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MODELOS Y SIMULACIÓN

Paso 3 - Modelar y Simular Sistemas Industriales con base en teoría de colas Presentado por: Paulino Hernandez Saldarriaga Còd: 79.876.190

GRUPO: 212026_54

TUTOR: Diego Karacha Rodriguez UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍA E INGENIERÍA Mayo de 2020 BOGOTA

TALLER-LABORATORIO 3: MODELOS DE COLAS Y SIMULACIÓN Para el seguimiento correspondiente en el desarrollo del curso de Modelos y simulación, se orienta desarrollar un informe en Word o PDF con un Anexo en Excel, el informe contendrá los siguientes cuatro puntos: 1.

Consulte el link del ambiente de aprendizaje practico “Conceptos de simulación” en el capítulo 19 A y Responder el siguiente cuestionario: pag 652

1.1

¿Por qué a veces se le llama a la simulación una técnica de último recurso? Rta/ Muchas veces, cuando falla una técnica matemática, se recurre a la simulación

1.2

¿Qué papeles cumplen las pruebas de hipótesis estadística en la simulación? Rta/ Pueden determinar diferentes planteamientos en un proyecto como por ejemplo duración en la ejecución de un proyecto, la prueba de hipótesis en la simulación ofrece uno o más datos de muestra que son susceptibles al análisis formal a través de los métodos estadísticos inferenciales. ¿Qué determina la validez de un modelo de simulación? Rta/ se inicia después de que se hayan documentado las especificaciones funcionales y se haya completado el desarrollo inicial del modelo. ¿Se debe usar una computadora para obtener información adecuada de una simulación? Explique. Rta/ si, debido a los programas que en ella podemos encontrar lo que facilita la simulación adecuada y exacta. ¿Qué métodos se usan para incrementar el tiempo en un modelo de simulación? ¿Cómo funcionan? Rta/ Incrementos fijos , incrementos variables.

1.3

1.4

1.5

En el método de incremento de tiempo fijo, se especifican los incrementos uniformes de tiempo del reloj (como minutos, horas o días) y la simulación continúa por intervalos fijos de un periodo al siguiente. En cada punto de tiempo de reloj, se rastrea el sistema para determinar si ocurría algún evento. De ser así, se simulan los eventos y avanza el tiempo; de lo contrario, el tiempo de todas maneras avanza una unidad. En el método de incremento de tiempo variable, el tiempo del reloj avanza por la cantidad requerida para iniciar el siguiente evento. 1.6

¿Cuáles son las ventajas y desventajas de empezar una simulación con el sistema vacío? ¿Y con el sistema en equilibrio?

