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Histórico•   Nas décadas de 60 e 70 a simulação era excessivamente cara e utilizava    ferramentas que geralmente só eram ...
Histórico• Nos anos 90 a simulação atingiu um grau de maturidade suficiente  para que seja adotada por organizações de var...
Modelagem e SimulaçãoCom os avanços na área de informática, modernos equipamentos e  novas linguagens de programação e de ...
Modelagem e Simulação No caso específico das engenharias, a adoção da técnica de simulação   tem trazido benefícios como:•...
Modelagem de Sistemas• Sistema pode ser definido como uma coletânea de estruturas e  recursos que são interagidos segundo ...
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Material - Questionário Simulação

  1. 1. Estude este material para responder novamente o questionário
  2. 2. Modelagem e Simulação• Modelagem é uma forma especializada de se representar processos e fenômenos que queremos entender. Do ponto de vista da pesquisa modelagem e simulação complementam teoria e experimentos, estas últimas sendo as formas mais tradicionais de estudar a “realidade” com que convivemos• A simulação trata-se de um ferramental disponibilizado pela área de pesquisa operacional que permite a geração de cenários, a partir dos quais pode-se: orientar o processo de tomada de decisão, proceder análises e avaliações de sistemas e propor soluções para a melhoria de performance. Sendo que, todos estes procedimentos podem ter por conotação parâmetros técnicos e, ou, econômicos.
  3. 3. Histórico• Nas décadas de 60 e 70 a simulação era excessivamente cara e utilizava ferramentas que geralmente só eram disponíveis em grandes corporações. A mão de obra precisava ser especializada, pois a construção e execução de modelos dependia de conhecimentos muito acima da média observada em usuários comuns. O grupo que trabalhava em simulação geralmente era composto por doutores que desenvolviam sistemas grandes e complexos utilizando as linguagens disponíveis na época, tais como o Fortran.• No final da década de 70 e na década de 80, os computadores foram se tornando mais rápidos e mais baratos. Nesta época, por exemplo, as linhas de montagens de carros passaram a utilizar a simulação para resolver problemas tais como de segurança e otimização da linha. Nesta mesma época, a simulação começou a ser utilizada em negócios e por estudantes e pesquisadores que descobriram seu potencial.• No final da década de 80 o valor da simulação foi reconhecido por muitas organizações. Tanto, que várias delas fizeram da simulação um requisito para que investimentos grandes pudessem ser aprovados. No entanto, organizações pequenas raramente utilizavam essa técnica.
  4. 4. Histórico• Nos anos 90 a simulação atingiu um grau de maturidade suficiente para que seja adotada por organizações de variadas áreas e diferentes portes. Foi utilizada em estágios iniciais de projetos, em animações, pesquisa, entre outros. Este avanço foi principalmente possível pelo surgimento de ferramentas voltadas para a simulação e fáceis de usar, e pela disponibilidade de computadores mais rápidos e baratos.• Ultima Década: A simulação torna-se presente no cotidiano, principalmente no mercado de entreterimento. São criadas ferramentas para fisioterapia com base em jogos computacionais. Com o avanço da Internet o crescimento dos estudos foi notório. Aeronáutica e Espaço Outras Atividades de Assessoria e Consultoria Às Empresas Produtos e Serviços Voltados Para A Defesa e Proteção do Meio Ambiente, Incluindo O Desenvolvimento Sustentado fazem parte de sua aplicação.
  5. 5. Modelagem e SimulaçãoCom os avanços na área de informática, modernos equipamentos e novas linguagens de programação e de simulação tem permitido empregar a técnica de simulação nas diversas áreas do conhecimento humano, fatos que têm propiciado:• projetar e analisar sistemas industriais• avaliar performance de hardware e software em sistemas de computação,• analisar desempenho de armas e estratégias militares,• determinar freqüência de pedidos de compra para recomposição de estoques,• projetar e administrar sistemas de transportes como: portos e aeroportos, e• configurar sistemas de atendimento em hospitais, supermercados e bancos.
  6. 6. Modelagem e Simulação No caso específico das engenharias, a adoção da técnica de simulação tem trazido benefícios como:• (a) a previsão de resultados na execução de uma determinada ação,• (b) a redução de riscos na tomada decisão,• (c) a identificação de problemas antes mesmo de suas ocorrências,• (d) a eliminação de procedimentos em arranjos industriais que não agregam valor a produção,• (e) a realização de análises de sensibilidade,• (f) a redução de custos com o emprego de recursos (mão-de-obra, energia, água e estrutura física) e• (g) a revelação da integridade e viabilidade de um determinado projeto em termos técnicos e econômicos.
  7. 7. Modelagem de Sistemas• Sistema pode ser definido como uma coletânea de estruturas e recursos que são interagidos segundo uma lógica de tal forma a alcançar um ou mais objetivos.• No caso, por exemplo de uma fabrica, as estruturas referem-se às edificações e equipamentos, os recursos abrangem o capital, matéria-prima, mão-de-obra, energia e água; e os objetivos podem ser a fabricação de um ou mais tipos de produtos.• Desta forma, a depender da área de conhecimento tem-se uma variedade de sistemas reais, tais como: – unidades armazenadoras, – Frigoríficos e unidades de beneficiamento de leite, – fabricas de óleo, – agências bancarias – supermercados – Hospitais – unidades de conservação ambiental.
