Simulación
Simulación es reproducir artificialmente un fenómeno o las relaciones entrada-salida de un sistema.
La simulación es una herramienta esencial y disciplinaria donde en una simple corrida del programa podemos predecir cualquier comportamiento dinámico de un sistema.
La simulación puede ser aplicada en distintas áreas, como por ejemplo una predicción meteorológica, una simulación astronómica, simulación anatómica, o un simulador de vuelo.
Modelado
Modelación es alcanzar un entendimiento común de los procesos con el menor esfuerzo posible, poder realizar un análisis económico y un análisis de procesos individuales, mejorar la calidad de los procesos y optimizar la producción. Características de la modelación:
- Una representación de algo real
- Construido a cierta escala y cierto nivel de detalle
- Representativo de una foto fija del tiempo
- Construido para un propósito
Utilidad del modelo
- Ahorrar recursos
- Resultados aproximados
- Analizar el sistema
- Conocer las variables
- Entender el sistema
- Ayuda a definir estructuras lógicas
- Requisitos del diseño
Un modelo puede ser icónico, analógico o analítico.
Sistemas
Sistema es una reunión o conjunto de elementos relacionados que interactúan entre sí para lograr un fin determinado. Los elementos del sistema son:
- Corriente de entrada
- Proceso de conversión
- Corriente de salida
- Comunicación de retroalimentación como elemento de control
Enfoque sistemático es la aplicación de la teoría general de los sistemas en cualquier disciplina así como también un estudio interdisciplinario que trata de encontrar las propiedades comunes a entidades llamadas sistemas.
Etapas para realizar un estudio de simulación
- Definición del problema
- Formulación del modelo
- Colección de datos
- Implementación del modelo en la computadora
- Verificación
- Validación del sistema
- Experimentación
- Interpretación
- Documentación
Los factores a considerar en el modelo de simulación, se identificarán las variables que intervinieron en el sistema y que son de interés para nuestro modelo.
Variables Exógenas y Endógenas
Variables exógenas son variables externas al modelo, se consideran variables de entrada y se pueden dividir en dos grupos: variables controlables y variables incontrolables.
Variables endógenas son variables internas y las variables salidas del modelo.
Especificación de las restricciones de las variables de decisiones, para el caso de las variables controladas estas están limitadas o restringidas a ciertos límites.
Desarrollar una estructura preliminar del modelo, para evaluar la efectividad de un sistema se debe identificar una medida o medidas de comportamiento para juzgarlo. Si se minimiza una, la otra aumentará.
Elección de un lenguaje de programación o simulación, es de los puntos más importantes ya que con el lenguaje de simulación se pondrá a punto el modelo que se quiere simular.
Ventajas de la Simulación
- Estudiar el efecto de cambios internos y externos del sistema.
- Observación detallada del sistema que se está simulando.
- Anticipar cuellos de botella o algún otro problema que pueda surgir en el sistema.
- Experimentar con nuevas situaciones de las cuales no se tenga información.
- Entender de una manera fácil y práctica la operación del sistema.
Desventajas de la Simulación
- Falla al producir resultados exactos.
- Falla al optimizar.
- Largo tiempo de conducción.
- Su costo es muy elevado.
Entidades, Locaciones, Recursos y Procesos
Entidades son los componentes que se mueven, cambian de estado y afectan o son afectados por otras entidades, suelen representar objetos reales.
Locaciones Representan lugares físicos en el sistema en donde las entidades se envían para su proceso, almacenamiento o alguna otra actividad.
Recursos son una fuente o suministro del cual se produce un beneficio. Los recursos materiales y otros atractivos que son transformados para producir beneficios.
Proceso es el conjunto de actividades o eventos que se realizan bajo ciertas circunstancias con un fin determinado.
Variables, Llegadas y Eventos
Variables son un símbolo que representan un elemento o cosa no específica de un conjunto dado.
Llegadas son alcanzar una etapa tras haber pasado otras.
Eventos son cualquier acontecimiento, circunstancia, sucesos o caso posibles y que podría ocurrir en una circunstancia determinada.
Eventos continuos ayudan a resolver situaciones complejas, ubicando los puntos de apalancamiento más convenientes.
Eventos discretos son una herramienta de análisis que se difunde rápidamente, comprobando su utilidad para apoyar la toma de decisiones.
Status, Modelos y Tipos de Datos
Status son una condición o situación.
Modelo es una representación o abstracción de una situación u objetos reales, que muestran las relaciones y la reacción en términos de causa-efecto.
Modelo físico es una representación física de algunos objetos, ya sea en forma idealizada o en escala distinta.
Salidas son los objetos de estudio expresados mediante valores numéricos.
Entradas son los valores numéricos que permiten iniciar la simulación.
Condiciones iniciales son el estatus o el estado del sistema.
Datos determinísticos son necesarios para el cálculo de datos que producen la salida.
Datos probabilísticos valores inciertos poco necesarios.
Tipos de Modelos
Modelo estático es en el cual no se toma el tiempo dentro del proceso.
Modelo dinámico es en el cual se toma en cuenta la variación del tiempo dentro del proceso.
Modelo determinístico es un modelo donde las mismas entradas producen invariablemente las mismas salidas, no contemplándose la existencia del azar ni el principio de incertidumbre.
Modelo probabilístico es la forma que pueden tomar un conjunto de datos obtenidos de muestreos de datos con comportamiento que se supone aleatorio.
Modelo continuo es aquel que las actividades predominantes del sistema provocan cambios suaves en los atributos de las entidades del sistema.
Modelo discreto es el estado de los cambios en los modelos subsidian cuando estos eventos ocurren.
Modelo de ciclo abierto es cuando la entrada es externa al modelo e independiente.
Modelo de ciclo cerrado no hay entradas externas.