domingo, 15 de abril de 2012

Suceso estocástico, método Montecarlo y GPSS

  • MÉTODO MONTECARLO 
Podemos definir el método Montecarlo como un método que servirá para resolver problemas físico y matematicos mediante la simulación de variables aleatorias.  Su nombre es debido a la clara analogía del método con los juegos de ruleta de los casinos, tomando de todos ellos el nombre del casino de Montecarlo en Mónaco.



Pero el uso real del método Montecarlo tiene su origen en los trabajos de desarrollo de la bomba atómica durante la segunda guerra mundial.Este trabajo involucraba la simulación directa de problemas probabilísticos de hidrodinámica concernientes a la difusión de neutrones aleatorios en material de fusión.

El método proporciona soluciones aproximadas a una gran variedad de problemas matemáticos posibilitando la realización de experimentos con muestreos de números pseudoaleatorios en un ordenador. El método es aplicable a cualquier tipo de problema, ya sea estocástico o determinista. A diferencia de los métodos numéricos que se basan en evaluaciones en N puntos en un espacio M-dimensional para producir una solución aproximada, el método de Montecarlo tiene un error absoluto de la estimación que decrece como 1/√N en virtud del teorema del límite central.

Seguidamente se muestran dos ejemplos de aplicación del método Montecarlo llevado a cabo en clase:

Generador de números aleatorios:
DISTRIBUCIÓN UNIFORME


Entrada de alumnos en clase:

DISTRIBUCIÓN UNIFORME
  • SUCESO ESTOCÁSTICO
Los sucesos o procesos estocásticos son definidos como conceptos matemáticos que sirven para caracterizar una sucesión de variables aleatorias que variarán en función de terceras variables, como por ejemplo el tiempo. En estos casos cada una de las variables tendrá su propia distribución de probabilidad y podrá existir o no correlación entre ellas.

APLICACIONES:
  • Conocer el desarrollo futuro de procesos que se desarrollan a lo largo del tiempo.
  • Predecir el comportamiento de fenómenos físicos, económicos, atmosféricos, etc.
  • Conocer la evolución de lo que son conocidos como sucesos estadísticos raros.
En todo momento en el que se estudie el comportamiento de una variable aleatoria a lo largo del tiempo, se estará haciendo referencia a sucesos estocásticos y por lo general, la intención será la de ajustar un modelo teórico de forma que este nos permita hacer predicciones sobre el comportamiento futuro de un proceso.
Como se comentaba con anterioridad, tendrán especial importancia los denominados como series temporales, los cuales registrarán observaciones de un determinado proceso a lo largo del tiempo. Por lo tanto, se puede definir un proceso estocástico como una familia de variables aleatorias, clasificadas a través de un parámetro t, que varia en un conjunto T.



En el caso de que no todas las variable aleatorias X(t) no dependan del tiempo, el proceso estocástico será estacionario. Si por su parte un proceso estocástico depende únicamente del estado anterior, nos encontraremos ante un proceso de Markov. En los casos en los que t tome valores discretos, diremos que el proceso estocástico es de parámetro discreto, y en los casos en los que tome valores continuos, el proceso estocástico será de parámetro continuo.
  • GPSS
Las siglas GPSS hacen referencia ha General Purpose Simulation System o Simulación de Sistemas de Propósito General. Se trata de un lenguaje de simulación, en el cual se utilizarán diagramas de bloques que representaran las actividades, e irán unidos mediante líneas que representan la frecuencia que seguirán un grupo de transacciones.



Los elementos básicos de la simulación a través de GPSS serán las transacciones y los bloques.

  • Bloques: Cualquier operación que realiza una transacción  dentro de un sistema: procesamiento, entrada a un almacén, salida de un almacén, inicio de proceso, fin de proceso, salida del sistema, ensamble, desensamble, etc.. 
  • Transacciones: Aquello que fluye a través del sistema de manufactura. Ejemplo de ello pueden ser información, piezas, ordenes de producción etc..

Un programa  en GPSS puede ser visualizado desde dos puntos de vista; el primero, dentro del contexto de programación por bloques ya descrito; el segundo, dentro del contexto de cadenas de eventos. Por lo general es más sencilla la visualización de la simulación dentro del primero de ellos, y es posible programar modelos validos sin considerar el concepto de cadenas de eventos. 

martes, 10 de abril de 2012

Modelización, simulación y POO

  • MODELIZACIÓN
En primer lugar diferenciaremos dos grandes tipos de modelos:

  1. Sistemas continuos: En estos modelos el sistema evolucionará de manera continua. Sirvan de ejemplo la ecuaciones diferenciales, los sistemas lineales y los no lineales.
  2. Sistemas de eventos discretos:Se producirán eventos. Sirvan de ejemplo los procesos estocásticos o los modelos de colas.

También habrá que diferenciar entre modelos matemáticos y computacionales. 

  • PROGRAMAS DE SIMULACIÓN
Mediante la implantación de sistemas continuos o eventos discretos se obtendrán animaciones y resultados gráficos de su comportamiento.

