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Teoria de la simulacion, Apuntes de Modelación Matemática y Simulación

Teoria de la simulacion areas de la ciencia que emplean la simulacion

Tipo: Apuntes

2019/2020

Subido el 13/04/2020

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adan-young 🇭🇳

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Universidad Nacional Autónoma de Honduras
Facultad de Ingeniería
Departamento de Ingeniería en Sistemas
Áreas De Las Ciencias En Las
Cuales Se Emplea La Simulación
Asignatura: Teoría de la Simulación
Nombre:
Cuenta:
Ingeniero: Ricardo A. López
Sección: 18_00
Lugar y Fecha: Tegucigalpa F.M. 04 de Noviembre del 2019
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Universidad Nacional Autónoma de Honduras

Facultad de Ingeniería

Departamento de Ingeniería en Sistemas

Áreas De Las Ciencias En Las

Cuales Se Emplea La Simulación

Asignatura: Teoría de la Simulación

Nombre:

Cuenta:

Ingeniero: Ricardo A. López

Sección: 18_

Lugar y Fecha: Tegucigalpa F.M. 04 de Noviembre del 2019

Introducción

En el presente documento se enfoca en la simulación en diferentes campos de la ciencia, ya que esta se presenta como una herramienta idónea para ensayar, conocer el funcionamiento de determinados sistemas o anticiparse a problemas. Estos sistemas de simulación facilitan conocer qué tipo de respuestas se pueden ofrecer ante determinadas situaciones, sin ningún tipo de riesgo físico ni para los humanos ni para las máquinas. La simulación ha sido utilizada en disciplinas como Ingenierías, Medicina, biología, ecología, Ciencias sociales y económicas entre otras para analizar problemas teóricos y prácticos en diversos aspectos del mundo real. Para este documento se han elegido 3 campos en los que la simulación puede ser una herramienta esencial, dichos campos son: Medicina, Negocios e Ingeniería civil y arquitectura, por lo que el lector aprenderá de los orígenes de la simulación en algunos de estos campos, de su importancia, así como sus ventajas y algunos ejemplos de simuladores en cada uno de estos.

Ejemplos, Modelos y Recursos Disponibles Los primeros recursos disponibles en simulación surgen del campo de la Anestesiología. El primer maniquí médico se introduce en los años 60 para enseñar la reanimación cardiopulmonar básica con ventilación boca-boca. El “SimOne” se considera el primer simulador realista de anestesiología desarrollado en la universidad de California por Abrahamson y Denson, un ingeniero y un físico respectivamente, a finales de los años 1960, que se abandonó por su alto coste y por la falta de soporte de microinformática de la época y nunca se comercializó. A mediados de los 80 investigadores de las universidades de Stanford y de Florida, empiezan a trabajar en la nueva generación de maniquíes de pacientes. Concretamente el denominado Stanford CASE (Comprehensive Anaesthesia Simulation Environment) y que fue el primer recurso que se comercializó. En Europa, en los años 90, también de la mano de anestesistas se investiga en simulación, y se desarrollan simuladores con el mismo grado de sofisticación que los americanos. En los últimos 20 años se han ido introduciendo de forma incesante diferentes maniquíes bien para tareas o técnicas concretas o para simular el ambiente complejo de una situación clínica. El número de recursos para la simulación en la formación de los profesionales se ha incrementado de forma impresionante disponiendo en la actualidad de modelos cada vez más reales y más fieles, con un rango amplio de niveles de complejidad y precio.

Los principales tipos de recursos se pueden agrupar en dos categorías:

  1. Simuladores de baja tecnología: Son simuladores sencillos mecánicos, de plástico o sintéticos (modelos o maniquíes) para practicar habilidades clínicas o procedimientos clínicos básicos como las punciones venosas, el tacto rectal, las suturas, punciones, las exploraciones ginecológicas, urológicas, oftalmológicas u otorrinolaringológicas, etc.
  2. Simuladores de alta tecnología: En general son modelos basados en el uso de ordenadores, utilizando hardware y software con el fin de aumentar el realismo de la simulación. En este grupo se considera: a. Simulaciones por ordenador o mediante “pantalla ” (screen simulation). Este tipo de modelos incluyen desde programas informáticos no interactivos hasta software interactivos complejos. b. Simuladores informáticos de gran fidelidad con recursos audiovisuales y táctiles e integrados para el entrenamiento de diversas tareas o procedimientos clínicos. Reproducen diversas tareas clínicas como auscultación cardíaca, cateterización cardíaca broncoscopia, colonoscopia, artrocentesis, endoscopia en diversos campos. c. Simuladores de paciente completo interactivo realístico y de alta tecnología. Son modelos fuertemente robotizados ligados a sistemas informáticos que aumentan enormemente las posibilidades de aprendizaje al permitir trabajar en múltiples situaciones fisiológicas y patológicas y manejar situaciones clínicas complejas en condiciones similares a la vida real. La simulación reproduce un cuerpo humano completo, con un software que dota al muñeco de todas las funciones cardíacas, vasculares y pulmonares.

