En las últimas décadas el aumento de fuentes de información en diferentes campos de la sociedad desde la salud hasta las redes sociales, ha puesto de manifiesto la necesidad de nuevas técnicas para su análisis, lo que se ha venido a llamar el Big Data. Los problemas clásicos de optimización no son ajenos a este cambio de paradigma, como por ejemplo el problema del viajante de comercio (TSP), ya que se puede beneficiar de los datos que proporciona los diferentes sensores que se encuentran en las ciudades y que podemos acceder a ellos gracias a los portales de Open Data. En esta tesis se ha desarrollado un nuevo framework, jMetalSP, para la optimización de problemas en el ´ ámbito del Big Data permitiendo el uso de fuentes de datos externas para modificar los datos del problema en tiempo real. Por otro lado, cuando estamos realizando análisis, ya sea de optimización o machine learning en Big Data, una de las formas más usada de abordarlo es mediante workflows de análisis. Estos están formados por componentes que hacen cada paso del análisis. El flujo de información en workflows puede ser anotada y almacenada usando herramientas de la Web Semántica para facilitar la reutilización de dichos componentes o incluso el workflow completo en futuros análisis, facilitando así, su reutilización y a su vez, mejorando el procesos de creación de los mismos. Para ello se ha creado la ontología BIGOWL, que permite trazar la cadena de valor de los datos de los workflows mediante semántica y además ayuda al analista en la creación de workflow gracias a que va guiando su composición con la información que contiene por la anotación de algoritmos, datos, componentes y workflows.
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