SISTEMAS DE SIMULAÇÃO&

SISTEMA DE INFORMAÇÕES DISTRIBUÍDAS

IV GRUPO

3° ANO INFORMÁTICA

2011

INTRODUÇÃO O presente trabalho tem como tema os

sistemas de simulação, sem deixar de lado a importância dos sistemas de simulação na vida actual, suas principais características, objectivos, fins aplicativos, diferentes tipos.

Em computação, simulação consiste em empregar formalizações em computadores, tais como expressões matemáticas ou especificações mais ou menos formalizadas, com o propósito de imitar um processo ou operação do mundo real. Desta forma, para ser realizada uma simulação, é necessário construir um modelo computacional que corresponda à situação real que se deseja simular.

OBJECTIVO DO TRABALHO

Com o presente trabalho de pesquisa científica pretende-se dar ao aluno ou usuário o conhecimento profundo deste tema, assim como:

Definir sistema de simulação. Conhecer as características de um

sistema de simulação. Falar das Metodologias usadas no sistema

de simulação. Dar a compreender o sistema de

informação e sistema distribuído. Sistema de informações distribuídas.

BIBLIOGRAFIA

1. Pt.wikipedia.org;2.AAVV.FREITAS FILHO, Paulo José de.

Introdução à Modelagem e Simulação de Sistemas: com Aplicações em Arena. 2. ed. Florianópolis: Visual Books Ltda., 2008. 372p;

3. AAVV. BATEMAN, Robert; HARREL, Charles. Simulação Otimizando os Sistemas. 1 ed São Paulo: IMAM e Belge Simulação, 2005. 142 p.

FUNDAMENTAÇÃO DO TRABALHO

Simulação (Definição)

Existe um grande número de definições para simulação, tais como:Segundo (SHANNON,1975): Simulação é o processo de

desenvolvimento de um modelo de um sistema real, e a condução de experimento nesse modelo, com o propósito de entender o comportamento do sistema e/ou avaliar várias estratégias (com os limites impostos por um critério ou conjunto de critérios) para a operação do sistema.

Para (TAYLOR,1971): Simulação é uma técnica numérica para realizar experiências em um computador digital, envolvendo certos tipos de modelos lógicos que descrevem o comportamento de um sistema econômico ou de negócios (ou um aspecto parcial de um deles) sobre extensos intervalos de tempo.

Enquanto que para (GORDON,1978): Simulação de sistemas é a técnica de solucionar problemas observando o desempenho no tempo de um modelo dinâmico do sistema.

SIMULAÇÃO (CONT.)

Desta maneira, pode se entender a simulação como um processo amplo que engloba não apenas a construção do modelo, mas todo o método experimental que se segue, buscando:

Descrever o comportamento do sistema; Construir teorias e hipóteses considerando

as observações efectuadas;Usar o modelo para prever o comportamento

futuro, isto é, os efeitos produzidos por alterações no sistema ou nos métodos empregados em sua operação.

METODOS PARA FORMULAR UM SISTEMA DE SIMULAÇÃO

Não é possível solucionar um problema sem conhecê-lo a fundo. Como primeiro passo é preciso definir claramente os objectivos relacionados ao problema a ser resolvido. Não é raro acontecer do pesquisador resolver "correctamente o problema errado".

Em linhas gerais a metodologia de trabalho adoptada pela simulação de sistemas não difere da metodologia apresentada pela pesquisa operacional. Mesmo porque a simulação é uma técnica da pesquisa operacional que, junto com a programação linear, ocupa um lugar de destaque em termos de utilização prática, se comparada às demais técnicas.

REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA DE UM MODELO DE SISTEMA

Entradas Saidas

(Dados) (Respostas)

Modelo de Simulação Sistema

Inferência

APLICAÇÃO DO SISTEMA DE SIMULAÇÃONormalmente, a simulação de sistemas é utilizada quando não é

possível fazer experimentações no sistema real (devido, por exemplo, ao longo tempo necessário para realizar o experimento, ou ao alto custo do experimento ou, ainda, à dificuldade de tratar fisicamente o experimento).

 A simulação é utilizada, também quando não é possível desenvolver

um modelo que solucione o problema através de técnicas da Pesquisa Operacional que optimizam a solução, como a Programação Linear e a Programação Dinâmica, dentre outras.

 Neste sentido existe uma forte afirmação de M.FOX (1990) que diz :

"Se existe um algoritmo que optimiza a solução, utilize-o".

Por outro lado, segundo G.GORDON (1978), a quantidade de problemas que podem ser resolvidos matematicamente é limitada. As técnicas matemáticas requerem que o problema possa ser expresso num modelo matemático, de formato particular.

VANTAGEM DO SISTEMA DE SIMULAÇÃO

Uma grande vantagem da Simulação é permitir estudos de sistemas reais sem modificá-los, com velocidade e baixo custo. Alternativas de mudanças para o sistema podem ser tentadas e estudadas de forma sistemática sem interferir no sistema real (BAKER,1982).

 Sistematizando as vantagens são: Não é necessário interromper as operações do

sistema real; É fácil manter as mesmas condições de operação

para cada réplica do experimento; É possível explorar muitos tipos de alternativas na

experimentação; O consumo de tempo e dinheiro é extremamente

menor para se obter o mesmo tamanho de amostra.

DESVANTAGENS DE SISTEMA DE SIMULAÇÃO

A construção de modelos requer treinamento especial.

Envolve arte e portanto o estudante se da ao longo do tempo com a aquisição de experiência.

Os resultados da simulação são, muitas vezes de difícil interpretação (processos aleatórios incluídos no modelo).

A modelagem e a experimentação associadas a modelos de simulação consomem muitos recursos, principalmente tempo.

