MODELAMIENTOUNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDESFACULTAD DE INGENIERAPRINCIPIO y CONSTRUCCIONModelado de sistemas

En definitiva creamos, construimos modelos de eventos, sucesos, hechos, problemas, etc., concibindolos como sistema.Teora generalista, visin unitaria del mundo.Modelar objetos naturales o artificiales simple o complejosINTRODUCCINObjetivos del Pensamiento Sistmico

El anlisis del objeto, es con diferente peso, en cada uno de los tres (03) aspectos que caracterizan a la herramienta que permitir modelizar:Aspecto Funcional.- centra su estudio en la actividad que el objeto desarrolla.Aspecto Orgnico.- Enfoca su anlisis en la estructura tanto esttica como dinmica.Aspecto Gentico.- Que lo hace en su evolucin y devenir.De tal forma que la PERCEPCION y el MODELO que tengamos del OBJETO ESTUDIADO ser una ponderacin entre el SER, el HACER y el DEVENIR del mismo.

ISOMORFISMO y HOMOMORFISMOIsomrfico significa, "con una forma similar" , se refiere a la construccin de modelos de sistemas similares al modelo original.Dos sistemas que tengan la misma estructura son isomorfos.Dos automviles, uno LADA modelo 1994 y FIAT 125 modelo 1974. Ambos con motor de 4 cilindros, 4 ruedas, frenos, caja de cambio de velocidades, diferencial, etc. Son distintos, de marcas distintas, pero de estructura semejante. Ambos poseen subsistema de frenos, ambos, motor de 4 cilindros, caja de cambios de 4 velocidades y retroceso, subsistema de direccin. Considerando a este nivel la estructura, estos sistemas son isomorfos.Un corazn artificial es isomrfico respecto al rgano real: este modelo puede servir como elemento de estudio para extraer conclusiones aplicables al corazn original.

Dos sistemas que tengan una parte de su estructura idntica son homomrficos.Cuando un sistema es homomrfico de un sistema ms complejo, constituye un modelo de ste.Si dos sistemas tienen estructuras semejantes (homomrficos), las propiedades externas de sus partes, o elementos, sern comparables.Ests propiedades sern tanto ms comparables cuanto ms dbil sea la estructura interna de las partes. Es decir, se pueden construir sistemas artificiales o modelos de manipulacin cmoda, destinados al estudio de sistemas reales.ISOMORFISMO y HOMOMORFISMOUn ventilador y un helicptero. Ambos tienen una hlice, la cual tiene un eje, y este eje lleva la fuerza de giro, proveniente de algo que produce el movimiento (motor). El motor convierte energa en movimiento.El ventilador sirve para combatir el calor y el helicptero es un medio de transporte, sin embargo, una parte de su estructura es idntica.

Resulta interesante buscar sistemas naturales de gran complejidad, isomorfos con el sistema real en estudio, ms que fabricar modelos costosos.

El aeromodelismo es el deporte en el cual se hacen volar pequeas rplicas de aviones. Exteriormente son modelos a escala, su sistema de sustentacin es similar, sin embargo, los motores son distintos, el modelo no tiene los mecanismos de comunicacin ni el radar del original, ni los sistemas de generacin de electricidad, ni los sistemas de seguridad para tripulantes y pasajeros, ni los sistemas de sealizacin obligatorios en aviones normales. En consecuencia, es un modelo del otro. Pudiera ser an ms simple, si tuvisemos el modelo hecho en yeso, a escala natural, para probarlo en un tnel de viento, slo verificaramos su resistencia al viento.

Hoy da, es posible realizar modelos de sistemas fsicos reales: rueda de automvil, resortes, mecanismos de amortiguacin, dentro de computadores y "ver" su funcionamiento, por ejemplo en AutoCAD.ISOMORFISMO y HOMOMORFISMO

Ejemplos:Los productos de un determinado artculo, al final de la lnea de montaje, son ejemplos de sistemas isomorfos, pues son perfectamente iguales entre s por lo menos en su forma.

