Εισαγωγή στην Προσομοίωση

Παρουσίαση με θέμα: "Εισαγωγή στην Προσομοίωση"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Εισαγωγή στην Προσομοίωση

2 Η προσομοίωση χρησιμοποιείται για:
Η προσομοίωση είναι μια τεχνική μελέτης και ανάλυσης της συμπεριφοράς πολύπλοκων συστημάτων Η σωστή δημιουργία του μοντέλου προσομοίωσης δίνει ασφαλή συμπεράσματα για το πραγματικό σύστημα Η προσομοίωση χρησιμοποιείται για: Το σχεδιασμό ενός μη υπαρκτού συστήματος Τη βελτίωση ενός υπαρκτού συστήματος Την εκπαίδευση των χρηστών ενός πραγματικού συστήματος

3

4 Οι προσομοιώσεις χρησιμοποιούνται για τη μελέτη και την κατανόηση αρχών λειτουργίας πολλών φυσικών, βιολογικών και κοινωνικών διαδικασιών: Προσομοίωση εμπορικού κέντρου Προσομοίωση μετάδοσης ασθένειας Προσομοίωση ροής αέρα σε σήραγγα Προσομοίωση κλιματικών αλλαγών Προσομοίωση ροής εργασίας σε γραμμή παραγωγής Προσομοίωση στο χώρο της μηχανικής

5 Προσομοίωση εμπορικού κέντρου

6 Προσομοίωση ροής αέρα

7 Προσομοίωση κλιματικών αλλαγών

8 Υπάρχουν αρκετοί ορισμοί για την προσομοίωση
Υπάρχουν αρκετοί ορισμοί για την προσομοίωση. Στα πλαίσια του παρόντος μαθήματος, είναι ο εξής: «Η προσομοίωση είναι μια μέθοδος μελέτης και ανάλυσης δυναμικών συστημάτων μέσω υπολογιστικών μοντέλων, με σκοπό τη λήψη αποφάσεων για το σχεδιασμό ή τη βελτίωση της λειτουργίας των συστημάτων χωρίς την ανάγκη άμεσου πειραματισμού με αυτά»

9 Στο μάθημα αυτό θα μελετήσουμε την προσομοίωση για ζητήματα όπως:
Την εκτίμηση του κινδύνου σε μία δεδομένη επιχειρηματική πράξη Τη λήψη μίας επιχειρηματικής απόφασης για την αγορά μετοχών Τον έλεγχο της διαθεσιμότητας των αποθεμάτων Σε βιομηχανικά και εμπορικά προβλήματα σε τομείς όπως η παραγωγή, η συντήρηση, το μάρκετινγκ, η διανομή, τα χρηματοοικονομικά κλπ

10 Το παρελθόν, το παρόν και το μέλλον της προσομοίωσης
Η προσομοίωση χρησιμοποιήθηκε στο 2° παγκόσμιο πόλεμο ως μέσο μελέτης πολεμικών σεναρίων Η προσομοίωση αναπτύχθηκε στις αρχές του 20ου αιώνα, με εφαρμογές στο χώρο της μηχανικής

11 H πρώτη xρήση της προσομοίωσης σε μεγάλη κλίμακα, για οικονομικά και επιχειρηματικά προβλήματα πραγματοποιήθηκε το δεύτερο μισό του 20ου αιώνα Σήμερα, λόγω της αλματώδους ανάπτυξης της επεξεργαστικής ισχύος των ηλεκτρονικών υπολογιστών, τα μοντέλα προσομοίωσης αποτελούν σημαντικά εργαλεία ανάλυσης και επίλυσης προβλημάτων σε ένα ευρύ πεδίο εφαρμογών, όπως: Παροχή υπηρεσιών Συστήματα επικοινωνίας Παραγωγή Μεταφορές Επιστήμη

12 Παροχή υπηρεσιών Υγεία Εκπαίδευση Ψυχαγωγία Ξενοδοχειακές υπηρεσίες Χρηματοοικονομικές υπηρεσίες Μέτρα ασφαλείας Κυκλοφοριακές ρυθμίσεις Κέντρα εξυπηρέτησης βλαβών

13 Συστήματα επικοινωνίας
Υπολογιστικά συστήματα Τηλεφωνικά δίκτυα Παραγωγή Βιομηχανία Φυτική και ζωική καλλιέργεια Βιοτεχνία Παραγωγή ενέργειας

14 Μεταφορές Μεταφορικές εταιρείες Υπηρεσίες εφοδιαστικής αλυσίδας Επιστήμη Μετεωρολογικές προβλέψεις, περιβάλλον και οικολογία Η εξέλιξη της προσομοίωσης αναμένεται θεαματική τα επόμενα χρόνια. Αυτό οφείλεται κυρίως στους παρακάτω παράγοντες: Στον αυξανόμενο βαθμό πολυπλοκότητας των συστημάτων Στη διαθεσιμότητα πολλών μοντέρνων εργαλείων λογισμικού προσομοίωσης Στις αυξανόμενες δυνατότητες και το χαμηλότερο κόστος απόκτησης των ηλεκτρονικών υπολογιστών Στο ολοένα αυξανόμενο ακαδημαϊκό ενδιαφέρον

