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RED NACIONAL DE METROLOGÍA
Día Internacional de la Metrología
Mayo de 2018
Mida lo que es medible, y haga medible
lo que no lo es.
Galileo Galilei
Si lo desea, mídalo. Si no puede medirlo,
olvídelo.
Peter Drucker
INFRAESTRUCTURA
DE LA CALIDAD (IC),
funciona como una
red de organismos
públicos y privados,
que permite asegurar
la independencia de
cada proceso
involucrado.
INFRAESTRUCTURA METROLOGICA
• Instituto Nacional de Metrología,
Institutos Designados
• Red Nacional de MetrologíaPATRONES
PRIMARIOS
• Laboratorios de Ensayo y Calibración acreditados
• Laboratorios de empresas y Centros de I&D
• Laboratorios Nacionales de Referencia
PATRONES
SECUNDARIOS
• Industria
•Centros de I&D
•Hospitales y centros de salud
• Laboratorios metrología legal
PATRONES DE
TRABAJO
• Usuarios de servicios
• EmpresasMEDICIONES
Metrología
científica
Metrología
industrial
Metrología legal
«Measurement of Quality Infrastructure» PTB 2011
• El PTB presentó una propuesta
metodológica para medir la
Infraestructura de Calidad de los países,
con reconocimiento internacional en sus
cuatro áreas: Metrología, Normalización,
Certificación y Acreditación.
La IC desarrollada conlleva a un País exitoso
• La hipótesis planteada es que un país
con una IC bien desarrollada también es
exitoso económicamente, y a la inversa,
países atrasados en IC también son
económicamente menos aventajados.
La Data utilizada
• Los países seleccionados son aquellos que
están insertos en sistemas de comercio
con sus IC internacionalmente reconocidas.
• La información cuantitativa usada es la que
se encuentra disponible en la web.
La Data
• La muestra incluye 53 países, sobre el 85% de ellos son miembros plenos de BIPM, ISO, ILAC e IAF
• De acuerdo con la información de Banco Mundial (2008), el 74% de la población mundial y el 95% de PIB están representados por estas economías
• Los datos de Chile: – CMC’s
• (enero 2010-2018): 49
– Key Comparison • (2010): 1
• (2018): 10
– SupplementaryComparison• (2010): 8
• (2018): 40
Índice IC
Impacto de la IC
• El impacto de la infraestructura de calidaden el comercio es directo, ya quepromueve el movimiento libre de bienes yservicios, reduce las barreras técnicas ybarreras arancelarias.
• Las normas de calidad de los productoresde bienes y servicios vendidosglobalmente, da al consumidor una mayorgarantía de su seguridad, salud y aspectosrelacionados con el medio ambiente.
Resultados
Resultados
Resultados
Resultados
Cluster por medio de IA
• Se plantea el uso de la Inteligencia
Artificial para la clasificación de las
distintas IC que poseen los distintos
países, y promover la actualización del
documento de discusión “Measurement
of Quality Infrastructure”, para aumentar
su exploración.
Cluster por medio de IA
• Se pretende obtener un sistemaimparcial que agrupe y clasifique lasituación económica de cada país,centrado en el índice de la IC,construido por el PTB: Para esto seutilizará la técnica de Redes Neuronalesque se basa en Inteligencia Artificial. Deesta manera determinar si existesimilitud o correspondencia entre losdatos que se disponen.
Redes Neuronales
• Las redes neuronales artificiales son unatécnica estadística de tendencia centralcon aprendizaje y procesamiento basado enel modelo de funcionamiento del cerebrohumano.
• Una red neuronal está conformadaprincipalmente por tres capas: capa deentrada, capa oculta y capa de salida. En lacapa de entrada cada componente delvector de entrada es multiplicada por unfactor denominado peso, el cual es sumadoy operado por una función de transferenciapara pasar a la capa de salida.
Redes Neuronales
• Una red neuronal puede
agrupar datos según su
similitud, por ejemplo: la
segmentación del
mercado se puede hacer
según los patrones de
compra de las personas;
en análisis bio
informáticos se pueden
agrupar genes o
características con
patrones de expresión.
Redes Neuronales
• Para este análisis se utilizó una técnica demapa auto organizado que se dispone en elsoftware matemático Matlab, el cual consisteen crear una capa competitiva que puedeclasificar un conjunto de datos de vectorescon cualquier cantidad de dimensiones entantas clases como la capa tenga neuronas.Las neuronas están organizadas en unatopología 2D, que permite que la capa formeuna representación de distribución y unaaproximación bidimensional de la topología delconjunto de datos.
Redes Neuronales
• En el proceso de la obtención de posiblesgrupos, se dispusieron matrices en la cual laRed Neuronal debió organizar, es así que parauna matriz de 2x2 se deberían obtener 4grupos de clasificación; una matriz de 3x3 sedeberían obtener 9 grupos.
4 clúster
celda (2,1)
Rank Country QI Index
(QI/POP)
Member-
ship
Population
(thousands)
PIB per
cap
PPA
(2008)
Exports
USD
(2009)
GCI
2009-
2010
CMCs
(Jan.
