Diapositiva 1

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CENTRO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE MARTINEZ DE LA
TORRE
LICENCIATURA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES EN
ADMINISTRACION
Simulación Sexto Cuatrimestre
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Presentación

• Metodología de Trabajo
• Este curso se desarrollará a través de una
  metodología dinámica donde se estimulará la
  participación tanto individual como por equipo.
• Recursos Didácticos
• Bibliografía propuesta
• Material impreso
• Pintarrón
• Computadora

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Presentación
Evaluación Asistencia 10 Exámenes 50
Proyecto 40 Exámenes 1 er Parcial 18/
05 / 11 2 do Parcial 06/ 08 / 11 Exam.
Ord. 13/ 08 / 11
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Objetivo General
Al término del Curso, el alumno Aplicará modelos
de simulación utilizando procesadores
electrónicos. Identificar la importancia de los
simuladores dentro de la administración y la
producción de las empresas.
ISC Abel Bautista García
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Contenido Programático
Unidad I Fundamentos del Modelado Unidad II
Investigación de sistemas Unidad III Translación
de modelos Unidad IV Diseño de experimentos de
simulación por computadora Unidad V Planeación
Táctica Unidad VI Validación y Análisis Unidad
VII Aspectos Administrativos
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Unidad I Fundamentos del Modelado
La idea que tenemos sobre la palabra simular es
tratar de aparentar ser o representar algo que no
es en realidad cuando hablamos de simulación,
estamos implicando que existe una realidad de la
cual obtenemos un modelo para simular su
comportamiento. Entonces, qué cosa modelamos y
simulamos? La realidad, porciones de la realidad
a las que llamaremos sistemas.
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Unidad I Fundamentos del Modelado
Sistema Grupo o conjunto de objetos unidos por
alguna forma de interacción o interdependencia.
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Unidad I Fundamentos del Modelado

• Cuando decimos que vamos a estudiar un sistema
  tenemos que definirlo, como el sistema es un
  trozo de realidad debemos definir las fronteras
  del sistema. Cómo se llama todo lo que está
  fuera de la frontera del sistema? Se llama Medio
  Ambiente. Surge así una primera forma de
  clasificar a los sistemas
• En relación con su interacción con el medio
  ambiente.
• Abierto
• Cerrado

Simulación de Sistemas
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Unidad I Fundamentos del Modelado

• Clasificación los sistemas es por la forma en
  que cambia.
• Continuos
• Discretos

Simulación de Sistemas
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Unidad I Fundamentos del Modelado

• Otra forma de clasificar a los sistemas es por
  la existencia o no de cambios azarosos o
  aleatorios dentro de los mismos
• Determinísticos
• Estocásticos

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Unidad I Fundamentos del Modelado

• Otro modo de clasificar a los sistemas es por
  su estabilidad
• Estables
• Inestable
• De estabilidad crítica

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Unidad I Fundamentos del Modelado
Modelos Representación de un conjunto de
objetos o ideas de forma diferente a la de la
entidad misma. El modelo es una "imitación"
del sistema original, como para poder imitar a
algo o a alguien es necesario conocerlo bien,
será necesario reunir información precisa
respecto del sistema original si queremos que el
modelo sea bueno.
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Unidad I Fundamentos del Modelado
Simulación Es el proceso de diseñar un modelo
de un sistema real y realizar experimentos con él
para entender el comportamiento del sistema y/o
evaluar estrategias para la operación del mismo.
Por sistema real entendemos existente o capaz de
existir.
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Unidad I Fundamentos del Modelado

• Clasificación de los modelos
• Según el punto de vista que se tome surgen
  diferentes clasificaciones
• Estático
• Ejemplo Maquetas. Plano. El cambio de lugar de
  la pared refleja un nuevo
• Dinámico
• Ejemplo túneles de viento.

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Unidad I Fundamentos del Modelado

• Otra clasificación
• Determinístico
• Ejemplo Un modelo que represente el cambio de
  temperatura del agua.
• Estocástico
• Por ejemplo Un modelo para estudiar los
  problemas de seguridad de una planta industrial
  (las reacciones de los operarios frente a la
  misma situación son impredecibles por más
  entrenados que estén)

Simulación de Sistemas
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Unidad I Fundamentos del Modelado
Otra clasificación Continuo por ejemplo la
descripción de la trayectoria de un avión en el
espacio pero se debe visualizar a aquellos
modelos en donde las propiedades que describen su
comportamiento cambian continuamente respecto al
tiempo. No es una cuestión de magnitud del cambio
sino de analizar si el cambio se produce en un
instante de tiempo o a lo largo de todo el tiempo
de estudio. Discreto Ejemplo Representación de
un sistema electrónico digital, la entrada de
personas a un negocio.
Simulación de Sistemas
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Unidad I Fundamentos del Modelado

• Otra clasificación
• Físico o Icónico Ejemplos Maquetas, planta
  piloto, avión en túnel de viento.
• Analógicos Un ejemplo sencillo es
  unarepresentación gráfica
• Matemáticos
• Analíticos
• Numéricos (computadoras)

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Unidad I Fundamentos del Modelado

• Función del modelo
• Ayuda a pensar
• Ayuda a comunicarse
• Entrenamiento e instrucción (simuladores de
  vuelo, etc.)
• Predicción (Planillas del tipo Qué pasaría
  si...?)
• Experimentación (Tanque - Sistema Eléctrico)

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Unidad I Fundamentos del Modelado

• Al definir simulación se dijo que realizábamos
  un modelo y experimentábamos con él, otro camino
  suele ser experimentar directamente sobre el
  sistema real que sería lo ideal pero que tiene
  varias desventajas serias
• Interrupción de las operaciones
• La gente suele modificar su conducta si se la
  observa.
• Dificultad para mantener las condiciones de
  operación (repetitividad)
• Gran insumo de tiempo y dinero para tomar
  muestras de igual tamaño
• Algunos tipos de alternativas no pueden
  explorarse (Por ejemplo En qué condiciones
  explota una planta industrial?)

