Simulación de sistemas

Dirección General de Educación Superior Tecnológica 1. Datos Generales de la asignatura Nombre de la asignatura: Simulación de sistemas Clave de la asignatura: DAD-1301 Créditos (Ht-Hp_ créditos): 2-3-5 Carrera: Ingeniería Informática 2. Presentación Caracterización de la asignatura La asignatura aporta al perfil del egresado de la Ingeniería Informática la habilidad de establecer modelos de simulación que le permitan analizar el comportamiento de un sistema real, así como la capacidad de seleccionar y aplicar herramientas matemáticas para el modelado, diseño y desarrollo de tecnología computacional. La importancia de esta asignatura reside en la de aplicar los conocimientos adquiridos para plantear modelos matemáticos a sistemas reales complejos lineales para la toma de decisiones y la solución a estos. La simulación de sistemas, es una asignatura que requiere la aplicación de métodos de probabilidad y la habilidad de realizar pruebas estadísticas, así como resolver tópicos de Investigación de Operaciones, incluyendo capacidades de programación en algún lenguaje de alto nivel. Intención didáctica En las actividades de aprendizaje sugeridas, se propone la formalización de los conceptos a partir de experiencias; se busca que el estudiante tenga el primer contacto con el concepto en forma concreta y sea a través de la observación, la reflexión y la discusión; que se dé la formalización, la resolución de problemas se hará después de este proceso. En el primer tema, se abordan conceptos básicos y la metodología empleada en la simulación. En el segundo tema, el alumno será capaz de generar números aleatorios uniformemente distribuidos utilizando los métodos y pruebas estadísticas más pertinentes para ello. Dirección General de Educación Superior Tecnológica En el tercer tema conocerá y comprenderá métodos y procedimientos especiales para generar variables aleatorias, siguiendo las distribuciones estadísticas más conocidas. En el cuarto tema el alumno aprenderá a manejar, por lo menos, un simulador de eventos discretos o lineales. En el quinto tema el alumno analizará, modelará y simulará un sistema o subsistema, utilizando las técnicas aprendidas con anterioridad. 3. Participantes en el diseño y seguimiento curricular del programa Lugar y fecha de elaboración o revisión Participantes Observaciones Diseño de Especialidad, Instituto Tecnológico Superior de la Región Sierra, Febrero de 2013 Academia de Informática. Integración de mesas de trabajo. Febrero de 2013. Reunión de revisión de contenidos, abril de 2013. Reunión de integración de asignaturas de especialidad. Mayo de 2013. Reunión para consolidación de Asignaturas de especialidad mayo de 2013 Dirección General de Educación Superior Tecnológica 4. Competencias a desarrollar Competencia general de la asignatura • Desarrollar estrategias para optimización de recursos, empleando técnicas matemáticas para la simulación mediante la programación de computadoras. Competencias específicas Desarrolla programas de Computadora que modelen situaciones de la vida real, simulando escenarios particulares, que le permitan analizar el comportamiento de un sistema real, así como la capacidad de seleccionar y aplicar herramientas matemáticas para el modelado, diseño y desarrollo de tecnología computacional. Competencias genéricas • • • • • • • • • • • Competencias instrumentales: Capacidad de análisis y síntesis Capacidad de organizar y planificar Conocimientos básicos de la carrera Comunicación oral y escrita Toma de decisiones. Comunicación oral y escrita en lengua extranjera. Habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas. Plantear soluciones de problemas Toma de decisiones Habilidades básicas de manejo de la computadora • • • • Competencias interpersonales: Trabajo en equipo Habilidades interpersonales Capacidad de trabajo en un equipo interdisciplinario Compromiso ético • • • • • • • • Competencias sistémicas Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica Habilidades de investigación Capacidad de aprender Capacidad de adaptarse a nuevas situaciones Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad) Liderazgo Capacidad para diseñar y gestionar proyectos Iniciativa y espíritu emprendedor Dirección General de Educación Superior Tecnológica • • Preocupación por la calidad Búsqueda del logro 5. Competencias previas de otras asignaturas Competencias previas Programación Orientada a Objetos, Estructura de Datos, Matemáticas Discretas, Investigación de operaciones, Probabilidad y Estadística. 6. Temario No. 1. 2. 3. 4. Temas Nombre Introducción a la simulación y a los sistemas. Números Pseudoaleatorios y variables en simulación Pruebas estadísticas para los números pseudoaleatorios. Lenguajes de Simulación y Simuladores de Eventos Discretos Subtemas 1.1. Concepto de Sistemas y sistemas de información. 1.2. Clasificación de los sistemas de Información. 1.3. Definición de simulación. 1.4. Estructura y características de simulación. 1.5. Etapas para realizar un estudio de simulación. 1.6. Factores a considerar en el desarrollo del modelo de simulación. 1.7. Metodología de la simulación 1.8. Ventajas y desventajas del uso de simulación. 2.1. Números aleatorios y pseudoaleatorios. 2.2. Variables aleatorias discretas 2.3. Variables aleatorias continuas 2.4. Métodos para generar variables aleatorias. 2.5. Generadores congruenciales lineales mixto, aditivo y multiplicativo. 3.1. Prueba de los promedios. 3.2. Prueba de frecuencias. 3.3. Prueba de la distancia. 3.4. Prueba de series. 3.5. Prueba de las corridas. 4.1. Antecedentes de los lenguajes de simulación y simuladores. 4.2. Aprendizaje y uso de un Simulador Dirección General de Educación Superior Tecnológica Diseño de aplicaciones de tipo simulador. 5. como: ProModel y Arena. 4.3. Lenguajes matemáticos para simulación 4.4. Características del software 4.5. Construcción de modelos 4.6. Consideraciones económicas en la simulación. 