lunes, 29 de febrero de 2016

Metodo Montecarlo


INTRODUCCIÓN 
El método Montecarlo es un método numérico que permite resolver problemas físicos y matemáticos mediante la simulación de variables aleatorias.
La importancia actual del método Montecarlo se basa en la existencia de problemas que tienen difícil solución por métodos exclusivamente analíticos o numéricos, pero que dependen de factores aleatorios o se pueden asociar a un modelo probabilística artificial.


Pasos:
1. En primer lugar hay que seleccionar el modelo matemático que se va a utilizar.
2. A continuación habrá que identificar las variables cuyo comportamiento se va a simular (x). Es decir, aquellas que se consideran que no van a tomar un valor fijo, sino que pueden tomar un rango de valores por no tratarse de variables ciertas, así como las relaciones que existen entre ellas 
3. Una vez identificadas las variables que se van a simular, hay que determinar la función de densidad de probabilidad f(x) asociada a cada una de ellas.
4. Posteriormente, se obtendrán las funciones de distribución asociadas a las variables (o variable).
5. A continuación se procede a la generación de números aleatorios (números tomados al azar) comprendidos entre cero y uno. Estos números pueden obtenerse utilizando un ordenador, siendo necesarios tantos como variables se consideren en el modelo multiplicado por el número de simulaciones que se deseen realizar
6. Una vez se dispone de los números aleatorios, éstos se llevan sobre el eje de ordenadas, y se proyectan horizontalmente sobre las correspondientes funciones de distribución F(x) de las variables (o la variable) del modelo
7. El valor así calculado de "x" será el primer valor de la muestra simulada
8. Este proceso habrá de repetirse el número de veces necesario para poder disponer del número adecuado de valores muestrales.
9. Se sustituyen los valores simulados en el modelo matemático para ver el resultado obtenido para las simulaciones realizadas. 
10. Para finalizar, se lleva a cabo el análisis estadístico y de inferencia sobre el comportamiento de la realidad, siendo interesante calcular la media, la varianza y la desviación típica.




Fuente de información:
http://www.expansion.com/diccionario-economico/simulacion-de-monte-carlo.html
http://www.monografias.com/trabajos70/calculo-acumulacion-tolerancias/calculo-acumulacion-tolerancias2.shtml

lunes, 8 de febrero de 2016

Simulación de modelos estocasticos


Modelo estocástico
Un sistema o proceso estocástico es el cual su comportamiento es no-determinístico. Esto significa que el estado subsecuente del sistema se determina tanto por las acciones predecibles del proceso, como por un elemento aleatorio. La mayoría –si no todos- los sistemas de la vida real son estocásticos. Su comportamiento puede ser medido y aproximado a distribuciones y probabilidades, pero rara vez pueden ser determinados por un solo valor (por ende no-determinísticos).
1. Generar números pseudoaleatorios (0-1).
Ri=P(xi)
2. modelar las variables aleatorias.
Características de los métodos pseudoaleatorios:
1. Uniformemente distribuidos.
2. Estadisticamente individuales.
3. Su media debe ser estadisticamente igual a 1/2.
4. Su varianza debe ser estadisticamente igual a 1/12.
5. Su periodo de vida debe ser largo.

Fuente de informacion
http://tisconsulting.org/es/news/simulating-stochastic-systems/

miércoles, 27 de enero de 2016

Los modelos matemáticos pueden ser clasificados como:
A) CUALITATIVOS - CUANTITATIVOS.

- Cualitativos. 
Son aquellos que estudian los problemas de acuerdo a sus cualidades, propiedades o características.
La maqueta de una obra arquitectónica, es ejemplo de modelo cualitativo.
Cuantitativos.
Se refiere a la construcción de un modelo matemático representada por cantidades, en función a las variables y constantes del mismo.
El CPM (Método del Camino Crítico), el PERT (Técnica de Evaluación y Revisión de Programas), son algunos de los modelos matemáticos que están dentro de este rubro.


B) ESTÁNDAR - HECHO A LA MEDIDA
Estándar.
Son aquellos que son utilizados en forma repetitiva, aplicando el mismo procedimiento y se generarán resultados que no cambian en esencia; pero sí numéricamente.
Para calcular el área de cualquier triángulo, se utiliza la fórmula:
Modelo hecho a la medida.
Es aplicable estrictamente para resolver un problema en específico, en consecuencia, si se presentan otras variantes al mismo, quedará posteriormente obsoleto.

