertos y
registros históricos, es capaz de proyectar un resultado :
Posible : Que se esta en el escenario apuesta
Probable: Que se esta en un escenario tendencial
No Probable : El futuro esta cargado de incertidumbre
2
¿COMO LLEGAMOS HASTA AQUI ?
Por el aporte de 4 ciencias:
1.- La Prospectiva
- Métodos y herramientas
- Enviromental Scanning
- Analisis Estructural
2.- Ciencias de la complejidad
- El atractor
3.- Ciencias de la Computación
- Procesamiento de la información con redes
neuronales : modelo perceptron multicapa.
4.- Neurociencia
- Estructura y funcionamiento del cerebro
3
LA PROSPECTIVA
4
¿ QUE ES LA PROSPECTIVA ?
Una disciplina científica que permite
identificar, los diferentes futuros, que tiene
un sistema, para ayudar a los actores
sociales (Estado, Empresarios, trabajadores,
Académicos y Sociedad Civil) a elegir la mejor
de ellas y comenzar a construirla.
5
¿Por qué prospectiva?
Porque genera visiones
alternativas de los
futuros deseados
Porque brinda
impulsos para
la acción
Porque promueve
información
relevante de largo
alcance
Porque hace explícitos
escenarios alternativos de
futuros posibles
Porque establece valores y
reglas de decisión para
alcanzar el mejor futuro
posible
6 VIAS DE APROXIMACION AL FUTURO
PASADO
PRESENTE
FUTURO
Pronóstico: Se refiere al desarrollo de eventos
futuros generalmente probables; representa juicios
razonables sobre algún resultado particular que se
cree el mas adecuado para servir como base de un
programa de acción
Proferencia: Serie de
técnicas con base en la
experiencia. Se basa en el
pasado para construir el
futuro
Predicción: Se basa en teorías determinísticas y
presenta enunciados que intenta ser exactos
respecto a lo que sucederá en el futuro
Previsión: Pretende dar una idea de los sucesos
probables a los cuales será preciso adaptarse,
conduciendo a decisiones inmediatamente
ejecutables.
Proyección: Brinda información sobre la
trayectoria de un evento, asumiendo la continuidad
del patrón histórico. Provee una serie de
alternativas a considerar..
Prospectiva: Consiste en atraer y
concentrar la atención sobre el futuro,
imaginándolo a partir de este y no del
presente.
CAMBIOS QUE PRODUCEN FUERZAS A QUE ESTA
SOMETIDA EL SISTEMA EMPRESARIAL
CAMBIOS
CULTURALES
CAMBIOS
TECNOLOGICOS
CAMBIOS DE
VALORES Y
ACTITUDES
CAMBIOS
POLITICOS
SISTEMA
EMPRESARIAL
CAMBIOS MEDIO
AMBIENTALES
CAMBIOS
ORGANIZACIONALES
CAMBIO
SOCIALES
CAMBIOS
ECONOMICOS
8
• No es posible realizar
el planeamiento
estratégico clásico
basado en una
“visión” única y
siempre deseable para
la Organización.
10
• Es preciso contar con
estrategias robustas y
planes contingentes
basados en diferentes
escenarios posibles y
probables.
ES HACER PROSPECTIVA
11
¿PROSPECTIVA Y PLANEAMIENTO
ESTRATEGICO ES LO MISMO?
• Existe una relación estrecha
entre la prospectiva y la
estrategia pero no dejan de
ser distintos y por tanto
conviene saber
diferenciarlos.
12
Michel Godet
“La prospectiva como tal se concentra en el “¿Qué
puede ocurrir?” (P1).
Pero se vuelve estratégica cuando una organización
se pregunta “¿Qué puedo hacer?” (P2).
Después de haber respondido a esas dos preguntas,
la estrategia parte del “¿Qué puedo hacer?” (P2)
para hacerse otras dos preguntas:
“¿Qué voy a hacer?” (P3) y
“¿Cómo lo voy a hacer?” (P4).
Esto explica la Interrelación entre la prospectiva y
la estrategia.”
