Zonificación de una red hidrometeorológica mediante técnicas de reducción dimensional y algoritmos de clasificación automática - Tenorio Sánchez, Alejandro (2021)
El presente proyecto presenta una propuesta metodológica para el análisis de rutas de viaje mediante una primera aproximación de la red de estaciones hidrológicas y meteorológicas pertenecientes al Instituto Costarricense de Electricidad (ICE). Su proceso de análisis consiste en la aplicación de técnicas de reducción de dimensionalidad, métodos de clasificación automática y, por último, algoritmos de aproximación de la ruta más corta con el objetivo de describir la red mediante distancias en carretera y tiempos de viaje. Como insumos para la realización de esta investigación, se utiliza la información geolocalizada de las estaciones hidrometeorológicas, datos referentes a las carreteras que componen la Red Vial Nacional de Costa Rica e información de duración en tiempo entre estaciones. Utilizando software de Sistema de Información Geográfica, se computa el algoritmo de Dijkstra para obtener una matriz de disimilaridades basada en distancias. Por otro lado, mediante los servicios de Google Maps API, se genera la matriz de disimilaridades necesaria para analizar el tiempo. Se establecen distintos escenarios para la descripción de la red, en los cuales se toman combinaciones de técnicas cómo: Escalamiento Multidimensional (MDS) clásico, MDS no métrico y t-SNE, con métodos de agrupamiento: k-Medias, k-Medoides, DBSCAN y OPTICS. Se concluye que se encuentran resultados que logran disminuir las distancias y tiempos de viaje por medio de t-SNE y k-Medias, también con la aplicación directa de k-Medoides sobre las estaciones. Finalmente, se plantea una técnica para eliminación de ruido en la aplicación de OPTICS en la que se obtienen agrupaciones que superan los resultados obtenidos mediante las técnicas tradicionales tanto en distancia como tiempo. Esta técnica queda sujeta a mayor experimentación para verificar su efectividad con diferentes bases de datos.