Fundamentos y Clasificación de la Simulación de Sistemas

Definición de Simulación

La Simulación es el proceso de construir un modelo de algún sistema real en estudio y llevar a cabo experiencias con él, con la finalidad de aprender el comportamiento del sistema en sus distintos aspectos o de evaluar distintas estrategias para el funcionamiento del sistema, sin tener necesidad de experimentar con el sistema mismo.

Clasificación de Simulaciones

Las simulaciones se dividen en tres categorías principales según la naturaleza de su procesamiento:

Simulación Analógica

La simulación de los fenómenos reales es ejecutada mediante el empleo de modelos físicos. Estos están construidos por componentes materiales capaces de convertir variables físicas (tales como corrientes eléctricas o flujos hídricos) o variables abstractas (numéricas) en variaciones de tensión eléctrica, en forma continua, de manera que representen algún sistema.

Simulación Digital

Es el procesamiento de modelos matemáticos de fenómenos combinatorios cuya investigación requiere numerosas iteraciones sucesivas, en cada una de las cuales es posible hacer variar las magnitudes de los valores de los parámetros de sus ecuaciones.

Simulación Híbrida

Se presenta cuando ciertas relaciones matemáticas o variables del modelo son aptas para ser simuladas mediante métodos analógicos, mientras que otras son aptas para ser procesadas por medio de procedimientos de simulación digital.

Generación de Datos para Simulación

Números Aleatorios, Muestras Artificiales y Modelos de Simulación

Generalmente, para llevar a cabo el proceso de simulación, se requieren sucesiones de números aleatorios. Cada uno de estos números representa un valor de una variable aleatoria uniformemente distribuida entre 0 y 1, generados mediante métodos pseudoaleatorios.

Estos métodos consisten en la transformación indefinidamente continua, aplicada a uno o varios parámetros elegidos arbitrariamente (o semillas), utilizados para originar los procedimientos empleados. La generación de estas sucesiones simuladas, denominada muestras artificiales, tiene una naturaleza estrictamente numérica y debe configurarse mediante la aportación de números pseudoaleatorios.

Técnicas Estocásticas: El Método de Monte Carlo

El Método de Monte Carlo es una técnica de simulación fundamental para problemas que tienen una base estocástica. Estos problemas se dividen en dos tipos principales:

• Problemas matemáticos determinísticos.
• Problemas que implican algún proceso estocástico.