EoSimulator Event Oriented Simulator

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EoSimulator (Event Oriented Simulator)

• Sebastián Alaggia
• Departamento de Investigación Operativa
• Facultad de Ingeniería
• Universidad de la República
• Uruguay

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Programa

• Introducción a Simulaciones.
• Herramientas para el desarrollo de simulaciones.
• PascalSim.
• EoSimulator.
• Conclusiones.

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Simulación

• Es una técnica de la Investigación Operativa.
• Consiste en la construcción de un modelo
  abstracto basado en algún sistema de la vida
  real.
• Este modelo es implementado mediante un programa
  de computadora.
• La experimentación con el modelo se realiza
  mediante sucesivas ejecuciones.

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Tipos de Simulaciones

• Monte Carlo o Estadística.
• Continua.
• Discreta.

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Proceso de desarrollo de una simulación

• Definición y descripción del problema.
• Planificación.
• Formulación del modelo.
• Programación del modelo.
• Validación del modelo.
• Diseño de experimentos y plan de corridas.
• Análisis de resultados.

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Herramientas para el desarrollo de simulaciones

• Características básicas
• Modelado.
• Manejo de números aleatorios.
• Manejo estadístico de variables de salida.
• Performance.

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Herramientas para el desarrollo de simulaciones

• Características deseables
• Visualización en tiempo real.
• Manejo de corridas.
• Manejo estadístico de variables de salida.
• Reportes.
• Manejo de complejidades.

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Herramientas para el desarrollo de simulaciones

• Hay varias opciones a la hora de implementar una
  simulación
• Lenguaje multipropósito
• Bibliotecas o Lenguajes de simulación
• Aplicaciones para el desarrollo de simulaciones

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PascalSim

• Es una librería de simulación a eventos discretos
  escrita en Pascal. Soporta el enfoque de eventos,
  en 2 y 3 fases (Tocher62).
• Este paquete forma parte del material didáctico
  brindado por Simulation Modelling with Pascal
  Davies, R O'Keefe, R.
• Durante varios años ha sido utilizada por el
  Departamento de Investigación Operativa para
  dictar cursos de simulación a eventos discretos.

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Fortalezas

• Es una herramienta de fácil manejo.
• Maneja las estructuras adecuadas para agendar de
  eventos y avance del tiempo.
• Brinda un generador de números aleatorios y
  distribuciones.
• Permite visualización de la simulación en tiempo
  real, en modo texto.
• Maneja acumuladores de datos.

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Debilidades

• No está modularizado. Presenta una arquitectura
  monolítica.
• No provee de un ejecutivo de simulación. Este
  debe ser implementado por el usuario.
• Limita el uso de torrentes de números
  aleatorios.
• Rígido, difícil de extender.
• Es un paquete viejo y desactualizado (1989).

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Desafíos

• Construir una nueva librería con características
  similares a PascalSim.
• El reemplazante debe poseer las mismas fortalezas
  que PascalSim, pero carecer de sus debilidades
  más limitantes.

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EoSimulator

• Diseñado para reemplazar a PascalSim.
• Inspirado en DesmoJ y PascalSim.
• Se pondrá a prueba en la próxima edición del
  curso de Simulación a Eventos Discretos de la
  Universidad de la República.

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Principios de Diseño

• Es un framework O.O. para el desarrollo de
  simulaciones de pequeño a mediano porte.
• Está diseñado para ser extensible, y modificado
  por los propios estudiantes.
• Su arquitectura es modular, diferente al
  monolítico PascalSim, aunque conserva algunos de
  sus principios.

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Características Básicas (1)

• EoSimulator soporta el enfoque de eventos, tanto
  en 2 o 3 fases.
• EoSimulator esta implementado en C.
• Separa la noción del modelo de simulación con las
  estructuras que son necesarias para correr
  experimentos sobre el modelo.
• Soporta múltiples generadores de números
  aleatorios. Es posible agregar fácilmente varios
  generadores.

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Características Básicas (2)

• Brinda distribuciones para muestreo de variables
  aleatorias. También se pueden agregar
  distribuciones.
• No hay un número limitado de torrentes
  aleatorios.
• Provee de acumuladores de datos similares a los
  de PascalSim.
• EoSimulator no brinda salida gráfica de una
  simulación aún.

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Arquitectura
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Modulo Core

• Encapsula las clases de modelado de sistema y las
  de corridas de experimentos

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Modulo Dist

• Encapsula el manejo de números aleatorios y
  muestreo de distribuciones
• NumberGenerator.
• Distribution.
• DistManager.

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Modulo Statics

• Brinda 2 tipos de acumuladores de datos
• Histogramas de series de tiempo.
• Histogramas de tiempo ponderado.
• Son acumuladores básicos y de fácil uso,
  heredados de PascalSim.

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Modulo Utils

• Brinda las colecciones utilizadas en la librería.
• Las colecciones están implementadas utilizando
  C STL.
• Ofrece colas fifo, lifo, y de prioridad para las
  entidades. Las prioridades dependen de un
  comparador definido por el usuario.

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Conclusiones

• EoSimulator presenta un diseño moderno y
  extensible. Además ofrece funcionalidades básicas
  para el soporte de SED.
• Será probada en el curso de este año.
• En el futuro proveerá de facilidades para
  visualización gráfica.

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Referencias

• Simulation Modelling with Pascal
• Davies, R. O'Keefe, R.
• Prentice Hall, 1989.
• Simulation modelling and analysis
• Law, Averill M. Kelton, W. David.
• McGraw-Hill, 1991.
• DesmoJ
• http//www.desmoj.de/
• Mt19937
• http//www-personal.engin.umich.edu/wagnerr/Mers
  enneTwister.html

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Preguntas