Optimización del diseño de parámetros: Método Forest-Genetic univariante

Abstract

[EN] In the 80¿s, Dr Genichi Taguchi developed a methodology for processes and product parameters design improvement known as the Taguchi methodology. Different proposals have emerged involving artificial intelligence techniques. Our proposal consists of a hybrid methodology that combines Random Forest (RF) and Genetic Algorithms (GA) in three phases: normalization, modeling and optimization. The first phase corresponds to the previous preparation of the data set by using normalization functions. In the modeling, the objective function is determined using strategies based on RF to predict the value of the response in a given set of parameters. Finally, in the optimization phase, the optimal combination of the parameter levels is obtained by integrating properties given by our modeling scheme into the corresponding GA. The results are compared numerically with the contributions recently found in the literature. Our methodological proposal focuses on the most important variables resulting from the RF modeling process, which allows to develop and direct more efficiently the new generations in the optimization phase, and consequently, achieve significant improvements in the quality objective considered.

[ES] El Dr Genichi Taguchi desarrolló en los años 80 una metodología para la mejora del diseño de parámetros de productos y procesos, conocida como metodología Taguchi. Diversas propuestas han surgido en las que se mezclan técnicas de inteligencia artificial. Proponemos la creación de un híbrido entre Random Forest (RF) y los Algoritmos Genéticos (GA) en 3 fases; normalización, modelización y optimización. La primera fase corresponde a la preparación previa del conjunto de datos mediante funciones de normalización. En modelización se determina la función objetivo utilizando estrategias basadas en RF para predecir el valor de la respuesta en un conjunto de parámetros dado. Finalmente, en la fase de optimización se obtiene la combinación óptima de los niveles de los parámetros mediante la integración de propiedades dadas por nuestro esquema de modelización en el establecimiento del correspondiente GA. Se comparan los resultados de forma numérica con aportes más recientemente encontrados en la literatura. Nuestra propuesta metodológica se concentra en las variables de mayor importancia producto del proceso de modelización con RF, lo que permite desarrollar y dirigir de manera más eficiente las nuevas generaciones en la fase de optimización y en consecuencia, alcanzar significativas mejoras en cuanto al objetivo de calidad considerado.