El sistema debe ser representado por un modelo reducido y simplificado, a travs del homomorfismo del sistema original, Es el caso de las maquetas o plantas de edificios, diagramas de circuitos elctricos o electrnicos, organigramas de empresas, flujogramas de rutinas y procedimientos, modelos matemticos de decisin, etc.ISOMORFISMO y HOMOMORFISMO

INTRODUCCIN

El modelado para describir la situacin que afronta el analista es crucial a la aplicacin posterior de alguna metodologa para analizar esa situacin.Un analista en produccin, basa su opinin en algn modelo implcito de produccin planeada; antes de decidir que hacer, es probable que elabore un modelo explcito.Para el modelado se debe tener en cuenta, las clases de modelo, lenguaje con la cul se construye y como se producen.INTRODUCCIN

El xito del modelado, no est en que se pueda producir un modelo mas grande y sofisticado, sino que conteste en forma adecuada a las preguntas originales para las que fue desarrollado.Uno de los grandes problemas es la representacin de los sistemas originales a travs de otros sistemas comparables, que son denominados MODELOS.INTRODUCCIN

Modelar/Modelo:realidad? Para quin....Modelo: Es una representacin simplificada de la realidad.?Hay que tener en cuenta que la realidad que percibimos depende de la estructura que poseemos como sistemas orgnicos.

Modelar/Modelo:Modelo: Es una representacin simplificada de la realidad.?

Modelar/Modelo:Modelo: Es una representacin simplificada de la realidad.?Modelo grfico que puede explicar el proceso de entendimiento cientfico.Las flechas en la grfica del modelo sugieren una interaccin continua entre el fenmeno perceptible y la teora a travs del proceso de explicacin y validacin. Este modelo muy simplificado y de bastante abstraccin es til para explicar brevemente como los cientficos trabajan.

Modelar/Modelo:Modelo: Es una representacin simplificada de la realidad.?En este sistema, la Tierra y el Sol, las partes o componentes, son representadas por dos crculos coloreados de diferente tamao. El proceso de emisin solar y la intercepcin de la radiacin solar por la Tierra son ilustrados por las lneas.

CLASIFICACIN DE MODELOSIcnicos: aquellos modelos que esquematizan de forma fsica el sistema.Tipo replica el modelo y sistema son de igual dimension. Ej. Modelo de aviones o tnel de vientoTipo Cuasi replica el modelo no muestra una dimension del sistema. Ej. Mapas o planos

Analgicos: aquellos que muestran aspectos no matemticas. Que pueden construirse de aspecto fsico bastante diferente, sin embargo se espera reproduzca el comportamiento representativo. Ej. Diagrama de flujo.El flujo de agua a travs de pequeos tanques plsticos a la t ambiente se usa para investigar la conducta del vidrio de fundicin en grandes hornos a t de alrededor de 1000 C. Puede usarse una computadora para modelar una gran variedad de situaciones, obteniendo los valores de las variables fsicas con la medicin de voltajes en puntos adecuados de la red anloga.

Analtico: Las relaciones matemticas o lgicas pueden desarrollarse de manera que representen las leyes fsicas que rigen la conducta de la situacin bajo investigacin. Dicho desarrollo, por lo regular, preceder a un modelo anlogo.Simblicos: aquellos que expresan operaciones matemticas mediante cifras y smbolos. Ej. Sumas, multiplicacin o ecuaciones Verbales: aquellos que se representan por medio de expresiones lgicas de acuerdo a la forma de actuar y forma del sistema. Ej. La historia o la teora econmica

Modelos ConceptualesIncluyen los modelos pictogrficos/simblicos, cubre los aspectos cualitativos de la situacin.Una clase particular de modelos conceptuales, es el Modelo de sistema de actividad humana.Clase de Modelos cualitativos en general:. Ayuda para aclarar las consideraciones de un rea en inters.. Ilustracin de concepto.. Ayuda para definir la estructura y la lgica.. Pre requisito del diseo

EL MODELO Ayudar a explicar, entender o mejorar un sistema.Propsito:Se deriva de su uso como un medio conveniente para analizar el sistema que se representa.La utilidad:

EL MODELO Los modelos ofrecen ventajas muy importantesque guardan estrecha relacin entre s.SimplificarComprenderVisualizarProbarCorregirComunicar

El modelo debe representar la dinmica de la configuracin del sistema que esta siendo evaluado, de forma que sea suficientemente simple de comprender y manipular.EL MODELO Criterios para el uso de los modelos:

