martes, 16 de julio de 2013

Simulación



Simulación

Involucra  el diseño de modelos de un sistema, llevando a cabo experimentos en él. El propósito de éstos experimentos ("que pasa si") son determinar cómo el sistema real realiza y predice el efecto de cambios al sistema a través del tiempo.

Ejemplo:
 Los simuladores de vuelo. Da experiencia en situaciones de emergencia e incluso de catástrofe, midiendo y mejorando la pericia del piloto (por supuesto, que las condiciones de "stress" no son las mismas, lo cual puede alterar la validez de los resultados obtenidos).

Limitaciones

       No es ciencia ni arte, es una combinación de ambas.
       Es el último cartucho.
       Experimental e iterativa.
       Cara en términos de mano de obra y tiempo de computación.
       Generalmente proporciona soluciones subóptimas.
       Validación compleja.
       La recopilación, análisis e interpretación de resultados requiere buenos conocimientos de probabilidad y estadística.

Ventajas

       Los modelos de simulación nos resuelven problemas trascendentes.
       Permite la inclusión de complicaciones.
       Es un proceso eficiente y flexible.
       Nos ayuda en la capacitación para toma de decisiones.
       En el campo laboral como la arquitectura nos ayudaría a estimar cálculos de un edificio.
       Repetición de experimentos.
       La simulación ofrece una réplica más realista de un sistema que un análisis matemático.

Desventajas

       Un buen modelo simulado puede ser demasiado costoso.
       Tener buenos conocimientos de estadística para poder interpretar los resultados y darle un buen uso a la  simulación.
       Carecen de un enfoque estandarizado.
       No existe garantía de que funcionara y de bueno resultados.
       Se requiere bastante tiempo como semanas, meses para realizar un buen estudio de simulación.

Simulador
Un simulador es un aparato que permite la reproducción de un sistema. Los simuladores reproducen sensaciones y experiencias que en la realidad pueden llegar a suceder.

Simuladores en la Dinámica de Sistemas

El avance en los sistemas computacionales facilitó el desarrollo de entornos software de modelado y simulación con DS. En sus inicios, estas herramientas facilitaban la labor de la simulación permitiéndole al modelador introducir las ecuaciones diferenciales o sistema de ecuaciones, para poder ser resueltos con sus algoritmos de métodos numéricos y luego entregar los resultados de la simulación. 
Posteriormente, estas herramientas evolucionaron para brindar soporte, no solo a la simulación, sino además para el modelado y el análisis de sensibilidad, entre otras. Igualmente, se han adaptado a las necesidades específicas de los usuarios; por ejemplo, para el modelado y simulación de diversos fenómenos organizacionales, lo cual facilitó extenderse a sectores como el empresarial e industrial.

Dentro de las herramientas más utilizadas en el ámbito académico y empresarial, podemos nombrar, en orden alfabético, a:

• AnyLogic (AnyLogic, 2010);
• Evolución (Evolución, 2010);
• iThink/Stella (ISEE Systems, 2010);
• Powersim (PowerSim, 2010);
• Simile (Simile, 2010);
• Vensim (VenSim, 2010). 

Actualmente estas herramientas software ofrecen diferentes servicios, por medio de un entorno intuitivo para el usuario.

Entre las principales prestaciones se encuentran:
1.    herramientas para el modelado, como los editores para la creación de diagramas causales.
2.    Diagramas de flujo- nivel  y el uso de funciones matemáticas.

Herramientas para realizar y controlar la simulación del modelo.  Al momento de realizar el análisis del modelo y su comportamiento, se observa que existen diferentes herramientas para este propósito. Para modelos complejos estos mecanismos de análisis son de gran de ayuda para el entendimiento del comportamiento, depuración y ajuste del modelo. 

