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Prof. Afonso C MedinaProf. 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.

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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 o reproduzem 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 BásicaUm 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: FluxogramaFluxograma 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, estáticosA 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 Diversões Tráfego…

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)