La memoria se enmarca dentro de la optimización y su uso para la toma de decisiones. La secuencia lógica ha sido la modelación, implementación, resolución y validación que conducen a una decisión. Para esto, hemos utilizado herramientas del análisis multicrerio, optimización multiobjetivo y técnicas de inteligencia artificial. El trabajo se ha estructurado en dos partes (divididas en tres capítulos cada una) que se corresponden con la parte teórica y con la parte experimental. En la primera parte se analiza el contexto del campo de estudio con un análisis del marco histórico y posteriormente se dedica un capítulo a la optimización multicriterio en el se recogen modelos conocidos, junto con aportaciones originales de este trabajo. En el tercer capítulo, dedicado a la inteligencia artificial, se presentan los fundamentos del aprendizaje estadístico , las técnicas de aprendizaje automático y de aprendizaje profundo necesarias para las aportaciones en la segunda parte. La segunda parte contiene siete casos reales a los que se han aplicado las técnicas descritas. En el primer capítulo se estudian dos casos: el rendimiento académico de los estudiantes de la Universidad Industrial de Santander (Colombia) y un sistema objetivo para la asignación del premio MVP en la NBA. En el siguiente capítulo se utilizan técnicas de inteligencia artificial a la similitud musical (detección de plagios en Youtube), la predicción del precio de cierre de una empresa en el mercado bursátil de Nueva York y la clasificación automática de señales espaciales acústicas en entornos envolventes. En el último capítulo a la potencia de la inteligencia artificial se le incorporan técnicas de análisis multicriterio para detectar el fracaso escolar universitario de manera precoz (en la Universidad Industrial de Santander) y, para establecer un ranking de modelos de inteligencia artificial de se recurre a métodos multicriterio. Para acabar la memoria, a pesar de que cada capítulo contiene una conclusión parcial, en el capítulo 8 se recogen las principales conclusiones de toda la memoria y una bibliografía bastante exhaustiva de los temas tratados. Además, el trabajo concluye con tres apéndices que contienen los programas y herramientas, que a pesar de ser útiles para la comprensión de la memoria, se ha preferido poner por separado para que los capítulos resulten más fluidos.