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7/25/2019 simulacion-130306001221-phpapp01.pptx

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SimulacinAnalizar, modelar, desarrollar y experimentarsistemas productivos y de servicios, reales ohipotticos, a travs de la simulacin de eventos

discretos, con el fin de conocerlos con claridad omejorar su funcionamiento, aplicando herramientas

matemticas


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Cuando alguien tiene la responsabilidad de conducir unsistema dado, debe tomar continuamente decisiones acerca de lasacciones ue ejecutar sobre el sistema! "stas decisiones deben sertales ue la conducta resultante del sistema satisfaga de la mejormanera posible los objetivos planteados!

#ara poder decidir correctamente es necesario saber cmo

responder el sistema ante una determinada accin! "sto podr$a hacerse por experimentacin con el sistema

mismo% pero factores de costos, seguridad y otros hacen ue estaopcin generalmente no sea viable! A fin de superar estosinconvenientes, se reemplaza el sistema real por otrosistema que en la mayora de los casos es una versin

simplificada. "ste &ltimo sistema es el modelo a utilizar parallevar a cabo las experiencias necesarias sin los inconvenientesplanteados anteriormente!


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Simulacin Simulacin es una tcnica numrica para

conducir experimentos en una computadora

digital o no . Estos experimentos comprendenciertos tipos de relaciones matemticas ylgicas, las cuales son necesarias paradescribir el comportamiento y la estructura

de sistemas compleos del mundo real atravs de largos periodos de tiempo.

!"omas #. !aylor


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Simulacin Simulacin es el proceso de dise$ar y

desarrollar un modelo computarizado deun sistema o proceso y conducirexperimentos con este modelo con elpropsito de entender el comportamiento

del sistema o evaluar varias estrategiascon las cuales se puede operar el sistema.

%obert E. S"annon


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Importancia de la simulacin

%ecientes avances en las metodologas desimulacin y la gran disponibilidad desoft&are que actualmente existe en elmercado, "an "ec"o que la tcnica desimulacin sea una de las "erramientas

mas ampliamente usadas en el anlisis desistemas.


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Ventajas de un diseo de simulacin

' travs de un estudio de simulacin, sepuede estudiar el efecto de cambios internos y

externos del sistema, al "acer alteraciones enel modelo del sistema y observando los efectosde esas alteraciones en el comportamiento delsistema.

(na observacin detallada del sistema que seesta simulando puede conducir a un meorentendimiento del sistema y por consiguiente asugerir estrategias que meoren la operacin y

eficiencia del sistema.


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Simulacin )a tcnica de simulacin puede ser

utilizada para experimentar con nuevassituaciones, sobre las cuales tiene poca oninguna informacin. ' travs de estaexperimentacin se puede anticipar

meor a posibles resultados no previstos.


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*uando es conveniente la simulacion .+

o existe una formulacin matemtica analticamente resoluble! 'uchos sistemasreales no pueden ser modelados matemticamente con las herramientas actualmentedisponibles, por ejemplo la conducta de un cliente de un banco!

Existe una formulacin matemtica, pero es difcil obtener una solucinanaltica! (os modelos matemticos utilizados para modelar un reactor nuclear o unaplanta qumica son imposibles de resolver en forma anal$tica sin realizar seriassimplificaciones!

o existe el sistema real! Es problema del aquel que tiene que dise$ar un sistemanuevo! "l dise)o del sistema mejorar notablemente si se cuenta con un modelo adecuadopara realizar experimentos!

)os experimentos son imposibles debido a impedimentos econmicos, deseguridad, de calidad o ticos! "n este caso el sistema real esta disponible para realizarexperimentos, pero la dificultad de los mismos hace ue se descarte esta opcin! *n ejemplode esto es la imposibilidad de provocar fallas en un avin real para evaluar la conducta del

piloto, tampoco se puede variar el valor de un impuesto a para evaluar la reaccin delmercado!

El sistema evoluciona muy lentamente o muy rpidamente! *n ejemplo de dinmicalenta es el problema de los cientficos que estudian la evolucin del clima! "llos debenpredecir la conducta futura del clima dadas las condiciones actuales, no pueden esperar aque un tornado arrase una ciudad para luego dar el mensae de alerta ! #or elcontrario, existen fenmenos muy rpidosue deben ser simulados para poder observarlos

en detalles, por ejemplo una explosin!


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1.2 Conceptos bsicos de simulacin

-odelacin"s auello ue sirve para representar o describirotra cosa es decir crea prototipos+- dise)o., elmodelo puede tener una forma semejante o sertotalmente distinto del objeto real!


