Sistemas En La Simulacion

DEFINICIÓN DE SISTEMA EN SIMULACIÓN

La planeación e implementación de proyectos complejos en los negocios, industrias y gobierno requieren de grandes inversiones, razón por la que es indispensable realizar estudios preliminares para asegurar su conveniencia de acuerdo a su eficiencia y ejecución económica para proyectos de cualquier tamaño. Una técnica para ejecutar estudios piloto, con resultados rápidos y a un costo relativamente bajo, está basado en la modelación y se conoce como simulación. El proceso de elaboración del modelo involucra un grado de abstracción y no necesariamente es una réplica de la realidad; consiste en una descripción que puede ser física, verbal o abstracta en forma, junto con las reglas de operación. Más aún debido a que el modelo es dinámico, su respuesta a diferentes entradas puede ser usada para estudiar el comportamiento del sistema del cual fue desarrollado.

La simulación de sistemas ofrece un método para analizar el comportamiento de un sistema. Aunque los sistemas varían en sus características y complejidades, la síntesis de la formación de modelos, la ciencia de la computación, y las técnicas estadísticas que representa este tipo de simulación constituye un conjunto útil de métodos para aprender sobre estas características y complejidades e imponerles una estructura. Para comprender las características técnicas de este enfoque y aplicarlas a un problema real, es necesario familiarizarse con los conceptos que describen un sistema y un modelo.

SIMULACIÓN DE SISTEMAS.

La simulación es la imitación de la operación de un proceso o sistema real a lo largo del tiempo. El desempeño del sistema real se imita usando distribuciones de probabilidad para generar aleatoriamente los distintos eventos que ocurren en el sistema. Por ello, un modelo de simulación sintetiza el sistema, mediante la construcción de cada uno de sus componentes y evento por evento para hacer una abstracción de la realidad que se aproxime lo más posible a ella. Después el modelo corre el sistema simulado para obtener observaciones estadísticas del desempeño del sistema como resultado de los diferentes eventos generados aleatoriamente. Como las corridas de simulación por lo general requieren la generación y el procesado de una gran cantidad de datos es inevitable que estos experimentos estadísticos simulados se ejecuten en una computadora. Con estas precisiones ya se pueden comprender con mayor claridad algunas definiciones que fueron enunciadas por pioneros expertos de la simulación de sistemas.

Robert E. Shannon define la simulación como: “simulación es el proceso de diseñar y desarrollar un modelo computarizado de un sistema o proceso y conducir experimentos con este modelo con el propósito de entender el comportamiento del sistema o evaluar varias estrategias con las cuales se puede operar el sistema”.

En sentido más estricto H. Maisel y G. Gnugnoli definen la simulación como: “una técnica numérica para realizar experimentos en una computadora digital. Estos experimentos involucran ciertos tipos de modelos matemáticos y lógicos que describen el comportamiento de sistemas de negocios, económicos, sociales, biológicos, físicos o químicos a través de largos períodos de tiempo”.

Thomas H. Naylor et al la define como: “una técnica numérica para conducir experimentos en una computadora digital. Estos experimentos comprenden ciertos tipos de relaciones matemáticas y lógicas, las cuales son necesarias para describir el comportamiento y la estructura de sistemas complejos del mundo real a través de largos períodos de tiempo”.

Dado un modelo matemático de un sistema, en ocasiones es posible obtener información de él a través de métodos analíticos, más si ello no es posible, es menester emplear métodos de cómputo numéricos en la resolución de las ecuaciones. Se dispone de una enorme variedad de estos métodos, para solucionar las ecuaciones de modelos matemáticos.

En el caso de los modelos matemáticos dinámicos, se ha conseguido identificar una técnica específica, denominada simulación de sistemas, en la cual se resuelven simultáneamente todas las ecuaciones del modelo con valores que crecen continuamente en el tiempo.

En consecuencia, La simulación de sistema se puede definir como la técnica de resolución de problemas siguiendo los cambios en el tiempo de un modelo de sistema dinámico.

Como la técnica de simulación no busca la resolución analítica de las ecuaciones de un modelo, generalmente un modelo matemático construido con propósitos de simulación es de diferente naturaleza a otro diseñado para técnicas analíticas, ya que este caso se requiere tener presente las restricciones impuestas por la técnica analítica, además de hacer variadas suposiciones generales que satisfagan las restricciones.

En cambio, es posible construir un modelo de simulación con más libertad. Formando una serie de componentes que correspondan a los diagramas de bloque. Cada componente se puede describir matemáticamente en forma directa y natural, sin otorgar demasiada consideración a la complejidad de manejar varios de estos componentes. Pero, es necesario organizar y configurar las ecuaciones de modo tal, para que se pueda emplear un procedimiento rutinario en su resolución simultánea.

En sistemas continuos, donde el interés principal se enfoca en los cambios suaves, se emplean en su descripción conjuntos de ecuaciones diferenciales. Cuando las simulaciones están basadas en estos modelos, se conocen como simulaciones continuas.

En sistemas discretos, el énfasis está puesto en los eventos o actividades, las ecuaciones son en esencia ecuaciones lógicas que expresan las condiciones para la ocurrencia de un evento. La simulación consiste en seguir los cambios en el estado del sistema resultantes de la sucesión de eventos. En este caso, se conocen como simulación discreta, la simulación se realiza decidiendo una secuencia de eventos y avanzando el tiempo al evento siguiente más inminente.

TIPOS DE SIMULACIÓN

De acuerdo a la naturaleza del modelo empleado, la simulación puede ser por (Fishman, 1978):

• Identidad: Es cuando el modelo es una réplica exacta del sistema en estudio. Es la que utilizan las empresas automotrices cuando realizan ensayos de choques de automóviles utilizando unidades reales.

• Cuasi-identidad: Se utiliza una versión ligeramente simplificada del sistema real. Por ejemplo, los entrenamientos militares que incluyen movilización de equipos y tropas pero no se lleva a cabo una batalla real.

• Laboratorio: Se utilizan modelos bajo las condiciones controladas de un laboratorio.

Se pueden distinguir dos tipos de

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