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PLANIFICACIÓN ESTRATÉGICA
VISIÓN
Marco
Filosófico
PRINCIPIOS Y VALORES
MISIÓN
ANÁLISIS INTERNO
Marco
Situacional
Fortalezas
Debilidades
Carencias
ANÁLISIS EXTERNO
F.O.D.A.
Oportunidades
Amenazas
Problemas
FORMULACIÓN DE ESTRATEGIASS
SELECCION DE ESTRATEGIAS
Análisis
operativo
DEFINICIÓN DE OBJETIVOS
DEFINICIÓN DE HERRAMIENTAS DE EVALUACIÓN
Seguimiento,
Monitoreo y Evaluación
DESARROLLO,
CONTROL Y EVALUACIÓN
BALANCE SCORD CARD
14
PLANIFICACIÓN ESTRATÉGICA + PROSPECTIVO
PREVISIÓN
Marco
Filosófico
PROSPECTIVA
EXPLORACION DEL FUTURO
EXPLORACION DEL AMBIENTE
Marco
Situacional
CONSULTA DE EXPERTOS
DRIVERS
ANÁLISIS EXTRUCTURAL
F.O.D.A
PROSPECTIVO
Oportunidades
Amenazas
Problemas
CONSTRUCCION DE ESCENARIOS
SELECCIÓN DEL ESCENARIO MAS PROBABLE
Análisis
operativo
FORMULAR ESTRATEGIA `PARA EL ESCENARIO
PLAN DE ACCION PARA EL ESCENARIO
Simulación y
Monitoreo del futuro
ORGANIZACIÓN, DESARROLLO,
Y EVALUACIÓN
15
RESUMEN DE METODOS PROSPECTIVOS
UTILIZADOS EN ESTUDIOS DEL FUTURO
Los Métodos Prospectivos
CREATIVITY
Scenarios
Futures Workshops 75%
Gaming
Megatrend Analysis
E
X
P
E
R
T
I
S
E
Technology Roadmapping
Essays
Citizens Panels
50%
Delphi
SWOT Analysis
25%
Expert Panels
Brainstorming
0%
Key Technologies
Stakeholder Mapping
Trend Extrapolation
Cross-impact analisis
Modelling and simulation
Multi-criteria Analysis
Bibliometrical analysis
I
N
T
E
R
A
C
T
I
O
N
Backcasting
Other methods
Literature Review
Environmental Scanning
R. Popper (2005)
EVIDENCE
Source: EFMN
16
EL TIEMPO Y LA
PROSPECTIVA
LOS ESTUDIOS DEL FUTURO QUE
HACEMOS AHORA PARA MAÑANA
HABRA CAMBIADO
LA IMPORTACIA DE SIMULAR EL
FUTURO PARA CORREGIR LA
DEVIACION CON PLANEAMIENTO
ESTRATEGICO
17
PROCESO PROSPECTIVO DE DATOS EN EL FLUJO DEL TIEMPO
Elaborado por: Victor Manuel Jiménez Cerpa
PERCEPCIÓN DEL PASADO (IMÁGENES, REGISTROS, OBJETOS)
FLUJO
DEL TIEMPO IMPULSA EL
PRESENTA HACIA EL
FUTURO
ATRACTORES DEL
PASADO
PROFERENCIA
DATOS
HISTÓRICOS
IMPORTANTES
EXPERTOS
MODELAMIENTO Y
SIMULACION DEL
FUTURO
PROYECCIÓN
PREVISIÓN
PREDICCIÓN
FLUJO DE DATOS
DEL PRESENTE
HACIA EL PASADO
BASE DE DATOS HISTORICOS
+ DATOS DEL TIPO
ATRACTOR
DATOS
HISTORICOS
PRONÓSTICO
PROSPECTIVA
ZONA DE ACCIÓN DE EXPERTOS
RETROSPECTIVA
PROSPECTIVISTA
MÉTODOS Y
HERRAMIENTAS
PROSPECTIVAS
ZONA DE ACCIÓN DE PROSPECTIVISTAS
ZONA DE ACTORES Y OTROS EXPERTOS
PERCEPCIÓN DEL PRESENTE - TEMPORAL
FUTURO DE LA
PROFERENCIA
FUTURO DE LA
PROYECCIÓN
FUTURO DE LA
PREVISIÓN
FUTURO DEL
PRONÓSTICO
ESCENARIO
APUESTA A
CONSTRUIR
FUTURO DE LA
PREDICCIÓN
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PERCEPCIÓN DEL FUTURO - INCERTIDUMBRE
CIENCIAS
DE
LA
COMPUTACION
19
¿Qué ES INTELIGENCIA ARTIFICIAL?