El modelo debe realzar aquellos factores que sean ms relevantes para el problema en cuestin y suprimir aquellos que no sean importantes.EL MODELO Criterios para el uso de los modelos:

El modelo debe ser suficientemente simple para permitir una rpida implementacin de la resolucin del problema. S el modelo es grande y muy complejo podra ser apropiado desarrollar una serie de modelos en los que la salida de uno puede ser conectado a la entrada de otro (diagrama de bloques).EL MODELO Criterios para el uso de los modelos:

El diseo del modelo puede incorporar predicciones para poder modificarlo y/o expandirlo fcilmente y permitir la evaluacin de factores adicionales si se requieren.EL MODELO Criterios para el uso de los modelos:

La manipulacin de entidades reales (personas u organizaciones) es socialmente inaceptable o legalmente prohibida;El volumen de incertidumbre con que la administracin trabaja crece rpidamente y aumenta desproporcionadamente las consecuencias de los errores. La capacidad de construir modelos que constituyen buenas representaciones de la realidad aument enormemente. Razones para la utilizacin de modelos (starr) :EL MODELO

EL MODELO Razones para la utilizacin del modelamiento de sistemas tenemos:Comprender la organizacinPropiciar mejoras en la organizacinDeterminar los requerimientos de informacinElaborar el Plan Estratgico de los SI.Especificar el modelamiento de datosPermitir la integracin de los sistemasFacilitar las comunicaciones.

EL MODELO El modelo ayuda al analista a entender la informacin y el comportamiento del sistema.El modelo se convierte en el punto focal para la revisin y por lo tanto, en la clave para la determinacin de la integridad, la consistencia y la eficacia de la especificacin.El modelo se convierte en la base del diseo, proporcionando una representacin del software que se puede hacer corresponder con un contexto de implementacinLos modelos se centran en lo que tiene que hacer el sistema y no en como tiene que hacerlo.

EL MODELO Modelo de caja negraModelo diagrama de bloquesModelo de retroalimentacinModelo de flujo de datosModelo de diseo de interfacesModelo de informacinModelo de prototiposModelo en cascadaModelo en espiralModelo simulacin.Tipos de modelos que se utilizan en el diseo de sistemas tenemos:

Requiere a menudo reconocer un problema y luego encontrar una tcnica idnea para su SolucinCONSTRUCCION DE MODELOS Se identifica y se formula por escrito el problema de decisin.Se identifican las constantes, los parmetros y las variables del problema, luego se introducen smbolos para representarlos.Se seleccionan las variables que parecen ms influyentes, de modo que el modelo pueda ser lo ms simple posible.

CONSTRUCCION DE MODELOS Se establecen relaciones entre las variables, basndose en principios conocidos, especialmente en datos, en la intuicin y la reflexin. Se hacen suposiciones o predicciones respecto a como se comportan las variables incontrolables.Se construye el modelo, combinando todas las relaciones en un sistema de relaciones simblicas.Se realizan las manipulaciones simblicas (como la solucin de sistemas de ecuaciones, la diferenciacin o la realizacin de Anlisis estadsticos).

CONSTRUCCION DE MODELOS Se derivan del modelo haciendo predicciones a partir de el y comparndolas con los datos del mundo real.Se revisa el modelo cada vez que sea necesario. Un modelo debe ser probado peridicamente con respecto al mundo real para evaluar su fidelidad.

Diseo del Modelo

Mundo real Mundo Abstracto

Problema

Datos

Formulacin

Manipulacin

Evaluacin

Prediccin

Verificacin

Ventajas de los ModelosLos modelos ofrecen dos ventajas muy importantes que guardan estrecha relacin entre s pero que no son idnticos.

Ahorro en la representacin y en la bsqueda.Permite analizar y experimentar situaciones tan complejas en una forma que resultara imposible si reprodujramos el sistema y su ambiente real.

Tipos de ModelosLos modelos pueden dividirse en las siguientes clases:

GeneralidadEstructura.Referencia Temporal.Referencia por Incertidumbre.Funcin.Sistemas de Informacin.