La Simulación de un Modelo de Dinámica de Sistemas
 Simular un modelo elaborado con la metodología de la dinámica de sistemas implica en primer término, reproducir en la computadora el comportamiento del sistema real modelado. Mediante el proceso de simulación se logran varios objetivos importantes:
 - Identificar los elementos ante cuyas variaciones el sistema es más sensible.
 - Probar nuestras hipótesis o apoyar nuestras decisiones referidas a cambios en las    políticas que determinan el comportamiento del sistema, sin operar directamente sobre el sistema real.
 - Analizar los efectos a mediano y largo plazo de la instrumentación de cambios en el sistema.
- Explicar clara y concretamente las acciones a tomar Con la simulación se obtendrán los diferentes estados del sistema en cada unidad de tiempo y correspondientes a cada cambio en sus parámetros.
Trabajando con el Pensamiento Sistémico
 Una actual línea de acción que se basa en los conceptos de la teoría general de sistemas, preferentemente aplicada a los sistemas sociales empresa, y que tiene como uno de sus principales exponentes a Peter Senge, desarrolla lo que denomina  pensamiento sistémico como metodología de abordaje de éste tipo de sistemas. Esta línea investigativa es coincidente con la corriente denominada system thinking, también abocada al análisis de los sistemas abiertos al aprendizaje, y que al igual que en el pensamiento sistémico intenta descubrir patrones de comportamiento dinámicos (arquetipos) mostrándolos de manera gráfica con la utilización de los denominados diagramas causales. Se trata de una mejor, más natural y holística visión de los sistemas vivos, tales como los individuos, los equipos  o las organizaciones, tratando de obtener una clara visión de la manera en que sobreviven y prosperan en un ambiente tan dinámico como el actual. El pensamiento sistémico, al estar orientado  a los sistemas empresa, resulta congruente con conceptos no solo vigentes sino de total aplicación en el campo de las organizaciones sociales todas, como son la planificación estratégica y el control de gestión. Brevemente, la planificación estratégica tiene su punto de partida en la definición de la visión y la misión del sistema. El control de gestión permitirá verificar la manera en que se está cumpliendo con las metas de la  misión fijada en pos de la visión definida. Cuando nuestro análisis debe focalizarse en formaciones sociales, no en meros agregados sociales, de cualquier tipo (tipo empresa, organizaciones gubernamentales, ONG´s), los conceptos de la planificación estratégica deben ser tenidos en cuenta, ya que habrá una imagen del futuro que se desea (visión), lo que  puede llegar a alcanzarse si se realiza el propósito para el cual la organización social se ha conformado (misión) que para ser llevado a cabo convenientemente requiere cumplir con pautas y compromisos fijados (metas) los que serán medidos periódicamente para corregir los desvíos que pudieran producirse (control de gestión). Una idea de la manera de introducirse en el conocimiento de la formación social bajo análisis podría ser a través de preguntas de éste tipo:
a) ¿Dónde queremos estar o llegar?
b) ¿Cómo sabremos cuando hemos llegado allí?
c) ¿Dónde nos encontramos en éste momento?
d) ¿Cómo recorreremos el camino que resta?
e) ¿Qué puede llegar a cambiar en el entorno en el futuro?
Cómo se observa, se trata de una manera holística de encarar el análisis, dejando de lado problemas puntuales, y menos aun descomponiendo tales problemas en sus componentes, y sobre todo, teniendo siempre presente una visión de futuro.
Simulación (Modelo)
Construido el modelo, se ensaya una alternativa en él con el fin de aplicar las conclusiones al sistema. Los resultados obtenidos no tienen valor si no son aplicables al sistema.
La simulación tiene como principal objetivo la predicción, es decir, puede mostrar lo que sucederá en un sistema real cuando se realicen determinados cambios bajo determinadas condiciones. 
La simulación se emplea sólo cuando no existe otra técnica que permita encarar la resolución de un problema. Siempre es preferible emplear una alternativa analítica antes que simular. Lo anterior no implica que una opción sea superior a otra, sino que los campos de acción no son los mismos. Mediante la simulación se han podido estudiar problemas y alcanzar soluciones que de otra manera hubieran resultado inaccesibles. 
La simulación involucra dos facetas: 
1) Construir el modelo 
2) Ensayar diversas alternativas con el fin de elegir y adoptar la mejor en el sistema real, procurando que sea la óptima o que por lo menos sea lo suficientemente aproximada.