ELEMENTOS DE UM SISTEMA DE SIMULAÇÃO

Todo modelo de Simulação possui, de forma combinada ou isolada, os seguintes elementos (SHANNON,1975):

Componentes: são as partes (ou subsistemas) integrantes do sistema.

Entende-se por sistema, um conjunto de objectos, que interagem entre si, para atingir um objectivo comum.

ELEMENTOS DE UM SISTEMA DE SIMULAÇÃO (CONT.) Parâmetros e Variáveis: são elementos do

sistema que recebem valores. Os parâmetros podem receber valores arbitrários, enquanto que as variáveis recebem valores associados à função a qual elas estão atreladas. Existem dois tipos de variáveis: Endógenas (Dependentes) e Exógenas (Independentes).

 Variáveis endógenas: são aquelas produzidas dentro do sistema ou resultantes de causas internas.

Variáveis exógenas: também chamadas variáveis de entrada, são originárias de (ou produzidas por) causas externas.

ELEMENTOS DE UM SISTEMA DE SIMULAÇÃO (CONT.) Relações Funcionais: são normalmente

apresentadas na forma de equações matemáticas, que relacionam as variáveis endógenas com as exógenas. Essas relações podem ser de ordem determinística (onde para uma dada entrada existe uma única saída) ou estocástica (onde para uma dada entrada existe(m) incerteza(s) associada(s) à saída).

Restrições: são limitações, impostas pelo “modelista” ou pela natureza do problema, que restringem os valores das variáveis.

Objetivos: é o estabelecimento das metas do sistema e como elas podem ser avaliadas. A manipulação do modelo é orientada de forma a satisfazer esses objetivos.

AS PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DAS LINGUAGENS ESPECÍFICAS DE SIMULAÇÃO

Segundo (OGATA,1992), as caracteristicas das linguagens especificas de simulação são:

Produz uma estrutura genérica para criar modelos de simulação; 

Fornece uma maneira rápida de se converter um modelo de simulação em um programa computacional;

Fornece facilidades para alterações no programa computacional;

Fornece saídas flexíveis, úteis para análises.Além das vantagens associadas à redução do tempo

e à facilidade de programação, as linguagens específicas de simulação também fornecem bons mecanismos para localização de erros.

COMPUTAÇÃO DISTRIBUÍDA OU SISTEMA DISTRIBUÍDO

É uma referencia á computação paralela e descentralizada, realizada por dois ou mais computadores conectados através de uma rede, cujo objective é concluir uma tarefa em comum.

Sistema de Informações Distribuídas

Segundo ANDREW TANENBAUM “sistema de informação distribuida é uma colecção de computadores independentes que se apresenta ao usuário com um sistema único”.

ORGANIZAÇÃOÉ primordial organizar a interacção entre cada

computador, visando poder usar o maior número possível de maquinas e tipos de computadores, o protocolo não pode conter informação que possa não ser entendida por certas maquinas, tomar também cuidados para que a informação ou mensagens sejam entregues correctamente e que as mensagens invalidas sejam rejeitadas.

Outro factor de importância, é a habilidade de mandar softwares para outros computadores de uma maneira portável de tal forma que ele executar e interagir com a rede existente. Isso pode não ser possível ou prático quando usado hardware e recursos diferentes, onde cada caso deve ser tratado separadamente com cross-compiling ou reescrevendo software.

MODELOS DE COMPUTAÇÃO DISTRIBUÍDA

Cliente/Servidor - O cliente manda um pedido para o servidor e o servidor o retoma;

Peer-to-peer (P2P) – é uma arquitectura de sistemas distribuídos caracterizada pela descentralização das funções na rede, onde cada modo realiza tanto funções de servidor quanto de cliente.

Objectos Distribuídos – Semelhante ao P2P, mas com um Middleware “mediador” intermediando o processo de comunicação.

Hardware – a organização do hardware em sistemas com varias UCPs se da por:

MODELOS DE COMPUTAÇÃO DISTRIBUÍDA (CONT.) Sistemas paralelosÉ constituído de vários processadores

tipicamente homogéneos e localizados em um mesmo computador.

Multicomputadores – cada processador possui sua própria memoria local.

Multiprocessadores – Os processadores compartilham memoria.

 

MODELOS DE COMPUTAÇÃO DISTRIBUÍDA (CONT.) ArquitecturasMultiprocessadores em barramento.Multiprocessador.Multiprocessador homogéneo.Multiprocessador heterogéneo.  SoftwareFracamente acoplados – permitem que maquinas e usuários de

um sistema distribuído sejam fudamentalmente independentes e ainda interagir de forma limitada quando isto for necessário, compartilhando discos, impressoras e outros recursos.

Fortemente acoplados – prevê um nível de integracao e compartilhamento de recursos mais intensos e transparente ao usuário caracterizando sistemas operacionais distribuídos.

 

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

Chegados ao final do presente trabalho concluimos que a Simulação de Sistemas faz análises de problemas, servindo como ferramenta para a análise do comportamento dos sistema sob condições especificadas pelo usuário, podendo evitar problemas que ocorrem quando se faz experimentações com o sistema real. O desenvolvimento e utilização de um modelo de Simulação permitem ao projectista observar e manipular o sistema. Isso leva a um crescente entendimento do mesmo, permitindo que modelos simples de simulação sofram alterações até se tornarem complexos o suficiente para representar bem a situação estudada.

O Sistema de informação Distribuída abrange pessoas, maquinas, ou métodos organizados que servem para colectar, processar, transmitir e disseminar dados que representam informação para o usuário e/ou cliente. E é também á computação paralela e descentralizada, realizada por dois ou mais computadores conectados através de uma rede, cujo objectivo é concluir uma tarefa em comum.

FIM

OBRIGADO