- Paradigmas de simulación:
             - DYNAMICS SYSTEM
             - SYSTEM DINAMICS
             - DISCRETE EVENT
             - AGENT BASED


- Programas de simulación:
EASY JAVA SIMULATIONS: herramienta de autor creada en Java que ayuda a no programadores a crear simulaciones interactivas.
GPSS: Simulación de sistemas de propósito general.
ANYLOGIC: herramienta desarrollada por XJ Tecnologías que incluye todos los métodos de simulación mas comunes en practica hoy.
MATLAB:Lenguaje de alto nivel y un entorno interactivo que le permite realizar tareas de cálculo complejas de forma más rápida que con los lenguajes de programación tradicionales, como C, C++ y Fortran.

  • PROGRAMACIÓN ORIENTADA A OBJETOS
La programación orientada a objetos u POO será un paradigma o modelo de simulación, por lo que se puede decir que no hace referencia a un lenguaje de programación o tecnología en concreto. En este caso nos encontramos ante una determinada manera o forma en la que plantearse la programación.


A grandes rasgos, podemos decir que la POO trata de representar mediante código los objetos con los que nos encontramos en la realidad. Si intentamos recalcar sus principales características, deberemos tener en cuenta que debe estar basado en objetos, basado en clases, y de deberá de tener herencia de clases.
El elemento fundamental de la OOP será, como su nombre lo indica, el objeto. Podemos definir un objeto como un conjunto complejo de datos y programas que poseen estructura y forman parte de una organización.Por lo tanto, mediante esta definición podemos marcar varias propiedades importantes de los objetos. En primer lugar, un objeto no es un dato simple, sino que contiene en su interior cierto número de componentes bien estructurados. En segundo lugar, cada objeto no es un ente aislado, sino que forma parte de una organización jerárquica o de otro tipo.

Los objetos podrán ser considerados como capsulas divididas en tres partes, relaciones, propiedades y métodos.
  1. Relaciones: Permitirán que los objetos se inserten en na organización. Las relaciones se crearán a través de la utilización de punteros  a otros objetos.
  2. Propiedades: Las propiedades distinguen a cada objeto de los otros componentes de la organización, y podrán ser heredadas por sus descendientes en esta.
  3. Métodos: Serán las operaciones que se podrán realizar sobre el objeto. De la misma forma que las propiedades, estas también formarán parte de la herencia de sus descendientes.

¿Que es un Bit?

El Bit es el acrónimo del termino Binari Digit o dígito binario. Para trabajar con el código binario se utilizarán únicamente dos dígitos 1 (encendido) y 0 (apagado). Es importante destacar la necesidad de 8 bits para formar un byte.

El bit también será definido como la unidad de información más pequeña que puede ser utilizada por un ordenador. Por lo general lo bytes suelen ser utilizados para describir la capacidad de almacenamiento de una memoria y los bits por su parte para describir velocidades de transmisión. Seguidamente se muestra la relación existente entre las diferentes unidades de medida.



  • MEMORIA DE UN ORDENADOR
Se utilizará un sistema de almacenamiento a través de estados 0 o 1 en la entrada.

martes, 3 de abril de 2012

Características del lenguaje Java

Para definir correctamente Java tenemos que tener claro que estamos hablando de un lenguaje de programación por objetos creado por Sun Microsystems, este permitirá crear programas que funcionan en cualquier tipo de ordenador y sistema operativo.


Se trata de un lenguaje que destaca por su simplicidad, ya que debido a su semejanza con C y C++, y dado que la mayoría de la gente los conoce aunque sea de forma elemental, resulta muy fácil aprender.

Pero además dispondrá de ventajas frente a los lenguajes previamente mencionados, ya que eliminará herramientas de bajo nivel como los punteros. En lo que se refiere a la memoria, su gestión no será un problema ya que ésta será gestionada por el propio lenguaje y no por el programador.

  • BYTECODE
Una de las claves de este lenguaje de programación será su compatibilidad con todo tipo de plataformas, gracias al bytecode. Este será un código intermedio, el cual podrá ser interpretado por una maquina virtual instalada previamente o bien compilado de nuevo para generar código ejecutable por una máquina determinada.



  • LIBRERÍAS JAVA
Las librerías o packages de Java serán colecciones de utilidades o comandos. Estos estarán ordenados teniendo en cuenta su ámbito de uso. Seguidamente su muestran las librerías básicas.

java.applet
java.awt
java.beans
java.io
java.lang
java.math
java.net
java.sql
java.text
java.util


jueves, 29 de marzo de 2012

¡Bienvenidos!


Os doy la bienvenida a mi blog de AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS INDUSTRIALES


   Mi nombre es Mikel Aguirrebengoa Araña y mediante este blog trataré de profundizar en la materia de la asignatura de Automatización de Procesos Industriales correspondiente a la licenciatura de Ingeniero en Organización industrial por la UPV.