SISTEMAS, MODELOS Y LA SIMULACION

Presentación del tema: "SISTEMAS, MODELOS Y LA SIMULACION"— Transcripción de la presentación:

1 SISTEMAS, MODELOS Y LA SIMULACION
INSTITUTO TECNOLOGICO DE VERACRUZ Equipo 1. Animas Colot Carrillo Cortez Cervantes Profesor Dr. GARRIDO NARATEN JOSE ANTONIO 1/69

2 DEFINICION DE LOS SISTEMAS
INSTITUTO TECNOLOGICO DE VERACRUZ DEFINICION DE LOS SISTEMAS Conjunto de elementos relacionados y organizados entre si para cumplir algún objetivo SISTEMA 2/69

3 DEFINICION DE LOS SISTEMAS
INSTITUTO TECNOLOGICO DE VERACRUZ DEFINICION DE LOS SISTEMAS POSEEN UNA FRONTERA LIMITE O DEFINIDA La frontera permite cambiar datos , energía y/o información con el ambiente. Datos de energía materia 3/69

4 Ejemplo, UNA COMPUTADORA…
INSTITUTO TECNOLOGICO DE VERACRUZ DEFINICION DE LOS SISTEMAS Ejemplo, UNA COMPUTADORA… - Esta formada por partes (elementos). Las partes están organizadas. Las partes interactúan entre sí. tiene un limite físico definido . (frontera) Sistema artificial creado por el hombre 4/69

5 DEFINICION DE LOS SISTEMAS
INSTITUTO TECNOLOGICO DE VERACRUZ DEFINICION DE LOS SISTEMAS Supersistema Un sistema determinado puede estar constituido por partes y por otro sistemas llamados subsistemas. A su vez el sistema puede firmar parte de un sistema que lo contiene llamado supersistema. sistema subsistema 5/69

6 DEFINICION DE LOS SISTEMAS
INSTITUTO TECNOLOGICO DE VERACRUZ DEFINICION DE LOS SISTEMAS CLASIFICACION GENERAL: Sistema natural. Sistema artificial. Sistema social. CLASIFICACION POR SU CONSTITUCIÓN: a)Sistema físico o concreto. a)Sistema abstracto. Naturaleza: b) Cerrados. b)Abiertos. 6/69

7 CLASIFICACION POR SU CONSTITUCIÓN:
INSTITUTO TECNOLOGICO DE VERACRUZ DEFINICION DE LOS SISTEMAS CLASIFICACION POR SU CONSTITUCIÓN: Sistema físico o concreto. Un sistema físico o concreto es un sistema que tiene existencia concreta, tangible y perceptible.  Sistema abstracto. Un sistema abstracto o conceptual es un sistema que no tiene existencia tangible. Está compuesto de ideas y conceptos. 7/69

8 CLASIFICACION POR SU NATURALEZA:
INSTITUTO TECNOLOGICO DE VERACRUZ DEFINICION DE LOS SISTEMAS CLASIFICACION POR SU NATURALEZA: b) Cerrados. Un sistema cerrado es un sistema físico que no interactúa con otros agentes físicos situados fuera de él. b)Abiertos. Un sistema abierto es un sistema que interactúa con otros agentes 8/69

9 DEFINICION DE LOS SISTEMAS
INSTITUTO TECNOLOGICO DE VERACRUZ DEFINICION DE LOS SISTEMAS 9/69

10 DEFINICION DE LOS SISTEMAS
INSTITUTO TECNOLOGICO DE VERACRUZ DEFINICION DE LOS SISTEMAS - DETERMINISTICOS - ESTOCASTICOS - DINAMICOS - ESTATICOS - CONTINUOS - DISCRETOS 10/69

11 DEFINICION DE LOS SISTEMAS
INSTITUTO TECNOLOGICO DE VERACRUZ DEFINICION DE LOS SISTEMAS DETERMINISTICOS. El sistema no contiene ningún elemento aleatorio es un sistema determinístico. Las mismas entradas producen las mismas salidas. ESTOCASTICOS. Algún elemento del sistema tiene un conducta aleatoria, para valores de entrada conocidas no es posible asegurar los valores de salida. DINAMICOS. El valor de las variables de estado es modificado en el tiempo. 11/69