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-odelo/e puede definir como una representacinsimplificada de un sistema real, un proceso ouna teor$a, con el ue se pretende aumentar sucomprensin hacer predicciones y posiblemente

ayudar a controlar el sistema!


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Existen formas de modelos/0cnico/0ersin a escala del objeto real y consus propiedades mas o menos relevantes!

'nalgico/'odelo con apariencia f$sica distintoal original, pero con comportamientorepresentativo!

'naltico/1elaciones matemticas o lgicas uerepresentan leyes f$sicas ue se cree gobiernan elcomportamiento de la situacin bajo

investigacin!


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Su utilidad puede tener las siguientesmatrices/

Ayuda para aclarar el pensamiento acerca de unrea de inters!

Como una ilustracin de concepto!

Como una ayuda para definir estructura y lgica Como un prerreuisito al dise)o!


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(a actividad de dise)ar esta interesada en definircomo lograr un determinado propsito! /inembargo, previamente al dise)o esta la etapa dedecidir ue se va a dise)ar! (a modelacinconceptual es necesaria en esta etapa!


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1.3 Metodologa de la simulacin

2efinicin del sistema

#ara tener una definicin exacta del sistema uese desea simular, es necesario hacerprimeramente un anlisis preliminar de este, conel fin de determinar la interaccin con otrossistemas, las restricciones del sistema, lasvariables ue interact&an dentro del sistema y susinterrelaciones, las medidas de efectividad ue sevan a utilizar para definir y estudiar el sistema y

los resultados ue se exprean obtener del estudio


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3ormulacin del modelo

*na vez definidos con exactitud los resultadosue se esperan obtener del estudio, se define yconstruye el modelo con el cual se obtendrn losresultados deseados! "n la formulacin del

modelo es necesario definir todas las variablesue forman parte de el, sus relaciones lgicas ylos diagramas de flujo ue describan en formacompleta el modelo!


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Coleccin de datos

"s importante ue se definan con claridad yexactitud los datos ue el modelo va a reuerirpara producir los resultados deseados!


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4mplementacin del modelo con la computadora

Con el modelo definido, el siguiente paso esdecidir si se utiliza alg&n lenguaje como elfortran, lisp, etc!!!, o se utiliza alg&n pauetecomo 0ensim, /tella e i5hin6, 7#//, /imula,

/imscript, 1oc68ell Arena, etc!!!, paraprocesarlo en la computadora y obtener losresultados deseados!


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1.3 Metodologa de la simulacin0alidacin

A travs de esta etapa es posible detallar deficiencias en la

formulacin del modelo o en los datos alimentados al modelo!(as formas mas comunes de validar un modelo son9

! (a opinin de expertos sobre los resultados de la simulacin!

:! (a exactitud con ue se predicen datos histricos!

;! (a exactitud en la prediccin del futuro!

=! (a aceptacin y confianza en el modelo de la persona ue haruso de los resultados ue arroje el experimento de simulacin!


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"xperimentacin

/e realiza despus de ue el modelo haya sidovalidado, consiste en generar los datos deseadosy en realizar un anlisis de sensibilidad de los$ndices reueridos


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4nterpretacin

/e interpretan los resultados ue arroja lasimulacin y con base a esto se toma unadecisin! "s obvio ue los resultados ue seobtienen de un estudio de simulacin ayuda a

soportar decisiones del tipo semi>estructurado


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2ocumentacin

2os tipos de documentacin son reueridos parahacer un mejor uso del modelo de simulacin! (aprimera se refiere a la documentacin del tipotcnico y la segunda se refiere al manual del

usuario, con el cual se facilita la interaccin y eluso del modelo desarrollado!


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1.5 Estructura y etapas de estudio desimulacin 1E200*03 1E) S0S!E-'/#ara tener una definicin exacta del

sistema ue se desea simular, es necesario hacer primeramente unanlisis preliminar del mismo, con el fin de determinar la iteracin delsistema con otros sistemas, las restricciones del sistema ,las variablesue interact&an dentro del sistema y sus interrelaciones, las medidasde efectividad ue se van a utilizar para definir y estudiar el sistema ylos resultados ue se esperan obtener del estudio!

24%-()'*03 1E) -41E)4/ *na vez ue estn definidos con

exactitud los resultados ue se desean obtener del estudio el siguientepaso es definir y construir el modelo con el cual se obtendrn losresultados deseados! Au$ es necesario definir las variables ueforman parte de el modelo, sus relaciones lgicas y los diagramas deflujo ue describan en forma completa al modelo!