1.7

1.8

1.9

1.10

1.11

1.12 1.13

Rta/ VENTAJAS Desarrollar el modelo de un sistema con frecuencia conduce a una mejor comprensión del sistema 1. real. El tiempo se puede comprimir en la simulación; años de funcionamiento del sistema real se pue-2. den comprimir en segundos o minutos. La simulación no interrumpe actividades continuas del sistema real.3. La simulación es mucho más general que los modelos matemáticos y se puede usar en condicio-4. nes inadecuadas para el análisis matemático estándar. La simulación se puede usar como un juego con fi nes de capacitación.5. La simulación ofrece una réplica más real de un sistema que el análisis matemático.6. La simulación se puede usar para analizar condiciones temporales, las técnicas matemáticas no.7. Comercialmente, hay muchos modelos estándar en paquete que abarcan una amplia variedad de 8. temas. La simulación responde a preguntas qué pasa si.9. DESVENTAJAS Aun cuando se dedique mucho tiempo y esfuerzo a la elaboración de un modelo para simulación, 1. no hay garantía de que el modelo realmente produzca las respuestas correctas. No hay forma de comprobar que el desempeño del modelo de simulación es totalmente confi able. 2. La simulación implica muchas repeticiones de secuencias que se basan en ocurrencias generadas al azar. Aunque es poco probable, un sistema aparentemente estable puede explotar con la combinación correcta de eventos. Distinga entre las distribuciones matemáticas conocidas y las distribuciones empíricas. Rta/ Las distribuciones matemáticas conocidas son experimentales y sustentadas por métodos científicos, mientras que la empírica es dada de acuerdo a la experiencia ensayo y error. ¿Qué información se necesita para una simulación con una distribución matemática conocida? Rta/ Objetivo de estudio, recopilación de datos ¿Por qué es importante en la simulación la duración de la ejecución? Rta/ El inconveniente en este caso es la pérdida de eficiencia, ya que la duración del tiempo de ejecución superior a lo necesario. ¿Una ejecución de 100 observaciones es dos veces más válida que una de 50? Explique. Rta/ Porque en una sola simulación se valida los 100 datos y el porcentaje de error es más aproximado. Describa que son los números aleatorios y como se utilizan en la simulación. Rta/ son números distribuidos en un estándar de acuerdo al tema a validar, es un planteamiento general bueno en cuanto a que acentúa las diferencias entre las alternativas y permite ejecuciones más cortas). Además, los valores del experimento anterior también podrían ser condiciones iniciales útiles para las simulaciones subsecuentes Investigue para la modelación las principales herramientas de software utilizadas. Rta/ ArgoUML, Día, Frame UML, Star UML, TinyUML, Eclipse, Del texto MODELADO Y SIMULACIÓN: APLICACIÓN A PROCESOS LOGÍSTICOS DE FABRICACIÓN Y SERVICIOS, describa cuales son las fases de un estudio y proyecto de simulación. El archivo en Investigar en diferentes fuentes establecidas en el syllabus

orientado a la unidad 3. Las etapas de la simulación y hacer una descripción de cada una de estas. Rta/ Toma de análisis de los datos,ajuste de una función de distribución,Validación del ajuste

Desarrollar en un archivo de Excel los siguientes ejercicios, los cuales se presentarán en el informe de Word mediante pantallazos y los respectivos análisis en cada punto. 2. Establecer un listado de 1000 números aleatorios en una columna, establecer una grafica de tipo dispersión en un cuadro de dialogo explique sus características.

N Ú MER OS A LEATOR I OS 1 -1 0 0 0

Se evidencia una simulación uniforme de los números aleatorios de 1 a 1000, de acuerdo a la distribución de la grafica los números no tienen relación entre sí, tiene valores atipicos

1200 1000 800 600 400 200 0 0

200

400

600

800

1000

1200

3. Establecer tres columnas de 200 números aleatorios aplicando un tratamiento según fórmula de Excel para comportamiento NORMAL, EXPONENCIAL Y UNIFORME graficar cada columna. Teniendo en cuenta para los correspondientes casos los siguientes datos: Media=50; Desviación Estándar =5; Para la uniforme de un rango de 1 a 50.

Chart Title Dist. Normal

Dist. Exponencial

Dist. Uniforme

100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%

1 10 19 28 37 46 55 64 73 82 91 100109118127136145154163172181190199

4. Desarrollar el siguiente caso estableciendo una simulación en Excel: Se desea simular la llegada y descarga de barcos en un muelle para determinar el número promedio de barcos que se retrasan para ser descargados al siguiente día, los datos para realizar la simulación son los siguientes: Barcos que llegan por día 0 1 2 3 4 5

Probabilidad 15% 18% 14% 21% 18% 14%

Barcos que llegan por día 1 2 3 4 5

Probabilidad 7% 13% 45% 22% 13%

Considerando un valor (Alfa = 0.10); y un error de 0,5 barcos. Determine: a. b. c. d.

Modelo de simulación de 30 días de operación incluyendo grafico de estabilidad. Calculo del número de corridas necesarias para estabilizar la variable de interés. Adecuar el número de corridas según el caso del modelo del punto a. Generar 15 corridas del modelo y calcular el intervalo de confianza. e. Establecer conclusiones y recomendaciones del caso, por cada integrante del grupo.