Fundamentos de la Simulación de Sistemas: Definiciones y Modelos Esenciales

Conceptos Fundamentales de la Simulación de Sistemas

¿Qué es la Simulación? Definiciones y Perspectivas Clave

La simulación es una herramienta poderosa para comprender y predecir el comportamiento de sistemas complejos. A lo largo del tiempo, diversos expertos han ofrecido sus propias definiciones, destacando aspectos fundamentales de esta disciplina:

• Thomas Naylor: "Estos experimentos requieren de operaciones lógicas y matemáticas necesarias para descubrir el comportamiento y la estructura de sistemas complejos del mundo real a lo largo de un período de tiempo prolongado."
• Robert Shannon: "La simulación es el proceso de diseñar y desarrollar un modelo computarizado de un sistema o proceso, y realizar experimentos con este modelo con el propósito de comprender el comportamiento del sistema del mundo real o evaluar diversas estrategias para su operación."
• Shubik: "La simulación de un sistema o de un organismo es la operación de un modelo, al cual se le llamará simulador, y que es una representación del sistema. Este modelo o simulador estará sujeto a diversas manipulaciones, las cuales serían imposibles de realizar, demasiado costosas o imprácticas en el sistema real. La operación de un modelo puede estudiarse para conocer las propiedades concernientes al comportamiento del sistema o subsistema real."

Propósitos de la Simulación: ¿Qué Busca Lograr?

La simulación se emplea con objetivos claros y definidos, que permiten a los profesionales obtener una comprensión profunda y predictiva de los sistemas:

1. Descubrir el comportamiento de un sistema.
2. Postular teorías o hipótesis que expliquen el comportamiento observado.
3. Usar esas teorías para predecir el comportamiento futuro del sistema, es decir, observar los efectos que se producirían en el sistema mediante cambios internos o en su método de operación.

Elementos Clave de los Modelos de Simulación

Para llevar a cabo una simulación efectiva, es crucial entender los componentes que conforman un modelo:

Definición de Modelo

Un modelo es una representación de un objeto, sistema o idea de forma diferente a la de su identidad misma. El modelo nos ayuda a entender y mejorar un sistema. El modelo de un objeto puede ser una réplica exacta de este, con la diferencia del material que lo compone o de su escala; inclusive, puede ser una abstracción de las propiedades dominantes del objeto.

Funciones del Modelo

Las funciones principales de un modelo son comparar y predecir. Por ejemplo, una pintura es una réplica de algo que existe; un carro de madera es la réplica de un original.

Estructura del Modelo

El modelo se puede expresar matemáticamente de la siguiente forma:

E = F (Xi, Yi)

Donde:

• E: Representa el efecto o el comportamiento del sistema.
• Xi: Son las variables y parámetros que nosotros podemos controlar.
• Yi: Son las variables y los parámetros que nosotros no podemos controlar.
• F: Es la función que relaciona Xi con Yi con el fin de modificar o dar origen a E.