12 DEFINICION DE LOS SISTEMAS
INSTITUTO TECNOLOGICO DE VERACRUZ DEFINICION DE LOS SISTEMAS ESTATICO Las variables de estado no dependen del tiempo. CONTINUO: Cuando las relaciones funcionales entre las variables del sistema solo permiten que el estado evolucione en el tiempo en forma continua (vasta que una variable evoluciones continuamente) el estado cambia en infinitos puntos de tiempo DISCRETO Cuando las relaciones funcionales del sistema solo permiten que el estado varié en un conjunto finito(contable) de puntos temporales. Las causas instantáneas de los cambios de estados se denominan eventos. No depende del tiempo 12/69

13 DEFINICION DE LOS SISTEMAS
INSTITUTO TECNOLOGICO DE VERACRUZ DEFINICION DE LOS SISTEMAS 13/69

14 DEFINICION DE LOS SISTEMAS
INSTITUTO TECNOLOGICO DE VERACRUZ DEFINICION DE LOS SISTEMAS EN SIMULACION UN SISTEMA TIENE: ENTIDAD ACTIVIDADES RECUROS C CONTROLES 14/69

15 DEFINICION DE LOS SISTEMAS
INSTITUTO TECNOLOGICO DE VERACRUZ DEFINICION DE LOS SISTEMAS CON LOS MODELOS PODEMOS ESTUDIAR LOS SISTEMAS 15/69

16 DEFINICION DE MODELO LA MODELACION
INSTITUTO TECNOLOGICO DE VERACRUZ DEFINICION DE MODELO LA MODELACION Es la acción de representar, describir o simular una idea, es decir crea prototipos (primer diseño). El modelo puede tener una forma semejante o ser totalmente distinto del objeto real. 16/69

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DEFINICION DE 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 comprensión ,hacer predicciones y posiblemente ayudar a controlar el sistema. 17/69

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DEFINICION DE MODELO 18/69

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DEFINICION DE MODELO 19/69

20 FORMAS DE MODELOS DEFINICION DE MODELO
INSTITUTO TECNOLOGICO DE VERACRUZ DEFINICION DE MODELO FORMAS DE MODELOS ICONICO. Proyecto a escala ANALÓGICO. Modelo con características distintas al original ANALÍTICO. relaciones matemáticas o lógicas que representen leyes físicas 20/69

21 ¿PARA QUE SIRVE EL MODELADO?
INSTITUTO TECNOLOGICO DE VERACRUZ DEFINICION DE MODELO ¿PARA QUE SIRVE EL MODELADO? 21/69

22 DEFINICION DE MODELO EL ARTE DE MODELAR CONSISTE EN LA HABILIDAD PARA
INSTITUTO TECNOLOGICO DE VERACRUZ DEFINICION DE MODELO EL ARTE DE MODELAR CONSISTE EN LA HABILIDAD PARA Analizar un problema, Resumir sus características esenciales, Seleccionar modificar las suposiciones básicas que caracterizan al sistema, Y luego enriquecer y elaborar el modelo hasta obtener una aproximación útil. UN MODELO AYUDA A UN SISTEMA,LO EXPLICA ,AYUDA A ENTENDER O A MEJORA UN SISTEMA. 22/69

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DEFINICION DE MODELO UN MODELO DEBE SER: · Fácil de entender. · Dirigido a metas u objetivos. · Sensato. · Fácil de manipular y controlar por parte del usuario. · Completo. · Adaptable, con un sencillo procedimiento para codificar o actualizar el modelo. · Evolutivo, debe ser sencillo al principio y volverse más complejo en el tiempo. 23/69

24 DEFINICION DE MODELO LOS PASOS SUGERIDOS PARA ESTE PROCESO SON:
INSTITUTO TECNOLOGICO DE VERACRUZ DEFINICION DE MODELO LOS PASOS SUGERIDOS PARA ESTE PROCESO SON: 1. Establecer una definición clara de los objetivos. 2. Analizar el sistema real. 3. Dividir el problema del sistema en problemas simples. 4. Buscar analogías. 5. Considerar un ejemplo numérico específico del problema. 6. Determinar las variables de interés. 7. Escribir los datos obvios. 8. Escribir las ecuaciones teóricas o empíricas que describen los fenómenos presentes y relacionan las variables de interés. 9. Si se tiene un modelo manejable, enriquecerlo. De otra manera, simplificarlo. 24/69

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DEFINICION DE MODELO 25/69

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DEFINICION DE MODELO Un modelo debe de ser tan sencillo como sea posible siempre y cuando represente los aspectos de interés 26/69

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DEFINICION DE MODELO LOS SISTEMAS Y EL MODELADO SON EL PRIMER PASO PARA ABORDAR LA SUMULACION Un modelo debe representar el conocimiento de un sistema de modo que facilite su interpretación, formalizando los factores relevantes para los objetivos del modelado. 27/69

