Simulación
– Plan de estudio 1995
Ingeniería
en Sistemas de Información
UTN – FRSF
Objetivos
·
Evaluar comportamientos de sistemas mediante el planteo
de modelos, la aplicación de técnicas adecuadas para su resolución, sean herramientas
matemáticas o recursos de software, y el análisis de los resultados correspondientes.
·
Estudiar y analizar, bajo el enfoque de los modelos
y utilizando la simulación, casos
específicos y reales con las metodologías adecuadas a cada caso que implican
diseñar experimentos en computadoras, aplicar el software disponible a la resolución
de modelos típicos y realizar el análisis estadístico correspondiente de los
resultados
Contenido
UNIDAD
TEMÁTICA 1 - METODOLOGÍA DEL
MODELADO Y SIMULACION
Revisión
conceptos básicos: sistemas, modelos y simulación. Tipos de sistemas: contínuos
y discretos. Clasificaciones generales de los modelos.
Areas de aplicación. Modelado de un sistema. Principios. Etapas. Condiciones.
Técnicas de simplificación. Tratamiento analítico y numérico de un modelo matemático.
Tipos de simulación: simulación continua, simulación discreta, simulación combinada
(discreta-contínua). Etapas en el estudio de simulación.
Ventajas, desventajas y riesgos de la simulación. La simulación en comparación
con las soluciones analíticas.
UNIDAD
TEMÁTICA 2 – CAPTURA Y ACONDICIONAMIENTO
DE DATOS
Revisión
de conceptos básicos de probabilidad y estadística. Recolección de datos Técnicas
de medición y herramientas. Identificación de los datos con distribuciones: histogramas, distribuciones
conocidas. Estimación de parámetros. Pruebas de bondad de ajuste.
UNIDAD
TEMÁTICA 3 – GENERACION DE
VARIABLES ALEATORIAS
Propiedades de números aleatorios. Generadores de números seudo-aleatorios.
Principios básicos. Tipos de generadores: congruencial lineal, mezclados, multiplicativos.
Pruebas para los generadores. Generación de variables aleatorias. Método de
la transformada inversa. Método
del rechazo. Otros métodos: de composición y de convolución. Generación de variables
aleatorias continuas y discretas.
UNIDAD TEMÁTICA 4 – SISTEMAS
DE EVENTOS DISCRETOS
Fundamentos
básicos. Mecanismos de avances de tiempo. Componentes y organización de un modelo
de simulación de eventos discretos. Descripción de un sistema: la estructura
dinámica. Concepto de tiempo simulado. Estructura de los programas de control
en la simulación. Procedimientos de selección de eventos. El planteo de la exploración
de actividades. Método de programación. Técnica de repetición de procesos. Simulación
de un sistema de colas de servidor simple. Ejemplos de aplicación. Simulación
de un sistema de inventario.
UNIDAD TEMÁTICA 5 – SOFTWARE
DE SIMULACIÓN DE EVENTOS DISCRETOS
Lenguajes
de simulación de sistemas discretos. Características. Conceptos de la programación
de simulación: la estructura estadística. La identificación de los objetos y
sus características. Relaciones. Software
de simulación. Comparación de lenguajes de simulación con lenguajes de propósitos
generales (Simulation Languages with General-Purpose Languages SLGPL). Clasificación
de software de simulación. Lenguajes de simulación vs software de simulación.
Características deseables del software. CSL. SIMULA GPSS. SIMAN. SLAM. SIMPSCRIPT
II y otros. NUEVOS ENFOQUES DE SIMULACION.
Estudios de generalidades del formalismo DEVS (formalismo para la simulación
de eventos discretos). Formalismos de autómatas celulares. Simulación paralela
y distribuida.
UNIDAD TEMÁTICA 6 –ANALISIS DE LOS DATOS DE SALIDA DE LA
SIMULACION.
Principios de modelos de simulación válidos. Verificación de programas
de simulación. Perspectivas generales de validación. Procedimientos para comparar el mundo real. Datos de salida
de simulación y procesos estocásticos. Estimación de medias, variancias y correlaciones,
intervalos de confianza y test de hipótesis para las medias. Análisis estadístico
para resultados obtenidos mediante simulaciones.
Comportamiento de estado estacionario y transiente de un proceso estocástico.
Tipos de simulaciones con vista al análisis de salida. Técnica de reducción
de la variancia.
UNIDAD
TEMÁTICA 7 - DISEÑO DE EXPERIMENTOS
Diseño
experimental y optimización. Terminología. Diseño factorial simple. Diseños
con varios factores: 2k factorial,
2k-p factorial fraccional, estrategias de exploración de factores.
Diseño de experimentos de simulación en computadoras. Modelo de ejemplo. Superficies
de respuesta. Experimentos de optimización. Estimación del gradiente.
UNIDAD
TEMÁTICA 8 - SISTEMAS CONTÍNUOS
Modelos
de sistemas continuos. Sistemas dinámicos. Representación mediante diagramas
causales y de Forrester y ecuaciones diferenciales. Modelos de crecimiento y
decrecimiento exponenciales, de crecimiento generalizados. Realimentación. Lenguajes
de Simulación de sistemas continuos (I-Think, SIMULINK).
Bibliografía
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Modeling and Analysis”, Averil M. Law y W. David Kelton, Ed. Mc. Graw-Hill,
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Complementaria
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Publicaciones Periódicas:
1.
Simulation, publicación
mensual de The Society for Computer Simulation.
2.
Transactions of the
Society for Computer Simulation, publicación cuatrimestral de The Society for
Computer Simulation.
3.
IEEE Transactions del
Institute of Electrical and Electronic Engineers IEEE.
4.
Proceedings of the
IEEE del Institute of Electrical and Electronic Engineers IEEE.
5.
Computer Industrial Engineering, Pergamon Press