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1.5 Estructura y etapas de estudio desimulacin *4)E**03 1E 1'!4S/ "s posible ue la facilidad de

obtencin de algunos datos o la dificultad de conseguir

otros, pueda influenciar el desarrollo y formulacin delmodelo! #or ello es importante ue se defina con claridad yexactitud los datos ue el modelo va a reuerir paraproducir los resultados deseados!

0-5)E-E!'*03 1E) -41E)4 E )'*4-5(!'14%'/Au$ se define cual es el lenguaje uese va a utilizar algunos de estos pueden ser de propsitogeneral como9 0isual basic, ?ava, 2elphi o se pueden usarunos pauetes como9 7@//,/4'*(A, #1'2"(!


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1.5 Estructura y etapas de estudio desimulacin

6')01'*039 A travs de esta etapa es posible detallardefiniciones en la formulacin del modelo o en los datos

alimentados al modelo! (as formas mas comunes devalidar un modelo son9

a.pinin de expertos

b.(a exactitud con la ue se predicen los datos

c."xactitud de la prediccin del futuro d.Comprobacin de la falla del modelo de simulacin al

utilizar datos ue hacen fallar al sistema!

e. Aceptacin y confianza en el modelo de la persona uelo usara!


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E75E%0-E!'*03/(a experimentacincon el modelo se realizara despus de ue este

ha sido validado! (a experimentacin consiste engenerar los datos deseados y en realizar anlisisde sensibilidad de los $ndices reueridos!

0!E%5%E!'*03/A ue se interpretan losresultados ue arroja la simulacin y en base aesto se toma una decisin!


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14*(-E!'*03/"xisten dos tipos dedocumentacin ue son reueridos para hacer

un mejor uso del modelo de simulacin!B 1ocumentacin !cnica/"s la documentacin

ue con el departamento de procesamiento dedatos debe tener del modelo!

B -anual del (suario9 "s la documentacin uefacilita la interpretacin y el uso del modelodesarrollado a travs de una terminal decomputadora


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1.6 Etapas de un proyectos de simulacin

31'*(AC4 2"( #1@("'A!

tro importante aspecto abordado en la investigacin

es la identificacin y estudio de las tcnicas deintegracin para la formulacin de las tareasdocentes! /in pretender profundizar en lascomplejidades ue encierra una investigacin

pedaggica sobre el tema, a continuacin se describenmuy brevemente algunas tcnicas utilizadas para laformulacin de problemas u$micos de integracinestructural, ue son los ms importantes9


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!>'odelacin! 3ijado el objetivo ue se persigue en lacreacin de un problema, inmediatamente se activan

los componentes intelectuales bsicos9 sensaciones,percepciones, memoria, pensamiento e imaginacin!Con ellos se comienzan a dibujar en el cerebro nuevasideas en forma de imgenes, con la necesidad de ser

exteriorizadas mediante la construccin de modelosgrficos, es por ello ue los elementos estructuralesdel problema son plasmados en el papel antes de suredaccin en el formato final!


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(a tcnica de modelacin es un recurso asociativo de granvalor en la fluidez de los procesos lgicos de anlisis y

s$ntesis del pensamiento ue se desarrollan en el acto decreacin! "s el reflejo grfico en el papel de las asociacionesue van conformndose como estructuras cognitivas, y losdibujos, esuemas, trazos, etc ue inicialmente vieneapareciendo de forma aislada y sucesiva, luego se integran

en forma de sistema para la formulacin final del problema!"sta tcnica constituye un buen instrumento en manos delformulador porue facilita la asociacin de ideas, ayuda aagrupar los elementos estructurales del problema y facilita laredaccin en forma coherente!


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(a construccin de los diagramas de "uler paraestudiar las distintas relaciones ue se

establecen entre los conocimientos, es unaactividad ue ayuda a desarrollar la habilidad demodelacin! "stos diagramas tambin sonutilizados en la metodolog$a como situacininicial para la construccin de tareas uerespondan a determinadas caracter$sticas!


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:!>5anteo>error! Consiste en un proceso continuo deadecuacin y ajuste por b&sueda y prueba de los datos

yDo las incgnitas seg&n las condiciones del problema,hasta encontrar las ms adecuadas! (a b&sueda puedeser de tipo inteligente o arbitrario, y en ocasiones esutilizada para modificar las condiciones y con ella

reordenar los elementos estructurales! /e evidencia suutilizacin en el gran n&mero de operaciones de clculoue son realizadas, as$ como en tachaduras y borronesue generalmente aparecen sobre el papel delformulador


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;!Asociacin por analog$a! "n esta tcnica se hace uso de lareproduccin en una primera fase! Consiste en establecer

nuevos nexos entre datos e incgnitas siguiendo formatos ytextos guardados en la memoria para obtener otras pormedio de la innovacin! "s evidente ue sobre las ideasiniciales, posteriormente se introducen modificaciones,ue consisten en relacionar los datos de otra forma,

introducir nuevas condiciones o cambiar la forma deredactar las preguntas, para obtener al final un problemaderivado, ue si bien no se caracteriza por su originalidad,s$ constituye una nueva tarea!


