sábado, 11 de agosto de 2012

PROYECTO FINAL - SISTEMA PREDADOR-PRESA

El sistema depredador-presa es un clásico en la simulación de sistemas, fue el primer modelo ecológico simulado gracias a las ecuaciones de Lotka y Volterra y del que el ejemplo de las liebres y los linces del Canadá constituye la referencia real más conocida.
n, serif;">En los frios inviernos de los bosques canadienses, la liebre constituye casi el único recurso de los linces, a la vez que éstos son, prácticamente, sus únicos depredadores. De esta manera, se establece una fuerte dependencia entre unos y otros.
Quiso la casualidad que hubiera una única compañía peletera en la región, de manera que todas las pieles tanto de linces como de liebres, que los tramperos de la zona conseguían, terminaran en manos de esa compañía. De esta manera, los datos de casi cien años nos muestran un par de curvas muy interesantes en las que ambas poblaciones oscilan rítmicamente en una especie de "danza" en la que los aumentos de población de las liebres vienen seguidos de aumento de los linces, hasta que la superpoblación de linces termina por hacer bajar la población de liebres, lo que provocan un descenso de linces que permite crecer de nuevo las liebres y vuelta a empezar...

Las ecuaciones de Lotka y Volterra reproducen este comportamiento oscilante, que se puede simular con Vensim de forma relativamente fácil, para dicha simulación haremos una lista de los elementos que se relacionan con el problema, del tipo:
  • Población de liebres
  • Nacimientos de linces
  • Población de linces
  • Defunciones de linces
  • Nacimientos de liebres
  • Muertes de liebres
  • Tasa de natalidad del lince
  • Tasa de natalidad del liebre


Una buena forma de identificar los Niveles de un sistema suele ser hacer una fotografía mental del sistema, y asignar la característica de Nivel a aquellos elementos que aparecen en la imagen. En este caso tendríamos como Niveles a las poblaciones de Liebres y Linces. Los Flujos son las variaciones temporales de los Niveles, y aquí vamos a considerar los nacimientos y defunciones tanto de liebres como de linces. El resto de elementos son variables auxiliares.
En nuestro caso vamos a diseñar el modelo para que reproduzca una situación estable de las poblaciones y después simularemos en una prueba el efecto de un pequeño cambio o perturbación en alguna de las variables, en concreto en los nacimientos de liebres. De esta forma podremos ver con claridad si la estructura del sistema amortigua, o amplifica esta pequeño cambio, o bien si se crean oscilaciones.

DIAGRAMA CAUSAL

Un diagrama causal es la representación gráfica de las relaciones múltiples de causa - efecto entre las diversas variables que intervienen en un proceso. En teoría general de sistemas, un diagrama causal es un tipo de diagrama que muestra gráficamente las entradas o inputs, el proceso, y las salidas o outputs de un sistema (causa-efecto), con su respectiva retroalimentación (feedback) para el subsistema de control.

BIBLIOGRAFÍA: http://es.wikipedia.org/wiki/Diagrama_causal

DINÁMICA DE SISTEMAS - BASURA ELECTRÓNICA

El siguiente video es el resultado de un proyecto que se llevó a cabo para la asignatura de Dinamica de Sistemas. El tema es Basura Electrónica del ITESM Campus MTY, se aplicó la metodología de dinámica de sistemas para realizar dicha investigación y análisis de la problematica.

PENSAMIENTO SISTEMÁTICO Y MODELACIÓN ESTRATÉGICO BASADO EN DINÁMICA DE SISTEMAS

SISTEMAS COMPLEJOS CON DINÁMICA DE SISTEMAS

Presentación sobre la forma cómo el modelado y a simulación con Dinámica de Sistemas ayudan a mejorar la comprensión de la estructura de un sistema dinámico y la comprensión de sus comportamientos.


EL ARTE DE DIAGRAMAR

En éste video contiene una guía práctica para realizar diagramas causales.

CONFERENCIA SOBRE DINÁMICA DE SISTEMAS

Interesante conferencia donde Jay Forrester nos habla sobre Dinámica de Sistemas.

