Download - 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.
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Divirta-se!
Versão 0.1 06/04/06
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O Processo de Simulação
Problema do Mundo Real Modelo Abstrato Modelo ConceitualModelo Conceitual Modelo Computacional Modelo Operacional Resultados Experimentais
Conclusões
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O Processo de Simulação
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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
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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.
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Algumas técnicas de representação
State Charts
Control Flow Graphs
Event Graphs
Redes de Petri
Process Networks
Etc
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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
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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
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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.
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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.
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Exemplo 3.1: Filósofos famintos (pág. 56)
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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.
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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
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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
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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.
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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
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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.
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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