Modelagem e simulao de sistemas Suzana Dantas O

Modelagem e simulação de sistemas Suzana Dantas

O que vem a ser simulação de sistemas? • Chamada de Simulação Computacional de Sistemas ou simplesmente, SIMULAÇÃO • Utilização de técnicas matemáticas, empregadas em computadores digitais; • Permite imitar o funcionamento de praticamente qualquer tipo de operação ou processo do mundo real.

Um pouco de história. . • GPSS (1974) – 1ª linguagem de computador voltada à simulação de sistemas. • Shannon (1975) – “um modelo computacional é um programa de computador cujas variáveis apresentam o mesmo comportamento dinâmico e estocástico do sistema real que representa. ” • Pedgen (1990) – “Simulação é o processo de projetar um modelo computacional de um sistema real e conduzir experimentos com este modelo com o propósito de entender seu comportamento e/ou avaliar estratégias para sua operação”

Resumindo. . . Simulação é: • Construção do modelo • Métodos experimentais: – Descrição do comportamento do sistema; – Construção e teorias e hipóteses considerando as observações efetuadas; – Utilização do modelo para previsão do comportamento futuro Por que simular? • Responder a perguntas do tipo: o que aconteceria se?

• Modelos de otimização x Modelos de simulação: os modelos de simulação são executados. Os modelos de otimização são resolvidos! • A maioria dos modelos são do tipo entradasaída; • Razões mais comuns para utilizar a simulação: – O sistema real não existe; – Experimentar com o sistema real é dispendioso; – Experimentar com o sistema real não é apropriado;

Definições: • Sistema: – conjunto de objetos, como pessoas ou máquinas, por exemplo, que atual e interagem com a intenção de alcançar um objetivo ou propósito lógico; • Modelo: – abstração lógica/matemática do sistema real que captura a essência do problema. – Inclui a descrição das variáveis entrada (param. de definição do sistema), variáveis de saída (param. de medição de desempenho) e a relação entre a entrada /saída • Experimentos: – geram várias instâncias das variáveis de entrada e saída, e a partir deles estima-se a avaliação de desempenho; • Avaliação de desempenho: – propriedades do sistema que são relevantes para o problema.

Modelos • A modelagem pressupõe – um processo de criação e descrição; – um determinado grau de abstração simplificações sobre a organização e o funcionamento no mundo real. – Exemplos: modelos matemáticos, descritivos, estatísticos, entrada-saída, etc. . . • Classificação dos modelos de simulação: – Modelos voltados à previsão – Modelos voltados à investigação – Modelos voltados à comparação • Modelos específicos (curta utilização) • Modelos genéricos (longa utilização)

Vantagens da simulação • Um vez criado reutilizado para diversas propostas; • A metodologia de análise utilizada na simulação permite a avaliação do sistema proposto; • Mais fácil de aplicar que os sistemas analíticos; • Menos simplificações que os sistemas analíticos; • Avaliações do sistema real sem que esse seja perturbado; • Identificação de gargalos; • Verificar como o sistema opera; • Verificar novas situações. . . O que aconteceria se?

Desvantagens • A construção do modelo requer treinamento especial; Aprendizado. – Dois modelos construídos por dois indivíduos terão similaridades, mas não serão iguais; • Os resultados da simulação são, muitas vezes, de difícil interpretação; • A modelagem e a experimentação associadas a modelos de simulação consomem recursos, principalmente tempo.

Erros mais comuns na abordagem via simulação • Pouco conhecimento ou pouca afinidade com a ferramenta utilizada; • Objetivos com pouca clareza ou definição; • Construção de modelos muito detalhados; • Realização de conclusões com base em uma única replicação.