APLICACIÓN DEL CÁLCULO DIFERENCIAL EN LA INGENIERÍA INDUSTRIAL E INGENIERÍA EN SISTEMAS

APLICACIÓN DEL CÁLCULO DIFERENCIAL EN LA INGENIERÍA INDUSTRIAL E INGENIERÍA EN SISTEMAS

Autores:

• Giler García Robinson Javier
• Guerrrero  Jaramillo Raul Ignacio
• Quimis Chilan Lisbeth Antonella

Correos:

• robinsonjgiler@gmail.com
• Nachogj123@hotmail.com
• Lisbeth_beia@hotmail.com

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MANABÍ

RESUMEN

Las matemáticas configuran actitudes y valores en los alumnos pues garantizan una solidez en sus fundamentos, seguridad en los procedimientos y confianza en los resultados obtenidos. Todo esto crea en las personas una disposición consciente y favorable para emprender acciones que conducen a la solución de los problemas a los que se enfrentan cada día. Las matemáticas son necesarias en muchos otros campos de estudio. Se utilizan, por ejemplo en la biología, química, física, economía, psicología y la sociología; en el campo de la ingeniería como en el caso de la mecánica, civil o industrial; en el sector tecnológico se utilizan al programar dispositivos móviles, entre otros.

En este artículo se reporta la aplicación del cálculo diferencial en la ingeniería industrial, sus definiciones e importancia, además de su aplicación en ingeniería en sistemas, debido a que el cálculo diferencial es la herramienta matemática más poderosa que hay en la actualidad. Sobre esa base se desarrolló la física como la conocemos hoy, la mecánica de fluidos y su estudio hizo posible por ejemplo los aviones, las presas. Concluyendo que el cálculo diferencial tanto en la vida cotidiana o estudiantil, simplemente han servido de fundamento a un sinfín de inventos, y a teorías económicas.

Palabras claves: solución de problemas, tecnología, sistemas, física, inventos.

INTRODUCCIÓN

“Las leyes de las matemáticas no son meramente invenciones o creaciones humanas, simplemente “son”: existen independientemente del intelecto humano. Lo más que puede hacer un hombre de inteligencia aguda es descubrir que esas leyes están ahí y llegar a conocerlas” (Cornelis, M., 1999)

A lo largo de los años se han considerado las matemáticas por los mismos estudiantes como una ciencia que se tiene como meta a sí misma. La teoría y la práctica en ejercicios que se alejan demasiado a las situaciones de la vida real que han provocado a su vez que no puede del todo claro la real aplicación de esta ciencia exacta.

La Matemática constituye la disciplina fundamental de la Computación y la formación en Matemática es esencial para un Ingeniero en Computación. Son objetivos del aprendizaje de esta materia tanto la maduración en una forma de razonamiento riguroso como en el manejo de temas específicos que son  necesarios para la comprensión de la Computación. (Duque, A., 2013)

El Cálculo Diferencial, es una parte importante del análisis matemático y dentro del mismo del cálculo infinitesimal. Consiste en el estudio del cambio de las variables dependientes cuando cambian las variables independientes de las funciones o en los campos objetos del análisis. El principal objeto de estudio en el cálculo diferencial es la derivada. (Del Río, H., 2011)

“Cálculo Diferencial y su aplicación en el área de Computación o Informática, Rama de las matemáticas que se ocupa del estudio de los incrementos en las variables, pendientes de curvas, valores máximo y mínimo de funciones y de la determinación de longitudes, áreas y volúmenes. Su uso es muy extenso, sobre todo en ciencias e ingeniería, siempre que haya cantidades que varíen de forma continua”.

Al final se sintetizo la información obtenida de libros, revistas, páginas web, folletos relacionados al tema, para culminar con un trabajo de excelencia, y finalmente se redactó el documento que tiene como lector en sus manos.

DESARROLLO

Con las matemáticas se pueden realizar un sin fin de actividades; para los Ingenieros en computación es un requisito primordial, ya que ellos tienen más probabilidades de trabajar con matemáticos y al hacer eso deben tener noción de lo que se trabaje.

La ingeniería en computación es una carrera que se encarga del diseño, la programación, la implantación y el mantenimiento del sistema. A diferencia de otras ramas de la ingeniería, esta disciplina no se ocupa de productos tangibles, sino de productos lógicos.

Por lo tanto, la ingeniería en computación implica el uso de nociones matemáticas que permitan concretar la aplicación tecnológica de las teorías de los sistemas. Se trata de una ciencia interdisciplinaria, que requiere de diversos conocimientos para plasmar sus diseños en la vida práctica.