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LA SIMULACION Simulación es el proceso de diseñar y desarrollar un modelo computarizado de un sistema o proceso. Tiene como propósito entender el comportamiento del sistema o evaluar varias estrategias con las cules se puede operar el sistema. 28/69

29 DEFINICION DE SIMULACION
INSTITUTO TECNOLOGICO DE VERACRUZ DEFINICION DE SIMULACION “La simulación es un proceso de proyectar un modelo computacional de un sistema real y conducir experimentos con este modelo con el propósito de entender su comportamiento y evaluar estrategias para su operación” Pegden (1990) 29/69

30 DEFINICION DE SIMULACION
INSTITUTO TECNOLOGICO DE VERACRUZ DEFINICION DE SIMULACION  La simulación es un proceso amplio que engloba la construcción de un modelo y todo un método experimental que se continua, buscando: Describir el comportamiento del sistema. Construir teorías e hipótesis considerando las observaciones efectuadas. Usar el modelo para prever el comportamiento futuro. 30/69

31 DEFINICION DE SIMULACION
INSTITUTO TECNOLOGICO DE VERACRUZ DEFINICION DE SIMULACION APLICACIONES. Un dispositivo para comprensión de un problema. Para describir la operación de un sistema. Analizar elementos críticos y estimar medidas de desempeño. Evalúa problemas y propone soluciones. Un sistema de planeación de operaciones para trabajos, tareas y recursos. Un mecanismo de control. Una parte del sistema para ofrecer informaciones online, proyecciones de situaciones y soporte a la decisión. 31/69

32 DEFINICION DE SIMULACION
INSTITUTO TECNOLOGICO DE VERACRUZ DEFINICION DE SIMULACION La simulación permite analizar el impacto de los posibles cambios o para comparar diferentes alternativas de diseño sin el alto coste de los experimentos a escala real. 32/69

33 DEFINICION DE SIMULACION
INSTITUTO TECNOLOGICO DE VERACRUZ DEFINICION DE SIMULACION Establecimiento de estándares.  Estándares de cantidad.  Estándares de calidad.  Estándares de tiempo.  Estándares de costos.  Evaluación del desempeño. Comparación del desempeño con el estándar establecido.  Acción correctiva. 33/69

34 GENERALIDADES DE LA SIMULACION
INSTITUTO TECNOLOGICO DE VERACRUZ GENERALIDADES DE LA SIMULACION La simulación se basa en un modelo de la realidad que cuenta una historia y al observar el comportamiento de esta, nos permite obtener conocimiento acerca del sistema real. 34/69

35 ¿CUANDO SIMULAR? INSTITUTO TECNOLOGICO DE VERACRUZ
GENERALIDADES DE LA SIMULACION ¿CUANDO SIMULAR? A pesar de la disponibilidad de lenguajes de simulación de propósitos específicos, y el aumento de la capacidad computacional masiva a bajo costo, la simulación no es siempre recomendable. Veamos una lista de casos en que la simulación es una técnica apropiada. 35/69

36 GENERALIDADES DE LA SIMULACION
INSTITUTO TECNOLOGICO DE VERACRUZ GENERALIDADES DE LA SIMULACION La simulación permite el estudio y experimentación con las interacciones internas de un sistema complejo. Permite ver los efectos que un cambio produce en el comportamiento de un sistema. El conocimiento ganado en diseñar un modelo de simulación puede ser muy útil para sugerir mejoras en el sistema que se estudia. 36/69

37 GENERALIDADES DE LA SIMULACION
INSTITUTO TECNOLOGICO DE VERACRUZ GENERALIDADES DE LA SIMULACION La simulación sirve como herramienta pedagógica al permitir reforzar analíticamente soluciones teóricas. Simulando diferentes capacidades de hardware para una maquina, se pueden determinar sus requerimientos. 37/69

38 Cuando NO se debe usar la simulación.
INSTITUTO TECNOLOGICO DE VERACRUZ GENERALIDADES DE LA SIMULACION Cuando NO se debe usar la simulación. Cuando el problema se puede resolver usando el sentido común o analíticamente. No debe ser usada si es más fácil hacer los experimentos directamente. No debe usarse si los costos superan al presupuesto. 38/69

