El desarrollo de esta tesis ha sido posible gracias a la colaboración con la empresa COMPANY-002 (conocida comercialmente como COMPANY-002), dentro de su proyecto SYSTEM-TH-001, definido dentro su estrategía de transformación digital. En el inicio del proyecto el autor de esta tesis ejercía de CIO de la empresa, así como arquitecto del sistema, fue a raíz de unas conversaciones informales dónde surgió la posibilidad de establecer una alianza entre la empresa-universidad, mediante un doctorado industrial, para potenciar la investigación y el desarrollo del sistema, combinando conocimiento teórico, investigación académica y experiencia de negocio, para ofrecer una solución a medida de la empresa que cubriese las necesidades de la misma. Mediante este tipo de colaboraciones, las innovaciones científicas y tecnológicas procedentes de la universidad pueden ser desplegadas en un entorno real, de forma efectiva para el mundo empresarial, permitiendo a la misma disfrutar de ventajas competitivas basadas en la innovación así como una mayor eficiencia en la toma de decisiones. Además la universidad se beneficia de la posibilidad de introducir sus descubrimientos científicos en un entorno real, con el objetivo de resolver problemas de negocio, lo que fortalece la alianza establecida.
1.1 Contexto
COMPANY-002, la empresa. Fundada en 2008, es una empresa de nicho en el segmento de viajes a medida. Algunos datos relevantes de la compañía son en 2020 un volumen de negocio de 3M =C/año y en 2023 de 5M =C/año, con un único local abierto al público situado en Arroyomolinos (Madrid) y un único sitio web para la captura de oportunidades. En sus 16 años de existencia, COMPANY-002 ha logrado transformarse de una startup de agencia de viajes a uno de los proveedores de referencia de este segmento en España, compitiendo con algunos de los jugadores más importantes del
sector y obteniendo grandes logros por el camino como fue la obtención del estándar de calidad de turismo español “ORG-TH-010” en 2017.
1.2 Identificación del problema
Pocos meses antes de la pandemia, COMPANY-002 decidió iniciar la creación de un nuevo sistema a medida que optimizase la relación con los clientes y permitiese una mayor eficiencia de los agentes de viajes, esta renovación mediante la innovación científica y la apuesta por las técnicas de inteligencia artificial le ha permitido conseguir sus objetivos de negocio. Esta decisión estaba fundamentada en la idea de que la gestión de la empresa en base a procesos de inteligencia de negocio, básicamente informes analíticos, resultaba cada día más compleja, por el crecimiento del volumen de datos y porque estaba realmente alejado de la posibilidad de automatización. La empresa buscaba la mejor adaptación al cambio dentro de un mercado con futuro incierto, que probablemente convergerá hacia el modelo online, con el objetivo de poder competir en igualdad de condiciones con grandes proveedores del mercado. El objetivo principal de COMPANY-002 siempre ha sido poner el foco en ofrecer la mejor experiencia a sus clientes y con un proyecto como SYSTEM-TH-001 conseguirlo cada día es simplemente más sencillo. Hoy en día, la automatización del negocio, hasta el grado que se desee, está al alcance de la mano gracias al uso de la inteligencia artificial.
1.3 Objetivos
SYSTEM-TH-001
El objetivo del proyecto es establecer un nuevo sistema central inteligente de las operaciones de la empresa, introduciendo la innovación mediante la incorporación de nuevos módulos de inteligencia artificial al mismo. Mediante estos módulos, el sistema es capaz de adaptarse a cambios ante diferentes escenarios y basándose en los datos disponibles.
Esta tesis se ha desarrollado como parte estratégica del proyecto SYSTEM-TH-001 y los resultados de la investigación han sido implementados en los diferentes subsistemas que conforman SYSTEM-TH-001 para resolver los problemas de negocio que resuelven herramientas como:
Enterprise Resource Planning (ERP): SYSTEM-TH-001 contiene un subsistema de gestión empresarial que permite a la empresa gestionar y optimizar todos sus procesos de negocio mediante una sola plataforma tecnológica. Entre otros, dispone de funcionalidad de gestión de expedientes de viajes, gestión de proveedo-
res, reporting financiero a la gestoría e informes de inteligencia de negocio para óptima toma de decisiones estratégica.