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"stas tres primeras tcnicas son tipificadas comocomplementarias en el acto de creacin de las tareas

docentes, porue act&an de forma combinada y msbien son instrumentos de ayuda, seg&n la situacininicial ue se tome como punto de partida!

tras, como la siguiente, son denominadas bsicas

por su gran influencia y jeraru$a en la formulacin,sin embargo, tanto las complementarias como las

bsicas se utilizan de forma combinada en laprctica!


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4ntegracin por inclusin! "s una tcnica muysencilla, cuyo procedimiento es aseuible a

cualesuier sujeto! Consiste en elaborarla deforma tal ue las incgnitas de los diferentesincisos mantengan una dependencia sucesiva enforma de cadena, como el ejemplo de la pgina;E, donde fueron caracterizados los sistemassemiabiertos, para luego eliminar los iniciales ysolo dejar la incgnita final!


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=!>1eformulacin! Consiste en reconstruir laestructura gramatical y de sistema mediante

procesos de innovacin! /e diferencia de laanalog$a por la profundidad de los cambiosintroducidos, puesto ue se parte de un ejemploconcreto ue debe ser modificado y no derecuerdos ue pueden ser borrosos y a vecesconfusos!


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1.6 Etapas de un proyectos de simulacin F!>3usin de tareas +o contenidos. auxiliares! Como parte de las estrategias

de integracin, la fusin de tareas docentes auxiliares constituye una de lasms importantes! "s poco empleada, debido a la elevada complejidad ue

implica el establecimiento de relaciones m&ltiples entre datos e incgnitasue proceden de ejemplos diferentes, aunue tambin pueden serintegrados diversos contenidos previamente seleccionados, ue guardenuna relacin directa o indirecta! Consiste en fusionar dos o ms contenidos+ue pueden o no proceder de otras tareas., mediante los mecanismos de laintegracin externa o interna, para obtener otra con un mayor nivel decomplejidad! #ara poner en prctica las tcnicas analizadas, es necesarioaclarar ue casi nunca se emplean de forma aislada, ms bien en formaasociada como conjunto, por ejemplo cuando se selecciona lareformulacin, ella va acompa)ada de otras complementarias como lamodelacin y el tanteo>error, entre otras!


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1.6 Etapas de un proyectos de simulacinAdems, en su conjunto, los fundamentos tericos estudiados sobre los

distintos tipos de tareas integradoras y las tcnicas necesitan para suimplementacin del siguiente conjunto de reuisitos9

!>#artir del anlisis de los objetivos de los programas, siguiendo unenfoue sistmico en su derivacin gradual, desde los ms generales dela ense)anza hasta la clase!

:!>#roporcionar en las tareas relaciones ricas entre los nuevosconocimientos y los esuemas existentes, donde estn presentes todos

los niveles de integracin de los conocimientos y las habilidades, hastallegar al nivel interdisciplinario!

;!>2esarrollar una adecuada variedad, concebida la variedad no slo entrminos de enfoue ue propicien reflexin, estimulen el debate ypermitan crear motivos cognoscitivos, sino tambin en relacin con lasfunciones, habilidades, niveles de asimilacin y complejidad, entre otros


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1.6 Etapas de un proyectos de simulacin #resentar la informacin tanto en trminos positivos y familiares

como con complejidad lgico lingG$stica, ir desde la simple descripcindel lenguaje simblico hasta la exigencia de complicadas

transformaciones, como por ejemplo negaciones o varias premisas condiferentes enlaces lgicos, textos complejos a interpretar oinformaciones no utilizables, entre otras!

=!>1edactar las tareas de forma tal ue expresen siempre ms de unafuncin! Adems de la funcin cognoscitiva, incorporar situaciones

nuevas, con diferentes niveles de complejidad, tanto de la vida diaria, laorientacin profesional o el cuidado del medio ambiente, como de laactualidad pol$tico> ideolgica del pa$s!

F!>"stablecer un adecuado euilibrio entre los problemas ue sernformulado, dejando un espacio a los problemas experimentales ycualitativos, ue son insuficientes en los textos de la ense)anza media!


