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Tema: O que Tema: O que éé SimulaSimulaçção?ão? Professora: Rosanna M. R. Silveira Professora: Rosanna M. R. Silveira Fonte:Fonte: ChwifChwif e Medinae Medina Curso: Engenharia da ComputaCurso: Engenharia da Computaççãoão Disciplina: NP108Disciplina: NP
Cap Cap 11 O que O que éé SimulaSimulaçção?ão? “ “Uma gama variada de mUma gama variada de méétodos etodos e aplicaaplicaçções queões que^ reproduzemreproduzem^ oo comportamento de sistemas reais,comportamento de sistemas reais, usualmente utilizandousualmente utilizando--se dese de ferramentas computacionaisferramentas computacionais..”” ( (KeltonKelton (^) etet (^) al., 1998)al., 1998) Tema: O que Tema: O que éé SimulaSimulaçção?ão? Professora: Rosanna M. R. Silveira Professora: Rosanna M. R. Silveira Fonte:Fonte: ChwifChwif e Medinae Medina Curso: Engenharia da ComputaCurso: Engenharia da Computaççãoão Disciplina: NP108Disciplina: NP
Cap Cap 11 O que O que éé SimulaSimulaçção?ão? “ “Processo de elaboraProcesso de elaboraçção de umão de um modelomodelo^ de umde um^ sistemasistema^ real (oureal (ou hipothipotéético) e atico) e a conduconduçção deão de experimentosexperimentos com a finalidade decom a finalidade de entenderentender^ o comportamento desseo comportamento desse sistema ousistema ou^ avaliaravaliar^ sua operasua operaççãoão”” ( (ShannonShannon, 1975), 1975)
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Cap Cap 11 O que O que nãonão (^) éé (^) SimulaSimulaçção?ão? ^ nãonão^ éé^ uma bola de cristaluma bola de cristal corridas docorridas do JockeyJockey clubclub a simulaa simulaçção pode prever, com certa confianão pode prever, com certa confiançça, oa, o comportamento de um sistema com dados de entrada comportamento de um sistema com dados de entrada espec especííficos e se respeitado um conjunto de premissasficos e se respeitado um conjunto de premissas nãonão éé um modelo matemum modelo matemááticotico ^ podemos utilizar fpodemos utilizar fóórmulas matemrmulas matemááticas em um modeloticas em um modelo de simula de simulaççãoão ^ mas a simulamas a simulaçção nãoão não^ éé^ uma expressão analuma expressão analííticatica fechada fechada Tema: O que Tema: O que éé SimulaSimulaçção?ão? Professora: Rosanna M. R. Silveira Professora: Rosanna M. R. Silveira Fonte:Fonte: ChwifChwif e Medinae Medina Curso: Engenharia da ComputaCurso: Engenharia da Computaççãoão Disciplina: NP108Disciplina: NP
Cap Cap 11 O que O que nãonão éé SimulaSimulaçção?ão? nãonão éé uma ferramenta estritamente de otimizauma ferramenta estritamente de otimizaççãoão a simulaa simulaççãoão éé uma ferramenta de anuma ferramenta de anáálise e, por si slise e, por si sóó,, não não éé capaz de identificar uma solucapaz de identificar uma soluççãoão óótimatima nãonão éé substituta do pensamento inteligentesubstituta do pensamento inteligente não pode substituir o ser humano no processo denão pode substituir o ser humano no processo de tomada de decisão tomada de decisão não irnão iráá solucionar todos os problemassolucionar todos os problemas ^ quando devemos utilizar a simulaquando devemos utilizar a simulaçção?ão?