Modelos en la fsica: Supongamos que queremos analizar la trayectoria que hace una pelota de ftbol cuando se tira un penal. Para estudiarla tendramos que tener en cuenta, por ejemplo, que la pelota que no es perfectamente esfrica ni perfectamente rgida y si rota o no sobre su eje cuando est en el aire, Modelar: Construir modelos para representar simplificadamente la realidad.Modelar/Modelo:cmo influye el viento y la resistencia del aire en su movimiento, cunto rot la tierra antes que llegue al arco, cmo vara el peso de la pelota y otras cosas ms.

Modelos en la fsica: Si utilizamos todas estas influencias, claramente el problema nos supera, pero si empezamos a simplificar algunas cosas, estaramos construyendo un modelo, que nos permitira estudiar su trayectoria y ms an, predecirla. Es decir que si suponemos a la pelota como un cuerpo (o punto) que se mueve en el espacio, si despreciamos la resistencia del aire , la rotacin y forma de la tierra y suponemos queModelar/Modelo:Modelar: Construir modelos para representar simplificadamente la realidad.su peso no vare, entonces podemos decir algo, resolveremos el problema utilizando un modelo idealizado.

Modelo grfico del Proceso de Extraccin de Mineral - Block Caving -Modelar: Construir modelos para representar simplificadamente la realidad.Modelar/Modelo:

Modelo Grfico (permite analizar una situacin)Modelar: Construir modelos para representar simplificadamente la realidad.Modelar/Modelo:

Etapas iniciales en el desarrollo de un Software (Generalidades):Modelar: Construir modelos para representar simplificadamente la realidad.Modelar/Modelo:El cliente tiene una idea muy vaga de lo que se requiere.El desarrollador decide avanzar con la idea vaga suponiendo que: iremos encontrando los detalles a medida que avanzamosEl cliente continua cambiando los requerimientos.El desarrollador es afectado por estos cambios, cometiendo errores en las especificaciones y desarrollo.

Una de las tareas que se desarrollan para evitar estos problemas es:

construir un modelo de anlisis. Enfocndose en los datos, definiendo las funciones representando el comportamiento

Modelar: Construir modelos para representar simplificadamente la realidad.Modelar/Modelo:

Modelar: Construir modelos para representar simplificadamente la realidad.Modelar/Modelo:

objeto: automvil

atributos: fabricante modelo carrocera precio cdigoModelo de Datos: Representaciones de la informacin de objetosModelar: Construir modelos para representar simplificadamente la realidad.Modelar/Modelo:

Modelo de Datos: Representaciones de la informacin de objetosModelar: Construir modelos para representar simplificadamente la realidad.Modelar/Modelo:

Por ejemplo, un tipo de modelo que nos permite identificar la frontera entre el sistema y el entorno: Modelo de Casos de UsoModelar: Construir modelos para representar simplificadamente la realidad.Modelar/Modelo:

Modelo CRC (Tarjetas de Responsabilidad-Colaborador):Es un mtodo popular que permite identificar conceptos, sus responsabilidades y colaboraciones con otros conceptos.Modelar: Construir modelos para representar simplificadamente la realidad.Modelar/Modelo:

Modelo CRC (Tarjetas de Responsabilidad-Colaborador):Qu sabe el concepto? Qu hace el concepto?Otros conceptos

Ej. Diversos:Cajero automticoLibroUniversidadBodegueroModelar: Construir modelos para representar simplificadamente la realidad.Modelar/Modelo:

Responsabilidad 1Responsabilidad 2...Responsabilidad NColaborador 1Colaborador 2...Colaborador N

Modelo CRC (Tarjetas de Responsabilidad-Colaborador):Qu sabe el concepto? Qu hace el concepto?Otros conceptos

Modelar: Construir modelos para representar simplificadamente la realidad.Modelar/Modelo:

Entregar EfectivoEntregar comprobanteMostrar la opcin de retiro de dinero.Manejador de ingresos (SW)Manejador de Egresos (SW)

Modelar: Construir modelos para representar simplificadamente la realidad.Modelar/Modelo:

TAREA: Definir conceptos, sus responsabilidades y colaboradores en este problema:Se quiere automatizar la operacin de la biblioteca que contiene libros, CDs y revistas. Los alumnos cuentan con una identificacin para poder usar el sistema (informtico). Cada alumno puede pedir prestados hasta 5 artculos. Los libros pueden prestarse por 4 semanas, los CDs por una y las revistas por 2. Si estos artculos son entregados tarde se cobrar una multa de $500, $2000 y $1000 respectivamente.Modelar/Modelo:

