introductorio a la simulacion

Universidad Católica de Valparaíso

Facultad de Ingeniería

Escuela de Ingeniería de Transporte

1. Introducción a la simulación.
El verbo simular cada vez toma mayor auge en diversas disciplinas científicas,
para describir el viejo arte de la construcción de modelos. Aun cuando esta
palabra se aplica a diversas formas de construcción de modelos, tales como:
Los de la escultura ypintura del Renacimiento; Los modelos a escala de
aviones; Los modelos en computadora de los procesos cognoscitivos, e
incluso en las ciencias físicas y en las del comportamiento.
Su empleo moderno se remonta hacia fines de 1940, cuando Von Neumann y
Ulam acuñaron el término “análisis de Monte Carlo” para aplicarlo a una
técnica matemática que usaban entonces en la resolución de ciertos problemasde protección nuclear que eran, o demasiado costosos para resolverse
experimentalmente o de enorme complejidad para un tratamiento analítico.
El análisis de Monte Carlo involucraba la solución de un problema
matemático no probabilístico, mediante la simulación de un proceso
estocástico cuyos momentos o distribuciones de probabilidad satisfacen las
relaciones matemáticas del problema noprobabilístico.
Con la llegada de computadoras de gran velocidad, la simulación tomó otro
significado aún, al surgir la posibilidad de experimentar con modelos
matemáticos (que describen algún sistema de interés) en la computadora. Por
vez primera, los sociólogos al igual que los físicos encontraron que podrían
realizar experimentos controlados de laboratorio.
Al simular en computadoras, surgieroninnumerables aplicaciones y con ello,
un número mayor de problemas teóricos y prácticos.
Desgraciadamente, no existe acuerdo respecto a una definición precisa de la
palabra simulación, la propuesta por C. West Churchman1 es estrictamente
formal:
Introducción a Simulación

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Juan Sánchez R.

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“ X simula a Y” sí y solo sí:
a) X e Y son sistemas formales.
b) Y se considera como sistema real
c) X se toma como una aproximación del sistema
real
d) Las reglas de validez en x no están exentas de
error.
La definición de Shubik2 es la definición típica entre las más populares:
Simulación de un sistema (o un organismo) es la operación de un modelo
(simulador), el cual es unarepresentación del sistema. Este modelo puede
sujetarse a manipulaciones que serían imposibles de realizar, demasiado
costosas o imprácticas.
La operación de un modelo puede estudiarse y con ello, inferirse las
propiedades concernientes al comportamiento del sistema o subsistema real.
En tanto, Roger Schroeder planteaba: La simulación es una técnica que
puede utilizarse para resolver unaamplia gama de modelos. Su aplicación
es tan amplia que se ha dicho: “Cuando todo falle, utilice simulación”.
La simulación es, esencialmente, una técnica que enseña a construir el modelo
de una situación real aunada a la realización de experimentos con el modelo.
Definición bastante amplia, que puede comprender situaciones aparentemente
no relacionadas entre sí, como los simuladores de vuelo,juegos militares,
juegos de gerencia, modelos físicos de ríos, modelos econométricos, etc.,
desde la perspectiva de la ingeniería, nos interesa una definición más
restringida, solamente a experimentos con modelos lógicos o matemáticos,
pero además, no nos interesan aquellos experimentos como los de
microeconomía, que ocurren bajo condiciones dadas de equilibrio estático y
producen solucionescompletamente determinísticas.
Por el contrario
estamos interesados en experimentos que ocurren en períodos extensos de
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tiempo, bajo condiciones estocásticas o dinámicas y cuyas soluciones por
métodos estrictamente analíticos, no son...