POBLACIÓN ESTUDIANTIL

En éste video se muestra el desarrollo del modelo Población Estudiantil utilizando Vensim.

INSTALACIÓN VENSIM

En éste video se muestra como instalar Vensim =)

TUTORIAL VENSIM - ESPAÑOL

En éste video se muestra un tutorial en español para aprender a utilizar Vensim.

¿QUÉ ES LA DINÁMICA DE SISTEMAS?


La dinámica de sistemas es un enfoque para entender el comportamiento de sistemas complejos a través del tiempo. Lidia con ciclos de realimentacion interna y retrasos en los tiempos, mismos que afectan el comportamiento del sistema total. Lo que hace diferente al enfoque de dinámica de sistemas de otros enfoques para estudiar sistemas complejos, es el uso de ciclos de realimentacion, y el empleo de modelos matemáticos. Estos elementos, que se describen como sistemas aparentemente simples, despliegan una desconcertante no linealidad.

Es una metodología y una técnica de simulación por computadora para encuadrar, comprender y discutir situaciones y problemas complejos. Originalmente desarrollada en 1950, para ayudar a los administradores corporativos a mejorar su entendimiento de los procesos industriales, la dinámica de sistemas es actualmente usada en el sector público y privado para el análisis y diseño de políticas. Fue fundada formalmente a principios de la década de 1960 por Jay Forrester, aunque estudios similares ya existían como los modelos de poblaciones, de la MIT Sloan School of Management (Escuela de Administración Sloan, del Instituto Tecnológico de Massachusetts) con el establecimiento del MIT System Dynamics Group. En esa época había empezado a aplicar lo que había aprendido sus conocimientos de gestión de la producción a toda clase de sistemas.


Ante un ambiente altamente competitivo y cambiante, actualmente tiene muchas aplicaciones. Su uso en el análisis de sistemas ecológicos, sociales, económicos, entre otros, la han hecho indispensable en la toma de decisiones dentro de la industria y el gobierno. Sistemas actuales tan complejos, como las cadenas de suministro, encuentran en la dinámica de sistemas una herramienta de análisis altamente confiable.

BIBLIOGRAFIA: http://es.wikipedia.org/wiki/Din%C3%A1mica_de_sistemas

JAY WRIGHT FORRESTER

Jay Wright Forrester (n. 1918) es considerado el padre de la Dinámica de sistemas, una disciplina reciente que representa una extensión a toda clase de sistemas complejos de conceptos aplicados originalmente en ingeniería. La aportación personal de Forrester incluye la aplicación a problemas del campo de las ciencias sociales, inicialmente a través de la modelización de la organización empresarial. Forrester es también el autor de una de las formalizaciones más empleadas en la formulación de model
os cibernéticos, el llamado diagrama de Forrester.
Forrester nació en 1918 en Nebraska, EUA, y después de haber obtenido el título de Ingeniero Eléctrico en la Universidad de Nebraska, continuó sus estudios en el MIT. Forrester fue un pionero del desarrollo de la informática, que participó hacia 1950 en la invención de la memoria de acceso aleatorio RAM y es considerado autor de la primera imagen animada sintética, la representación del bote de una pelota usando un osciloscopio.
Su interés por la electrónica (extendido después hacia la entonces incipiente computación), lo llevó a considerar a las computadoras como instrumento fundamental en su teoría. Jay W. Forrester planteaba que el mundo está lleno de sistemas (cualquier cosa puede ser un sistema), la mayoría de estos son bastante simples y fácilmente entendibles para el ser humano. No obstante, los problemas sociales son sistemas con una gran cantidad de variables y sumamente complicados.
Por esa razón, Forrester propone la utilización de computadoras para la simulación de sistemas reales, a través de la formulación de modelos fácilmente traducibles a programas informáticos, mediante los cuales el modelo es puesto a prueba y, en su caso, aprovechado. De esta manera, el ser humano aspira a predecir el comportamiento de sistemas tan complejos como las sociedades, un logro que depende de la calidad de los modelos.
En su libro "Industrial Dynamics" (considerado el punto de partida de la Dinámica de Sistemas), Forrester pone de manifiesto el hecho de que el actual crecimiento de la población es insostenible por más de 100 años. Forrester, junto con otras personalidades fundó el Club de Roma, organización Internacional cuyo objetivo es la concienciación de que el actual sistema es insostenible y está abocado al colapso. Particularmente el 'precio del progreso' fue estudiado por los pioneros como la obra de Meadows :Los límites del crecimiento, al principio de los 70'. Antes, mediados de los 60', Bottomore en Critics of society, Radical thought in North America.
BIBLIOGRAFIA: http://es.wikipedia.org/wiki/Jay_Forrester