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Unidad I Fundamentos del Modelado

• Desventajas de la simulación
• Si el sistema es muy complejo desarrollar un
  buen modelo es caro, lleva tiempo y requiere
  capacidad.
• Imprecisión El modelo usado puede serlo y no
  notarse las mediciones sobre las que se basa
  pueden estar mal hechas o pueden ser válidas sólo
  para un rango estrecho de valores. En muchos
  casos esta imprecisión no puede medirse. Hay
  algunos métodos que permiten reducir este
  problema.

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Unidad I Fundamentos del Modelado
ESTRUCTURA DE LOS MODELOS DE SIMULACIÓN Existen
dos puntos de vista diferentes para estructurar
modelos para simulación, una es más sencilla de
aplicar a sistemas continuos y la otra es más
sencilla de aplicar a sistemas discretos. De
cualquier modo, ambos tipos de estructuras son
aplicables a ambos tipos de sistemas. Con la
primera se obtienen modelos determinísticos y con
la segunda modelos discretos o estocásticos.
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Unidad I Fundamentos del Modelado

• Metodología aplicable más fácilmente a sistemas
  continuos
• La estructura del modelo está compuesta por
• Componentes Partes constituyentes del sistema.
  También llamados elementos o subsistemas.
• Variables Asociadas al concepto matemático de
  variable.
• Exógenas, de entrada o independientes son las
  que afectan al sistema, pero éste no puede
  modificarlas. Pueden modificarse arbitrariamente
  desde el medio ambiente.
• Endógenas o Dependientes Son variables del
  sistema que se modifican de acuerdo a relaciones,
  no pueden ser modificadas arbitrariamente.

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Unidad I Fundamentos del Modelado

• De estado Es el conjunto mínimo de variables
  dependientes que permiten describir el sistema en
  t Dt si se conocen sus valores más los valores
  de las independientes en t.
• De salida Es el conjunto mínimo de variables de
  estado que permiten evaluar los objetivos del
  modelo.

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Unidad I Fundamentos del Modelado
Ejemplo.- Metodología aplicable más fácilmente
a sistemas continuos Supongamos un recipiente
cerrado con agua que se está calentando, se desea
obtener un modelo que permita representar a qué
temperatura comienza a hervir.
Sistema recipiente cerrado con agua Medio
ambiente Aire, Fuego Variables independientes
el calor del fuego, la temperatura del aire la
presión atmosférica, etc. Variables dependientes
Masa de agua líquida, volumen del agua líquida,
densidad del agua líquida, temperatura del agua ,
cantidad de agua total, presión de vapor, masa de
vapor, volumen de vapor, densidad de
vapor. Variables de estado Temperatura, presión.
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Unidad I Fundamentos del Modelado
Recordando que densidad masa / volumen,
entonces para describir el sistema basta con dar
la masa y el volumen, o la densidad y la masa, o
la densidad y el volumen, no las tres. También es
cierto que en cada instante la cantidad de agua
total será igual a la cantidad de agua como vapor
más la cantidad de agua como líquido, esto es,
van dos de las tres variables. No todas las
variables dependientes son necesarias para
describir el sistema. Si el objetivo de
estudiar el sistema era saber a qué temperatura
comienza a hervir, entonces la temperatura será
necesariamente la variable de estado que elijo
como variable de salida. También podría querer
saber a qué presión ocurre este fenómeno por lo
tanto agregaré la presión de vapor como variable
de salida .
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Unidad I Fundamentos del Modelado

• Parámetros Están asociados al concepto de
  constante matemática, por lo tanto no cambian su
  valor en una corrida de simulación, pero pueden
  ser modificados por el operador de una corrida a
  otra ( ejemplo cambiar la cantidad inicial de
  agua en el recipiente u otro recipiente, etc.).
• Relaciones funcionales Muestran el
  comportamiento de variables y parámetros dentro
  de un componente o entre componentes.
• Restricciones Son las limitaciones
• Naturales Son las que físicamente no pueden
  violarse, (ejemplo si la olla está
  herméticamente cerrada, en ningún momento puede
  variar la cantidad de agua total)
• Autoimpuestas limitaciones que se imponen para
  acotar el estudio, por ejemplo la temperatura
  inicial será siempre de 30C. Incluye las
  hipótesis.
• Funciones Objetivo Objetivos y metas del modelo
  y cómo se evaluarán Implica definir para qué se
  modela y simula, y cómo se evaluarán los factores
  que intervendrán en la experiencia. Por ejemplo
  Se desea conocer la temperatura máxima solamente,
  o la evolución de la temperatura, o además en que
  tiempo se alcanza esa temperatura.
• La evaluación en la simulación se hará por
  integración, por comparación entre dos valores
  sucesivos, etc.