Cuestionario

1. ¿Qué es simulación?

La simulación computacional de sistemas, o apenas simulación, consiste en la utilización de ciertas técnicas matemáticas, empleadas en computadores, las cuales permiten imitar el funcionamiento de prácticamente cualquier tipo de operación o proceso del mundo real, es decir, es el estudio del comportamiento de sistemas reales a través del ejercicio de modelos.

Existen diversas definiciones para simulación, dentro de las cuales podemos citar la de Pegden (1990) que dice “la simulación es un proceso de proyectar un modelo computacional de un sistema real y conducir experimentos con este modelo con el propósito de entender su comportamiento y evaluar estrategias para su operación”. De esta manera, podemos entender la simulación como un proceso amplio que engloba no sólo la construcción de un modelo, sino también todo un método experimental que se sigue, buscando:

• Describir el comportamiento del sistema;
• Construir teorías e hipótesis considerando las observaciones efectuadas;
• Usar el modelo para prever el comportamiento futuro, es decir, los efectos producidos por alteraciones en el sistema o por los métodos empleados en su operación.

2. Tipos de simulación

Sistema Discreto
Las variables de estado cambian con solo en puntos discretos o contables en el tiempo. Un ejemplo típico de simulación discreta ocurre en las colas donde estamos interesados en la estimación de medidas como la longitud de la línea de espera. Tales medidas solo cambian cuando el cliente entra o sale del sistema; en todos los demás momentos, no ocurre nada en el sistema desde el punto de vista de la interferencia estadística. Otra definición es que el sistema discreto es una descripción en el estado del mismo.
 

Sistema Continuo
Las variables de estado cambian en forma continua a través del tiempo. Un ejemplo típico de simulación continua es el estudio de la dinámica de la población mundial. Otra descripción es que un sistema continuo tiene la forma de ecuaciones en que los atributos del sistema cambian con el tiempo.
 

Modelo 

Se define modelo como el cuerpo de información relativa a un sistema recabado para fines de estudiarlo. Ya que al recabarlo y el propósito del estudio determina la naturaleza de la información que se reúne, no hay un modelo único de un sistema. Los distintos analistas interesados en diferentes aspectos del sistema o el mismo analista producirán distintos modelos del mismo sistema según cambie su comprensión del sistema.

3. Clasificación

ESTÁTICO

Son aquellos que no toman en cuenta, explícitamente, a la variable tiempo.

Ejemplo: costo para cantidad de camas reservadas (en un hospital)

DINÁMICO

Los modelos dinámicos son una representación de la conducta dinámica de un sistema, mientras un modelo estático involucra la aplicación de una sola ecuación, los modelos dinámicos, por otro lado, son reiterativos.

Los modelos dinámicos constantemente aplican  sus ecuaciones considerando cambios de tiempo.

DETERMINÍSTICO

En éstos ni las variables exógenas, ni las endógenas, se obtienen por medio del azar, debido a que se suponen relaciones exactas para las características de operación. Son variables con valores preestablecidos.

Es aquel en el cual se establecen las condiciones para que al ejecutar el experimento se determine el resultado.

ESTOCÁSTICO

Los valores de ésta o estas variables, se obtienen al azar. Es aquel en el cual información pasada, no permite la formulación de una regla para determinar el resultado preciso de un experimento.

DISCRETO

El estado de los cambios en los modelos sólo se dan cuando esos eventos ocurren. La llegada de órdenes, o las  partes que están siendo ensambladas, así como los clientes que llaman.

Una fábrica que ensambla partes es un buen ejemplo de un sistema de evento discreto.

Las entidades individuales (partes) son ensambladas  basadas en eventos (recibo o anticipación de órdenes).

CONTINUO

En modelos continuos, el cambio de valores se basa directamente en los cambios de tiempo. La simulación continua es análoga a un deposito en  donde el fluido que atraviesa una  cañería es constante. El volumen puede aumentar o puede disminuir, pero el flujo es continuo.

FÍSICO

Llamados así, debido a que se semejan al sistema en estudio.

Durante muchos años, los ingenieros han usado modelos de tamaño natural y han reducido y puesto a escala a los mismos para probarlos. (NASA, líneas aéreas comerciales).

ANÁLOGOS

Los modelos análogos poseen algunas propiedades similares a los objetos representados pero sin ser una réplica morfológica de los mismos.

Un ejemplo de un modelo análogo es un mapa impreso que se construye mediante un conjunto de convenciones cartográficas que conducen a un resultado final claramente distinto del objeto representado.

Mediante esta transformación se persigue hacer legibles propiedades tales como altitud, distancia, localización física de objetos geográficos, sus relaciones importancia.

SIMBÓLICOS

Los modelos simbólicos se construyen mediante reglas notablemente más abstractas  ya que esta denominación suele aplicarse a los casos en los que el objeto real se representa mediante una codificación matemática.

Un ejemplo de modelo simbólico es la representación de un edificio mediante la identificación  y codificación en una estructura geométrica de sus elementos básicos.

El modelo así construido permite la aplicación de algoritmos para, por ejemplo, la estimación de esfuerzos a los que está sometido.

4. Ventajas y desventajas

VENTAJAS:

• Es un proceso relativamente eficiente y flexible.

• Puede ser usada para analizar y sintetizar una compleja y extensa situación real, pero no puede ser empleada para solucionar un modelo de análisis cuantitativo convencional.

• En algunos casos la simulación es el único método disponible.

