Modelación y Simulación

La forma de entender un fenómeno está en la manera en que lo representamos, ya sea en una imagen o el modelo mental que de éste nos hacemos. Pero este modelo cambia continuamente, ya sea porque al estar en contacto con el fenómeno se crean nuevas percepciones y experiencias, o porque reinterpretamos experiencias y conceptualizaciones al verlas desde otra perspectiva.

El modelo mental no solamente representa el fenómeno desde nuestro punto de vista, sino que además actúa como filtro en nuestra relación con el fenómeno. Es decir, condiciona tanto nuestras percepciones como nuestras acciones sobre el mismo. Esta interacción mediada por el modelo mental,  se puede representar mediante el ciclo externo fenómeno-modelo mental

Modelado y Simulación con la dinámica de sistemas

El papel del modelado y la simulación con la Dinámica de Sistemas puede entenderse como el de un medio para la construcción de mundos virtuales, con los cuales podemos establecer una interacción simulada que nos ayuda a comprender mejor el mundo real, esto es, a modificar de manera dirigida nuestros modelos mentales acerca de la realidad.

Junto a este proceso natural de cambio en las imágenes mentales que están expuestas a la interacción con el fenómeno, también puede plantearse un proceso dirigido de reformulación del modelo mental: un proceso dirigido de aprendizaje acerca del fenómeno. Es este precisamente el propósito del modelado y la simulación con la DS.

Desde la perspectiva propuesta, para elaborar modelos con Dinámica de Sistemas se hace uso habitualmente de los siguientes lenguajes: El primero es el lenguaje en prosa, donde se hace una descripción verbal del sistema haciendo uso del lenguaje natural. El segundo el lenguaje de la representación o formulación del modelo por medio de un diagrama causal o de influencia, en el cual se identifican los elementos del sistema y las relaciones de influencia y realimentación entre estos. El tercer lenguaje corresponde a la representación del modelo en términos de flujos y niveles.

Un cuarto lenguaje corresponde al lenguaje de las ecuaciones las cuales surgen a partir del diagrama flujo nivel. Un último lenguaje, el del comportamiento, permite considerar los resultados de la simulación haciendo uso de diversas herramientas, como lo son las graficas y análisis de sensibilidad, entre otras.

Una vez concluido el proceso de modelado se procede a realizar simulaciones con propósitos diversos, estas simulaciones pueden presentar los resultados de múltiples formas, las más comunes son las tablas como un modo de representación fundamentalmente cuantitativo y las gráficas como mecanismo algo más cualitativo. Estos elementos nos permiten analizar el comportamiento de la dinámica del sistema modelado.

Los modelos estáticos describen un sistema, en términos de ecuaciones matemáticas, donde el efecto potencial de cada alterativa es evaluado a través de ecuaciones. La actuación del sistema es determinada sumando los efectos individuales. Los modelos estáticos ignoran las variaciones en el tiempo.

Los modelos dinámicos son una representación de la conducta dinámica de un sistema, Mientras un modelo estático involucra la aplicación de una sola ecuación, los modelos dinámicos, por otro lado, son reiterativos. Los modelos dinámicos constantemente aplican sus ecuaciones considerando cambios de tiempo.

La simulación involucra el diseño de modelos de un sistema, llevando a cabo experimentos en él.

El propósito de éstos ("¿que pasa si?") experimentos son determinar cómo el sistema real realiza y predice el efecto de cambios al sistema a través del tiempo.

Por ejemplo, se acostumbra emplear la simulación al contestar preguntas como:

¿Qué efectos tiene un incremento en la tasa poblacional en una comunidad?

¿Qué pasaría si aumento el número de programas para evitar que los niños jóvenes y adultos cometan robos?

Fuente:

Evolución: herramienta software para modelado y simulación con dinámica de sistemas

Msc. Hugo Hernando Andrade Sosa

Msc. Emiliano de Jesús Lince Mercado

Alexander Elias Hernandez Cuadrado

Adriana Judith Monsalve Quintero

Introducción a la dinámica de sistemas

M.I. Ernesto A Lagarda