rappresentazione astratta di un sistema e/o di una situazione reale tramite un insieme di dati/elementi ad essa analoghi

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1 Modelli Definizione: rappresentazione astratta di un sistema e/o di una situazione reale tramite un insieme di dati/elementi ad essa analoghi Obiettivo: studio del comportamento del sistema e delle relazioni fra le sue componenti Categoria: Modelli Mentali Modelli Fisici/Simbolici Sistemi, Modelli, Simulazioni 1

2 Modelli Mentali Una rete di eventi che concorrono alla maturazione delle esperienze dei concetti attraverso i quali vengono consapevolmente oppure spontaneamente codificate per rappresentare una realtà. Costituiscono spesso delle rappresentazioni semplicistiche dovute a omissione di: alcuni variabili rilevanti i circuiti di retroazione relazioni non lineari l influenza dei ritardi temporali tra cause ed effetti Sistemi, Modelli, Simulazioni 2

3 Modelli Mentali Sistema Economico non favorevole Concorrenza del mercato Difficoltà ad attrarre e trattenere personale Comunicazione inadeguata Cattiva gestione del personale Crisi dell Azienda Sistemi, Modelli, Simulazioni 3

4 Modelli Mentali Evoluzione Sistema Economico non favorevole Concorrenza del mercato Difficoltà ad attrarre e trattenere personale Comunicazione inadeguata Cattiva gestione del personale + Crisi dell Azienda Sistemi, Modelli, Simulazioni 4

5 Modelli Mentali Evoluzione Sistema Economico non favorevole Concorrenza del mercato Difficoltà ad attrarre e trattenere personale + Comunicazione inadeguata Cattiva gestione del personale + Crisi dell Azienda Sistemi, Modelli, Simulazioni 5

6 Modelli Mentali Evoluzione Aumento di capitale Sistema Economico non favorevole Concorrenza del mercato - Difficoltà ad attrarre e trattenere personale + Comunicazione inadeguata Cattiva gestione del personale + Crisi dell Azienda Sistemi, Modelli, Simulazioni 6

7 Modelli Classificazione Modelli Fisici: In scala (plastico di un comprensorio, modellini di navi, ) Iconici (mappe, itinerari, ) Analogici (circuiti elettrici, sistemi fluidodinamici, ) Modelli Simbolici: Matematici: insieme delle relazioni logico matematiche Non matematici: Linguistici, schematici, grafici Sistemi, Modelli, Simulazioni 7

8 Modelli Classificazione Modelli Matematici: Modello deterministico: dipendenza deterministica [output(input k)= x] Modello probabilistico: almeno una variabile casuale [output(input k)= x1, x2, x3 ] Modello statico: lo stato non dipende dal tempo Modello dinamico: almeno una variabile di stato dipende dal tempo Sistemi, Modelli, Simulazioni 8

9 Modelli Modelli Matematici: Modello lineare: Esistono solo relazioni lineari fra le variabili del modello [output(x)= a+b*x] Modello non lineare: Esistono relazioni non lineari fra le variabili del modello [output(x)= f(x)] Sistemi, Modelli, Simulazioni 9

10 Modelli Tipologia Modelli Matematici : Modello Relazionale: Descrizione basata sulle relazioni matematiche Modello Statistico: Descrizione dedotte attraverso l analisi statistica dei dati storici Modello Input/output: Descrizione basata principalmente su una matrice di trasformazione Sistemi, Modelli, Simulazioni 10

11 Modelli Modelli di ns. interesse Matematici Dinamici o Relazionali non lineari Rappresentazione formale di conoscenze relative ad un fenomeno complesso Evidenziare gli elementi significativi del sistema e stabilire le relazioni tra di loro Sistemi, Modelli, Simulazioni 11

12 SIMULAZIONE Origine della parola Simul : allo stesso posto di azione: eseguito nel tempo Cioè : predisporre (rappresentare) qualcosa (fatto) al posto di qualcos altro nel tempo (dinamica) Definizione Imitazione delle operazioni eseguite nel tempo da un sistema o da un processo reale Sistemi, Modelli, Simulazioni 12

13 SIMULAZIONE Obiettivo Costruzione di un dispositivo sperimentale che si comporta come il sistema reale da analizzare per alcuni importanti aspetti Imitare o ricreare uno scenario reale per cercare di migliorare la nostra conoscenza del problema e verificare possibili ipotesi Sistemi, Modelli, Simulazioni 13

14 SIMULAZIONE Obiettivo Generazione di una storia artificiale di un sistema Studio e valutazione delle caratteristiche del sistema analisi delle reazioni analisi delle prestazioni analisi dei costi e benefici Sistemi, Modelli, Simulazioni 14

15 SIMULAZIONE Utilizzo Analisi di fattibilità di sistemi ipotetici Confronto tra due o più sistemi Ricerca del valore target di parametri di un sistema Determinazione di punti critici (bottlenecks) Stabilire la capacità estreme (stress test) di un sistema Prevedere il comportamento del sistema nel futuro Sistemi, Modelli, Simulazioni 15

16 SIMULAZIONE Campi di applicazione Sistemi di elaborazione Sistemi di comunicazione Sistemi di trasporto Sistemi di produzione e automazione Sistemi militari Sistemi sociali Sistemi naturali Sistemi economici Sistemi politici Sistemi, Modelli, Simulazioni 16

17 Simulazione Quando utilizzare la simulazione Il sistema non esiste Il sistema deve essere valutato più volte nelle stesse condizioni Il sistema deve essere valutato in presenza di eventi e condizioni rare o rischiose Si vuole effettuare delle stime, non facilmente misurabili su sistemi reali Non si vuole introdurre delle overhead o alterazioni delle stime nel sistema (es. valutare prestazioni di S.O.) Permette spesso una buona accuratezza con costi e tempi ragionevoli Sistemi, Modelli, Simulazioni 17

18 Simulazione Quando non utilizzare la simulazione Simulazione vs metodi matematici: per problemi risolvibili con metodi più semplici, p.es. con soluzioni analitiche di modelli matematici Simulazione vs sperimentazione diretta: quando è più semplice ed efficiente effettuare una sperimentazione diretta del sistema (esistente) Costo: quando il costo (e tempo) di una simulazione che fornisca risultati accurati è proibitivo Convalida: quando non si è in grado di convalidare il modello di simulazione Sistemi, Modelli, Simulazioni 18

19 Simulazione Vantaggi: Verificare la fattibilità dei sistemi prima di investire sulle strutture Comprendere il comportamento dei sistemi in relazione a eventi Possibilità di espansione e compressione del tempo simulato Valutare nuove politiche di gestione Diagnosticare potenziali problemi Sistemi, Modelli, Simulazioni 19

20 Simulazione Svantaggi: Costo: costruzione dei modelli è lunga e non banale Interpretazione: dei risultati è lunga e complessa Taratura: difficoltà nella convalida Sistemi, Modelli, Simulazioni 20

21 Valutazione delle prestazioni di un Sistema Misurazione Empirica Misurazione diretta Benchmarking (Misurazione per confrontare) Prototipazione Modellistica Modelli di simulazione Modelli analitici Modelli ibridi Sistemi, Modelli, Simulazioni 21