martes, 28 de enero de 2014

Aplicación de la Simulación por computadora



Introducción

La creciente capacidad de las computadoras y la inmensa investigación en el campo de la Ciencia de la Computación otorgan nuevas herramientas para apoyar el proceso de la toma de decisiones en diversas disciplinas.
La simulación pretende simular un proceso real a través de un entorno tridimensional e interactivo, que permita realizar un análisis completo de los factores involucrados en dicho proceso, sin necesidad de recrearlo físicamente.

 Las aplicaciones de la simulación parecen no tener límites. Actualmente se simulan los comportamientos hasta las partes más pequeñas de un mecanismo, el desarrollo de las epidemias, el sistema inmunológico humano, pero en este blog trataremos  acerca de la simulación por la computadora y sus diferentes aplicaciones la simulación es una herramienta principal de los procesos de toma de decisiones, en el manejo de empresas y el planeación de la producción.


Historia

La simulación se ha desempeñado en múltiples campos Muchos de los grandes hombres ayudaron hacer posible la simulación como: William Gosset, Arthur Guinness, John Von Neumann, Keith Tocher estos contribuyeron  al avance y aplicación  de la simulación por computadora además de  la creación de los primeros computadores, programas de simulación general cuya principal tarea era la de simular el funcionamiento de la planta de producción.


Para aquel entonces, IBM desarrolló entre 1960 y 1961 el Sistema de Simulación  General Purpose Simulation System (GPSS) se des General Purpose Simulation System (GPSS) diseño para crear la simulación de tele_procesos por ejemplo: Control de tráfico urbano, gestión de llamadas telefónicas reservas de boletos de avión etc...

Simulación
El proceso de simular consiste en diseñar un modelo de un sistema y llevar a cabo experiencias con el fin de analizar su comportamiento y evaluar diversas estrategias para su mejor funcionamiento.
En términos generales, la simulación constituye un enfoque experimental para abordar la resolución de problemas.
Al tratar algunos problemas del mundo real, el modelo resultante puede ser tan complejo o grande que no es posible o práctico desarrollar. Por lo tanto  es un intento de modelar situaciones de la vida real por medio de un programa de computadora 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.


Aplicación de la simulación
Existen muchos campos de aplicación  de la simulación  como son: fabricación, Gobierno, Sociedad y comportamiento, Biocencias Proceso experimental, transporte y Energía, aplicaciones militares y navales, economía, Fabricación,  salud entre otros pero destacare un campo importante en la informática como es:

Sistemas de computación: Redes de ordenadores, programación, base de datos, fiabilidad evaluación del hardware, requisitos del software, telecomunicaciones.


Modelo de Simulación
 Es una abstracción que representa un sistema. Usualmente contiene relaciones matemáticas, lógicas o estructurales que describen el sistema en términos de estados, entidades con sus atributos, procesos, eventos, actividades y demoras.

Dada la complejidad de modelar fielmente la realidad, es conveniente empezar reflejando en el modelo las características más sobresalientes y progresivamente ir incorporando los detalles. No debe perderse de vista que el modelo debe contener únicamente el nivel de detalle requerido por los objetivos del estudio. Incluir aspectos que no contribuyan significativamente, entorpecerá la observación de las relaciones entre las variables definidas como entradas y salidas.


Ventajas y desventajas de la simulación
Ventajas
  

 1 . La observación del sistema que se está simulando permite entenderlo mejor y por consiguiente sugerir estrategias que mejoren su funcionamiento.



 2.  No es necesario interrumpir el funcionamiento del sistema real para experimentar.     
  
3. Permite analizar muchas alternativas posibles y realizar estimaciones.

4. Permite análisis de sensibilidad, es decir realizar modificaciones en las componentes controlables y observar los cambios que se producen en el modelo.


     
5.Generalmente es más barato mejorar el sistema vía simulación que hacerlo en el sistema real.  

 6.Se puede utilizar la simulación para experimentar con situaciones nuevas.


  7.   sobre las que no se tiene suficiente información o con sistemas inexistentes


Desventajas
 1.   El desarrollo de un modelo de simulación es costoso y su construcción y validación insume mucho tiempo.

        2. Puede producir resultados erróneos, si el modelo no se diseñó correctamente.

      3.La solución de un modelo de simulación puede dar al análisis un falso sentido de seguridad.

      4. Los modelos de simulación no dan soluciones óptimas. 
                                                   Lenguajes y paquetes para la simulación

Teniendo en cuenta que en el estado actual de la tecnología y por tratarse la simulación de un área de la ciencia en que interactúan diversas profesiones, la tendencia del software para realizar simulación es hacia los paquetes visuales, que integran varias herramientas, brindan facilidades acordes a los usuarios no especializados en el área de la informática, permiten la construcción de modelos en forma gráfica, no requieren de la programación (al menos para modelos sencillos) y se colectan estadísticas en forma automática.

Lenguajes para la simulación
Concebidos para realizar simulaciones en computadora. Lenguajes como Simula y Simscript ahorran tiempo de desarrollo, tienen facilidades para generar estadísticas y reportes. Permiten al analista concentrarse en aspectos específicos del sistema y no preocuparse por aspectos generales a todas las simulaciones. El código es modular, fácil de leer y proveen buena detección de errores.

 Paquetes de software para simulación

Estos paquetes proveen entornos visuales e interactivos que facilitan enormemente la programación. Hay una gran variedad de paquetes de simulación como SIMUL8, versiones actuales de Simscript y de GPSS.









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