2010)
K&S ISO9001
(2008)
Tech
Comm
(Jan.
2010)
TAB
(Jan.
2010)
19 China 79 42 8 1325640 5962 1194 5 730 231 224616 706 4170
30 India 44 35 8 1139965 2972 155 4 200 127 37958 594 1217
En esta matriz se observan que el celda
(2,1), se agrupan dos países, India y
China, esto se debe a que superan en un
orden de magnitud a los demás países en
población
celda (2,2)
Rank Country QI Index
(QI/POP)
Populatio
n
(thousan
ds)
Mem CMCs
(Jan.
2010)
K&S ISO9001
(2008)
Tech
Comm
(Jan.
2010)
TAB
(Jan.
2010)
GCI
2009-
2010
Exports
USD
(2009)
PIB per
cap
PPA
(2008)
43 Egypt 24 24 81527 8 23 33 1944 247 52 4 23 5416
10 France 62 53 62050 8 980 347 23837 719 2050 5 457 34044
3 Germany 78 61 82140 8 1537 521 48324 712 3212 5 1187 35613
45 Iran 20 20 71960 6 0 2 7844 299 11 0 70 10791
5 Italy 53 58 59850 8 593 232 118309 655 240 4 369 30759
14 Japan 54 48127704
8 735 328 62746 668 379 5 516 34099
38 Mexico 30 27106350
7 479 141 4990 303 0 4 224 14495
12 Republic of Korea 53 5048610
8 934 276 23036 696 654 5 355 27937
25 Russian
Federation
48 39
141800
6 1413 280 16051 603 354 4 296 16139
11 Spain 48 52 45568 8 478 151 68730 605 1008 5 216 31955
42 Thailand 27 25 67390 7 356 69 5275 252 238 5 137 7702
34 Turkey 34 31 73914 8 380 103 13217 363 406 4 111 13920
6 United Kingdom 65 5761399
8 1220 383 41150 714 1946 5 351 35445
PIB
• Encontramos que la red encontró a
países que tienen una relación casi lineal
entre el QI/POP y el PIB, en la que la
mayoría son países desarrollados.
Exportaciones
• Nótese que las exportaciones se ven lineales por que
se utiliza el eje en escala logarítmica en base 10, esto
significa que la relación es potencial y podría
establecerse un límite para el índice QI/POP en 61 el
cual es alcanzado por Alemania.
• Se observa que este grupo son aquellos que tienen
una relación lineal en el tamaño de su Infraestructura
de la calidad y su PIB.
• Por otra parte Alemania se destaca puesto que su
población es menor al de China y USA pero sus
exportaciones son del orden, se puede concluir que es
el país más eficiente dentro de los grandes
exportadores
• La celda de la
matriz (1,1)
reúne a 4 países:
Brazil, Indonesia,
Pakistan y USA.
Matriz 3x3
• Para analizar estaagrupación seprocederá a construiruna nueva RedNeuronal para unamatriz 3x3, para deesta maneradiversificar losgrupos encontradosy para analizar si semantiene latendencia.
• En esta matriz se vuelve a observar que elcelda (3,1), se agrupan dos países, India yChina.
• En el celda (2,2) se agrupan 8 países:Egypt, France, Germany, Iran, Mexico,Thailand, Turkey, United Kingdom, que sonlos mismo de la agrupación del celda (2,2)de la matriz 2x2.
• El otro grupo mayoritario del celda (2,3) dela matriz está compuesto por:
Matriz 3x3 celda (2,3)
Discusión de los Resultados
• De acuerdo a lo realizado hasta ahora no tiene sentidoconstruir más redes neuronales que clasifiquen en unarreglo más allá de 5x5, debido a que la agrupación secomienza a diluir y el propósito de este trabajo consiste enagrupar la mayor cantidad de países y encontrar unarelación entre la IC y el PIB o la IC y las exportaciones.
• Se considerarán los grupos obtenidos en los arreglos 2x2 y3x3, para estudiar los elementos que tienen en común y sies posible establecer un criterio para agrupar el IC de lospaíses.
• De acuerdo a todas las redes neuronales, que clasificaron alos 53 países, dos países fueron siempre apartados, India yChina, la razón puede ser que estos dos países son los quesuperan en un orden de magnitud a todos los demás enpoblación.
• El siguiente grupo, mantuvo la clasificación entre losarreglos 2x2 y 3x3 fueron los países:
Es el único grupo con el cual la relación IC y PIB es prácticamente lineal.
Al considerar la mejor curva que pasa entre medio de los puntos, observamos
que podría haber una asíntota. Alemania podría dar una referencia del máximo
IC para asegurar las exportaciones.
Grupo 3
• Los tres grupos siguientes provienen de
la clasificación del gran grupo 4 de la
red neuronal de la matriz 2x2
4.1
4.2
4.3
• De acuerdo a los grupos obtenidos de la
red neuronal, podemos considerar los
datos de los países como vectores y
establecer un vector promedio de
acuerdo al grupo.