  8. 8. Modelagem e Simulação Os estudos destes sistemas podem dar-se sob diferentes formas de abordagem.• A primeira seria interferindo diretamente sob rotinas operacionais promovendo implementações e, ou, alterações de procedimentos até que sejam obtidas as condições ideais. Estas ações fazem requerer do tomador de decisão a condução de estudos preliminares e experiência, para que as alterações não minorem a performance do sistema.• A segunda refere-se a utilização de modelos que representem os sistemas reais. Os modelos podem apresentar-se como protótipos ou como modelos matemáticos, os quais podem prestar-se a soluções analíticas, como por exemplo um modelo de regressão, ou a simulação, permitindo assim, reconstituir a rotina funcional de um dado sistema real.
  9. 9. Tipos de Modelos de Simulação Os modelos matemáticos de simulação, ou simplesmente modelos de simulação, podem ser classificados em:(a) estáticos ou dinâmicos :• modelos estáticos: os que visam representar o estado de um sistema em um instante ou que em suas formulações não se leva em conta a variável tempo,• modelos dinâmicos: são formulados para representarem as alterações de estado do sistema ao longo da contagem do tempo de simulação,
  10. 10. Tipos de Modelos de Simulação Os modelos matemáticos de simulação, ou simplesmente modelos de simulação, podem ser classificados em:(b) determinístico ou estocástico• são modelos determinísticos os que em suas formulações não fazem uso de variáveis aleatórias,• São modelos estocásticos os que em suas formulações podem empregar uma ou mais variáveis aleatórias em distintas funcionalidades
  11. 11. Tipos de Modelos de Simulação Os modelos matemáticos de simulação, ou simplesmente modelos de simulação, podem ser classificados em:• (c) discretos ou contínuos• modelos discretos : aqueles em que o avanço da contagem de tempo na simulação se dá na forma de incrementos cujos valores podem ser definidos em função da ocorrência dos eventos ou pela determinação de um valor fixo, nesses casos só é possível determinar os valores das variáveis de estado do sistema nos instantes de atualização da contagem de tempo;• modelos contínuos: o avanço da contagem de tempo na simulação dá-se de forma contínua, o que possibilita determinar os valores das variáveis de estado a qualquer instante.
  12. 12. Verificação, Validação e Confiabilidade• de Modelos em simulação Uma das tarefas mais árduas está em determinar se o modelo proposto retrata com fidedignidade o sistema em estudo. Para o alcance desta meta são recomendados a observância de três preceitos básicos;• Esses preceitos devem ser observados nas várias fases do desenvolvimento de um modelo, que são a: – verificação, – Validação , – implementação de confiabilidade.
  13. 13. Verificação -• Trata-se de um conjunto de ações para certificar se a forma conceitual adotada na formulação do modelo, foi transcrita corretamente ao utilizar-se das linguagens de programação ou de simulação.• Recomenda-se na condução deste procedimento: – (a) usar duas ou mais pessoas, – (b) rodar o programa para um conjunto variado de situações procedendo análises dos dados de saída, – (c) rastear o programa verificando a execução dos procedimentos, – (d) observar a animação, – (e) comparar os valores gerados pelo uso de distribuições aos observados em sistemas reais.
  14. 14. Validação -• é uma coletânea de ações utilizadas para analisar se um dado modelo representa com fidedignidade o sistema em estudo. Podendo este procedimento ser conduzido em conjunto com a verificação, fato que imprimirá maior confiabilidade ao modelo. A validação pode ser categorizada em estatística e subjetiva.• Estatística : consiste no emprego de ferramentais como: análise de variância, determinação de intervalo de confiança, testes de hipótese, ajustamento de curvas, análises de regressão e análises de séries temporais.• Subjetiva: é recomenda quanto não há possibilidade de proceder incursões exploratórias aprofundadas sobre o sistema em estudo. Para estes casos, pode ser utilizado, por exemplo, o Teste de Turing.
  15. 15. Teste de Turing• Este teste consiste na exposição das informações geradas pelo modelo e às obtidas do sistema real em um mesmo formato. Posteriormente, submetem-se estas a análise de um grupo conhecedor do sistema.• Caso não haja consenso entre eles, quanto a definição da origem das informações, é indicativo que o modelo está validado.• Outra forma deste tipo de validação dá-se por análises de especialistas, os quais procedem o julgamento do modelo, segundo lógicas associadas ao sistema em estudo.
  16. 16. Implementação de confiabilidade -Para a obtenção de modelos validados e confiáveis deve-se ater aos seguintes preceitos:1) Desenvolver modelos interativos com os potenciais usuários.Desde modo, deve-se:• (a) constatar os termos técnicos usuais,• (b) coletar dados relevantes a serem utilizados no desenvolvimento do modelo,• (c) utilizar de teorias existentes relativas o sistema em estudo,• (d) analisar outros modelos desenvolvidos anteriormente e• (e) dotar de experiência e intuição na formulação do modelo.
  17. 17. Implementação de confiabilidade -Para a obtenção de modelos validados e confiáveis deve-se ater aos seguintes preceitos:2)Um dos ferramentais mais poderosos para a condução da implementação de confiabilidade é a realização de análises de sensibilidade. – Deste modo, certifica-se como os resultados da simulação são impactados mediante alterações dos valores das variáveis de entrada e parâmetros do sistema.3) Determinar o quanto os dados gerados são representativos:• Este é um dos procedimentos decisivos na validação, o qual consiste na confrontação das informações geradas pelo modelo com as obtidas do sistema real.• O nível de precisão irá depender dos propósitos de utilização do modelo. para o emprego da estatística clássica deve-se seguir as regras de aplicação.

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