• Los modelos de simulación se estructuran y nos resuelve en general problemas trascendentes.

• Los directivos requieren conocer como se avanza y que opciones son atractivas; el directivo con la ayuda del computador puede obtener varias opciones de decisión.

• La simulación no interfiere en sistemas del mundo real.

• La simulación permite estudiar los efectos interactivos de los componentes individuales o variables para determinar las más importantes.

• La simulación permite la inclusión en complicaciones del mundo real.

DESVENTAJAS:

• Un buen modelo de simulación puede resultar bastante costoso; a menudo el proceso es largo y complicado para desarrollar un modelo.

• La simulación no genera soluciones óptimas a problemas de análisis cuantitativos, en técnicas como cantidad económica de pedido, programación lineal o PERT / CPM / LPU. Por ensayo y error se producen diferentes resultados en repetidas corridas en el computador.

• Los directivos generan todas las condiciones y restricciones para analizar las soluciones. El modelo de simulación no produce respuestas por si mismo.

• Cada modelo de simulación es único. Las soluciones e inferencias no son usualmente transferibles a otros problemas.

5. ¿Cuándo se usa y no se usa la simulación?

¿Cuando es apropiado simular?

• No existe una completa formulación matemática del problema (líneas de espera, problemas nuevos).
• Cuando el sistema aún no existe (aviones, carreteras).
• Es necesario desarrollar experimentos, pero su ejecución en la realidad es difícil o imposible (armas, medicamentos, campañas de marketing).
• Se requiere cambiar el periodo de observación del experimento (cambio climático, migraciones, población).
• No se puede interrumpir la operación del sistema actual (plantas eléctricas, carreteras, hospitales).

¿Cuándo no es apropiado simular?

• El desarrollo del modelo de simulación requiere mucho tiempo.
• El desarrollo del modelo es costoso comparado con sus beneficios.
• La simulación es imprecisa y no se puede medir su imprecisión. (El análisis de sensibilidad puede ayudar).

6. ¿Qué es un sistema?

Al igual que muchas palabras cuyo significado deducimos en forma intuitiva, "sistema" es difícil de definir en forma precisa. Un sistema es un conjunto de componentes interrelacionados que poseen un límite y funcionan como una unidad. Un sistema es cualquier conjunto de materiales y procesos que se comunican para realizar una serie de funciones.
Un sistema es un conjunto de procesos interconectados caracterizado por muchas vías recíprocas de causa y efecto. Claramente, cualquier conjunto de objetos que interactúan puede ser considerado un sistema. El principal atributo de un sistema es que podemos entenderlo sólo al considerarlo como un todo. Otro atributo importante de un sistema, o más estrictamente hablando, de nuestro concepto de sistema, es que se define de acuerdo con un propósito particular;



7. Tipos de sistema

Pueden ser físicos o abstractos:

Sistemas físicos o concretos: compuestos por equipos, maquinaria, objetos y cosas reales. El hardware.

Sistemas abstractos: compuestos por conceptos, planes, hipótesis e ideas. Muchas veces solo existen en el pensamiento de las personas. Es el software.
En cuanto a su naturaleza

Pueden cerrados o abiertos:

Sistemas cerrados: no presentan intercambio con el medio ambiente que los rodea, son herméticos a cualquier influencia ambiental. No reciben ningún recurso externo y nada producen que sea enviado hacia fuera. En rigor, no existen sistemas cerrados. Se da el nombre de sistema cerrado a aquellos sistemas cuyo comportamiento es determinista y programado y que opera con muy pequeño intercambio de energía y materia con el ambiente. Se aplica el término a los sistemas completamente estructurados, donde los elementos y relaciones se combinan de una manera peculiar y rígida produciendo una salida invariable, como las máquinas.

Sistemas abiertos: presentan intercambio con el ambiente, a través de entradas y salidas. Intercambian energía y materia con el ambiente. Son adaptativos para sobrevivir. Su estructura es óptima cuando el conjunto de elementos del sistema se organiza, aproximándose a una operación adaptativa.

8. ¿Qué es un proceso?

En lo que respecta a la informática, se denomina proceso al conjunto de operaciones lógicas y aritméticas llevadas a cabo por los ordenadores con el fin de poder gestionar datos y obtener los resultados deseados.

Un ejemplo de este tipo es el llamado multi-threading, que consiste en que existen muchos procesos distintos trabajando conjuntamente para un solo objetivo. Esto ocurre en el caso de los videojuegos donde funcionan a la misma vez un proceso para la música, otro para los dibujos y otro para la inteligencia del juego.

9. Relación entre simulación, sistema y proceso.

En la actualidad la Simulación se emplea como una herramienta en el proceso de toma de decisiones y como un medio para comprender la realidad y asumir su complejidad, sin necesidad de interactuar con el sistema real y, al igual que la mayoría de los métodos de análisis, implica sistemas y sus modelos.

Uno de los objetivos de la simulación es realizar ensayos de cambios en el sistema probándolos en el modelo con el fin de elegir la mejor alternativa y así, enfrentar mejor a una realidad que varía día a día.

En la actualidad la Simulación se emplea como una herramienta en el proceso de toma de decisiones y como un medio para comprender la realidad y asumir su complejidad, sin necesidad de interactuar con el sistema real y, al igual que la mayoría de los métodos de análisis, implica sistemas y sus modelos. https://www.milenio.com/opinion/varios-autores/universidad-politecnica-de-tulancingo/la-simulacion-como-herramienta-de-analisis-de-procesos