Simulació (SIM)

Les assignatures Models de la Investigació Operativa per a la Presa de Decisions (MIOPD) i per a l'Anàlisi de Sistemes (MIOAS) introdueixen l'alumne en el tractament analític dels models matemàtics per a resoldre molts dels problemes de decisió als quals s'hauran probablement d'enfrontar durant la seva vida professional. En els casos en els que intervé la incertesa, es posa en evidència els límits d'alguns tractaments dissenyats per entorns deterministes i apareix la necessitat d'una metodologia diferent, la Simulació, per a la manipulació numèrica dels models esmentats. Aquesta assignatura proporciona a l'alumne les eines necessàries per a la construcció de models complexos de simulació, la utilització de llenguatges estàndard de simulació per al tractament dels models, l'anàlisi de les dades d'entrada, el disseny d'experiments i l'anàlisi de resultats, la visualització, les arquitectures distribuïdes i els aspectes relacionats amb el rendiment. Vol aprofundir en aspectes avançats del software de simulació, amb especial èmfasi en els entorns integrats de desenvolupament de projectes de simulació i en la seva aplicació a àrees concretes com poden ser la producció, la logística, els serveis o d'altres més estretament vinculats a la computació. L'assignatura té un fort caràcter pràctic, orientat a les aplicacions de la simulació.

Coneixements

1. Comprensió dels diferents tipus de simulació i de la seva relació amb els diversos àmbits de la ciència i de la tecnologia.
2. Les metodologies dominants en el camp de la simulació i els llenguatges i entorns de desenvolupament que se'n deriven.
3. Els conceptes imprescindibles per a entendre la component aleatòria dels problemes i la seva modelització mitjançant la simulació, així com la importància dels aspectes dinàmics dels sistemes complexos, en comparació a d'altres tecnologies preferentment estàtiques.
4. Saber generar mostres de variables aleatòries basant-se en els darrers mètodes de generació de nombres i variables aleatòries.
5. Saber analitzar estadísticament els resultats de la simulació de forma a avaluar la qualitat de les estimacions sobre les mesures de rendiment obtingudes.
6. Entendre la importància estratègica de les dades i de la informació en les organitzacions i com aquestes
7. Conèixer i ésser conscients dels problemes relacionats amb la verificació i validació dels models de simulació.
8. Conèixer els problemes i la importància de l'estandarització, de l'acreditació i la certificació en els projectes de simulació, i les tendències sobre aquests àmbits en el mon de la simulació actual en el món.
9. Els conceptes de nivell de detall en els models i la seva relació amb els aspectes de modelització i d'implementació dels mateixos.
10. Conèixer el més recent en quant a la visualització en simulació, l'interactivitat i l'usabilitat.

Habilitats

1. Captar l'essència dels sistemes complexos, aconseguint una capacitat d'abstracció que permeti construir models de simulació en base a uns objectius específics.
2. Transformar aquests models en programes executables que el propi alumne es capaç de dissenyar i construir.
3. Saber comparar i avaluar alternatives de disseny o d'implantació de sistemes utilitzant la simulació discreta. Saber, en consequència, ajudar en la presa de decisions professionals i empresarials.
4. Veure les possibilitats de negoci i de creació de producte/servei al voltant de la simulació.
5. Saber dialogar en el context empresarial per tal d'oferir solucions en un context multidisciplinar i en situacions de crisi.

Competències

1. Capacitat de resoldre problemes aplicant els mètodes de la ciència i l'enginyeria
2. Capacitat per crear i utilitzar models de la realitat.
3. Capacitat per dissenyar i dur a terme experiments, i d'analitzar-ne els resultats.
4. Saber aplicar el cicle de resolució de problemes típic de la ciència i l'enginyeria: especificació, generació d'idees i alternatives, disseny d'una estratègia de solució, execució de l'estratègia, validació, interpretació i avaluació dels resultats. Capacitat d'analitzar el procés un cop acabat.
5. Capacitat per treballar en equips de caire multidisciplinar.
6. Creativitat.
7. Capacitat per fer presentacions convincents de manera oral, tant formals com informals.
8. Capacitat d'adaptació: Saber canviar per afrontar de forma activa noves situacions derivades de canvis organitzatius o tecnològics.
9. Obertura i curiositat intel·lectual.
10. Coneixement del context social local i global. Capacitat per avaluar l'impacte potencial d'una solució d'enginyeria.

El curs té una orientació pràctica pel que es refereix a la concepció de la simulació com una activitat complexa de la enginyeria que, per la seva transversalitat, connecta amb moltes àrees del coneixement. Aquestes s'introdueixen com a components dels entorns de desenvolupament de projectes de simulació i es fa especial ènfasi en la importància de cadascun d'ells en la construcció de models vàlids i creibles.

L'assignatura combina les classes de teoria i de laboratori, per tal d'introduir conceptes teòrics acompanyats de demostracions, i contempla la realització de diverses petites pràctiques a classe de laboratori les quals seran avaluades.

L'estudiant treballarà un problema a resoldre sobre un sistema real o hipotètic, n'estudiarà la informació disponible, fixarà els objectius del seu treball, desenvoluparà (en l'estadi que sigui raonable) el model en un entorn de simulació i en valorarà els resultats. Se'n farà una presentació oral en grup.

Nota final: 0,3 * T1+ 0,5 * T2 + 0,2 * Examen.

T1: nota mitjana del conjunt de treballs pràctics que es fan durant el curs a les classes de laboratori.

T2: nota del treball de modelització amb LeanSim o model a mida.

Examen final de curs.

• LAW, A.M.; KELTON, W.D. Simulation Modeling and Analysis, Mc. Graw-Hill, 2000.
• FISHMAN, G. Discrete Event Simulation, Springer, 2001.
• GUASCH, A.; PIERA, M.A.; CASANOVAS, J.; FIGUERAS, J. Modelado y Simulación: Aplicación a procesos logísticos, de fabricación y servicios, Eds. UPC, 2002.

• BANKS, J. Handbook of Simulation, Wiley, 1998.
• GARRIDO, J.M. Object-Oriented Discrete-Event Simulation with Java, Kluwer Academic/Plenum Publishers, 2001.
• Kelton, W. David et al. Simulation with Arena, McGraw-Hill Higher Education, 2003.

1. http://eurosim.tuwien.ac.at/eurosim
   EUROSIM. Federació de Societats de Simulació europees.



2. http://www.acm.org/sigsim
   SIG de simulació de l'ACM.



3. http://www.informs-cs.org
   INFORMS. College of Simulation.



4. http://www.acm.org/pubs/tomac
   ACM Transactions on Computer Simulation



5. http://www.scs.org
   Society for Computer Simulation

Estadística. Recomenables: Xarxes de cues.Enteniment del funcionament de les organitzacions, dels sistemes en general i dels sistemes informàtics, en particular. Programació orientada a objectes.