2. Específicos: cuando están enfocados a simular las actividades de un área específica de una empresa como marketing, finanzas y producción, Ejemplos:  Orientados a simular las actividades de marketing tenemos a: Markstrat, Brandmaps, Marketplace.  Para el área de finanzas: Fingame.  Enfocado al área de finanzas internacionales: Forad.  Para los negocios internacionales: Intopia.  Para el área de contabilidad: The Management / Accounting Simulation. Los beneficios de los simuladores de negocios es que ofrecen a los estudiantes y a los empresarios una innovadora forma de:  Perfeccionar sus habilidades.  Aplicar conceptos estratégicos.  Evaluar estrategias en un entorno competitivo actual

Ventajas de simuladores de negocio:

 Los competidores identifican las acciones básicas en el funcionamiento de una

organización, como realizar planes de comercialización, publicidad y otras áreas, o definir la inversión que se hará en bienes para la empresa.

 Los equipos tienen objetivos que suelen ser comunes en toda compañía, entre

éstos: aumentar las ventas y la rentabilidad, y mejorar las prácticas en diversos rubros como puede ser responsabilidad social y ambiental.  Estos juegos virtuales disminuyen la curva de aprendizaje de los prospectos a ocupar un cargo en la compañía.  Durante la simulación, generalmente hay que enfocarse a lograr una mejor posición competitiva del grupo que se administra, eso conduce a aprender a formular un plan estratégico, con todo y su análisis de datos.

3. Simulación en el Campo de la Ingeniería Civil y

Arquitectura

Los modelos de simulación virtual pueden resultan de gran ayuda para la arquitectura. Ésta permite llegar a elaborar diseños conceptuales teniendo en cuenta una gran cantidad de criterios, como el diseño, el posicionamiento, el paisajismo o la iluminación. Además, la representación realista se puede utilizar para ayudar a que las representaciones se acerquen lo máximo posible a la realidad, lo que se traduce en un valor añadido realmente importante para el cliente. Las representaciones virtuales pueden resultar muy útiles a la hora de idear las configuraciones geométricas estructurales, que se pueden utilizar posteriormente en análisis computacionales para predecir las deformaciones estructurales, las tensiones resultantes de una carga aplicada y las condiciones de soporte. Después de estos análisis, los valores de los datos obtenidos se pueden visualizar y examinar, y en base a estos valores, los ingenieros podrán determinar la fortaleza, la estabilidad y la seguridad de la estructura propuesta, de cara a finalizar el diseño estructural.

Conclusiones

 En la medicina se ha podido demostrar que el uso de las simulaciones acorta el tiempo necesario para el aprendizaje de las habilidades, especialmente porque se puede repetir el entrenamiento tantas veces como sea necesario.  En la arquitectura e ingeniería facilita la comprensión del diseño al cliente y también una forma, para el arquitecto, de realizar simulaciones de lo creado en diferentes ambientes.  En los Negocios el uso de simuladores Perfecciona habilidades, aplicación de conceptos estratégicos y evaluación de estas en un entorno competitivo.  En general la simulación nos permite identificar áreas con problemas en un proceso complejo y realizar un estudio sistemático de alternativas aplicables.

Bibliografía

Palés Argullós, J.L. y Gomar Sancho, C. (2010): El uso de las simulaciones en Educación Médica, en Juanes Méndez, J. A. (Coord.) Avances tecnológicos digitales en metodologías de innovación docente en el campo de las Ciencias de la Salud en España. Revista Teoría de la Educación: Educación y Cultura en la Sociedad de la Información. Vol. 11, nº 2. Universidad de Salamanca, pp. 147-169. Sitio web: http://campus.usal.es/~revistas_trabajo/index.php/revistatesi/article/view/7075/ Rolando Neri-Vela. (2017). El origen del uso de simuladores en Medicina, de Medigraphic Sitio web: https://www.medigraphic.com/pdfs/facmed/un-2017/uns171c.pdf Desconocido. (2012). Simulación de negocios. 9 Mayo, de Blogspot Sitio web: http://simulaciondenegociosunam.blogspot.com/ Akio. (2017). Simulation in Architecture, Engineering, and Construction. Noviembre 20, de Dassault Systèmes Sitio web: https://blogs.3ds.com/perspectives/simulation-in- architecture-engineering-and-construction/