El desenvolupament d'aquesta tesi ha estat possible gràcies a la col·laboració amb l'empresa COMPANY-002 (coneguda comercialment com a COMPANY-002 ), dins del seu projecte SYSTEM-TH-001, definit dins la seva estrategia de transformació digital. A l'inici del projecte l'autor d'aquesta tesi exercia de CIO de l'empresa, així com arquitecte del sistema, va ser arran d'unes converses informals on va sorgir la possibilitat d'establir una aliança entre l'empresa-universitat, mitjançant un doctorat industrial, per potenciar la investigació i el desenvolupament del sistema, combinant coneixement teòric, investigació acadèmica i experiència de negoci, per oferir una solució A mida de l'empresa que cobreixi les necessitats de la mateixa. Mitjançant aquest tipus de col·laboracions, innovacions científiques i tecnològiques procedents de la universitat poden ser desplegades en un entorn real, de forma efectiva per al món empresarial, permetent a la mateixa gaudir d'avantguardes competitives basades en la innovació així com una major eficiència en la presa de decisions. A més, la universitat es beneficia de la possibilitat d'introduir els seus descobriments científics en un entorn real, amb l'objectiu de resoldre problemes de negoci, cosa que enforteix l'aliança establerta.
1.1 Context
COMPANY-002 l'empresa. Fundada en 2008 És una empresa de nínxol en el segment de viatges a mida. Algunes dades rellevants de la companyia són en 2020 un volum de negoci de 3 M = C / any i en 2023 de 5 M = C/any, amb un únic local obert al públic situat a Arroyomolins (Madrid) i un únic lloc web per a la captura d'oportunitats. En els seus 16 anys d'existència, COMPANY-002 ha aconseguit transformar-se d'una'startup'd'agència de viatges a un dels proveïdors de referència d'aquest segment a Espanya, competeix amb alguns dels jugadors més importants del
sector i obtenint grans fites pel camí com va ser l'obtenció de l'estàndard de qualitat de turisme espanyol “ ORG-TH-010 ” en 2017.
1.2 Identificació del problema
Pocs mesos abans de la pandèmia, COMPANY-002 Va decidir iniciar la creació d'un nou sistema a mesura que optimis la relació amb els clients i permetés una major eficiència dels agents de viatges, aquesta renovació mitjançant la innovació científica i l'aposta per les tècniques d'intel·ligència artificial li ha permès aconseguir els seus objectius de negoci. Aquesta decisió estava fonamentada en la idea que la gestió de l'empresa partint de processos d'intel·ligència de negoci, bàsicament informes analítics, resultava cada dia més complexa, pel creixement del volum de dades i perquè estava realment allunyat de la possibilitat d'autenció. L'empresa buscava la millor adaptació al canvi dins d'un mercat amb futur incert, que probablement convergirà cap al model online, amb l'objectiu de poder competir en igualtat de condicions amb grans proveïdors del mercat. L'objectiu principal de COMPANY-002 sempre ha estat posar el focus en oferir la millor experiència als seus clients i amb un projecte com SYSTEM-TH-001 Cada dia és més senzill. Avui en dia, l'enregistració del negoci, fins al grau que es vulgui, està a l'abast de la mà gràcies a l'ús de la intel·ligència artificial.
1.3 Objectius
SYSTEM-TH-001
L'objectiu del projecte és establir un nou sistema central intel·ligent de les operacions de l'empresa, introduint la innovació mitjançant la incorporació de nous mòduls d'intel·ligència artificial al mateix. Mitjançant aquests mòduls, el sistema és capaç d'adaptar-se a canvis davant diferents escenaris i basant-se en les dades disponibles.
Aquesta tesi s'ha desenvolupat com a part estratègica del projecte SYSTEM-TH-001 i els resultats de la recerca han estat implementats en els diferents subsistemes que SYSTEM-TH-001 per resoldre els problemes de negoci que resolen eines com:
Enterprise Resource Planning: SYSTEM-TH-001 conté un subsistema de gestió empresarial que permet a l'empresa gestionar i optimitzar tots els seus processos de negoci mitjançant una sola plataforma tecnològica. Entre d'altres, disposa de funcionalitat de gestió d'expedients de viatges, gestió de proveeix-
Res, reporting financer a la gestoria i informes d'intel·ligència de negoci per a òptima presa de decisions estratègica.