39 GENERALIDADES DE LA SIMULACION
INSTITUTO TECNOLOGICO DE VERACRUZ GENERALIDADES DE LA SIMULACION Una simulación requiere datos de entrada, si no hay, entonces no vale la pena simular. Si no hay tiempo o personal para verificar y validar el modelo, entonces no se debe simular. 39/69

40 GENERALIDADES DE MODELOS, SISTEMAS Y SIMULACION
INSTITUTO TECNOLOGICO DE VERACRUZ GENERALIDADES DE MODELOS, SISTEMAS Y SIMULACION 40/69

41 GENERALIDADES DE MODELOS DE SIMULACION
INSTITUTO TECNOLOGICO DE VERACRUZ GENERALIDADES DE MODELOS DE SIMULACION ESTÁTICO Son aquellos que no toman en cuenta, explícitamente, a la variable tiempo. Ejemplo: costo para cantidad de camas reservadas (en un hospital) 41/69

42 GENERALIDADES DE MODELOS DE SIMULACION
INSTITUTO TECNOLOGICO DE VERACRUZ GENERALIDADES DE MODELOS DE SIMULACION DINÁMICO Los modelos dinámicos son una representación de un sistema mientras un modelo estático involucra la aplicación de una sola ecuación, los modelos dinámicos, por otro lado, son reiterativos. Los modelos dinámicos constantemente aplican  sus ecuaciones considerando cambios de tiempo. 42/69

43 GENERALIDADES DE MODELOS DE SIMULACION
INSTITUTO TECNOLOGICO DE VERACRUZ GENERALIDADES DE MODELOS DE SIMULACION DETERMINISTICO En éstos ni las variables exógenas, ni las endógenas, se obtienen por medio del azar, debido a que se suponen relaciones exactas para las características de operación. Son variables con valores preestablecidos. Es aquel en el cual se establecen las condiciones para que al ejecutar el experimento se determine el resultado. 43/69

44 GENERALIDADES DE MODELOS DE SIMULACION
INSTITUTO TECNOLOGICO DE VERACRUZ GENERALIDADES DE MODELOS DE SIMULACION DISCRETO El estado de los cambios en los modelos sólo se dan cuando esos eventos ocurren. La llegada de órdenes, o las partes que están siendo ensambladas, así como los clientes que llaman. Una fábrica que ensambla partes es un buen ejemplo de un sistema de evento discreto. Las entidades individuales (partes) son ensambladas basadas en eventos (recibo o anticipación de órdenes). 44/69

45 GENERALIDADES DE MODELOS DE SIMULACION
INSTITUTO TECNOLOGICO DE VERACRUZ GENERALIDADES DE MODELOS DE SIMULACION CONTINUO En modelos continuos, el cambio de valores se basa directamente en los cambios de tiempo. La simulación continua es análoga a un deposito en  donde el fluido que atraviesa una  cañería es constante. El volumen puede aumentar o puede disminuir, pero el flujo es continuo. 45/69

46 GENERALIDADES DE MODELOS DE SIMULACION
INSTITUTO TECNOLOGICO DE VERACRUZ GENERALIDADES DE MODELOS DE SIMULACION FÍSICO Llamados así, debido a que se semejan al sistema en estudio. Durante muchos años, los ingenieros han usado modelos de tamaño natural y han reducido y puesto a escala a los mismos para probarlos. (NASA, líneas aéreas comerciales). 46/69

47 GENERALIDADES DE MODELOS DE SIMULACION
INSTITUTO TECNOLOGICO DE VERACRUZ GENERALIDADES DE MODELOS DE SIMULACION ANÁLOGOS Poseen algunas propiedades similares a los objetos representados pero sin ser una réplica morfológica de los mismos. Un ejemplo es un mapa IMPRESO ,convenciones cartográficas que conducen un resultado final claramente distinto del objeto representado. esta transformación se persigue hacer legibles propiedades tales como altitud, distancia, localización física de objetos geográficos, sus relaciones importancia. 47/69

48 GENERALIDADES DE MODELOS DE SIMULACION
INSTITUTO TECNOLOGICO DE VERACRUZ GENERALIDADES DE MODELOS DE SIMULACION SIMBÓLICOS Los modelos simbólicos se construyen mediante reglas notablemente más abstractas ya que esta denominación suele aplicarse a los casos en los que el objeto real se representa mediante una codificación matemática. Un ejemplo de modelo simbólico es la representación de un edificio mediante la identificación y codificación en una estructura geométrica de sus elementos básicos. El modelo así construido permite la aplicación de algoritmos para, por ejemplo, la estimación de esfuerzos a los que esta sometido. 48/69

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