Silabo 2021 1 SISTEMAS-P2018-C05-20118055 Modelos y Simulación de Sistemas.

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS (Universidad del Perú, DECANA DE AMÉRICA) FACULTAD DE INGENIERÍA DE SISTEMAS E INFORMÁTICA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS SILABO “Adaptado en el marco de la emergencia sanitaria por el COVID-19” 1. INFORMACIÓN GENERAL 1.1 Nombre de la asignatura 1.2 Código de la asignatura 1.3 Tipo de Asignatura 1.4 Horas semanales 1.5 Semestre Académico 1.6 Ciclo 1.7 Créditos 1.8 Modalidad 1.9 Pre-requisito 1.10 Docente

: MODELOS y SIMULACIÓN DE SISTEMAS – Plan 2018 : 20118055 : Obligatoria : Teoría: 02 horas, Laboratorio: 02 horas : 2021- I :V : 03 : No presencial (virtual) : 20118046 - Probabilidad y muestreo-20118045 Métodos numéricos :Marcos Rivas peña [email protected] :María Elizabeth Puelles Bulnes [email protected]

2. SUMILLA: Esta asignatura corresponde al área de formación específica, es de naturaleza teórico y práctico; los contenidos principales son: Importancia de modelar. Principios de modelado. Generación de números aleatorios, herramienta útil para cualquier trabajo que requiera realizar simulación, se trabajará con Matlab. Estudios de sistemas dinámicos mediante simulación de eventos discretos. Metodología de un proyecto de simulación. Construcción de un simulador mediante enfoque de eventos. Trabajos de simulación mediante el enfoque orientado a procesos y utilizando herramientas de software. 3. LOGROS DE APRENDIZAJE (Competencias de la asignatura) Al finalizar la asignatura el estudiante diseña, analiza o mejorar sistemas utilizando técnicas cuantitativas y simulación de sistemas desarrollando estrategias innovadora y éticas. La asignatura contribuye al logro de las siguientes competencias del perfil del graduado:  

CG04 Razonamiento cuantitativo CG07 Pensamiento innovador COMPETENCIAS ESPECÍFICAS Al finalizar la asignatura, el estudiante tendrá las siguientes competencias específicas:

 

CE02 Análisis de Problemas Complejos CE03 Diseño y desarrollo de soluciones a Problemas Complejos

4. CAPACIDADES (Logros por unidad) El estudiante desarrollara las siguientes capacidades: 1

• • • • 5.

Identifica los casos en los que se puede usar la simulación utilizando el pensamiento sistémico, adquiriendo capacidades de modelamiento de sistemas con características dinámicas, de aleatoriedad e interdependencia. Utiliza la simulación Montecarlo con variables aleatorias representadas con cualquier tipo de distribución de probabilidad. Analiza y diseña procesos de negocios con técnicas cuantitativas. utilizando la simulación de eventos discretos con enfoque de procesos. Aplica la Dinámica de sistemas para diseñar modelos que permitan representar y evaluar el comportamiento a través del tiempo de la situación problemática del sistema complejo. PROGRAMACIÓN DE CONTENIDOS

Unidad 1: Introducción a la Simulación. Sistemas y Modelos. Capacidades: Identifica los casos en los que se puede usar la simulación utilizando el pensamiento sistémico, adquiriendo capacidades de modelamiento de sistemas con características dinámicas, de aleatoriedad e interdependencia Sem Contenido Actividades . Asíncronas 1 Presentación del Silabo Revisar silabo

Actividades Síncronas Recursos

Presentación del curso. Silabo detallado de contenido del Estudiar material de Presentación de la curso Normas para las clases clase de la semana 1. organización de Simulación. Introducción contenidos en el Aula Laboratorio 1. a la simulación, Resolver práctica de Virtual. Casos para aplicaciones a la las semana elaborar empresa. Explicación del Silabo diagramas Participar en el foro 1 y evaluaciones del sistémicos. Sistemas. Conceptos de curso. sistemas, enfoque de Formación de Grupos Foro 1. Enfoque sistemas, procesos, ciclo de trabajo Videoconferencia sobre de Sistemas de vida del proceso contenido semanal Plataforma Virtual

Revisión de Presentación trabajo Laboratorio 2. conocimientos grupo 1. Modelos para previos sobre modelo simulación. de procesos y ciclo de Videoconferencia sobre vida del proceso. contenido semanal Foro 2. Modelo Ciclos de vida del de procesos proceso. Estudiar material de Exposición de caso: clase de la semana 2. Modelo de procesos www.BPMN.IO de negocio y sus modelador de Elementos de un modelo Participar en el foro 2. elementos para poder procesos. de procesos para la simularlos. simulación. Desarrollar trabajo Plataforma grupal. Virtual Casos de modelo de procesos en BPMN. de Presentación trabajo 3 Identificación de las Revisión Laboratorio 3. grupo 2. distribuciones de conocimientos Método de previos sobre probabilidad para una de Videoconferencia sobre Bondad de variable aleatoria. funciones Ajuste probabilidad. contenido semanal (Histograma) Foro 4. Bondad Estudiar material de de Ajuste Pasos para aplicar el clase de la semana 4. Casos de ajustes a método de bondad de través de una muestra Excel ajuste Desarrollar trabajo de datos. 2 Modelo. Concepto de modelos, proceso de modelamiento.

