Metodología de un
Estudio de Simulación.
En el desarrollo de una simulación se pueden distinguir las
siguientes etapas (Banks et al., 1996):
· Formulación del problema: En este paso debe quedar perfectamente
establecido el objeto de la simulación. El cliente y el desarrollador deben
acordar lo más detalladamente posible los siguientes factores:
Los resultados
que se esperan del simulador, el plan de experimentación, el tiempo disponible,
las variables de interés, el tipo de perturbaciones a estudiar, el tratamiento
estadístico de los resultados, la complejidad de la interfaz del simulador,
etc. Se debe establecer si el simulador será operado por el usuario o si el
usuario sólo recibirá los resultados. Finalmente, se debe establecer si el
usuario solicita un trabajo de simulación o un trabajo de optimización.
· Definición del
sistema: El sistema a simular debe estar perfectamente definido. El cliente
y el desarrollador deben acordar dónde estará la frontera del sistema a
estudiar y las interacciones con el medioambiente que serán consideradas.
· Formulación del
modelo: Esta etapa es un arte y será discutida más adelante. La misma
comienza con el desarrollo de un modelo simple que captura los aspectos
relevantes del sistema real. Los aspectos relevantes del sistema real dependen
de la formulación del problema; para un ingeniero de seguridad los aspectos
relevantes de un automóvil son diferentes de los aspectos considerados por un
ingeniero mecánico para el mismo sistema. Este modelo simple se irá
enriqueciendo como resultado de varias iteraciones.
· Colección de datos:
La naturaleza y cantidad de datos necesarios están determinadas por la
formulación del problema y del modelo. Los datos pueden ser provistos por
registros históricos, experimentos de laboratorios o mediciones realizadas en
el sistema real. Los mismos deberán ser procesados adecuadamente para darles el
formato exigido por el modelo.
· Implementación del
modelo en la computadora: El modelo es implementado utilizando algún
lenguaje de computación. Existen lenguajes específicos de simulación que
facilitan esta tarea; también, existen programas que ya cuentan con modelos
implementados para casos especiales.
· Verificación:
En esta etapa se comprueba que no se hayan cometidos errores durante la
implementación del modelo. Para ello, se utilizan las herramientas de debugging (Depuración)
provistas por el entorno de programación.
· Validación: En
esta etapa se comprueba la exactitud del modelo desarrollado. Esto se lleva a
cabo comparando las predicciones del modelo con: mediciones realizadas en el
sistema real, datos históricos o datos de sistemas similares. Como resultado de
esta etapa puede surgir la necesidad de modificar el modelo o recolectar datos
adicionales.
· Diseño de
experimentos: En esta etapa se decide las características de los
experimentos a realizar: el tiempo de arranque, el tiempo de simulación y el
número de simulaciones. No se debe incluir aquí la elaboración del conjunto de
alternativas a probar para seleccionar la mejor, la elaboración de esta lista y
su manejo es tarea de la optimización y no de la simulación. Debe quedar claro
cuando se formula el problema si lo que el cliente desea es un estudio de
simulación o de optimización.
Experimentación:
En esta etapa se realizan las simulaciones de acuerdo el diseño previo. Los
resultados obtenidos son debidamente recolectados y procesados.
· Interpretación:
Se analiza la sensibilidad del modelo con respecto a los parámetros que tienen
asociados la mayor incertidumbre. Si es necesario, se deberán recolectar datos
adicionales para refinar la estimación de los parámetros críticos.
· Implementación:
Conviene acompañar al cliente en la etapa de implementación para evitar el mal
manejo del simulador o el mal empleo de los resultados del mismo.
· Documentación: Incluye
la elaboración de la documentación técnica y manuales de uso. La documentación
técnica debe contar con una descripción detallada del modelo y de los datos;
también, se debe incluir la evolución histórica de las distintas etapas del
desarrollo. Esta documentación será de utilidad para el posterior
perfeccionamiento del simulador.
Bibliografía: Teoría de Modelos y Simulación, Enrique
Eduardo Tarifa
