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I. S. C. y M. E. María de los Ángeles Gutiérrez García INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE IRAPUATO 1 S I M U L A C I Ó N INTRODUCCIÓN A LA SIMULACIÓN DE EVENTOS DISCRETOS INTRODUCCIÓN Las primeras referencias sobre simulación se encuentran hacia el año 1940, cuando Von Neumann y Ullman trabajaron sobre la simulación del flujo de neutrones para la construcción de la bomba atómica. También se realizó un proceso de simulación para el proyecto APOLLO dentro del plan espacial de la N.A.S.A, acerca del movimiento dentro de la atmósfera de la luna. Actualmente, la simulación es una poderosa técnica para la resolución de problemas. Sus orígenes están en la teoría de muestreo estadístico y análisis de sistemas físicos probabilísticas complejos. El aspecto común de ambos es el uso de números y muestras aleatorias para aproximar soluciones. Una de las más famosas aplicaciones de muestras aleatorias, ocurre durante la segunda guerra mundial, cuando la simulación se utilizó para estudiar el flujo de neutrones dentro del desarrollo de la bomba atómica. Esta investigación era secreta y le dieron un nombre en código: MonteCarlo. Este nombre se mantiene, y durante mucho tiempo se usaba para hacer referencia a algunos esfuerzos en simulación. Pero el término métodos MonteCarlo, se refiere actualmente a una rama de las matemáticas experimentales que trata con experimentos de números aleatorios, mientras que el término simulación, o simulación de sistemas, cubre una técnica de análisis más práctico. Vamos a ver técnicas que utilizan los computadores para imitar, o simular, el comportamiento de sistemas del mundo real. Para estudiar científicamente estos sistemas, a menudo se han de hacer una serie de suposiciones acerca de cómo trabaja éste. Estas suposiciones que usualmente toman la forma de relaciones matemáticas o lógicas, constituyen un modelo que va a ser usado para intentar comprender el comportamiento del sistema correspondiente. Si las relaciones que componen el modelo son suficientemente simples, es posible usar métodos matemáticos (tales como álgebra, cálculo o teoría de la probabilidad) para SIMULACIÓN I. S. C. y M. E. María de los Ángeles Gutiérrez García INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE IRAPUATO 2 obtener una información exacta de las cuestiones de interés; a esto se le llama solución analítica. Sin embargo, la mayoría de los sistemas del mundo real son demasiado complejos y normalmente los modelos realistas de los mismos, no pueden evaluarse analíticamente. Lo que se puede hacer es estudiar dichos modelos mediante simulación. En una simulación se utiliza el ordenador para experimentar con un modelo numéricamente, de forma que con los resultados obtenidos se haga una estimación de las características del sistema. ¿PARA QUÉ SIRVEN LOS SIMULADORES? El aprendizaje a través de simuladores se fundamenta en el constructivismo (ir construyendo poco a poco un nuevo y mejor conocimiento), permitiendo una extensa investigación experimental donde los alumnos pueden vivir situaciones que por una circunstancia o por otra no están a su alcance. Los simuladores impulsan mecanismos hipotético-deductivos, llevando a crear dos tipos de simuladores: -los inductuvos, donde no es necesario que se tengan conocimientos previos sobre un tema determinado, y es aquí donde el alumno aprende de manera espontánea por medio del descubrimiento -los deductivos, sí requieren conocimientos previos de un tema concreto, y es aquí donde el alumno trabaja la exploración Además, en caso fallido, no se considera error, llevando al alumno a aprender de sus fallos, quitándole el temor a que la respuesta no sea la correcta y, de esta forma, fomentar el interés por corregir los fallos y aprender más. ¿Para qué sirve la simulación? Es más fácil experimentar sobre un sistema simplificado Hay acceso total a la entrada y la salida Es factible hacer pruebas que en un sistema real podrían llevar al desastre La experimentación puede ser imposible o contraria a la ética en el sistema real
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