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Vicente Ramírez Núñez

  CURSOS | PROYECTOS DE GRADO
  DOCENCIA
 
Modelado y Simulación 2
   
Justificación
Durante los últimos años ha habido un auge significativo en el uso de la simulación como herramienta para el estudio de sistemas de diversa índole. Tal ha sido el auge y la importancia que ha cobrado la simulación, que se ha establecido como una tercera metodología básica para hacer investigación científica, junto a la teoría y la experimentación. La mayoría de los sistemas que el hombre está interesado en estudiar son tan complejos que es imposible atacarlos desde un punto de vista analítico y, en muchos casos, la experimentación con ellos es prohibitiva bien sea por los costos o implicaciones de las mismas, o porque simplemente el sistema no existe. Esto deja a la simulación como única herramienta para estudiarlos.

Objetivos
  • Presentar conocimientos más avanzados del modelado y la simulación que aquellos estudiados en el primer curso de Modelados y Simulación.
  • Presentar los conocimientos fundamentales de la simulación de sistemas continuos.
  • Presentar los conocimientos fundamentales del análisis de los datos de la simulación.
  • Ilustrar los principios estudiados en la materia con algunos modelos y herramientas usados para la simulación.
  • Introducir algunas de las herramientas usadas para desarrollar modelos de simulación.
  • Proporcionar al estudiante la oportunidad de aplicar e integrar las técnicas aprendidas.

Contenido del Curso

Unidad I. Modelos de simulación continua usando ecuaciones diferenciales ordinarias y parciales

    Tema 1.    Introducción
    Tema 2.    Ecuaciones diferenciales ordinarias
    Tema 3.
   Ecuaciones diferenciales parciales
    Tema 4.   
Métodos numéricos para resolver ecuaciones diferenciales
    Tema 5.    Ejemplos

Unidad II. Verificación y validación de los modelos de simulación

    Tema 1.    Construcción del modelo, verificación y validación
    Tema 2.    Verificación de un modelo de simulación
    Tema 3.
   Calibración y validación de modelos

Unidad III. Introducción a la Dinámica de Sistemas

    Tema 1.    ¿Qué es? ¿Para qué sirve?
    Tema 2.    Construcción de un primer modelo de Dinámica de Sistemas
    Tema 3.
   Representaciones usadas en la Dinámica de Sistemas
    Tema 4.   
Representación con diagramas causales
    Tema 5.    Representación con diagramas de niveles-tasas
    Tema 6.   
Circuitos positivos y negativos de orden 1 y 2
    Tema 7.   
Feedback positivos y problemas asociados a los mismos

Unidad IV. Observaciones sobre construcción de modelos con dinámica de sistemas 

    Tema 1.    Multiplicadores, etc. en la construcción de modelos
    Tema 2.    La importancia del intervalo de tiempo correcto
    Tema 3.
   Modelos formados de varios bloques
    Tema 4.   
Importancia del método de integración
    Tema 5.    Ejemplos en diferentes áreas

Nota: La enseñanza de las unidades III y IV se realizará a través de clases teóricas y prácticas de laboratorio. Las prácticas se realizarán usando el software de dinámica de sistemas VENSIM PLE de libre acceso (www.vensim.com).

Unidad V. Simulación de Sistemas Multiagente y Simulación Social

    Tema 1.    Simulación por agentes
    Tema 2.    Áreas de aplicación de la simulación por agentes
    Tema 3.
   Programación declarativa vs. progamación procedural
    Tema 4.   
Validación en simulación social: propiedades emergentes

Unidad VI. Otros temas avanzados en el área de simulación

    Tema 1.    Simulación del cambio estructural
    Tema 2.    Simulación paralela
    Tema 3.
   Algoritmos y técnicas emergentes: redes neuronales, algoritmos genéticos

Plan de evaluación para  el semestre A2013
  • Exámenes parciales (5):  
    • Primer Parcial, Semana 4. Incluye la unidad I y II (10%).
    • Primer Parcial Teórico de Dinámica de Sistemas, Semana 10. (17.5%). Incluye la unidad III.
    • Primer Parcial Práctico de Dinámica de Sistemas, Semana 10. (17.5%). Incluye la unidad III.
    • Segundo Parcial Teórico de Dinámica de Sistemas, Semana 17. (17.5%). Incluye la unidad IV.
    • Segundo Parcial Práctico de Dinámica de Sistemas, Semana 17. (17.5%). Incluye la unidad IV.
  • Exámen diferido (1). Este examen se realizará en la semana 18 con toda la materia del curso.  
  • Evaluación continua (20%): Incluye toda la materia del curso. Se asignarán problemas y tareas que los estudiantes resolverán y presentarán a la clase y/o consignarán al profesor; Se realizarán exámenes cortos (quiz) sin previo aviso.
  • La asistencia al curso es de carácter obligatoria.


Mérida, 14 de Enero de 2013

Bibliografía
  • Road Map, guía de estudio de Dinámica de Sistemas elaborada por el MIT.

  • Averill Law y David Kelton (1999) Simulation Modeling and Analysis. McGraw Hill.

  • Zeigler, B (2000) Theory of Modeling and Simulation. Robert E. Krieger Publishing Company, USA.
  • Rubinstein, R. y Melamed, B. (1997) Modern Simulation and Modeling. Wiley.
  • Chapra, S. y Canale, R. (1999) Métodos Numéricos para Ingenieros. Tercera Edición. McGraw Hill.
  • Forrester, J. (1968) Principles of Systems, Cambridge (USA): MIT Press.

  • Roberts, N. et al. (1983) Introduction to Computer Simulation: The system dynamic approach,  Addison-Wesley.

  • Aracil, J. (1978) Introducción a la dinámica de sistemas, España: Alianza Editorial.
  • Deaton, M. L. and James J. W. (2000) Dynamic Modeling of Environmental Systems, USA: Springer-Verlag.
  • Forrester, J. W. (1961) Industrial Dynamics, MIT Associate Press.
  • Forrester, J. W. (1969) Urban Dynamics, MIT Associate Press.
  • Forrester, J. W. et al. (eds.) (1997) Road Maps: A guide to learning system dynamics, Boston: System Dynamic Group, Sloan School of Management, MIT.
  • Hannon, B. and Ruth, M. (1997) Modeling Dynamic Biological Systems, Springer-Verlag.
  • La página de la sociedad de Dinámica de Sistemas www.systemdynamics.org