QI Index
(QI/POP
)
Sub-Index
(CMC/
Pop,ISO/P
op,TAB/
Pop)
Sub-Index
(K&SC,TC
,Mem)
Index
(QI/GDP)
Population
(thousands)
Member
- ship
CMCs
(Jan.
2010)
Key
Comp.
Suppl
Comp
(Jan.
2010)
K&S ISO900
1
(2008)
Tech
Comm
(Jan.
2010)
TAB
(Jan.
2010)
GCI
2009-
2010
Exports
USD
(2009)
PIB
per
cap
PPA
(2008)
Grupo 1 61 39 23 52 44 1232803 8 465 159 21 179 131287 650 2694 5 675 4467
Desvest
M25 5 9 7 8 131292 0 375 67 6 74 131987 79 2088 0 735 2114
Grupo 2 46 42 36 45 42 79251 8 702 179 42 220 33496 526 812 4 332 22947
Desvest
M18 15 11 13 13 29290 1 491 125 30 153 33850 197 989 1 297 11612
Grupo 3 38 30 22 41 32 222580 8 695 117 22 139 13730 353 718 4 323 15912
Desvest
M21 11 10 12 10 60014 0 1061 139 25 164 13477 212 659 1 454 20807
Grupo
4.131 30 28 34 32 37634 7 338 93 19 112 8010 356 333 4 141 17024
Desvest
M14 14 12 15 14 8319 2 310 80 14 94 7363 225 243 1 125 11090
Grupo
4.223 30 42 30 38 11808 6 160 42 11 53 4311 277 397 4 32 13970
Desvest
M13 17 12 15 19 6443 2 161 52 12 63 3645 228 331 1 31 7356
Grupo
4.334 45 50 40 40 9005 8 298 82 25 106 5770 404 485 5 156 39128
Desvest
M9 11 8 9 10 5030 0 218 62 18 78 3895 169 643 0 107 8166
Al realizar el cálculo de la distancia vectorial entre cada grupo promedio con
cada país se obtuvo la misma clasificación de la red neuronal, al considerar
su distancia mínima. Salvo tres países: Netherlands, Republic of Korea,
Thailand.
Validación Clúster
• La distancia vectorial que se define como:
• 𝑑 𝑉1, 𝑉2= (𝑉1−𝑉2)
2
• Esto valida la agrupación que realizó la Red Neuronal ypodemos establecer que en cada grupo existe unacaracterística especial, que fue detectada por un sistemabasado en algoritmos no lineales y nos invita al análisis deuna infraestructura de la calidad y economía de un país enforma vectorial, de esta manera se pueden agrupareconomías como vectores de acuerdo a sus componentes(desarrollo, políticas públicas, modelo económico, etc.)
Conclusiones
• Si analizamos el caso de Chile, este se encuentra en el grupo4.2, con países emergentes y muchos en vías del desarrollo, siqueremos que en el futuro se proyecte en el grupo 2 yhacemos el siguiente análisis:
Chile para un PIB 14.874 debe contar
con un IQ de 31. (A ala fecha del estudio
el IQ es 20)
Country Index (QI/POP)
PIB per cap PPA (2008) $MM
Exports USD (2009) $MM
Chile 31Calculado
14874 real
49real
Proyección 31Calculado
14874 real
125Calculado
Si Chile se encontrara en el grupo 2 y si
contara con IQ 31 las exportaciones se
incrementarían de 49 a 125 $USD
Billones.
Conclusiones
QIIndex
(QI/POP)
Population
(thousands)
Member-ship
CMCs(Jan.
2010)
Key Comp.
Suppl Comp (Jan.
2010)
K&SISO9001 (2008)
Tech Comm (Jan.
2010)
TAB (Jan. 2010)
GCI 2009-2010
Exports USD
(2009)
PIB per cap PPA (2008)
Grupo 2 46 42 79251 8 702 179 42 220 33496 526 812 4 332 22947
Chile 18 20 16297 5 49 1 8 9 4103 105 943 5 49 14874
Chile para entrar al grupo de los países desarrollados, desde
el punto de vista Metrológico, debe aumentar su nivel de
CMC’s en un orden de magnitud, de esa manera podría
duplicar su PIB .
3 Me llevó allá; y he aquí, había allí un hombre cuyo aspecto era semejante al bronce, con un cordel de lino y una caña de medir en la mano, y estaba de pie en la puerta. 4 Y el hombre me dijo: Hijo de hombre, mira con tus ojos, oye con tus oídos y presta atención a[a] todo lo que te voy a mostrar; porque para mostrártelo has sido traído aquí. Declara todo lo que ves a la casa de Israel.5 Y he aquí, por el exterior del templo[b] había un muro, todo alrededor, y en la mano del hombre había una caña de medir de seis codos[c] (cada codo de un codo[d] y un palmo menor[e]). Midió el espesor del muro[f], y tenía una caña; y la altura, una caña.
Ezequiel 40:3-5
La normalización y la acreditación las hacen los hombresLa Metrología la hace Dios