Tema: O que Tema: O que éé SimulaSimulaçção?ão? Professora: Rosanna M. R. Silveira Professora: Rosanna M. R. Silveira Fonte:Fonte: ChwifChwif e Medinae Medina Curso: Engenharia da ComputaCurso: Engenharia da Computaççãoão Disciplina: NP108Disciplina: NP
Cap Cap 11
O Processo de modelagem O Processo de modelagem
sistema
modelo = representação
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Cap Cap 11
Tipos de modelos Tipos de modelos
modelos simbmodelos simbóólicoslicos
modelos analmodelos analííticosticos
modelos de simulamodelos de simulaççãoão
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Cap Cap 11 Modelo simb Modelo simbóólicolico ^ diagramdiagramáático ou icônicotico ou icônico ^ representa um sistema de maneira estrepresenta um sistema de maneira estááticatica ^ não considera o comportamento do sistema no temponão considera o comportamento do sistema no tempo ssíímbolos grmbolos grááficos (ficos (fluxogramasfluxogramas,, DFDsDFDs, layouts etc.), layouts etc.) muito utilizado como ferramenta demuito utilizado como ferramenta de comunicacomunicaçção e naão e na documentadocumentaççãoão de projetosde projetos limitalimitaçções:ões: modelosmodelos estestááticosticos não fornecem elementos quantitativosnão fornecem elementos quantitativos medidas de desempenho do sistemamedidas de desempenho do sistema não entram no detalhe do sistemanão entram no detalhe do sistema Tema: O que Tema: O que éé SimulaSimulaçção?ão? Professora: Rosanna M. R. Silveira Professora: Rosanna M. R. Silveira Fonte:Fonte: ChwifChwif e Medinae Medina Curso: Engenharia da ComputaCurso: Engenharia da Computaççãoão Disciplina: NP108Disciplina: NP
Cap Cap 11 Modelo simb Modelo simbóólico: fluxogramalico: fluxograma fluxograma do processo de atendimento de emergências de uma central do corpo de bombeiros
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Cap Cap 11 Modelo matem Modelo matemáático ou analtico ou analííticotico ^ para o exemplo do sistema de filapara o exemplo do sistema de fila^ úúnica, comnica, com disciplinadisciplina FIFO^ FIFO ^ distribuidistribuiçção exponencialão exponencial tempos entre chegadas sucessivastempos entre chegadas sucessivas tempos de atendimento da mesatempos de atendimento da mesa sabesabe--sese (^) ρρ éé razão entre a taxa mrazão entre a taxa méédia dedia de chegada e a taxa m chegada e a taxa méédia de atendimentodia de atendimento da teoria de filas, o nda teoria de filas, o núúmero mmero méédio de pessoasdio de pessoas aguardando em fila ( aguardando em fila (WWff)) (^) éé ρρ^22 / (1/ (1-- ρρ)) WWff?? se a disciplina não fosse FIFO ou se o atendimentose a disciplina não fosse FIFO ou se o atendimento priorizasse a idade das pessoas?priorizasse a idade das pessoas? Tema: O que Tema: O que éé SimulaSimulaçção?ão? Professora: Rosanna M. R. Silveira Professora: Rosanna M. R. Silveira Fonte:Fonte: ChwifChwif e Medinae Medina Curso: Engenharia da ComputaCurso: Engenharia da Computaççãoão Disciplina: NP108Disciplina: NP
Cap Cap 11 Modelo de simula Modelo de simulaççãoão (^) captura o comportamento docaptura o comportamento do sistema realsistema real (^) permite a pergunta:permite a pergunta: “ “E se...?E se...?”” (^) ““O que ocorre se?O que ocorre se?”” houver um pico de demanda de 30%?houver um pico de demanda de 30%? mudar a estratmudar a estratéégia de atendimento?gia de atendimento? reduzir a equipe em 2 pessoas?reduzir a equipe em 2 pessoas? adquirir um novo equipamento?adquirir um novo equipamento?