“La Inteligencia Artificial es la disciplina que estudia la
forma de diseñar procesos que exhiban características
que comúnmente se asocian con el comportamiento
humano inteligente” (“Sistemas Autónomos.
Aprendizaje Automático”
García Martínez, R. 1997]
¿Qué es una red neuronal artificial?
• Una forma especial de procesamiento de la información.
Una red neuronal es un conjunto de unidades simples
de procesamiento , cada una con memoria local
llamada neurona.
NEURONA ARTIFICIAL
21
¿COMO SE CONECTAN LAS NEURONALES ARTIFICIALES ?
•
Las neuronas se conectan mediante
canales
de comunicación
denominados
conexiones
sinápticos, que manejan
datos numéricos.
• .
RED NEURONAL
22
¿ COMO SE REPARTE EL CONOCIMIENTO EN LA RED?
• Operan sólo con los datos locales, el conocimiento se
reparte por toda la red ,según sus pesos sinápticos,
los
cálculos de los componentes de cada neurona
son independientes .
23
Nacimiento de la Inteligencia Artificial
• Se puede decir que la Inteligencia Artificial
empezó a surgir en 1943 cuando
• Warren McCulloch y Walter Pitts
• Propusieron un modelo de la neurona del
cerebro humano, una abstracción que
proporcionó una representación simbólica
de la actividad cerebral.
La Neurona Artificial y la Biológica
OTROS TIPOS DE NEURONAS
26
NEURO CIENCIA
Estructura del
cerebro
¿ HACIA DONDE VAMOS ?
Esta cuarta revolución del conocimiento
(transhumanismo) brindarán nuevas y sofisticadas
metodologías para desentrañar y entender el
funcionamiento interno del disco duro mas sofisticado,
perfecto y desconocido que ha existido jamás: el
cerebro humano
Profesor Francisco Rubia Director de la unidad de Cartografía Cerebral
del Instituto Pluridisciplinar
28
¿Qué es la Neurociencia?
Es el conjunto de ciencias que estudian la
estructura, función, desarrollo, farmacología y
patologías del sistema nervioso.
Los neurocientíficos se interesan por todos los
aspectos del sistema nervioso: anatomía, química,
fisiología, desarrollo y funcionamiento.
29
Disciplina de las neurociencia
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Neuroanatomía
Neuroquímica
Neuroendocrinología
Neuropatología
Neurofarmacología
Neurofisiología
Neuropsicología
Neurología.
30
Neuropsicología o Neurociencia Cognitiva
Estudia las bases neurales de la cognición, es
decir, de los procesos mentales superiores, como
el pensamiento, la memoria, la atención y la
percepción compleja. los mecanismos biológicos
del aprendizaje, la estructura y funcionamiento
de redes involucradas en la memoria, el
aprendizaje y el habla, la estructura y
funcionamiento de la conciencia humana, entre
otros
31
¿ Cuanto se ha avanzado en Inteligencia Artificial ?
• 1943: Se propone uno de los primeros modelos
matemáticos de la neurona Culloch-Pitts.
• 1998: tercera generación aparecieron los equipos
de TC multicorte.
TOMOGRAFIA
AXIAL COMPUTERIZADA
T.A.C
RESONANCIA NUCLEAR
MAGNETICA

Tomografía por
Emisión de positrones
P.E.T
Hemisferio Derecho
Hemisferio Izquierdo
1. CAPA MOLECULAR:
Células horizontales.
2. CAPA GRANULOSA EXTERNA:
Células piramidales pequeñas
3. CAPA PIRAIDAL EXTERNA:
Células piramidales medianas y
grandes.
4. CAPA GRANULOSA INTERNA: Células
fusiformes y piramidales.
