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Prof. Afonso C Medina & Prof. Leonardo Chwif
O que é Simulação?
Capítulo 1Páginas 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.
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Definição
A Simulação como ferramenta de suporte à decisão
Quando utilizar a Teoria das Filas ou a Simulação?
Introdução
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“Uma gama variada de métodos e aplicações que
reproduzem o comportamento de sistemas reais,
usualmente utilizando-se de ferramentas
computacionais.”
(Kelton et al., 1998)
O que é Simulação?
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“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?
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“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)
O que é Simulação?
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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.
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O Processo de Modelagem
Sistema
Modelo = representação
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Modelos Simbólicos
Modelos Analíticos
Modelos de Simulação
Tipos de Modelos
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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
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Modelo Simbólico: Fluxograma
Fluxograma do processo de atendimento de emergências de uma central do corpo de bombeiros
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Modelo Simbólico: Teoria das Filas
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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 Analítico
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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 Simulação
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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
Técnicas de Simulação
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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
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Simulação de Eventos Discretos
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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”.
Histórico da Simulação
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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?
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Por que Simular?
Pela sua posição média, o bêbado está vivo...
Mas, na média, o bêbado está morto...
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Quando Simular?
Problema Ferramentas Resultados
Planilhas
Calculadora
Lápis e Papel
Intuição
MaiorComplexidade
DinâmicaAleatoriedade
MaiorEsforço
Qualidade
Simulação
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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.
Áreas de Aplicação
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O Método da Simulação
OBJETIVOS E DEFINIÇÃO
DO SISTEMA
MODELO ABSTRATO
MODELO CONCEITUAL (Capítulo 3)
MODELO COMPUTACIONAL
(Capítulo 4)
MODELO OPERACIONAL
RESULTADOS EXPERIMENTAIS
(Capítulo 6)
FORMULAÇÃO DO
MODELO
REPRESENTAÇÃO DO MODELO
IMPLEMENTAÇÃO DO MODELO
VERIFICAÇÃO E VALIDAÇÃO
(Capítulo 5)
EXPERIMENTAÇÃO DO MODELO
ANÁLISE E REDEFINIÇÃO
DADOS DE ENTRADA (Capítulo 2)