15

16 Πλεονεκτήματα και Μειονεκτήματα της Προσομοίωσης
Τα πιο σημαντικά πλεονεκτήματα της μεθόδου προσομοίωσης είναι: Το γεγονός ότι η προσομοίωση μπορεί να αποτελεί τη μόνη εφικτή τεχνική ανάλυσης περίπλοκων συστημάτων Μπορεί να κοστίζει λιγότερο σε σχέση με τον κίνδυνο υλοποίησης μιας αμφίβολης απόφασης Μπορεί να είναι περισσότερο κατανοητή για τους χρήστες ιδιαίτερα όταν τα μοντέλα προσομοίωσης χρησιμοποιούν γραφικά Μπορεί να βοηθήσει στην καλύτερη αντίληψη των σχέσεων μεταξύ των τμημάτων ενός συστήματος Αποτελεί μια από τις πιο ασφαλείς μεθόδους, αφού αφορά πειραματισμό με κάποιο μοντέλο και όχι με το πραγματικό σύστημα Παρέχει τη δυνατότητα επανάληψης και μελέτης του ιδίου φαινομένου υπό διαφορετικές συνθήκες

17 Στα μειονεκτήματα της προσομοίωσης, ή τους κρίσιμους παράγοντες επιτυχίας της, μπορούμε να αναφέρουμε τα εξής: Η κατασκευή ενός μοντέλου προσομοίωσης μπορεί σε ορισμένες περιπτώσεις να είναι εξαιρετικά δαπανηρή και χρονοβόρα Η προσομοίωση αποτελεί μέθοδο ανάλυσης και μελέτης ενός προβλήματος και όχι μέθοδο επίλυσής του Το αποτέλεσμα της προσομοίωσης βρίσκεται σε απόλυτη εξάρτηση με την ποιότητα του μοντέλου

18 Σύγκριση της προσομοίωσης με άλλες μεθόδους
Η προσομοίωση, μπορεί να συγκριθεί είτε με τον άμεσο πειραματισμό με το ίδιο το σύστημα, είτε με τη χρήση μαθηματικών μεθόδων μοντελοποίησης προβλημάτων Σε σχέση με τον άμεσο πειραματισμό, η προσομοίωση υπερέχει κυρίως σε ότι αφορά το κόστος, την ασφάλεια και την επαναληψιμότητα Το μειονέκτημα της προσομοίωσης σε αυτή την περίπτωση, είναι η αβεβαιότητα σχετικά με το αν οι αλλαγές στον πραγματικό κόσμο θα έχουν τις ίδιες επιπτώσεις που έχουν οι αλλαγές στο μοντέλο της προσομοίωσης Σε σχέση με τα μαθηματικά μοντέλα, η προσομοίωση υπερέχει όσο αυξάνεται η πολυπλοκότητα του προβλήματος Αντίθετα, όταν οι μαθηματικές μέθοδοι μπορούν να χειριστούν ένα πρόβλημα, είναι καλύτερο να χρησιμοποιούνται καθώς μπορεί να οδηγήσουν στη βέλτιστη λύση του

19 Η προσομοίωση σε προβλήματα διοικητικής επιστήμης
Η προσομοίωση, χρησιμοποιείται ευρέως σε προβλήματα διοικητικής επιστήμης Οι δύο από τις πλέον καθιερωμένες προσεγγίσεις είναι: η προσομοίωση γεγονότων διακριτού χρόνου (Discrete Event Simulation - DES) και η Συστημική Δυναμική (System Dynamics - SD) Η προσομοίωση γεγονότων διακριτού χρόνου έχει ιδιαίτερη εφαρμογή σε συστήματα όπου οι αλλαγές γίνονται σε διακριτά σημεία στο χρόνο Στη συστημική δυναμική, τα προβλήματα μοντελοποιούνται ως ένα σύνολο αποθεμάτων και ροών, προσαρμοσμένα σε ψευδοσυνεχή χρόνο

20 Οι Φάσεις της Προσομοίωσης
Η διαδικασία της προσομοίωσης μπορεί να διακριθεί σε τρεις κύριες φάσεις: Κατασκευή του μοντέλου προσομοίωσης Παρατήρηση του συστήματος Κατανόηση του προβλήματος Σύλληψη του μοντέλου Συλλογή ποσοτικών δεδομένων Υλοποίηση του μοντέλου Εκτέλεση του μοντέλου προσομοίωσης Το μοντέλο εκτελείται στον υπολογιστή, αρκετές φορές, ώστε να συλλεχθεί ικανό δείγμα αποτελεσμάτων. Τα αποτελέσματα χρησιμοποιούνται για δυο σκοπούς: Την επικύρωση του μοντέλου Τον εντοπισμό προβληματικών σημείων στη συμπεριφορά του μοντέλου

21 Πειραματισμός Οι ιδέες που θα προκύψουν σχετικά με πιθανές αλλαγές στο σύστημα, εφαρμόζονται στο μοντέλο της προσομοίωσης Για το σκοπό αυτό, το αρχικό as-is μοντέλο τροποποιείται, αλλάζοντας κάποιες παραμέτρους του μοντέλου Τα μοντέλα που θα προκύψουν (γνωστά ως to-be μοντέλα) εκτελούνται και αναλύονται με τον ίδιο τρόπο στατιστικά τα αποτελέσματά τους Η σύγκριση επιτρέπει την εκτίμηση των συνεπειών από τις αλλαγές και την επιλογή της πλέον επιθυμητής λύσης

22 Η φάσεις της προσομοίωσης

23 Κύκλος Business Process Management - BPM

24 Ευχαριστώ!