5.CAPA PIRAMIDAL INTERNA: Células
fusiformes y células piramidales
grandes
6. CAPA MULTIFORME:
Células fusiformes
REPRESENTA EL 90% DE LA SUPERFICIE
CORTICAL DEL CEREBRO
CIENCIAS DE LA COMPLEJIDAD
39
CIENCIAS DE LA COMPLEJIDAD
“El caos consiste en cosas , que no son de
verdad aleatorias, sino que lo parecen” Lorenz
2000)
“Los sistemas caóticos son impredecibles
pero responde a la presencia de un
ATRACTOR
Un Atractor : es un conjunto al que el sistema
dinámico evoluciona , Los agentes próximos a
èl , han de permanecer así , incluso si son
ligeramente perturbados por otros agentes.
INICIO DE LA
CONSTRUCCION DEL
MODELO DE SIMULACION
NEURONAL
DRIVER -NEURONA
41
METODO PROSPECTIVO: ANALISIS
ESTRUCTURAL
Es un método que ayuda a identificar la estructura de un
sistema o parte de él, a partir del análisis de las relaciones
de dependencia e influencia sus elementos . (DRIVERS O
VARIABLES)
MATRIZ DEPENDENCIA - INFLUENCIA
DEPENDE DE:
VARIABLES
A
A
B
C
D
E
TOTAL
DEPEN
DENCIA
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
4
8
8
B
C
D
4
4
2
4
2
4
E
1
4
2
4
11
10
6
4
TOTAL
INFLUENCIA
11
0
31
NB
EN
N
D
AN
NC
MUY DEPENDIENTE: 3-4
MEDIANAMENTE DEPENDIENTE: 2
POCO DEPENDIENTE: 1
NADA DEPENDIENTE: 0
Arquitectura del perceptrón multicapa
Red neuronal
45
B
¿COMO MODELAR
MATEMATICAMENTE UN DRIVER EN
LA RED?
E
NB
EN
N
D
AN
NC
D
A
C
MODELO DE RED NEURONAL
A
B
N
N
N
N
C
N
N
D
N
N
E
N
N
Vectores de
entrada
Capa
entrada
Capa de
salida
La salida
representa un
escenario de
un conjunto
de vectores de
entrada
N
Capa
oculta
MODELO D E RED NEURONAL
ENTRADA
VALOR
MOVIMIENTO
DEL DRIVER
0 @1
Neuronas
DRIVERS
Conexión sináptica
0.1 0.9
UNA O VARIAS
SALIDAS
0.5 0.9
CON
0.8 0.8
0.6 0.9
VALOR DESEADO
O REAL
W
1 FAVORABLE
3 DESFAVORABLE
VALOR NUMERICO DE
APRENDIZAJE
( LOS PESOS SINAPTICOS)
Neurona Atractora
UNA APLICACIÓN
A UNA
ORGANIZACIÓN
MINERA
49
REDES NEURONALES POR CADA ARISTA
50
Red Neuronal Política
0.1 0.9
Ley consulta Previa
Constitución del
Perú
Regulación a la
minería informal
Regulación sobre
estudio de impacto
ambiental
0.5 0.7
MATERIALIZACION
DE INVERSION
MINERA
0.8 0.5
0.6 0.4
1 FAVORABLE
3
DESFAVORABLE
Red Neuronal Social
Falta de
conocimiento técnico
No saben utilizar
sus recursos
0.1 0.9
0.5 0.9
CAUSAS DE LA
POBREZA
0.8 0.8
Baja autoestima
Conformismo
0.6 0.9
W
1 FAVORABLE
3 DESFAVORABLE
Red Neuronal Organizacional l
Gobierno Local
Gobierno Regional
0.1 0.9
0.5 0.9
0.8 0.8
Gobernación
Organización de Base
0.6 0.9
AGENTAS
COLABORACION
CON LAS
MINERAS
1 FAVORABLE
3 DESFAVORABLE
Red Neuronal Valores y
Actitudes
Jóvenes con deseo
de superación
Riqueza Cultural.