Un sistema es un conjunto de partes o elementos organizados y relacionados que interactúan entre sí para lograr un objetivo. Los sistemas reciben (entrada) datos, energía o materia del ambiente y proveen (salida) información, energía o materia. Un sistema puede ser físico o concreto (una computadora, un televisor, un humano) o puede ser abstracto o conceptual (un software)

CÁLCULO DIFERENCIAL

Los grandes creadores del Cálculo diferencial fueron el inglés Isaac Newton (1642--1727) y el alemán Gottfried Wilhelm Leibniz (1646--1716). De manera diferente pero independientemente estos grandes intelectuales de los siglos XVII y XVIII sistematizaron y generalizaron ideas y procedimientos que habían sido abordados (de diferentes maneras) y con éxito parcial desde la Antigüedad.

Las aportaciones de Newton y Leibniz resultaron muy trascendentales en todos los ámbitos de las matemáticas y por ello comparte el crédito de ser reconocidos como los desarrolladores del cálculo, apoyándose de el para las distintas áreas de las matemáticas que cada uno manejaba. Entre ambos realizaron muchas aportaciones principalmente en matemáticas y física, desarrollando así distintas leyes y estudiando distintas áreas. Pero ninguno de los dos pudo haber hecho esas aportaciones y estudios sin haber antes fundamentado el cálculo, ya que como sabemos Newton fue destacado desde pequeño, siendo demasiado listo y Leibniz siendo reconocido como el último gran genio universal y aunque también aparecen otros autores como Descartes y Pascal, fueron finalmente Newton y Leibniz quienes le dieron un mayor crecimiento al cálculo infinitesimal, que es mejor conocido simplemente como cálculo.

Calculo diferencial, entrena al futuro profesional de la ingeniería de procesos industriales para utilizar conceptos y operaciones relacionados con funciones, límites, continuidad y derivadas para administrar personal y operaciones con altos estándares de calidad, simular experimentos y procesos con herramientas computacionales. (Gómez, P., 2014).

INGENIERÍA INDUSTRIAL

La Ingeniería Industrial es aquella área del conocimiento humano que forma profesionales capaces de planificar, diseñar, implantar, operar, mantener y controlar eficientemente organizaciones integradas por personas, materiales, equipos e información con la finalidad de asegurar el mejor desempeño de sistemas relacionados con la producción y administración de bienes y servicios. (Troconiz, D., 2008)

Formar profesionales con sólidos conocimientos técnicos y gerenciales para planificar, diseñar, implantar, operar, mantener y controlar empresas productoras de bienes y/o servicios, con un alto sentido de compromiso humano para con la sociedad.

“La ingeniería industrial es el diseño de situaciones para la coordinación de la utilidad de hombres, materiales y máquinas a fin de lograr los resultados deseados de una manera óptima. Las características únicas de la ingeniería industrial ponen su centro en la consideración del factor humano, ya que se relaciona con los aspectos técnicos de una situación y la integración de todos los factores que influyen en la situación general” (Lehrer, 1954)

La ingeniería industrial es una rama de la ingeniería que se ocupa del desarrollo, mejora, implantación y evaluación de sistemas integrados de gente, dinero, conocimientos, información, equipamiento, energía, materiales y procesos. También trata con el diseño de nuevos prototipos para ahorrar dinero y hacerlos mejores. La ingeniería industrial está constituida sobre los principios y métodos del análisis y síntesis de la ingeniería y el diseño para especificar, predecir y evaluar los resultados obtenidos de tales sistemas. En la manufactura esbelta, los ingenieros industriales trabajan para eliminar desperdicios de todos los recursos.

 “La ingeniería industrial es una disciplina dentro de la ingeniería que se ocupa del diseño del esfuerzo humano en todas las ocupaciones: agrícola, manufacturero y de servicios. Sus objetivos son la optimización de la productividad del trabajo y de los sistemas de trabajo y la comodidad, la salud, la seguridad y el beneficio económico de las personas involucradas” (Narayana Rao, 2006)

“La ingeniería industrial es la rama de la ingeniería del conocimiento y la práctica que:

• Analiza, mide y mejora el método de ejecución de las tareas asignadas a los individuos.
• Diseña e instala sistemas de mejor integración de las tareas asignadas a un grupo,
• Específica, predice y evalúa los resultados obtenidos.

• Aplicación de cálculo en la ingeniería industrial

Todos los ingenieros, incluyendo Ingenieros Industriales, toman matemáticas con cálculo y ecuaciones diferenciales. La ingeniería industrial es diferente ya que está basada en matemáticas de" variable discreta", mientras que el resto de la ingeniería se basa en matemáticas de " variable continua". Así los Ingenieros Industriales acentúan el uso del álgebra lineal y de las ecuaciones diferenciales, en comparación con el uso de las ecuaciones diferenciales que son de uso frecuente en otras ingenierías.

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