1.1 DEFINICIONES E IMPORTANCIA DE LA SIMULACION EN LA INGENIERIA

DEFINICIONES:

Existen diversas maneras para definir el término simulación. Sin embargo debido a que se considera a la simulación como una extensión lógica y natural de los modelos analíticos y matemáticos, inherentes a la Investigación de Operaciones, la siguiente definición es considerada como una de las más completas.

Simulación: “Es una técnica numérica para conducir experimentos en un computador digital, la cual incluye ciertos tipos de relaciones lógicas y matemáticas necesarias para describir la estructura y comportamiento de un sistema complejo del mundo real sobre un periodo de tiempo”.

Simulación es 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 periodos de tiempo. (H. Maisel y G. Gnugnoli)

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. (Robert E. Shannon)

IMPORTANCIA:

El uso de la metodología de simulación ofrece ventajas y desventajas, entre las cuales podemos mencionar las siguientes:

Ventajas:

1. La simulación hace posible estudiar y experimentar con las interacciones complejas de un sistema dado (sin importar cuál).

2. A través de la simulación podemos estudiar el efecto de cambios ambientales, organizacionales de cierta información, en la operación del sistema.

3. La observación detallada del sistema simulado nos permite tener una mejor comprensión del mismo.

4. La experiencia al diseñar un modelo de simulación para computadora es más valiosa que la simulación en sí.

5. La simulación nos permite experimentar con situaciones nuevas, para los cuales no se tiene o hay poca información.

Desventajas:

1. Los modelos de simulación para computadora son costosos y requiere tiempo para desarrollarse y validarse.
2. Se requiere gran cantidad de corridas para encontrar “soluciones óptimas”.
3. Es difícil aceptar los modelos de simulación.
4. Los modelos de simulación no son de optimización directa (son modelos de análisis).
5. Se pueden tener restricciones o limitaciones en la disponibilidad del software requerido.

La simulación es una de las herramientas más fáciles de usar en la ciencia administrativa, pero posiblemente una de las más difíciles de aplicar apropiadamente.

1.2 CONCEPTO BASICOS DE MODELACION

Modelación: Es aquello que sirve para representar o describir otra cosa, es decir crea prototipos. El modelo puede tener una forma semejante o ser totalmente distinto del objeto real.

Modelo: Un modelo se puede definir como una representación simplificada de un sistema real, un proceso o una teoría, con el que se pretende aumentar su compunción hacer predicciones y posiblemente ayudar a controlar el sistema.

Icónico: versión a escala del objeto real y con sus propiedades relevantes más o menos representadas.

Analógico: modelo con apariencia física distinta al original, pero con comportamiento representativo.

Analítico: relaciones matemáticas o lógicas que representen leyes físicas que se cree gobiernan el comportamiento de la situación bajo investigación.

1.3 METODOLOGIA DE LA SIMULACION

Una metodología de solución basada en un análisis matemático. De manera alternativa, aplicar una técnica matemática existente puede requerir supuestos adicionales que no son aplicables o realistas.
En tales casos, un enfoque alternativo sería usar una técnica de la Ciencia Informática: la simulación por computadora. Como el término indica, con esta técnica, usted diseña y construye un modelo de computadora que imita el argumento real del problema.

La Metodología de la Simulación:

El diseño y la implantación de una simulación por computadora dependen del sistema que se esté modelando y también del lenguaje o paquete de computadora específico de que se disponga. En cada simulación se realizan ciertos pasos generales.

Clasificación del sistema:

El diseño de una simulación depende de clasificar al sistema como uno de los dos tipos:

Sis  tema de eventos discretos: es un sistema cuyo estado cambia sólo en ciertos puntos en el tiempo.

Este a su vez se clasifica como uno de los siguientes dos tipos:

*Sistemas de Terminación: es aquel en el existen puntos de inicio y terminación precisos y conocidos.

*Sistemas de no Terminación: es aquel que está en curso y que carece de puntos de inicio y terminación precisos y conocidos.

*Sistemas continuos: es aquel cuyo estado cambia continuamente a cada momento en el tiempo.

Identificación de los componentes de una simulación por computadora.

Salida: es el objetivo de un estudio de simulación que tiene la forma de un valor numérico específico.

Entrada: es un valor numérico que es necesario para determinar las salidas de una simulación

Antes de diseñar los detalles de una simulación por computadora es decisivo tener una clara comprensión de los objetivos del estudio en la forma de salidas numéricas específicas.

Con las salidas identificadas, el siguiente paso es identificar las entradas. Estas entradas caen en tres categorías generales:

Condición inicial: un valor que expresa el estado del sistema al principio de una simulación.

Datos determinanticos: son valores conocidos necesarios para calcular las salidas de una simulación.

Datos probabilísticos: son magnitudes numéricas cuyos valores son inciertos pero necesarios para obtener las salidas de la simulación.

1.4 SISTEMAS, MODELOS, CONTROL

Modelos de simulación:

La experimentación puede ser un trabajo de campo o de laboratorio. El modelo de método usado para la simulación seria teórico, conceptual o sistémico.

Después de confirmar la hipótesis podemos ya diseñar un teorema. Finalmente si éste es admitido puede convertirse en una teoría o en una ley.

Modelo teórico:

El 'modelo teórico' debe contener los elementos que se precisen para la simulación. Un ejemplo con trabajo de laboratorio es un programa de estadística con ordenador que genere números aleatorios y que contenga los estadísticos de la media y sus diferentes versiones: cuadrática- aritmética-geométrica-armónica. Además debe ser capaz de determinar la normalidad en términos de probabilidad de las series generadas. La hipótesis de trabajo es que la media y sus versiones también determinan la normalidad de las series. Es un trabajo experimental de laboratorio. Si es cierta la hipótesis podemos establecer la secuencia teorema, teoría, ley. Es el modelo principal de todo una investigación científica, gracias a ello podemos definir o concluir la hipótesis, las predicciones, etc.

Modelo conceptual:

El modelo conceptual desea establecer por un cuestionario y con trabajo de campo, la importancia de la discriminación o rechazo en una colectividad y hacerlo por medio de un cuestionario en forma de una simulación con una escala de actitud. Después de ver si la población es representativa o adecuada, ahora la simulación es la aplicación del cuestionario y el modelo es el cuestionario para confirmar o rechazar la hipótesis de si existe discriminación en la población y hacia qué grupo de personas y en que cuestiones. Gran parte de las simulaciones son de este tipo con modelos conceptuales.

Modelo Sistémico:

El modelo sistémico es más pretencioso y es un trabajo de laboratorio. Se simula el sistema social en una de sus representaciones totales. El análisis de sistemas es una representación total. Un plan de desarrollo en el segmento de transportes con un modelo de ecología humana, por ejemplo. El énfasis en la teoría general de sistemas es lo adecuado en este tipo de simulaciones. Este método, que es para un sistema complejo, es sumamente abstracto, no se limita a la descripción del sistema, sino que debe incluir en la simulación las entradas y salidas de energía y procesos de homeostasis, retroalimentación.

1.5 ESTRUCTURA Y ETAPAS DE UN ESTUDIO DE SIMULACION

Se ha escrito mucho acerca de los pasos necesarios para realizar un estudio de simulación. Sin embargo, la mayoría de los autores opinaban que los pasos necesarios para llevar a
cabo un experimento de simulación son:

1.*
1.*Definición del sistema    2.*Formulación del modelo

3.*   3.*Colección de datos          4.*Implementación del modelo en la computadora

5.*   5.*Validación       6.*Experimentación     7.*Interpretación     8.*Documentación