La ricerca operativa è una disciplina scientifica che si occupa di modellare, analizzare e ottimizzare i processi decisionali in sistemi complessi. Si basa su metodi matematici, statistici e algoritmici rigorosi per risolvere problemi di allocazione delle risorse, pianificazione, gestione dei rischi o logistica. A differenza dell'intelligenza artificiale, che sfrutta apprendimento automatico e dati non strutturati, la ricerca operativa predilige un approccio deterministico ed esplicito basato su modelli matematici formali. Questo consente di ottenere soluzioni ottimali o quasi ottimali con elevata spiegabilità e robustezza.
Casi d'uso ed esempi
La ricerca operativa trova ampio impiego nell'industria, nella logistica, nei trasporti, nella finanza, nella sanità e nella gestione delle catene di approvvigionamento. Ad esempio, ottimizza i percorsi di consegna, la gestione delle scorte, la pianificazione degli orari o l'assegnazione del personale. Nel settore aereo aiuta a ridurre i costi del carburante e ad aumentare l'efficienza operativa. In ambito sanitario organizza le sale operatorie e l'assegnazione delle risorse ospedaliere.
Principali strumenti software, librerie, framework
Tra gli strumenti di ricerca operativa spiccano i solver di ottimizzazione come CPLEX, Gurobi e il CBC open source. Sono molto utilizzate librerie quali PuLP (Python), OR-Tools (Google) e SciPy (per l'ottimizzazione numerica). Per la modellazione, AMPL, Pyomo o JuMP (Julia) rappresentano ambienti potenti per descrivere e risolvere problemi complessi.
Sviluppi recenti, evoluzioni e tendenze
Le tendenze recenti vedono l'integrazione della ricerca operativa con l'intelligenza artificiale, in particolare per problemi dinamici o incerti. Il machine learning viene sempre più impiegato per affinare i modelli di ottimizzazione o velocizzare la risoluzione. Gli strumenti open source stanno acquisendo popolarità e il cloud computing consente di affrontare problemi su larga scala. Particolare attenzione è rivolta all'interpretabilità e alla robustezza delle soluzioni per soddisfare i requisiti normativi e industriali.