Modelación y Simulación

Modelo

La  simulación de  sistemas implica la construcción de  modelos. El objetivo es averiguar que pasaría en el sistema si acontecieran determinadas hipótesis.
Desde muy antiguo la humanidad ha intentado adivinar el futuro. Ha querido conocer qué va a pasar cuando suceda un determinado hecho histórico. La simulación ofrece, sobre bases ciertas, esa predicción del futuro, condicionada a supuestos previos.
Para ello se construyen los modelos, normalmente una simplificación de la realidad. Surgen de un análisis de todas las variables intervinientes en el sistema y de las relaciones que se descubren existen entre ellas.

A medida que avanza el estudio del sistema se incrementa el entendimiento que el analista tiene del modelo y ayuda a crear modelos más cercanos a la realidad.
En el modelo se estudian los hechos salientes del sistema o proyecto. Se hace una abstracción de la realidad, representándose el sistema/proyecto, en un modelo.
El modelo que se construye debe tener en cuenta todos los detalles que interesan en el estudio para que realmente represente al sistema real (Modelo válido). Por razones de simplicidad deben eliminarse aquellos detalles que no interesan y que lo complicarían innecesariamente.
Se requiere pues, que el modelo sea una fiel representación del sistema real. No obstante, el modelo no tiene porqué ser una réplica de aquél. Consiste en una descripción del sistema, junto con un conjunto de reglas que lo gobiernan.

Fases que comprende todo estudio que utiliza la simulación

1) Definición del sistema con el máximo de detalle

Ejemplos: tiempos en cola, longitudes de las colas que se forman en los distintos sectores, tiempo que está cada cliente en el sistema, promedios, desviaciones standard, etc.  

2) Elección del método para realizar el estudio

• Búsqueda de la herramienta analítica de resolución.
• Adopción de la misma en caso de encontrarla. 
• Utilización de la simulación como última alternativa.

3) Variables a incluir en el modelo

4) Recolección y análisis de los datos del sistema

Definidas las variables intervinientes en el sistema es habitual que existan muchas variables estocásticas.

El tiempo empleado validando los datos de entrada está totalmente justificado y es absolutamente necesario para construir un modelo válido sobre el cual se puedan sacar conclusiones aplicables al sistema real.

5) Definición de la estructura del modelo 

Se debe diseñar el modelo de manera que los cambios en su estructura estén en
cierto modo previstos.

6) Programación del modelo

7) Validación del modelo

Aunque imposible de demostrar rigurosamente se trata de verificar al modelo con una serie de situaciones conocidas como para tener un alto grado de confiabilidad.

8) Análisis y crítica de los resultados

Paso previo a la entrega de resultados al usuario se debe:
• Verificar que los  resultados obtenidos sean realmente  suficientes para tomar una correcta decisión.
• Hacer una buena  compactación en la presentación de los mismos procurando que sean perfectamente comprensibles para el usuario.
• Recordar que un exceso de información ocasiona casi los mismos inconvenientes que la  falta de información, ya que el usuario en ambos casos no puede acceder a los resultados que necesita como apoyo a la toma de decisiones (en un caso porque no sabe como accederlos, en el otro porque no los tiene).
• Estudiar la factibilidad, y, en caso afirmativo, proponer una alternativa que signifique un cambio estructural del sistema y por ende del modelo la que se considera digna de tener en cuenta antes de tomar una decisión definitiva.

Referencia: http://materias.fi.uba.ar/7526/docs/teoria.pdf

Facultad de ingeniería de la Universidad de Buenos Aires

Objetivo: obtención del programa de computadora que representa el modelo. Se debe elegir el lenguaje con que se construirá el modelo.  Una vez elegido, se lo utiliza para construir el modelo, que debe representar fielmente todo lo que ha sido relevado del sistema. Se definen:
• Las entidades permanentes y sus atributos, es decir, los recursos con que se cuenta en el sistema y cuantitativamente cómo es su comportamiento.
• Las  entidades transitorias que circulan por el modelo tienen definida probabilísticamente su ruta por el sistema y los tiempos de utilización de los recursos.
• Los  eventos que provocan los cambios de estado, modificando los atributos de las entidades. ¿Qué variables, parámetros se incluyen? ¿Cuáles se desprecian por su irrelevancia?.
La elección no es sencilla.Se debe evitar comenzar a trabajar en la construcción del modelo con un sistema superficial, mal concebido. ¡Se perderán horas hombre y de computadora en tareas inútiles!.
Deben tenerse en cuenta las condiciones iniciales del sistema y sus condiciones de régimen. Interesa estudiarlo ya en régimen y no inicialmente cuando los recursos están desocupados y favorecen el movimiento de los elementos por el sistema. El modelo debe considerar qué resultados estadísticos interesan obtenerse para evaluar correctamente al sistema en estudio.