C) PROBABILÍSTICO - DETERMINÍSTICO.
Probabilísticos o estocásticos.
La característica del modelo estocástico es que al menos una variable no controlable es incierta y está sujeta a variación.
Para modelos de Planeación de la Producción, la demanda futura puede estar dentro de un rango de valores, o sea, que la demanda puede variar, el modelo es un modelo probabilístico o estocástico.
Determinísticos.
Son modelos donde se tiene total certeza de lo que sucederá, la variable no controlable en este modelo se conocen y éstas no pueden tener variaciones.
Ilustrando esto, tenemos que, la tasa del Impuesto sobre la Renta (ISR), es una tasa fija y conocida, un modelo matemático que contenga esta tasa, como única variable no controlable, resultaría ser un modelo determinístico.


D) DESCRIPTIVOS - DE OPTIMIZACIÓN
- Descriptivos.Como su nombre lo indica, este tipo de modelo describe los elementos del problema.Contribuye con la información vital requerida que ayudará en la toma de decisiones.Un mapa de división política, es un modelo descriptivo.


-  De optimización.
Comúnmente iterativos por naturaleza, o sea, que existen repeticiones análogas. La respuesta final llega a pasos y cada nueva iteración se acerca a la solución del nivel óptimo.
La programación Lineal, busca optimizar sus soluciones.

F) HEURÍSTICOS
En esencia, emplean reglas intuitivas que servirán como guía para explorar las trayectorias más probables para llegar a una conclusión.
El Modelo de Inventario de Silver & Mille, se ajusta a este tipo de modelo.



G) ESTÁTICO - DINÁMICO.
- Estático.
Determinan una respuesta para una serie especial de condiciones fijas que probablemente no cambiarán significativamente a corto plazo.
El Modelo de Inventarios de Producción y consumo, es un ejemplo de modelo matemático estático.

Dinámico.
Está sujeto al factor tiempo, ya que desempeña un papel esencial en la secuencia de decisiones. Sin importar cuales hayan sido el resultado de la decisión anterior, el modelo matemático nos permite encontrar la decisiones óptimas para los períodos que queden todavía en el futuro.
Modelos de Asignación de Presupuestos a diversos proyectos en forma secuencial, es un ejemplo de modelo matemático dinámico.

F) SIMULACIÓN - NO SIMULACIÓN.
Simulación.
Son aquellos que hacen réplica del comportamiento y modelan la operación del sistema. Pueden manejarse sistemas bastante complejos que difícilmente se lograrían de manera manual, haciendo uso de números aleatorios, los resultados obtenidos generalmente son imprecisos.


En un proceso de colas, la llegada de clientes y servicio, pueden ser generados por números aleatorios según sus distribuciones de probabilidad respectivas. Esto ejemplifica un modelo de simulación.
No simulación.
Estadísticamente hablando, no realiza experimentos sobre los datos de una muestra más que sobre el universo entero.
Debe mencionarse que todos los modelos son de simulación, se ejecutan de esta manera, de lo contrario, arrojaría costos muy elevados.

FUENTE DE INFORMACIÓN
http://luciasilva.8k.com/1.6.htm


PASOS PARA REALIZAR UNA SIMULACIÓN:
 1. Formulación del problema y plan de estudio: Objetivos, alternativas de diseño y criterios para evaluar.

 2. Recolección  de datos: Información y datos deben ser recolectados del sistema de interés  para ser usados en la determinación de aspectos operativos y de las distribuciones de las variables aleatorias usadas en el modelo.

 3. Definición del modelo: Construcción del modelo en si.

 4. Validar: Los modeladores deben interactuar estrechamente con las personas conocedoras del sistema y con los tomadores de decisiones.

 5. Construcción de programa: Hay que decidir que lenguaje usar. Hay que asegurarse de tener generadores de números aleatorios adecuados y de generar correctamente las distribuciones necesarias

 6. Experimentación:Hay que decidir que diseños del sistema se simularan y en cada caso hay que decidir sobre el tiempo de corrida de la simulación, las condiciones iniciales, la longitud del estado transitorio, y el número de replicaciones.

 7. Interpretación (Análisis de salidas):Técnicas estadísticas son usadas para analizar las salidas de las corridas de producción. Usualmente se construyen intervalos de confianza de alguna medida de desempeño de un diseño o para decidir cual es mejor respecto a cierta medida de desempeño.

 8. Documentación: Documentar los supuestos realizados así como el programa mismo.


FUENTE DE INFORMACIÓN
http://es.slideshare.net/GOGA81/exposicion-del-simulacion-38382231
http://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/hhoeger/simulacion/PARTE3.pdf