Estrategias Acuerdos de Convivencia. Uso de diapositivas. Exposición de ejemplos de simulación. Trabajo colaborativo en la solución de casos Asignación de trabajo grupal Participación activa en las exposiciones. Uso de diapositivas Estudio de casos Trabajo en equipo Asignación de trabajo grupal Participación activa en las exposiciones. Uso de diapositivas 2

Estudio de casos Trabajo en equipo

grupal. Prueba de bondad de ajuste Chi Cuadrado y de KolmogorovSmirnov ara identificar la distribución de probabilidad

Participar en foro 4.

Exposición de funcionalidad de software.

Descargar software y probar funcionalidades

Uso de software para el método de bondad de ajuste.

Software Arena Asignación de - Input trabajo grupal Analyzer https://www.aren asimulation.com/ academic/student s Plataforma Virtual

Unidad 2: .- Simulación Montecarlo. Capacidades: Utiliza la simulación Montecarlo en caso que tienen variables aleatorias representadas con cualquier tipo de distribución de probabilidad. Sem. Contenido

Actividades Asíncronas Revisión de Definición de simulación, ventajas y conocimientos previos sobre desventajas, tipos de simulación, proyecto de variables aleatorias y distribución de simulación. probabilidad.

Actividades Síncronas Recursos

Estrategias

4

Presentación trabajo grupo 3.

Participación activa en las exposiciones.

Laboratorio 4. Aplicaciones de Videoconferencia sobre Simulación Montecarlo contenido semanal utilizando distribución Desarrollo de casos aplicando Simulación empírica.

Números aleatorios. Participar en foro 3. Métodos de generación Montecarlo (Método congruencial y Estudiar material de de cuadrados medios) y clase de la semana 3. pruebas de validación. Desarrollar trabajo Simulación Montecarlo. grupal. Introducción, ejemplos. Leer. Simulation. What, Why, and When

Foro 3. Simulación Montecarlo – Distribución Empírica. Excel para Simulación Montecarlo

Uso de diapositivas Estudio de casos Trabajo en equipo Síntesis Asignación de trabajo grupal

Práctica Calificada Lectura. Simulation. What, Why, and When Plataforma Virtual

5

Revisión de Presentación trabajo Laboratorio 4. conocimientos grupo 4. Generadores de previos sobre relación entre la función f(x) Videoconferencia sobre V.A. y F(x) y manejo de contenido semanal Foro 5. integrales. Simulación Aplicación a las Desarrollo de Montecarlo. distribuciones continuas generadores para las Generadores de valores Variables aleatoria. Método de transformación inversa.

Participación activa en las exposiciones. Uso de 3 diapositivas Estudio de casos

(Uniforme, exponencial, triangular, normal, etc,) y a las distribuciones discretas (Poisson, binomial, etc.). Casos de aplicación.

Estudiar material de principales funciones clase de la semana 5. de probabilidad. Desarrollar trabajo grupal.

Casos de Simulación Montecarlo con funciones de distribución.

Participar en foro 4. Leer artículo de SMC

Excel

Trabajo en equipo

Lectura SMC. https://previa.uc Asignación de lm.es/profesora trabajo grupal do/licesio/docen cia/mcoi/tema4_ guion.pdf Plataforma Virtual

6

Métodos especiales para Revisión de la distribución Normal generar valores de variables normales. Estudiar material de Generación de valores clase de la semana 6. de variables normales. Participar en Foro 6. Métodos especiales (TCL12, TCL9, Box Leer artículo de Muller). Casos de aplicación de aplicación SMC simulación Montecarlo con generadores basados en funciones de probabilidad

Presentación trabajo grupo 5.

Foro 6. Simulación Videoconferencia sobre Montecarlo. contenido semanal

Excel

Participación activa en las exposiciones. Uso de diapositivas

Métodos especiales para simular variables Estudio de casos Lectura Caso normales. SMC. Trabajo en equipo https://dialnet.u nirioja.es/descar ga/articulo/4835 Asignación de 801.pdf trabajo grupal Plataforma Virtual

7

Sistemas de Colas

Estudiar material de Presentación trabajo clase de la semana 7. grupo 6.

