Metodología y Etapas Clave para la Simulación de Sistemas en Ingeniería
Estructura y Etapas de un Estudio de Simulación
Dirección del Sistema
Para tener una definición precisa del sistema a simular, es necesario realizar un análisis previo. Este análisis determinará la interacción del sistema con otros sistemas, sus restricciones, las variables internas y sus interrelaciones, las medidas de efectividad para definir y estudiar el sistema, y los resultados esperados del estudio.
Formulación del Modelo
Una vez definidos con exactitud los resultados esperados, el siguiente paso es definir y construir el modelo con el cual se obtendrán dichos resultados.
Recolección de Datos
Es crucial definir con claridad y exactitud los datos que el modelo requerirá para producir resultados fiables.
Implementación del Modelo en la Computadora
Con el modelo definido, se debe decidir si se utiliza un lenguaje de programación de propósito general (como Basic, Pascal, C/C++, Visual Basic, Java) o un software de propósito específico para procesarlo en la computadora y obtener los resultados deseados.
Validación
En esta etapa es posible identificar y detallar deficiencias en la formulación del modelo.
Experimentación
La experimentación con el modelo se realiza después de su validación. Consiste en generar los datos deseados y realizar análisis de sensibilidad de los índices requeridos.
Interpretación
En esta etapa, se interpretan los resultados arrojados por la simulación y, basándose en ellos, se toma una decisión.
Documentación
Se requieren dos tipos de documentación para un uso óptimo del modelo de simulación.
Importancia de la Simulación en la Ingeniería
A través de un estudio de simulación, se puede analizar el efecto de cambios internos y externos del sistema, al realizar alteraciones en el modelo y observar sus efectos en el comportamiento del sistema.
Introducción
La simulación es la investigación de una hipótesis o un conjunto de hipótesis de trabajo utilizando modelos. La presente metodología representa las etapas y actividades necesarias para lograr los objetivos de un proyecto de simulación. Consta de seis etapas principales, donde la cuarta etapa desarrolla cuatro puntos cruciales. Los dos primeros pasos son:
Formulación del Problema y Conceptualización del Modelo
La formulación del problema implica reunir a los responsables del proyecto, definir los objetivos específicos, etc. Al finalizar esta etapa, se entrega un primer reporte que se anexará al final del proyecto. La conceptualización del modelo se basa en la lógica-matemática, donde las variables se consideran para el desarrollo del modelo.
Construcción del Modelo
Es común que la primera versión de un modelo grande tenga fallas. Por lo tanto, antes de usarlo, debe probarse para identificar y corregir errores. Este proceso de prueba y mejora se conoce como validación del modelo. Un modelo es válido si, a pesar de sus inexactitudes, puede ofrecer una predicción confiable del funcionamiento del sistema. Un método común para probar la validez es comparar su funcionamiento con datos históricos del sistema actual (prueba retrospectiva).
Simulación del Modelo
Una vez construido el modelo, el proceso de ensayar alternativas se llama simular. Los objetivos del proyecto definen el sistema y su entorno. El sistema busca satisfacer las necesidades cambiantes del entorno. Es un sistema de retroalimentación con tres funciones principales:
- Generar un movimiento del sistema hacia un objetivo específico.
- Comparar los efectos de esta acción con el rumbo deseado, detectando así el error.
- Utilizar la señal del error para recopilar información.