Customer Relationship Management (CRM): SYSTEM-TH-001 implementa un subsistema analítico de gestión de relaciones con los clientes que permite a la empresa optimizar las interacciones con los actuales y potenciales clientes. El CRM despliega funcionalidades de gestión de oportunidades y clientes, guíados por modelos analíticos de scoring basados en el histórico de la empresa.
eCommerce: el futuro subsistema para la implementación real del negocio de forma electrónica, actualmente continúa en fase de investigación de desarrollo, el objetivo es la venta de servicios turísticos a través de internet, mediante funcionalidades y para la venta de todo tipo de viajes, desde los más simples hasta lo más complejos, como son los combinados, para ello se trabaja con conexiones a proveedores turísticos de servicios web, obteniendo de esta forma los precios de forma dinámica y en tiempo real.
El proyecto se centra en la implementación de la innovación en las diversas piezas de software de la empresa mediante la introducción de funcionalidades inteligentes, permitiendo que el sistema funcione como un sistema de apoyo a la decisión, basado en el conocimiento residente en los datos históricos. La incorporación de estas funcionalidades inteligentes, persigue optimizar la adaptación al cambio en el negocio, de forma que el sistema permanezca aunque con un comportamiento óptimo para nuevos escenarios. Al inicio del proyecto se esperaba que la introducción del mismo, generase un rápido aumento de las ventas, así como una mejora en la calidad de las recomendaciones obtenidas tras el servicio ofrecido, pilares básicos de la estrategía comercial actual de la empresa.
Durante este proyecto de tesis, se ha realizado una investigación exhaustiva mediante el uso de diferentes técnicas de inteligencia artificial de los datos históricos de la empresa, con el objetivo de ofrecer conocimiento que permita la mejora en eficiencia de la empresa.
Objetivos
Se plantean tres objetivos principales: el primer objetivo es la definición de una arquitectura inteligente para el nuevo sistema SYSTEM-TH-001 basada en (Multi Agent System (MAS)), el segundo es la construcción de procesos analíticos basados en un modelo de aprendizaje automático (Machine Learning (ML)) con la inteligencia generada por el conocimiento extraído de los datos históricos de la empresa, el tercer objetivo, que no fue definido inicialmente porque apareció durante el desarrollo de la tesis, es definir el inicio del camino de la empresa para la construcción de un agente de viajes virtual, para ello se han investigado técnicas de (Procesamiento de Lenguaje Natural (PLN)) y text mining mediante el uso de (Support Vector Machine (SVM)).
Las tareas para conseguir los objetivos se han ejecutado de forma paralela, dado que las diferentes líneas de investigación son complementarias. Con el fin de limitar el alcance de la investigación, para el primer objetivo se decidió enfocarse en la búsqueda de una solución para el problema de distribución de las cargas de trabajo en el sistema, en el según objetivo limitamos el alcance para aportar una solución al problema del cálculo de la propensión a la compra de potenciales clientes, en el tercer y último objetivo, se investigo sobre el uso de técnicas de PLN, para estar preparados para un escenario futuro en el que los agentes virtuales sean una solución de aplicación universal.
Durante el desarrollo de las actividades para conseguir el primer objetivo, se definió una arquitectura inteligente para el sistema SYSTEM-TH-001, basándose para ellos un Sistema Multiagente (MAS), se eligió este aproximación para poder gestionar y distribuir eficientemente las cargas de trabajos en un entorno dinámico como este.