Estructura de un sistema Participar en Foro 7 de colas Leer artículo de aplicación de Teoría Modelos de colas de Colas Indicadores de desempeño Redes de Colas

Foro 7. Teoría de colas.

Videoconferencia sobre Excel contenido semanal

Participación activa en las exposiciones. Uso de diapositivas

Modelos de Colas y su Lectura Caso Teoría de Colas. Estudio de casos solución analítica http://scielo.sld. cu/scielo.php?sc Trabajo en equipo ript=sci_arttext &pid=S1684- Asignación de 18592018000100 trabajo grupal 002 Práctica Calificada Plataforma Virtual

8

Examen Parcial Unidad 3: Simulación de Eventos Discretos

Capacidades: Analiza y diseña procesos de negocios con técnicas cuantitativas. utilizando la simulación de4 eventos discretos con enfoque de procesos

Sem Contenido . 9 Metodología de Simulación. Enfoques de Simulación

Actividades Actividades Síncronas Recursos Asíncronas Estudiar material de Presentación trabajo Foro 9. clase de la semana 9. grupo 7. Simulación de Participar en Foro 9. Videoconferencia sobre Eventos Discretos contenido semanal

Componentes de los modelos de simulación Leer artículo sobre de eventos discretos MSED (MSED) Simulación de eventos discretos aplicados a sistemas de colas Indicadores desempeño

10

11

Análisis de Resultados

Comparación de escenarios.

Enfoque orientado a procesos

Participación activa en las exposiciones. Uso de diapositivas

Simulación de eventos Excel discretos aplicados Estudio de casos Lectura MSED. casos de colas http://scielo.isciii Trabajo en equipo .es/scielo.php?sc ript=sci_arttext& Asignación de pid=S0213trabajo grupal 91112008000200 012 Plataforma Virtual

Estudiar material de Presentación trabajo Validación y Foro 10. clase de la semana 10. grupo 9. Verificación de los Simulación de modelos de Simulación Participar en Foro 10 Videoconferencia sobre Eventos Discretos contenido semanal Corridas de Simulación. Excel Validación y Verificación de Número de réplicas. modelos de simulación Plataforma Virtual Confiabilidad

Experimentación

12

de

Estrategias

Estudiar material de Presentación trabajo clase de la semana 11. grupo 10.

Foro 11. Simulación de Participar en Foro 11 Videoconferencia sobre Eventos Discretos contenido semanal Aplicación a Casos de Excel Simulación de Eventos Plataforma discreto Virtual Estudiar material de Presentación trabajo clase de la semana 12. grupo 11.

Foro 12. Simulación de Participar en Foro 12. Videoconferencia sobre Procesos

Participación activa en las exposiciones. Uso de diapositivas Trabajo en equipo Asignación de trabajo grupal Participación activa en las exposiciones. Uso de diapositivas Trabajo en equipo Asignación de trabajo grupal Participación activa en las exposiciones.

Análisis de flujo contenido semanal Uso de Simulación de procesos. Revisión de Software diapositivas Informe detallado de Aplicación a Casos de Plataforma una simulación de un Simulación de procesos Virtual Trabajo en equipo Medidas de proceso de negocio desempeño Software Arena Asignación de - Input trabajo grupal Analyzer https://www.aren asimulation.com/ academic/student s 5 BIMP. https://bimp.cs.ut

.ee/

Unidad 4: Dinámica de Sistemas

Capacidades: Aplica la Dinámica de sistemas para diseñar modelos que permitan representar y evaluar el comportamiento a través del tiempo de la situación problemática del sistema complejo. Sem. Contenido

Actividades Actividades Síncronas Recursos Asíncronas Metodología Sistémica Estudiar material de Presentación trabajo Foro clase de la semana 13. grupo 12. 13.Diagramas Fundamento de la Participar en Foro 13. Videoconferencia sobre causales Dinámica de Sistemas contenido semanal Revisión de Software Desarrollo de Aplicaciones de la Plataforma diagramas causales Dinámica de Sistemas Virtual

Estrategias

13

Participación activa en las exposiciones.

Diagramas Causales Ejemplo de aplicación Estudiar material de Presentación trabajo Símbolos de la Dinámica de Sistemas clase de la semana 14. grupo 13.

Foro 14. Modelos de Participar en Foro 14. Videoconferencia sobre Dinámica de Sistemas. Diagrama de Forrester contenido semanal Etapas para elaborar un modelo de Dinámica de Desarrollo modelos de Plataforma Sistemas. Dinámica de Sistemas Virtual Lectura

Ejemplo de aplicación 15

Estructuras Elementales Estudiar material de Presentación trabajo clase de la semana 14. grupo 13. Sistemas de primer orden Sistemas de segundo orden

Foro 14. Modelos de Participar en Foro 14. Videoconferencia sobre Dinámica de Sistemas. contenido semanal Plataforma Virtual Lectura

16 6.