TAREA: De respuesta a estas preguntas a travs de los conceptos definidos anteriormente.Qu pasa cuando el usuario Juan Prez, pide un libro prestado?Qu pasa cuando el mismo usuario lo tiene por ms de 4 semanas ?Qu pasa cuando devuelve el libro dos das tarde?Qu pasa cuando el usuario Luis Martnez entrega tarde el libro de Teora de Sistemas del cual hay dos copias disponibles?Modelar/Modelo:

Situacin del mundo realFormulacin del modelo tentativoProbar el modeloDerivacin de un nuevo conjunto de suposicionesEl modelo satisfactorio de salida en trminos de los criterios; conjunto de suposiciones que define los lmites de aceptabilidad.Derivacin de un conjunto de suposicionesLa observacin del estado y el comportamiento conduce aProduce especificacin del lenguaje de construccin de modelo el cul permiteProduce criterios que permiteConduce aConduce aCLAVEABExtraccin de la parte del mundo real representada por el modeloRuta de repeticinUna frase en el proceso de desarrolloProceso de Desarrollo de un modelo

Uno de los mtodos ms tiles para la comprensin de los sistemas es la modelacin. As, los sistemas deben ser modelados para lograr su entendimiento parcial. (los modelos son construcciones conceptuales del sistema real)

La manera ms sencilla de explicar el proceso de modelacin:

Hay que definir de los lmites de entrada y salida del sistema y la definicin de las variables de estado ms significativas que le componen.

Se formulan de oraciones tpicas caractersticas constitutivas las que expliquen caractersticas constitutivas .

Se diagrama los elementos, las estructuras y las funciones del sistema.

Formalizacin del modelo por medio de ecuaciones matemticas.

Modelos en economaCon el resto de las cosas constante, cuanto mayor sea el precio de un bien, menor ser la cantidad demandada, y mayor la cantidad ofrecida. El nivel de producto en el mercado se alcanza cuando las cantidades se igualanCFQdQsCantidadPrecioQ1P1Cantidad de equilibrioOfertaDemandaIngresoPreferenciasCostosTasa de gananciaPrecio

Modelos en ecologaTemperaturaCOxgeno dsp.p.mPercaLobina3

6

9

12

15Profundidad (m)10 15 20 251 2 3 4 5 6 7 8 9 10El nmero de individuos (comp) y la estructura de reclutamiento para las especies de lobina y carpa en un embalse de Tennesse depende de la los parmetros de temperatura y oxgeno disuelto que a su ves estn determinados por la profundidad (claridad)Estructura y composicinTemperaturaOxgeno disueltoMODIr* Densodependencia

Modelo Convencional de la EconomaModificado de Costanza, 2000

Modelo Ampliado del Sistema Econmico EcolgicoModificado de Costanza, 2000

****Para completar la frmula Pruebas, accin y beneficios de Dale Carnegie Training, contine exponiendo los beneficios que puede obtener la audiencia al llevar a cabo la accin propuesta. Tenga en cuenta sus intereses, necesidades y preferencias. Complemente la exposicin de los beneficios con pruebas, i.e., estadsticas, demostraciones, testimonios, casos, analogas y exposiciones que le permitirn aumentar su credibilidad.***Para completar la frmula Pruebas, accin y beneficios de Dale Carnegie Training, contine exponiendo los beneficios que puede obtener la audiencia al llevar a cabo la accin propuesta. Tenga en cuenta sus intereses, necesidades y preferencias. Complemente la exposicin de los beneficios con pruebas, i.e., estadsticas, demostraciones, testimonios, casos, analogas y exposiciones que le permitirn aumentar su credibilidad.*Comience la presentacin con un caso que despierte inters. Elija un caso que tenga alguna relacin con la audiencia. El caso que describa ser la prueba que respaldar el plan de accin y demostrar la posibilidad de que se produzca el beneficio. Empezar la presentacin con un caso sugerente le permitir preparar a la audiencia para las acciones que recomendar ms adelante.************************************************