O que é a Simulação?

Na língua portuguesa, o termo simulação pode, muitas vezes, ter um significado pejorativo como fingimento ou disfarce (Dias, 2005). No entanto, a simulação por computador,

tem objetivos totalmente diferentes, como se pode verificar pelo seguinte quadro que contém algumas definições de simulação encontradas na literatura.

Referência Definição

(Shannon, 1975) ―Simulação é o processo de desenhar um modelo de

um sistema real e conduzir experiências com esse modelo com o propósito de entender o comportamento do sistema ou avaliar várias estratégias (com os limites impostos por um critério ou conjunto de critérios) para a operação do sistema.‖

(Harrell, 1992) ―Simulação é um método experimental com

modelação detalhada de um sistema real para determinar como o sistema irá responder a mudanças na sua estrutura, ambiente ou pressupostos subjacentes.‖

(Khoshnevis, 1994) ―A simulação de sistemas é o método de construir modelos para representar sistemas existentes do mundo-real, ou futuros sistemas hipotéticos e de fazer experiências com esses modelos para explicar o comportamento dos sistemas, aumentar o desempenho, ou desenhar novos sistemas com os desempenhos desejados.‖

(Fishwick, 1995) ―Simulação por computador é a disciplina que trata o desenho de um modelo de um sistema real ou teórico, executando o modelo num computador digital, e analisando o output dessa execução.‖

(Banks, 1998) ―Simulação é a imitação das operações de um

Referência Definição

(Harrington and Tumay, 2000) ―A simulação permite experimentar um modelo do sistema para melhor entender os seus processos, com o objetivo de melhorar o seu desempenho. A Modelação para a simulação incorpora várias entradas para o sistema e fornece meios de avaliação, redesenho e medidas quantitativas da satisfação dos clientes, utilização dos recursos, otimização dos processos, e tempo gasto.‖

(Odum and Odum, 2000) ―Modelação e simulação são maneiras

intelectualmente criativas e quantitativamente rigorosas de conectar ideias com realidade. Os modelos ajudam-nos a perceber como as coisas estão organizadas e como funcionam. A simulação dos modelos é uma forma de aprender como os sistemas e seus componentes crescem e se modificam.‖

(Dias, 2005) ―A Simulação é uma técnica utilizada na análise de sistemas dinâmicos, sujeitos a fenómenos de interação entre as entidades que o compõem.‖

(Dias, 2005) A Simulação é uma técnica utilizada na análise de sistemas dinâmicos, sujeitos a fenómenos de interação entre as entidades que o compõem. A simulação é realizada sobre modelos de sistemas. A modelação em simulação consiste na construção de um modelo equivalente ao sistema em análise. Os modelos construídos devem reproduzir (imitar) o comportamento dos sistemas para que o estudo, através da realização de ensaios nesses modelos, nos permita aprender mais sobre os sistemas que representam.

Referência Definição

(Ingalls, 2011) ―Um processo de conceção de um modelo de um

sistema real e a realização de experiências com este modelo quer com a finalidade de se compreender o comportamento do sistema ou de avaliar várias estratégias (dentro dos limites impostos por um critério ou conjunto de critérios) para o funcionamento do sistema.‖

Tabela 1 - Exemplos de definições de Simulação de vários autores

Como podemos verificar, as várias definições convergem para uma definição mais genérica, que consiste na utilização da simulação como o processo de modelação de um sistema, a fim de avaliar a introdução de determinadas estratégias. Entenda-se como sistema, um conjunto de elementos ou partes que interagem entre si com o objetivo de atingir um fim específico (Dias, 2005, Paiva, 2005). A modelação de um sistema consiste no desenvolvimento de um modelo equivalente ao sistema em análise (Dias, 2005). Os sistemas a modelar, muitas vezes são de uma complexidade muito elevada, de tal forma que, alternativas à simulação, como os modelos matemáticos, revelam-se incapazes de obter soluções para os problemas em causa. Estes sistemas podem enquadrar-se em qualquer área, desde as comunicações, finanças, saúde, educação, transportes, manufatura, energia, etc. A modelação de um sistema exige um conhecimento bastante alargado tanto de simulação, como do sistema que se pretende modelar, bem como da ferramenta que se pretende utilizar. Desta forma, será possível modelar corretamente o sistema em causa. No entanto, não se pode concluir que os resultados finais obtidos representam soluções finais para o problema em causa, pois é necessário analisá-los com atenção, devido à sua natureza estocástica (Dias, 2005). Por fim, as estratégias consistem em alterações ao sistema com um determinado objetivo.

A simulação representa uma excelente forma de comunicação, pois ―utilizando modelos visuais e/ou animações gráficas, torna-se possível fazer representações dos sistemas dinâmicos mais inteligíveis para os diversos interlocutores interessados na análise do sistema‖ (Dias, 2005). Esta técnica tem sido cada vez mais usada e reconhecida a sua importância em várias áreas do conhecimento, devido à crescente complexidade dos problemas com que se depara. De facto, a simulação foi mesmo usada nas decisões políticas relativas ao aquecimento global, por

exemplo (Boxill et al., 2000). Os Sistemas de simulação podem ser classificados segundo vários fatores, como:

 A sua interação com o meio envolvente:

Aberto: O meio afeta o comportamento do sistema, ―o comportamento normal do sistema é afetado pelas características do meio― (Paiva, 2005).

Fechado: O sistema não é afetado pelo meio nem age em função deste (Paiva, 2005).

 A forma como é alterado:

Contínuo: A simulação contínua diz respeito a sistemas em que as variáveis podem mudar continuamente em cada instante ou unidade de tempo (Paiva, 2005, Dias, 2005, Ozgun and Barlas, 2009).

Discreto: A simulação discreta é adequada para problemas em que as variáveis mudam em tempos discretos e por etapas discretas (Ozgun and Barlas, 2009). São ―descontínuas, por saltos, súbitos‖ (Paiva, 2005). A simulação discreta representa uma área de interesse para um maior número de profissionais comparativamente com a simulação contínua (Dias, 2005).

 Alterações aleatórias existentes:

Determinísticos: ―As mudanças produzem um único resultado, o comportamento do sistema está determinado‖ (Paiva, 2005).

Estocásticos: ―As alterações produzem resultados aleatórios mais ou menos previsíveis‖ (Paiva, 2005).

 Abordagem ao sistema:

Microssimulação: Nos modelos microscópicos, ou microssimulação, é analisado um único objeto ou entidade, onde a descrição das características individuais do sistema de transporte tem particular importância (Yun et al., 2008, Boxill et al., 2000).

Macrossimulação: Na macrossimulação, pelo contrário, os objetos em estudo podem ser ―filas de veículos; relações de velocidade, fluxo e densidade; e outras agregações‖ (Yun et al., 2008, Treiber and Helbing, 2001).

Mesoscópicas: Existem também abordagens mesoscópicas, onde os modelos possuem aspetos tanto das abordagens microscópicas como das macroscópicas, embora estas sejam menos usadas (Boxill et al., 2000).