Customer Relationship Management (CRM): SYSTEM-TH-001 implementa un subsistema analític de gestió de relacions amb els clients que permet a l'empresa optimitzar les interaccions amb els actuals i potencials clients. El CRM desplega funcionalitats de gestió d'oportunitats i clients, guiats per models analítics de scoring basats en l'histori de l'empresa.
eCommerce: el futur subsistema per a la implementació real del negoci de forma electrònica, actualment continua en fase de recerca de desenvolupament, l'objectiu és la venda de serveis turístics a través d'Internet, mitjançant funcionalitats i per a la venda de tot tipus de viatges, des dels més simples fins al més complexos, com són els combinats, per això es treballa amb connexions a proveïdors turístics de serveis web, obtenint d'aquesta manera els preus de forma dinàmica i en temps real.
El projecte se centra en la implementació de la innovació en les diverses peces de programari de l'empresa mitjançant la introducció de funcionalitats intel·ligents, permetent que el sistema funcioni com un sistema de suport a la decisió, basat en el coneixement resident en les dades històriques. La incorporació d'aquestes funcionalitats intel·ligents, persegueix optimitzar l'adaptació al canvi en el negoci, de manera que el sistema romangui encara que amb un comportament òptim per a nous escenaris. A l'inici del projecte s'esperava que la introducció del mateix, generés un ràpid augment de les vendes, així com una millora en la qualitat de les recomanacions obtingudes després del servei ofert, pilars bàsics de l'estrategia comercial actual de l'empresa.
Durant aquest projecte de tesi, s'ha realitzat una recerca exhaustiva mitjançant l'ús de diferents tècniques d'intel·ligència artificial de les dades històriques de l'empresa, amb l'objectiu d'oferir coneixement que permeti la millora en eficiència de l'empresa.
Objectius
Es plantegen tres objectius principals: el primer objectiu és la definició d'una arquitectura intel·ligent per al nou sistema SYSTEM-TH-001 basada en (Multi Agent System (MAS)), el segon és la construcció de processos analítics basats en un model d'aprenentatge automàtic (Machine Learning (ML) amb la intel·ligència generada pel coneixement extret de les dades històriques de l'empresa, el tercer objectiu, que no va ser definit inicialment perquè va aparèixer durant el desenvolupament de la tesi, és definir l'inici del camí de l'empresa per la construcció d'un agent de viatges virtual, per a això s'han investigat tècniques de (Processament de Llenguatge Natural (PLN)) i text mining mitjançant l'ús de (Support Vector Maschine (SVM)).
Les tasques per aconseguir els objectius s'han executat paral·lelment, atès que les diferents línies de recerca són complementàries. Per tal de limitar l'abast de la investigació, per al primer objectiu es va decidir enfocar-se en la recerca d'una solució per al problema de distribució de les càrregues de treball en el sistema, en el segons objectiu limitar l'abast per aportar una solució al problema del càlcul de la propensió a la compra de potencials clients, en el tercer i últim objectiu, s'investig sobre l'ús de tècniques de PLN, per estar preparats per a un escenari futur en el qual els agents virtuals siguin una solució d'aplicació universal.
Durant el desenvolupament de les activitats per aconseguir el primer objectiu, es va definir una arquitectura intel·ligent per al sistema SYSTEM-TH-001, basant-se per a ells un Sistema Multiagent (MAS), es va triar aquesta aproximació per poder gestionar i distribuir eficientment les càrregues de treballs en un entorn dinàmic com aquest.