APLICACIÓN DIAGRAMA DE FORRESTER Y DIAGRAMA CAUSAL

Video con un caso práctico donde se hace uso de un diagrama causal y diagrama de Forrester. 



DINÁMICA DE SISTEMAS

En este video se habla sobre el creador de ésta metodología, de por qué nació y explica en que consiste

martes, 12 de junio de 2012

GRIPE AVIAR


Características del modelo:
-La población es cerrada, es decir, no hay muertes, nacimientos ni movimientos migratotios.
-Los periodos de latencia y de incubación no se van a tener en cuenta.
-El contagio, la infección y los síntomas aparecen al mismo tiempo.
-La inmunidad adquirida frente al virus de la gripe aviar será permanente, por lo que la población inmune no podrá reinfectarse (no volverá a formar parte de la población susceptible).

El supuesto de nuestro modelo tiene los siguientes parámetros:
-Población susceptible: 8000 personas.
-Población enferma inicial: 3 personas.
-Población inmune inicial: 0 personas.
-Duración del estudio: 70 días.

VARIABLES DE ESTADO:
-Población susceptible: Cualquier persona o animal que no posee suficiente resistencia contra el virus de la gripe aviar, si llega a estar en contacto con el agente.
-Población enferma: Se caracteriza por la existencia de replicación del virus en los tejidos del huésped y presenta alteraciones debidas a dicha replicación.
-Población inmune: Grupo de población en la que el estado de resistencia suele provenir de la presencia de anticuerpos que poseen una acción específica contra el virus de la gripe aviar. En este caso se trata de una inmunidad activa adquirida mediante mecanismos naturales como consecuencia de haber estado infectado con manifestaciones clínicas o sin ellas, o de forma artificial por la inoculación del propio agente modificado (vacunación).

VARIABLES DE FLUJO:
-Incidencia: Número de personas que pasan de la población de susceptibles a enfermos por unidad de tiempo.
-Recuperación: Número de personas que pasan de la población de enfermos a la población de inmunes por unidad de tiempo.
-Muertes: Número de personas que mueren como consecuencia de la enfermedad por unidad de tiempo.
-Vacunación: Número de personas que pasan de la población de susceptibles a la población de inmunes por unidad de tiempo.

VARIABLES AUXILIARES:
-Prevalencia: Proporción de la población total que está enferma o presenta cierto trastorno causado por la enfermedad.
-Tasa de incidencia: Cociente entre el número de casos nuevos de gripe aviar, diagnosticados o notificados por unidad de tiempo, y el número de personas que componen la población de la que surgieron esos casos.
-Número reproductivo básico (Ro): Es un indicador. Es el número esperado de casos que producirá una persona infectada durante su periodo de contagio en una población con personas susceptibles. No incluye a los casos producidos por casos secundarios. Tampoco incluye a los casos secundarios que no son contagiosos.

PARÁMETROS:
-Tasa de contagio o coeficiente de transmisión de la enfermedad: Proporción de personas que abandonan el estado de susceptibles y pasan al estado de enfermos. Depende de la tasa de contacto entre personas susceptibles e infecciosas y la probabilidad de transmisión de la enfermedad.
-Tasa de recuperación: Proporción de personas que abandonan el estado de infectados y pasan al estado de inmunes.
-Tasa de letalidad: Proporción de personas infectadas que fallecen.
-Tasa de vacunación: Proporción de personas que dejan de ser susceptibles y pasan a estar inmunes

MODELO VENSIM
GRÁFICAS