introdução à simulação

Modelagem e Simulação de Eventos Discretos – Chwif e Medina (2006) Slide 1 de 22

Prof. Afonso C Medina

Prof. Leonardo Chwif

O que O que O que O que éééé SimulaSimulaSimulaSimulaçççção?ão?ão?ão?Capítulo 1

Páginas 3-23

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.

Versão 0.2 25/11/08


� Definição

� A Simulação como ferramenta de suporte à decisão

� Quando utilizar a Teoria das Filas ou a Simulação?

IntroduIntroduIntroduIntroduççççãoãoãoão


“Uma gama variada de métodos e aplicações que o reproduzemcomportamento de sistemas reais, usualmente utilizando-se de ferramentas computacionais.”

(Kelton et al., 1998)

O que O que O que O que éééé SimulaSimulaSimulaSimulaçççção?ão?ão?ão?


“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 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 BTerminologia BTerminologia BTerminologia BáááásicasicasicasicaUm 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 ModelagemO Processo de ModelagemO Processo de ModelagemO Processo de Modelagem

Sistema

Modelo = representação


� Modelos Simbólicos

� Modelos Analíticos

� Modelos de Simulação

Tipos de ModelosTipos de ModelosTipos de ModelosTipos de Modelos


� 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 SimbModelo SimbModelo SimbModelo Simbóóóólicolicolicolico


Modelo SimbModelo SimbModelo SimbModelo Simbóóóólico: Fluxogramalico: Fluxogramalico: Fluxogramalico: Fluxograma

Fluxograma do processo de atendimento de emergências de uma central do corpo de bombeiros


Modelo SimbModelo SimbModelo SimbModelo Simbóóóólico: Teoria das Filaslico: Teoria das Filaslico: Teoria das Filaslico: Teoria das Filas


� 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 AnalModelo AnalModelo AnalModelo Analííííticoticoticotico


� 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

Modelo de SimulaModelo de SimulaModelo de SimulaModelo de Simulaççççãoãoãoão


� 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

TTTTéééécnicas de Simulacnicas de Simulacnicas de Simulacnicas de Simulaççççãoãoãoão


� Sistemas dinâmicos: os estados se alteram com o tempo

� Sistemas discretos: os atributos dos

estados só mudam no tempo

discreto

� Determinística ou Estocástica

SimulaSimulaSimulaSimulaçççção de Eventos Discretosão de Eventos Discretosão de Eventos Discretosão de Eventos Discretos


SimulaSimulaSimulaSimulaçççção de Eventos Discretosão de Eventos Discretosão de Eventos Discretosão de Eventos Discretos


� 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”.

HistHistHistHistóóóórico da Simularico da Simularico da Simularico da Simulaççççãoãoãoão


� Analisar um novo sistema antes de sua implantação

� Melhorar a operação de um sistema jáexistente

� Compreender melhor o funcionamento de um sistema

� Melhorar a comunicação vertical entre o pessoal de operação

� Confrontar resultados

� Medir eficiências

Por que Simular?Por que Simular?Por que Simular?Por que Simular?


Pela sua posição média, o bêbado está vivo...

Mas, na média, o bêbado está morto...

Por que Simular?Por que Simular?Por que Simular?Por que Simular?


Quando Simular?Quando Simular?Quando Simular?Quando Simular?

Problema Ferramentas Resultados

Planilhas

Calculadora

Lápis e Papel

Intuição

MaiorComplexidade

DinâmicaAleatoriedade

MaiorEsforço

Qualidade

Simulação


� 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 Diversão� Planejamento e operação de tráfego etc.

ÁÁÁÁreas de Aplicareas de Aplicareas de Aplicareas de Aplicaççççãoãoãoão


O MO MO MO Méééétodo da Simulatodo da Simulatodo da Simulatodo da Simulaççççãoãoãoão

OBJETIVOS E DEFINIÇÃO DO SISTEMA

MODELOABSTRATO

MODELOCONCEITUAL(Capítulo 3)

MODELO COMPUTACIONAL

(Capítulo 4)

MODELOOPERACIONAL

RESULTADOSEXPERIMENTAIS

(Capítulo 6)

FORMULAÇÃO DO

MODELO

REPRESENTAÇÃODO MODELO

IMPLEMENTAÇÃODO MODELO

VERIFICAÇÃOE VALIDAÇÃO(Capítulo 5)

EXPERIMENTAÇÃODO MODELO

ANÁLISE E REDEFINIÇÃO

DADOS DE ENTRADA(Capítulo 2)

introdução à simulação

Education