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Cap Cap 11 Modelo de simula Modelo de simulaççãoão capaz de representarcapaz de representar sistemassistemas complexoscomplexos dede naturezanatureza dinâmicadinâmica (muda o estado ao(muda o estado ao longo do tempo) e longo do tempo) e aleataleatóóriaria (^) (regida por vari(regida por variááveisveis aleat aleatóórias)rias) (^) limitalimitaçções:ões: pode ser de construpode ser de construççãoão (^) difdifíícilcil não hnão háá (^) garantia dogarantia do óótimotimo Tema: O que Tema: O que éé SimulaSimulaçção?ão? Professora: Rosanna M. R. Silveira Professora: Rosanna M. R. Silveira Fonte:Fonte: ChwifChwif e Medinae Medina Curso: Engenharia da ComputaCurso: Engenharia da Computaççãoão Disciplina: NP108Disciplina: NP
Cap Cap 11 T Téécnicas de simulacnicas de simulaççãoão (^) simulasimulaçção não computacionalão não computacional simulasimulaçção de acontecimentosão de acontecimentos um projetista usando um protum projetista usando um protóótipo de umatipo de uma aeronave em um taeronave em um túúnel de ventonel de vento o objetivoo objetivo éé simular qual seria o comportamento dasimular qual seria o comportamento da aeronave real a partir do comportamento exibidoaeronave real a partir do comportamento exibido pelo protpelo protóótipotipo simulasimulaçção computacionalão computacional simulasimulaçção estão estáática ou detica ou de Monte CarloMonte Carlo simulasimulaçção de sistemas contão de sistemas contíínuosnuos simulasimulaçção de eventos discretosão de eventos discretos
Tema: O que Tema: O que éé SimulaSimulaçção?ão? Professora: Rosanna M. R. Silveira Professora: Rosanna M. R. Silveira Fonte:Fonte: ChwifChwif e Medinae Medina Curso: Engenharia da ComputaCurso: Engenharia da Computaççãoão Disciplina: NP108Disciplina: NP
Cap Cap 11 Simula Simulaçção de eventos discretosão de eventos discretos (^) utilizada para modelar sistemas queutilizada para modelar sistemas que mudam o seu estado em momentosmudam o seu estado em momentos discretos no tempodiscretos no tempo a partir da ocorrência de eventosa partir da ocorrência de eventos (^) a preparaa preparaçção da xão da xíícara de chcara de cháá (^) envolveenvolve três eventostrês eventos a colocaa colocaçção daão da (^) ááquaqua quente na xquente na xíícaracara a colocaa colocaçção do chão do cháá nana ááquaqua quentequente a disponibilizaa disponibilizaçção do chão do cháá cada evento ocorre em instantescada evento ocorre em instantes determinados no tempodeterminados no tempo Tema: O que Tema: O que éé SimulaSimulaçção?ão? Professora: Rosanna M. R. Silveira Professora: Rosanna M. R. Silveira Fonte:Fonte: ChwifChwif e Medinae Medina Curso: Engenharia da ComputaCurso: Engenharia da Computaççãoão Disciplina: NP108Disciplina: NP
Cap Cap 11 Simula Simulaçção de eventos discretosão de eventos discretos como o prcomo o próóprio nome diz,prio nome diz, éé orientada pororientada por eventoseventos ^ o relo relóógio da simulagio da simulaçção sempre indica um instante emão sempre indica um instante em que um evento acontece que um evento acontece (^) sistemassistemas (^) dinâmicosdinâmicos: os estados se alteram com o: os estados se alteram com o tempotempo (^) sistemassistemas (^) discretosdiscretos: os atributos dos estados s: os atributos dos estados sóó mudam no tempo discretomudam no tempo discreto ^ simulasimulaçção combinada ou hão combinada ou hííbridabrida compreende aspectos das simulacompreende aspectos das simulaçções contões contíínuas enuas e discretas discretas
