Las técnicas de simulación pueden ser aplicadas de diferentes maneras, sin embargo con el desarrollo de los sistemas de cómputo es posible utilizar una simulación digital, esto quiere decir que con el uso de computadoras y software podemos implementar un modelo de simulación de forma rápida, económica y confiable.
La simulación digital es una técnica que permite imitar (o simular) en un ordenador el comportamiento de un sistema real o hipotético según ciertas condiciones particulares de operación.
Aunque la simulación digital es una técnica relativamente reciente y en constante evolución, el uso de la simulación como metodología de trabajo es una actividad muy antigua, y podría decirse que inherente al proceso de aprendizaje del ser humano.
Para poder comprender la realidad y toda la complejidad que un sistema puede conllevar, ha sido necesario construir artificialmente objetos y experimentar con ellos dinámicamente antes de interactuar con el sistema real.
La simulación digital puede verse como el equivalente computarizado a este tipo de experimentación. Para ello es necesario construir objetos (modelos) que representan la realidad, de tal modo que pueden ser interpretados por un ordenador.
La simulación digital es una técnica que permite imitar (o simular) en un ordenador el comportamiento de un sistema real o hipotético según ciertas condiciones particulares de operación.
Aunque la simulación digital es una técnica relativamente reciente y en constante evolución, el uso de la simulación como metodología de trabajo es una actividad muy antigua, y podría decirse que inherente al proceso de aprendizaje del ser humano.
Para poder comprender la realidad y toda la complejidad que un sistema puede conllevar, ha sido necesario construir artificialmente objetos y experimentar con ellos dinámicamente antes de interactuar con el sistema real. La simulación digital puede verse como el equivalente computarizado a este tipo de experimentación.
Para ello es necesario construir objetos (modelos) que representan la realidad, de tal modo que pueden ser interpretados por un ordenador.
El uso de las técnicas de simulación digital para la solución de problemas es un campo interdisciplinario muy amplio, tanto por la variedad de sistemas que pueden ser considerados, como por la diversidad de contextos que pueden describirse.
Es usual encontrar aplicaciones en ingeniería, economía, medicina, biología, ecología o ciencias sociales. La formación en el desarrollo de modelos matemáticos y la utilización de simuladores digitales esta así mismo presente en muchos estudios universitarios, de doctorado, posgrado y maestría.
TIPOS DE SISTEMAS
Para poder introducir el concepto del modelo de un sistema, y presentar los tipos de modelos de simulación y sus características, debe previamente especificarse que se entiende por sistema.
Un sistema puede definirse como una colección de objetos o entidades que interactúan entre sí para alcanzar un cierto objetivo.
Ejemplo: si se considera el estudio sobre un número de cajeros necesarios en un supermercado para ofrecer un buen servicio a sus clientes, los objetos del sistema podrían ser en los clientes en espera de ser atendidos y los cajeros/as que realizan dicho servicio.
Los objetos considerados en un sistema pueden ser, un conjunto distinto de los que presentarían si el objetivo a alcanzar por el estudio fuera otro. Considerando el ejemplo anterior, si lo que se desea es estudiar la atención a las necesidades de consumo de los clientes, el sistema deberá contemplar adicionalmente entidades, tales como los productos o la lista personal de la compra, entre otros.
Estado de un sistema: conjunto mínimo de variables necesarias para caracterizar o describir todos aquellos aspectos de interés del sistema en un cierto instante de tiempo. A estas variables las denominaremos variables de estado. Así pues en el ejemplo descrito las variables de estado podrían ser el estado de cada uno de los cajeros (en este caso, disponible u ocupado), el número de clientes en cada cola, así como el número total de clientes en el supermercado.
Sin pueden generalidad y considerando como finalidad de los experimentos el estudio del comportamiento de un sistema en el dominio temporal, los sistemas pueden clasificarse en continuo, discreto, orientados a eventos discretos y combinados, atendiendo a la relación entre la evolución de las propiedades de interés y la variable independiente tiempo.
Sistemas Continuos: Las variables del estado del sistema evolucionan de modo continuo a lo largo del tiempo.
Un ejemplo de este tipo es la evolución de la temperatura en una habitación durante cualquier intervalo de tiempo, o bien la del nivel del líquido en un tanque.
Estado
Tiempo
Evolución de sistema continúo.
Sistemas Discretos. Se caracterizan porque las propiedades de interés del sistema cambian únicamente en un cierto instante o secuencia de instantes, y permanecen constantes el resto del tiempo. La secuencia de instantes en los cuales el estado del sistema puede presentar un cambio, obedece normalmente a un patrón periódico.
Sistemas orientados a eventos discretos. Al igual que los sistemas discretos, se caracterizan porque las propiedades de interés del sistema cambian únicamente en una secuencia de instantes de tiempo permaneciendo constantes el resto del tiempo. La secuencia de instantes en los cuales el estado del sistema puede presentar un cambio, obedece a un patrón aleatorio.
Sistemas combinados. Aquellos que combinan subsistemas que siguen filosofías continuas o discretas, respectivamente. Es el caso de los sistemas que poseen componentes que deben ser necesariamente modelados según alguno de dichos enfoques específicos.