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1.7 Elementos bsicos de un simulador deeventos discretos

(a simulacin por computadora ha tenido undesarrollo simultneo con la vertiginosa

evolucin de los computadores desde la segundaguerra mundial! Con ella se pretende resolver ocomprender una amplia gama de problemas,desde la biolog$a hasta ciencias sociales, donde nose cuenta con una solucin anal$tica! Acontinuacin se nombrar las principales

vertientes de la simulacin por computadora ysus usos ms comunes!


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I. Simulacin contnua:

"s auella en donde las variables de estado cambian de

forma continua! #ara ello se desarrolla una solucinnumrica de ecuaciones diferenciales simultneas!#eridicamente, el programa de simulacin resuelvetodas las ecuaciones y usa los resultados para cambiar

el valor de las variables de estado de la simulacinHI!Algunas reas en donde se usa esta tcnica son9ecolog$a, procesos u$micos, comportamientos sociales,anlisis de comportamiento del consumidor, desarrolloorganizacional, problemas matemticos y f$sicos!


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1.7 Elementos bsicos de un simulador deeventos discretos II. Simulacin de eventos discretos:

"n este tipo de simulacin se generan y administran eventos en el

tiempo por medio de una cola de eventos ordenada seg&n eltiempo de simulacin en ue deben ocurrir y de esta forma elsimulador lee de la cola y dispara nuevos eventos! "ntre otros unevento puede ser9 la llegada de un cliente, la llegada de uncamin, el inicio del proceso de una pieza, la finalizacin de unproceso de fabricacin! "sta modalidad de simulacin se usat$picamente en el dise)o de la mayor$a de eslabones de la cadenade suministro tales como9 l$neas de produccin, plantas deprocesamiento, bodegas de materia prima, bodegas de productoterminado, puntos de atencin a clientes, hospitales, centros deatencin mdica!


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1.7 Elementos bsicos de un simulador deeventos discretos *na variacin importante de la simulacin de eventos discretos es la

simulacin de agentesH:I, en ella las entidades +tales como molculas,clulas, rboles o consumidores. son representados directamente +en

vez de representarse a travs de sus densidades o cantidades., estosagentes poseen estados internos y conjuntos de comportamientos oreglas sencillas individuales ue definen como son actualizados estosestados entre los diferentes puntos en el tiempo, definiendo as$ elcomportamiento del conjunto de los agentes! *n ejemplo t$pico para

este tipo de simulacin es el de peatones en un evento de evacuacin,para ue dado unas reglas generales del comportamiento demovimiento de cada individuo se logre simular y determinar eltiempo de evacuacin de todo el grupo de peatones dado un n&merode salidas en una locacin determinada


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1.7 Elementos bsicos de un simulador deeventos discretos 5or qu simulacin de eventos discretos I. Facilidad de modelamiento:

"n general la simulacin de eventos discretos permite modelar situaciones de

alto nivel de complejidad con funciones relativamente sencillas, de estaforma es posible construir modelos ue representen la realidad en el nivel dedetalle deseado, por ejemplo el dise)o de un modelo de un centro dedistribucin con recibo, almacenamiento, pic6ing de estibas, zona de fastpic6ing, alistamiento y despacho!

II. Estadsticas e indicadores:

2ada la estructura de la simulacin de eventos discretos es posible obtenertodo tipo de estad$sticas e indicadores relevantes a la operacin modelada,inclusive se puede obtener informacin ue muchas veces en los sistemasreales ser$a inimaginable tener, como por ejemplo9 diagramas de gantt de laspiezas en proceso, utilizacin de los recursos humanos, diagrama de gantt delos recursos utilizados, tiempos de ciclo de piezas en proceso.!


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I. Soporte a la entrada de datos probabilsticos

"n la etapa de calibracin del modelo se deben

definir el comportamiento aleatorio ue mejorrepresentan los datos del sistema, este trabajopuede ser en extremo tedioso si no se cuenta conuna herramienta de soporte!


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I. Administrador de escenarios

"n la corrida de escenarios, en muchos casos, es

probable ue se uiera realizar comparacin devarios escenarios en donde el cambio sea elaumento o disminucin de una variableespec$fica, en este trabajo, una herramienta deadministrador de escenarios puede facilitarleconsiderablemente el trabajo!
http://vaticgroup.com/wp-content/uploads/2012/10/11.jpg


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II. Salidas, resultados y grficas

"n general los simuladores le permiten

desarrollar clculos para obtener diferentesestad$sticas, sin embargo si su pauete desimulacin le ofrece estad$sticas y grficospodr$a ahorrarse largas horas de trabajo!
http://vaticgroup.com.previewdns.com/wp-content/uploads/2012/10/dibujo2031.jpg

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