capítulo 3 - modelagem conceitual [acd]

Modelagem e Simulação de Eventos Discretos – Chwif e Medina (2010) Slide 1 de 18

Prof. Afonso C. Medina

Prof. Leonardo Chwif

Criação do Modelo ConceitualCapítulo 3

Páginas 53-81Este 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.

Verifique sempre a atualização deste material no site www.livrosimulacao.eng.br

Divirta-se!

Versão 0.1 06/04/06


O Processo de Simulação

Problema do Mundo Real Modelo Abstrato Modelo ConceitualModelo Conceitual Modelo Computacional Modelo Operacional Resultados Experimentais

Conclusões


O Processo de Simulação


Técnicas de Modelagem: Vantagens

Entendimento do problema

Facilita a criação do modelo computacional

Permite (ou facilita) o processo de validação do modelo

Meio de comunicação


Mas, na prática...Muitos analistas "pulam" a fase de modelagem conceitual, indo diretamente para o modelo computacional:

Falha de comunicação do modelo entre as pessoas - obrigação de "consertar" após implementar o modelo;

Inviabiliza a participação de equipes de trabalho no processo de modelagem;

Causa um maior esforço na validação do modelo.


Algumas técnicas de representação

State Charts

Control Flow Graphs

Event Graphs

Redes de Petri

Process Networks

Etc


ACD - Activity Cycle Diagram

Baseado na idéia de Tocher (1963) das "engrenagens estocásticas"

Simples: constituído de 2 símbolos básicos

e regras de construção padronizadas

Indica explicitamente as interações entre os objetos do sistema e seus fluxos

Fácil de entender e utilizar


ACD – Simbologia Básica

Fila: elemento passivo do ACD (deve existir uma fila para cada tipo de entidade).

Atividade: elemento ativo do ACD; possibilita a cooperação entre diferentes entidades.

Entidade: qualquer componente do modelo que retém sua identidade ao longo do tempo.

Fila Atividade


ACD – Regras de Construção

Toda entidade possui um "ciclo de vida" fechado;

A junção dos "ciclos de vida" das entidades formam o ACD do sistema;

Após uma fila sempre deve haver uma atividade e vice-versa;

Cada fila "aceita" somente 1 tipo de entidade;

Uma atividade pode depender da interação entre vários tipos entidades;

Divisões no fluxo das entidades ao longo do diagrama podem ocorrer somente após atividades.


Exemplo 3.1: Filósofos famintos (pág. 56)Um certo número de filósofos sentam-se em uma mesa circular. Entre cada par de filósofos há um garfo. Um filósofo pode comer se ambos os garfos adjacentes a ele estiverem disponíveis; caso contrário, deverá aguardar. Após terminar de comer, o filósofo pensa por um certo tempo. Quando parar de pensar, tentará comer novamente. Para comer, os filósofos levam um tempo uniformemente distribuído entre 5 e 8 minutos, e, para pensar, um tempo obedecendo a uma distribuição normal com média de 6 e desvio padrão 1 minuto. O objetivo da simulação é determinar a proporção de tempo que cada filósofo espera para comer, na média.


Exemplo 3.1: Filósofos famintos (pág. 56)


Exemplo 3.1: Filósofos famintos (pág. 56)Cada filósofo:

PENSA COME

(ou espera para executar estas atividades)

ACD dos filósofos

Filósofos COME

Espera

Espera

PENSA

O número de entidades de um mesmo tipo (por exemplo, "Filósofos") existentes no sistema não é especificada no ACD.


Exemplo 3.1: Filósofos famintos (pág. 56)Cada garfo:

É UTILIZADO

(ou espera para executar esta atividade)

ACD dos garfos

Sob o ponto de vista dos filósofos, que atividade é

essa?

EsperaEM USO Garfos


Exemplo 3.1: Filósofos famintos (pág. 56)

Sistema conservativo: o número de entidades presentes no sistema não varia ao longo do tempo)

ACD completo

EsperaGarfosFilósofos COME

Espera*

Espera

PENSA


Exemplo 3.3: Supermercado Chang (pág. 70)O supermercado Chang possui dois caixas. Há uma fila única, nestes caixas. Os consumidores chegam com intervalos entre chegadas sucessivas que seguem uma distribuição uniforme entre 1 e 4 minutos e levam um tempo normalmente distribuído com média 6 e desvio padrão de 1 minuto para comprar. O tempo de serviço leva entre 5 e 8 minutos, uniformemente distribuído. Se, ao chegar ao supermercado os clientes encontram uma fila de mais de quatro pessoas, eles optam por sair do sistema. O objetivo da simulação é determinar a proporção de consumidores que saem sem comprar nada.


Consumidores

Saída

Espera

CHEGADA

COMPRA PAGA

Entra*

Exemplo 3.3: Supermercado Chang (pág. 70)Porta: entidade

fictícia que controla a entrada e saída de outras entidades no sistema.

Espera > 4?

Livre

Caixas

Entrada

Porta


Exemplo 3.2: Pub InglêsA ida de clientes a um pub ocorre com intervalo entre chegadas distribuído exponencialmente, com média de 10 minutos. Cada cliente pode beber de 1 a 4 copos de bebida (valores distribuídos uniformemente) antes de ir embora. O atendimento é feito por garçonetes, que enchem cada copo em tempos que seguem uma distribuição normal de média 6 e desvio padrão de 1 minuto. Os consumidores podem ter que esperar pelo atendimento caso não existam copos limpos disponíveis. A lavagem de cada copo leva 5 minutos e é feita pelas garçonetes. Os consumidores levam de 5 a 8 minutos (distribuídos uniformemente) para beber.


Exemplo 3.2: Pub Inglês (pág. 58)Observações:

1) As filas não precisam ser identificadas.

2) As atividades são numeradas quando é preciso estabelecer prioridades.

3) O atributo 'sede', associado aos clientes, pode ser definido inicialmente em uma atividade fantasma (duração = 0).

Entrada

Porta

Saída

Livre

Clientes

Cheio

SujoLimpo

LAVA

ENCHE

Espera

Pronto

Garçonete

CHEGADA

BEBECopos

sede=sede-1

sede>0

Verifica cliente*

ATEND. EXPRESSO

ATEND. COMUM

Comum?

Exem

plo

de a

tivid

ad

e f

an

tasm

a

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