El segundo objetivo se consigue mediante la implementación de una solución al problema de negocio del cálculo de la propensión a la compra, mediante la identificación de aquellos potenciales clientes que son clave para la estrategía comercial de la empresa. Para ello, se pone el foco en el reconocimiento de las características de los clientes y se generá un modelo analítico de scoring basado en los datos históricos y actualizable con el tiempo. Esto permite optimizar el tiempo disponible de trabajo de los agentes de viajes, para obtener el mejor rendimiento financiero de las operaciones comerciales. Cada agente comercial dispondrá de una clasificación binaria de cada oportunidad de negocio, lo que influye de forma determinante en la toma de decisiones del agente de viajes, permitiéndose enfocarse mejor y con ello aumentar su tasa de conversión. Para lograr este objetivo, se ha implementado un modelo de aprendizaje automático (ML) con el objetivo de definir la propensión de compra, basándose en el análisis y tratamiento de las variables que definen las diferentes tipologías de clientes. El modelo se ha desarrollado con la vista puesta en un entorno final de producción que seguirá una actualización incremental, dado que deberá adaptarse a los nuevos datos diarios que obtiene el sistema. Resumiendo, el objetivo es desarrollado un modelo de puntuación que sea útil, eficiente y con gran capacidad de evolución, permitiendo con ello la mejora del proceso de ventas.
El tercer objetivo surgido durante la investigación principal de la tesis, es la definición del inicio del camino para la implementación de un agente de viajes virtual, para lo que se han utilizado técnicas de Procesamiento de Lenguaje Natural (PLN) y minería de texto. Para conseguir el objetivo se han creado prototipos de agentes de viajes virtuales para la evaluación de la mejor implementación en próximas versiones de SYSTEM-TH-001. En uno de dichos prototipos, se ha conseguido clasificar el género del autor de un texto, mediante el uso de SVM, esto puede permitir reorientar las conversaciones del agente de viajes virtual en función del género del potencial clien-
te, lo que supone una mejora significativa en el conocimiento disponible del agente de viajes virtual.
Innovación
Todo el proyecto se ha desarrollado mediante el uso estricto de software libre. La implementación del sistema SYSTEM-TH-001 de esta forma es una garantía de flexibilidad y reducción de costes, a la vez que la empresa mantiene su independencia de otros proveedores de software privativo. Es por ello que se han utilizado todas las ventajas que contiene el uso de software libre, lo que ha permitido a la empresa disfrutar de alto grado de soberanía digital. El sistema implementado es robusto, adaptado a las necesidades del negocio, contando para ello con un equipo de tres expertos informáticos, entre los que se incluye el autor de esta tesis. Con una estrategia bien definida, SYSTEM-TH-001 podría convertirse en un claro ejemplo de innovación y eficiencia, digno de un profundo estudio, en un mundo dominado por el software privativo.
1.4 Estructura del documento
La estructura de este documento es la siguiente: en la Introducción se abordan el contexto, el problema identificado, los objetivos planteados y la innovación que aporta el proyecto. El Capítulo 2, titulado: IA: Estado del Arte, presenta conceptos clave como aprendizaje automático, sistemas de gestión del conocimiento, sistemas de recomendación, procesamiento del lenguaje natural, agentes inteligentes, máquinas de soporte vectorial y sus optimizaciones. En el Capítulo 3, Gestión de servicios turísticos, se desarrolla el framework SYSTEM-TH-001, explicando su arquitectura, los módulos que lo componen y los experimentos realizados. El Capítulo 4, Midiendo la propensión a la compra, analiza los procesos analíticos implicados, incluyendo el uso de herramientas de procesamiento de lenguaje natural y agentes virtuales. El Capítulo 5, Adaptación de SVM, trata sobre la optimización y los experimentos realizados para la clasificación textual basada en género. Finalmente, el Capítulo 6, Conclusiones, resume los resultados obtenidos y menciona las publicaciones relacionadas. Además, se incluyen referencias y apéndices que citan las fuentes y recursos utilizados a lo largo del documento, junto con índices adicionales de figuras, tablas y acrónimos para facilitar la consulta.