Trabajo en equipo

Asignación de VENSIM trabajo grupal https://vensim.co m/

Elementos de la Dinámica de Sistemas

14

Uso de diapositivas

Participación activa en las exposiciones. Uso de diapositivas Trabajo en equipo Asignación de trabajo grupal Participación activa en las exposiciones. Uso de diapositivas Trabajo en equipo Asignación de trabajo grupal

Examen Final ESTRATEGIA DIDACTICA El docente promueve la participación activa de los estudiantes en su propio aprendizaje utilizando estrategias de aprendizaje activo basado en método de casos y aprendizaje

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por proyectos que conlleven al “Saber Hacer” y “Aprender a Aprender” de forma cooperativa o colaborativa. Para tal efecto, publicara en el Aula Virtual los materiales didácticos de la asignatura, los casos a desarrollarse y la guía básica del proyecto en equipo. Al inicio de cada sesión de aprendizaje, los estudiantes exponen el trabajo grupal dejado en la sesión anterior. Seguidamente, el docente desarrolla los tópicos programados según silabo, haciendo uso de Video Conferencia grabada, la cual estará disponible permanentemente. Al finalizar la sesión, el estudiante realiza su propia autoevaluación mediante un organizador de conocimiento para el aspecto cognitivo y la solución de casos grupales. 7.

EVALUACION Se consideran los siguientes instrumentos: Examen Parcial Examen Final Evaluaciones continuas (Practicas, Exposiciones, TF)

(EXP) (EXF) (EVC)

PF= EXP * 0.20 +EVC * 0.60 + EXF * 0.20 NOTA IMPORTANTE: NO SE APLICARÁ EXAMEN SUSTITUTORIO. Matriz de evaluación por competencias de la asignatura Unidad Criterio Desempeño Producto 1, 2 y 3 Prepara Analiza de Lista de información forma integral variable del para poder el caso e caso y sus aplicar la identifica V.A. funciones de Simulación determinando probabilidad Montecarlo su F(x) ajustadas. asociadas 4, 5, 6, y 7 Aplica Analiza, Informe de la Simulación Diseña y solución del Montecarlo soluciona caso y casos organización aplicando en la Simulación presentación Montecarlo 8 Aplica el Desarrolla los Solución de pensamiento casos con un todos los sistémico en la enfoque casos solución de holístico. propuestos casos Aplica Aplica simulación simulación Montecarlo Montecarlo. con un diseño que permita tomar decisiones sobre lo que se está estudiando. 9, 10, 11 y Aplica Analiza, diseña 12 Simulación de y mejora Eventos procesos de discretos negocios usando Simulación 13,14 y 15 Aplica Analiza, Dinámica de diseña modelos

Instrumento Exposición de trabajos

Peso

15%

Exposición de trabajos

Examen Parcial

Informe proyecto mejora procesos negocio

del Exposición de del proyecto de de

Informe proyecto

del Exposición de del proyecto

15%

20%

15% 7

Sistemas

16

de problemas complejos utilizando la Dinámica de Sistemas Soluciona casos Identifica la eligiendo Metodología adecuadamente de Simulación la metodología a aplicar de de simulación acuerdo a las características del sistema

solución problema planteado.

al

Solución de todos los casos propuestos

15%

Examen Final 20%

(*) Ver calculo promedio 8. BIBLIOGRAFIA Básica  Senge, Peter M. La quinta disciplina en la práctica. Ediciones Granica SA, 2005.  BÚ, Raúl Coss. Simulación: un enfoque práctico. Editorial Limusa, 1996  Jerry, Banks. Discrete event system simulation. Pearson Education India, 2005.  Sheldon M. Ross. Simulación. Grupo Editorial Ibero América. Segunda edición 1999.  Winston, Wayne L. (2005) Investigación de operaciones: aplicaciones y algoritmos / 658.4034 WINS/I 2005 [México, D.F.]  KELTON W. DavidSadowski, Randall P. y SWETS, Nancy B. (2010) Simulation with Arena. Boston, Massachusetts : McGraw-Hill Higher Education. (003.3 KELT 2010  Javier Aracil and Francisco Gordillo. Dinámica de Sistemas. Alianza Editorial. 2005. Recomendada  Jaime Barceló. Simulación de Sistemas Discretos. IDEFE 1996. Madrid – España  Antoni Guasch. Miguel Angel Piera. Josep Casanova y Jaume Figueras. Modelado y simulación. Aplicación a procesos logísticos de fabricación y servicios. Alfaomega Grupo editor, 2005  Pedro Torres Vega. Simulación de Sistemas con el software Arena. Fondo editorial Universidad de Lima. 2013.

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