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 0.1 06/04/06 Modelagem e Simulação de Eventos Discretos – Chwif e Medina (2006)

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

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)

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)

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)

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.

O Processo de Modelagem Sistema Modelo = representação

Tipos de Modelos Modelos Simbólicos Modelos Analíticos Modelos de Simulação

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

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

Modelo Simbólico: Teoria das Filas

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

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

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

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

Simulação de Eventos Discretos

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”.

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

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

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

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…

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)