Creatividad para la
artesanía
Líderes comunales
comprometidos con
sus pueblos
0.1 0.9
0.5 0.9
0.8 0.8
0.6 0.9
AREA DE
INFLUENCIA
MINERA
1 FAVORABLE
3 DESFAVORABLE
Red Neuronal Económica
precio de
minerales
Costo de operacion
Reserva minera
0.1 0.9
0.5 0.9
0.8 0.8
Crisis financiera de 0.6 0.9
país de consumidores
RENTABILIDAD
DE LA MINERAS
1 FAVORABLE
3 DESFAVORABLE
Red Neuronal Tecnológico
Automatización de
proceso
Energías renovables
0.1 0.9
0.5 0.9
0.8 0.8
Centros de
monitoreo ambiental
Nuevos procesos
menos contaminantes
0.6 0.9
AVANCES
TECNOLOGICOS
EN MINERIA
1 FAVORABLE
3 DESFAVORABLE
Red Neuronal Medio ambiente
Recursos Hídricos
Forestación
Relaves mineros
Agricultura
0.1 0.9
0.5 0.9
0.8 0.8
0.6 0.9
MINERIA
AMIGABLE CON EL
MEDIO AMBIENTE
1 FAVORABLE
3 DESFAVORABLE
Red Neuronal Cultural
Costumbres
Creencias
Practicas
Conocimiento
0.1 0.9
0.5 0.9
0.8 0.8
0.6 0.9
MINERIA
INFLUENCIA EN
EL CAMBIO
CULTURA
1 FAVORABLE
3 DESFAVORABLE
Estructura Neuronal Empresarial
R. N, Tecnológica
LAS REDES SE CONECTA
CON LAS NEURONAS
ATRACTORAS
0.1
R. N, Social
R. N, Medio Ambiental
0.1
0.2
0.8
Red Neuronal de
Integración
R. N, Económico
0.3
Minería
generadora
de riqueza
en las
regiones
SALIDA
ESCENARIO
APUESTA
R. N, Político
0.8
R. N, Organizacionales
W
0.1
1 POSIBLE
3
R. N, Valores y Actitudes
0.5
R. N, Cultural
0.3
APRENDIZAJE
ES EL VALOR
DE LOS PESOS
SINAPTICOS
PROBABLE
5 NO PROBABLE
59
ENTREGABLE DEL PROYECTO
Programa de Estructura neuronal entrenada , que
permitirá a la organización estar en la capacidad de
monitorear, intervenir, y proyectar sus decisiones presentes,
sobre las consecuencias que tendrá el futuro ,respecto al
escenario apuesta:
“Posible” Decisiones correctas, que se esta en el rumbo
correcto.
”Probable” Las fuerzas tendenciales influyen en las
decisiones , alejándose del futuro deseado.
“No Probable” El futuro esta cargado de incertidumbre y
caos por decisiones mal tomadas .
60
El modelo de simulación con inteligencia artificial
nos da una previsión del futuro , que permite ver los
obstáculos que puedan presentarse ,para la toma de
decisiones adecuadas en el presente , que
eliminaran los problemas del futuro.
61
UN PROGRAMA QUE PERMITE MONITOREAR EL
FUTURO DESEADO
62
PROGRAMA DE SIMULACION DEL FUTURO
“Posible” Decisiones correctas,
que se esta en el rumbo
correcto.
Analogía : El modelo proyecta un camino libre a
5 años en el futuro , el futuro deseado avanza sin
obstáculos
63
PROGRAMA DE SIMULACION DEL FUTURO
”Probable” Las fuerzas
tendenciales influyen en las
decisiones de los
gobernantes, alejándose del
futuro deseado.
Analogía : El modelo proyecta un camino con
obstáculos a 5 años en el futuro ; valores de la
variables políticas , económicas , tecnológicas etc
en el presente han modificado el futuro
deseado.
Planeamiento estratégico : ajustar valores de las
variables para eliminar los obstáculos del futuro
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PROGRAMA DE SIMULACION DEL FUTURO
“Posible” Decisiones
correctas, que se
esta en el rumbo
correcto.
Analogía :
Planeamiento estratégico exitoso ,valores
actuales de las variables se han ajustado y el
modelo proyecta un camino libre, se esta en el
futuro deseado sin problemas hasta los 5 años
65
“El verdadero progreso es el que pone la
tecnología al alcance de todos.”
Henry Ford
GRACIAS
66
PREGUNTAS
67