AULA 6- Modelos e simulação

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Modelos e simulação
Introdução
É muito arriscado, além da dificuldade, e às vezes até impossível, a solução direta de muitos dos problemas em engenharia, colocá-los em prática imediatamente.
Introdução
Imagine o que acontece se os responsáveis pelo projeto partissem diretamente para a sua execução!!!!!!!!!!!!!!!!!
SEM PLANEJAR!!
SEM PLANEJAR!!
 PRODUTO FINAL
MODELAR
Representação do sistema físico real 
Modelagem – atividade de construir o modelo para representar o SFR.
MODELOS
 CLASSIFICAÇÃO: 
! ICÔNICO
! DIAGRAMÁTICO
! MATEMÁTICO
! REPRESENTAÇÃO GRÁFICA 
MODELO ICÔNICO
Alto grau de semelhança com o seu equivalente real. 
Objetivo: comunicar informações que permitam transmitir como era, é ou será o SFR.
MODELO ICÔNICO
Podem ser bi ou tridimensionais
Bidimensional→mapas, plantas, fotografias. 
Tridimensional→maquetes e estátuas. 
MODELO ICÔNICO
 EXEMPLOS: Estátuas e Maquetes
MODELO DIAGRAMÁTICO
 Um conjunto de linhas e símbolos representa a estrutura ou o comportamento do SFR.
Pouca semelhança física
 É um modelo simples, isento de complicações.
MODELO DIAGRAMÁTICO
 Exemplo:
Modelo Matemático
É uma idealização, na qual são usadas técnicas de construção lógica. 
 Os resultados não apresentam garantia de representatividade.
 Há modelos sofisticados e modelos simples.
Modelo Matemático
EXEMPLO:
EQUAÇÃO DE TORRICELLI
 V2 = V20 + 2 a S
REPRESENTAÇÃO GRÁFICA
 Constitui um útil auxílio à visualização, comunicação e previsão de projetos.
 Diversos tipos de gráficos
 Esta forma de representação permite o leitor, com uma rápida visualização do desenho, tenha uma ideia geral do processo.
REPRESENTAÇÃO GRÁFICA
 EXEMPLOS
Série 1	Categoria 1	Categoria 2	Categoria 3	Categoria 4	4.3	2.5	3.5	4.5	Série 2	Categoria 1	Categoria 2	Categoria 3	Categoria 4	2.4	4.4000000000000004	1.8	2.8	Série 3	Categoria 1	Categoria 2	Categoria 3	Categoria 4	2	2	3	5	
Série 1	Categoria 1	Categoria 2	Categoria 3	Categoria 4	4.3	2.5	3.5	4.5	Série 	2	Categoria 1	Categoria 2	Categoria 3	Categoria 4	2.4	4.4000000000000004	1.8	2.8	Série 3	Categoria 1	Categoria 2	Categoria 3	Categoria 4	2	2	3	5	
Série 1	Categoria 1	Categoria 2	Categoria 3	Categoria 4	4.3	2.5	3.5	4.5	Série 2	Categoria 1	Categoria 2	Categoria 3	Categoria 4	2.4	4.4000000000000004	1.8	2.8	Série 3	Categoria 1	Categoria 2	Categoria 3	Categoria 4	2	2	3	5	
Valor dos modelos
 Os modelos são utilizados porque:
- Não é prático construir todas as alternativas possíveis do SFR, até encontrarmos uma solução satisfatória;
Valor dos modelos
O processo direto de construção de alguns sistemas, além de impraticável, pode ser destrutivo e perigoso.
Aumentar a precisão do processo;
Fazer exame da situação de muitas variáveis.
Valor dos modelos
Com o progresso no campo computacional, diversas combinações de variáveis podem ser analisadas mais rápida e economicamente.
A abstração de um problema do seu equivalente real o leva de um campo desconhecido para um campo familiar.
O Modelo e o Sistema Físico
 Ter consciência das limitações;
 Erros de precisão – diferenças entre o previsto e o real- de 5% ou mesmo de 10%, para a maioria dos problemas de engenharia, são admissíveis.
Validade das hipóteses simplificativas
 Verificação através da experimentação.
 O modelo é importante pela sua praticidade e pela previsão que proporciona, e não necessariamente pela sua precisão.
FINALIDADES DOS MODELOS
Pensar: auxilio de visualização
 Comunicar: transmissão de informações para quem deve aprovar, construir, manter.
 Prever: Na solução de problemas, pode-se usar o artifício de comparar os seus desempenhos usando modelos. 
FINALIDADES DOS MODELOS
Controlar: Em algumas situações preparamos o modelo e procuramos fazer com o que o SFR o obedeça.
 Ensinar e treinar: Auxilio à instrução. Utilizados como suportes didáticos. 
SIMULAÇÃO
 O que é?
SUBMETER MODELOS A ENSAIOS, SOB DIVERSAS CONDIÇÕES PARA VÊ COMO ELES SE COMPORTAM!
SIMULAÇÃO
 PODE ENVOLVER PROTÓTIPOS.
 COM A SIMULAÇÃO CONSEGUE-SE A REPRODUÇÃO.
SIMULAÇÃO
EXEMPLOS EM QUE O RECURSO DA SIMULAÇÃO É ALTAMENTE DESEJÁVEL: 
PROJETO DE UM AVIÃO COMERCIAL
CONSTRUÇÃO DE UMA GRANDE BARRAGEM
TIPO:
ICÔNICA: aquela que se assemelha a realidade. Pode ser a experimentação em laboratório.
ANALÓGICA: é feita a comparação de algo de difícil manipulação com outra de fácil manipulação. 
SIMULAÇÃO
TIPO:
MATEMÁTICA: instrumento de previsão muito útil. É uma simulação simbólica. Características essenciais dos elementos idealizados são descritas por símbolos matemáticos. 
SIMULAÇÃO
SIMULAÇÃO
As principais vantagens da simulação são: 
 
Novas políticas, procedimentos operacionais, regras de decisão, fluxos de informação, procedimentos organizacionais, etc. podem ser estudados sem interferência nas operações do sistema real. 
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Novos equipamentos, arranjos físicos, sistemas de transporte, etc. podem ser testados antes de se investir recursos com as aquisições envolvidas. 
SIMULAÇÃO
As principais vantagens da simulação são: 
 
Hipóteses de como e por que certos fenômenos ocorrem podem ser avaliados. 
O tempo pode ser comprimido ou expandido, permitindo que o fenômeno em estudo possa ser acelerado ou retardado. 
SIMULAÇÃO
As principais desvantagens da simulação são: 
 
A construção de modelos requer um treinamento especial.
Os resultados da simulação podem ser difíceis de interpretar. 
A modelagem do sistema e a análise dos dados podem consumir muito tempo e muitos recursos.