5.1. Problemas de inventario. 5.2. Problemas de línea de espera. 5.3. Desarrollo de proyecto final 7. Actividades de aprendizaje Introducción a la simulación y a los sistemas. Competencias Actividades de aprendizaje Específica(s): Conoce los fundamentos de sistemas, para la implementación de simuladores que faciliten la toma de decisiones. • Conoce las etapas del proceso de simulación, para el desarrollo de los mismos. • • Describe las fases de un sistema de información mediante un mapa mental. Integra un glosario de términos propios de la unidad. Mediante una tabla detalla las características del modelo de simulación. Genéricas: • • • • • Capacidad de análisis y síntesis Conocimientos básicos de la carrera Habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas. Habilidades básicas de manejo de la computadora Trabajo en equipo Números Pseudoaleatorios y variables en simulación. Competencias Actividades de aprendizaje Específica(s): conoce el proceso para generación de números aleatorios. • Genera números aleatorios aplicando los • Programar los generadores congruenciales, en un lenguaje de programación. Establece diferencia entre números Dirección General de Educación Superior Tecnológica métodos congruenciales. aleatorios y pseudoaleatorios, mediante una Tabla comparativa. Genéricas: • • • • • Capacidad de análisis y síntesis Conocimientos básicos de la carrera Habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas. Habilidades básicas de manejo de la computadora Trabajo en equipo Pruebas estadísticas para los números pseudoaleatorios. Competencias Específica(s): Automatiza la generación de Variables Aleatorias y pseudoaleatorias para su evaluación. Actividades de aprendizaje • • Genéricas: • • • • • Elaborar programas de pruebas estadísticas para números aleatorios y Pseudoaleatorios. Plantea casos para la aplicación de números Aleatorios y Pseudoaleatorios. Capacidad de análisis y síntesis Conocimientos básicos de la carrera Habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas. Habilidades básicas de manejo de la computadora Trabajo en equipo Lenguajes de Simulación y Simuladores de Eventos Discretos Competencias Específica(s): conoce las características de programas de simulación, para la toma de decisiones. Diseña modelos que den solución mediante Actividades de aprendizaje • Integra una propuesta de solución mediante la aplicación de un programa de simulación. Dirección General de Educación Superior Tecnológica la simulación Genéricas: • • • • • Capacidad de análisis y síntesis Conocimientos básicos de la carrera Habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas. Habilidades básicas de manejo de la computadora Trabajo en equipo Diseño de aplicaciones de tipo simulador. Competencias Específica(s): estructura un proyecto que emule un comportamiento de un sistema real aplicado a la industria. Actividades de aprendizaje Integración del proyecto final. Genéricas: • • • • • Capacidad de análisis y síntesis Conocimientos básicos de la carrera Habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas. Habilidades básicas de manejo de la computadora Trabajo en equipo 8. Prácticas (para fortalecer las competencias de los temas y de la asignatura) 1. 2. 3. 4. 5. Realizar un mapa conceptual describiendo el ámbito de estudio de la simulación. Automatizar la generación de Números Pseudoaleatorios congruenciales. Automatización de pruebas estadísticas. Emplea lenguajes de simulación. Desarrollo de proyecto final. Dirección General de Educación Superior Tecnológica 9. Proyecto integrador (Para fortalecer las competencias de la asignatura con otras asignaturas) El objetivo del proyecto que planteé el docente que imparta esta asignatura, es demostrar el desarrollo y alcance de la(s) competencia(s) de la asignatura, considerando las siguientes fases: • Fundamentación: con el contenido del tema 1 el alumno conoce los aspectos básicos de sistemas y programas de simulación, importancia y etapas de desarrollo. • Planeación: analiza los procesos de un sistema real como el manejo de inventarios, línea de espera, modelos probabilísticos, y diseña un modelo matemático. • Ejecución: desarrolla en un lenguaje de programación los módulos que automaticen el modelo matemático planteado. • Evaluación: se diseña y aplica pruebas estadísticas a los datos generados. 10.. Evaluación por competencias (específicas y genéricas de la asignatura) • • • • • • • • • Describe las fases de un sistema de información mediante un mapa mental. Integra un glosario de términos propios de la unidad. Mediante una tabla detalla las características del modelo de simulación. Programar los generadores congruenciales, en un lenguaje de programación Establece diferencia entre números aleatorios y pseudoaleatorios, mediante una Tabla comparativa. Elaborar programas de pruebas estadísticas para números aleatorios y Pseudoaleatorios. Plantea casos para la aplicación de números Aleatorios y Pseudoaleatorios. Integra una propuesta de solución mediante la aplicación de un programa de simulación. Integración del proyecto final. Dirección General de Educación Superior Tecnológica 11. Fuentes de información (actualizadas considerando los lineamientos de la APA*) 1. Kelton W David., Sadowski Randall P., Sturrock David T., Simulación con software Arena. 4a Edicion. México. McGraw Hill 2. Mohammad R. Azarang, Eduardo Garcia Dunna, simulación y análisis de modelos estocásticos, Mc Graw Hill . 3. Robert C. Mejer, William T Newell, Harold I.Paser, Técnicas de simulación de Administración y Economía editorial Trillas. 4. Raul Coss Bu, Simulacion un enfoque Practico, Editorial Limusa. 5. Laureano F. Escudero, Simulacion en la empresa editorial Deusto 6. Robert E. Shanonn, simulación de Sistemas Editorial Trillas. * American Psychological Association (APA)