El segon objectiu s'aconsegueix mitjançant la implementació d'una solució al problema de negoci del càlcul de la propensió a la compra, mitjançant la identificació d'aquells potencials clients que són clau per a l'estrategia comercial de l'empresa. Per a això, es posa el focus en el reconeixement de les característiques dels clients i es generarà un model analític d'scoring basat en les dades històriques i actualitzable amb el temps. Això permet optimitzar el temps disponible de treball dels agents de viatges, per obtenir el millor rendiment financer de les operacions comercials. Cada agent comercial disposarà d'una classificació binària de cada oportunitat de negoci, el que influeix de forma determinant en la presa de decisions de l'agent de viatges, permetent-se enfocar millor i amb això augmentar la seva taxa de conversió. Per aconseguir aquest objectiu, s'ha implementat un model d'aprenentatge automàtic (ML) amb l'objectiu de definir la propensió de compra, basant- se en l'anàlisi i tractament de les variables que defineixen les diferents tipologies de clients. El model s'ha desenvolupat amb la vista posada en un entorn final de producció que seguirà una actualització incremental, atès que s'haurà d'adaptar a les noves dades diàries que obté el sistema. Resumint, l'objectiu és desenvolupat un model de puntuació que sigui útil, eficient i amb gran capacitat d'evolució, permetent amb això la millora del procés de vendes.
El tercer objectiu sorgit durant la investigació principal de la tesi, és la definició de l'inici del camí per a la implementació d'un agent de viatges virtual, per a la qual cosa s'han utilitzat tècniques de Processament de Llenguatge Natural (PLN) i mineria de text. Per aconseguir l'objectiu s'han creat prototips d'agents de viatges virtuals per a l'avaluació de la millor implementació en properes versions de SYSTEM-TH-001. En un dels esmentats prototips, s'ha aconseguit classificar el gènere de l'autor d'un text, mitjançant l'ús de SVM, això pot permetre reorientar les converses de l'agent de viatges virtual en funció del gènere del potencial clien-
Et, el que suposa una millora significativa en el coneixement disponible de l'agent de viatges virtual.
Innovació
Tot el projecte s'ha desenvolupat mitjançant l'ús estricte de programari lliure. La implementació del sistema SYSTEM-TH-001 d'aquesta manera és una garantia de flexibilitat i reducció de costos, alhora que l'empresa manté la seva independència d'altres proveïdors de programari privatiu. És per això que s'han utilitzat tots els avantatges que conté l'ús de programari lliure, el que ha permès a l'empresa gaudir d'alt grau de sobirania digital. El sistema implementat és robust, adaptat a les necessitats del negoci, comptant per a això amb un equip de tres experts informàtics, entre els quals s'inclou l'autor d'aquesta tesi. Amb una estratègia ben definida, SYSTEM-TH-001 Podria convertir-se en un clar exemple d'innovació i eficiència, digne d'un profund estudi, en un món dominat pel programari privatiu.
1.4 Estructura del document
L'estructura d'aquest document és la següent: a la Introducció s'aborden el context, el problema identificat, els objectius plantejats i la innovació que aporta el projecte. El Capítol 2, titulat: IA: Estat de l'Art, presenta conceptes clau com aprenentatge automàtic, sistemes de gestió del coneixement, sistemes de recomanació, processament del llenguatge natural, agents intel·ligents, màquines de suport vectorial i les seves optimacions. En el Capítol 3, Gestió de serveis turístics, es desenvolupa el framework SYSTEM-TH-001, explicant la seva arquitectura, els mòduls que el componen i els experiments realitzats. El Capítol 4, Mesurant la propensió a la compra, analitza els processos analítics implicats, incloent l'ús d'eines de processament de llenguatge natural i agents virtuals. El Capítol 5 Adaptació SVM, tracta sobre l'optimització i els experiments realitzats per a la classificació textual basada en gènere. Finalment, el capítol 6, Conclusions, resumeix els resultats obtinguts i esmenta les publicacions relacionades. A més, s'inclouen referències i apèndixs que citen les fonts i recursos utilitzats al llarg del document, juntament amb índexs addicionals de figures, taules i acrònims per facilitar la consulta.