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