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Cap Cap 11 Simula Simulaçção de eventos discretosão de eventos discretos Tema: O que Tema: O que éé SimulaSimulaçção?ão? Professora: Rosanna M. R. Silveira Professora: Rosanna M. R. Silveira Fonte:Fonte: ChwifChwif e Medinae Medina Curso: Engenharia da ComputaCurso: Engenharia da Computaççãoão Disciplina: NP108Disciplina: NP
Cap Cap 11 Simula Simulaççãoão (^) as seguintes associaas seguintes associaçções sãoões são comuns na literatura:comuns na literatura: simulasimulaçção contão contíínuanua (^) - -> sistemas da> sistemas da natureza (existência das leis de natureza (existência das leis de conserva conservaçção)ão) simulasimulaçção discretaão discreta - -> sistemas> sistemas constru construíídos e conduzidos pelo homemdos e conduzidos pelo homem
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Cap Cap 11 Por que simular? Por que simular? pela sua posipela sua posiççãoão mméédiadia o bêbado esto bêbado estáá vivovivo........ (^) mas, namas, na (^) mméédiadia, o bêbado est, o bêbado estáá (^) mortomorto.............. Tema: O que Tema: O que éé SimulaSimulaçção?ão? Professora: Rosanna M. R. Silveira Professora: Rosanna M. R. Silveira Fonte:Fonte: ChwifChwif e Medinae Medina Curso: Engenharia da ComputaCurso: Engenharia da Computaççãoão Disciplina: NP108Disciplina: NP
Cap Cap 11 Quando simular? Quando simular? Problema Ferramentas Resultados Planilhas Planilhas Calculadora Calculadora LLáápis e Papel pis e Papel Intui Intuiççãoão Maior Complexidade Dinâmica Aleatoriedade Maior Esforço Qualidade Simulação
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Cap Cap 11 Á Áreas de aplicareas de aplicaççãoão campocampo amploamplo:: manufaturamanufatura ee serviserviççosos ^ serviserviççosos:: aeroportosaeroportos dimensionardimensionar oo nnúúmeromero de checkde check--insins necessnecessááriosrios portosportos verificarverificar oo nnúúmeromero dede equipamentosequipamentos dede movimentamovimentaççãoão dede materiaismateriais^ ee^ homenshomens^ parapara^ carregamentocarregamento^ ee descarregamentodescarregamento dede naviosnavios redesredes loglogíísticassticas melhormelhor polpolííticatica dede estocagemestocagem,, transportetransporte ee distribuidistribuiççãoão call call^ centers^ centers ^ qualqual^ oo^ nnúúmeromero^ ideal deideal de^ pontospontos^ dede^ atendimentoatendimento necessnecessááriosrios hospitaishospitais dimensionamentodimensionamento dede ambulânciasambulâncias polpolííticatica dede transplantetransplante dede óórgãosrgãos Tema: O que Tema: O que éé SimulaSimulaçção?ão? Professora: Rosanna M. R. Silveira Professora: Rosanna M. R. Silveira Fonte:Fonte: ChwifChwif e Medinae Medina Curso: Engenharia da ComputaCurso: Engenharia da Computaççãoão Disciplina: NP108Disciplina: NP
Cap Cap 11 Á Áreas de aplicareas de aplicaççãoão serviserviççosos:: ^ parqueparque^ dede^ diversõesdiversões verificaverificaççãoão dos tempos dedos tempos de esperaespera emem atraatraççõesões restaurantesrestaurantes ee cadeiascadeias dede fast fast-- foodfood verificarverificar seusseus tempos detempos de esperaespera,, capacidadecapacidade dada cozinhacozinha supermercadossupermercados decidirdecidir aa melhormelhor polpolííticatica dede aberturaabertura dede caixascaixas relarelaççãoão entreentre caixascaixas rráápidospidos ee normaisnormais manufaturamanufatura:: ^ movimentamovimentaççãoão^ ee^ armazenamentoarmazenamento^ dede^ materiaismateriais esteirasesteiras transportadorastransportadoras linhaslinhas dede montagemmontagem programaprogramaççãoão dada produproduççãoão ananááliselise dede estoquesestoques
