O que é Simulação? Capítulo 1 Páginas 3-23 Prof. Afonso C Medina

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1 O que é Simulação? Capítulo 1 Páginas 3-23 Prof. Afonso C Medina
Este material é disponibilizado para uso exclusivo de docentes que adotam o livro Modelagem e Simulação de Eventos Discretos em suas disciplinas. O material pode (e deve) ser editado pelo professor. Pedimos apenas que seja sempre citada a fonte original de consulta. Prof. Afonso C Medina Prof. Leonardo Chwif Versão /04/06 Modelagem e Simulação de Eventos Discretos – Chwif e Medina (2006)

2 Introdução Definição A Simulação como ferramenta de suporte à decisão
Quando utilizar a Teoria das Filas ou a Simulação?

3 O que é Simulação? “Uma gama variada de métodos e aplicações que o reproduzem comportamento de sistemas reais, usualmente utilizando-se de ferramentas computacionais.” (Kelton et al., 1998)

4 O que é Simulação? “Processo de elaboração de um modelo de um sistema real (ou hipotético) e a condução de experimentos com a finalidade de entender o comportamento de um sistema ou avaliar sua operação” (Shannon, 1975)

5 O que é Simulação? “O princípio básico é simples. Analistas constroem modelos do sistema de interesse, escrevem programas destes modelos e utilizam um computador para inicializar o comportamento do sistema e submetê-lo a diversas políticas operacionais. A melhor política deve ser selecionada.” (Pidd, 2000)

6 Terminologia Básica Um sistema é um agrupamento de partes que operam juntas, visando um objetivo em comum. (Forrester, 1968) Um modelo pode ser definido como uma representação das relações dos componentes de um sistema, sendo considerada como uma abstração, no sentido em que tende a se aproximar do verdadeiro comportamento do sistema.

7 O Processo de Modelagem
Sistema Modelo = representação

8 Tipos de Modelos Modelos Simbólicos Modelos Analíticos
Modelos de Simulação

9 Modelo Simbólico Símbolos gráficos (fluxogramas, DFD, Layouts etc.)
Muito utilizado para comunicação e documentação Limitações: Modelos estáticos Não fornece elementos quantitativos Não entra no detalhe do sistema

10 Modelo Simbólico: Fluxograma
Fluxograma do processo de atendimento de emergências de uma central do corpo de bombeiros

11 Modelo Simbólico: Teoria das Filas

12 Modelo Analítico Forte Modelagem Matemática (Modelos de Programação Linear, Teoria de Filas, etc) Limitações: Modelos, na grande maioria, estáticos A complexidade do modelo pode impossibilitar a busca de soluções analíticas diretas Vantagens: solução exata, rápida e, às vezes, ótima

13 Modelo de Simulação Captura o comportamento do sistema real
Permite a análise pela pergunta: “E se...?” Capaz de representar sistemas complexos de natureza dinâmica e aleatória Limitações: Podem ser de construção difícil Não há garantia do ótimo

14 Técnicas de Simulação Simulação não Computacional
Ex. Protótipo em túnel de vento Simulação de Acontecimentos Simulação Computacional Simulação Estática ou de Monte Carlo Simulação de Sistemas Contínuos Simulação de Eventos Discretos

15 Simulação de Eventos Discretos
Sistemas dinâmicos: os estados se alteram com o tempo Sistemas discretos: os atributos dos estados só mudam no tempo discreto Determinística ou Estocástica

16 Simulação de Eventos Discretos

17 Histórico da Simulação
Utilizada na década de 50 com fins militares. Softwares Textuais e Computadores “lentos”. Fortran IV. HW e SW mais poderosos impulsionou a Tecnologia da Simulação. GPSS Popularidade aumentou principalmente nesta última década. Utilização de “Simuladores”.

18 Por que Simular? Analisar um novo sistema antes de sua implantação
Melhorar a operação de um sistema já existente Compreender melhor o funcionamento de um sistema Melhorar a comunicação vertical entre o pessoal de operação Confrontar resultados Medir eficiências

19 Por que Simular? Pela sua posição média, o bêbado está vivo...
Mas, na média, o bêbado está morto...

20 Quando Simular? Simulação Problema Ferramentas Resultados Planilhas
Calculadora Lápis e Papel Intuição Maior Complexidade Dinâmica Aleatoriedade Esforço Qualidade Simulação

21 Áreas de Aplicação Redes Logísticas Manufatura
Terminais: portos, aeroportos, estações rodoviárias e ferroviárias Hospitais Militar Redes de Computadores Reengenharia de Processos Supermercados, Redes de “Fast Food” e franquias Parques de Diversões Tráfego…

22 O Método da Simulação OBJETIVOS E FORMULAÇÃO DO DEFINIÇÃO MODELO
DO SISTEMA ANÁLISE E MODELO REDEFINIÇÃO ABSTRATO REPRESENTAÇÃO DO MODELO DADOS RESULTADOS MODELO EXPERIMENTAIS DE ENTRADA CONCEITUAL (Capítulo 6) (Capítulo 2) (Capítulo 3) EXPERIMENTAÇÃO DO MODELO IMPLEMENTAÇÃO MODELO DO MODELO OPERACIONAL MODELO COMPUTACIONAL (Capítulo 4) VERIFICAÇÃO E VALIDAÇÃO (Capítulo 5)