A simulação pode ser vista como o estudo do comportamento de sistemas reais através
do exercício de modelos. Um modelo incorpora características que permitem representar o
comportamento do sistema real [LAW1982]. Sistema pode ser interpretado como uma coleção de
itens entre os quais se possa encontrar ou definir alguma relação de funcionalidade.
O termo simulação é bastante genérico, visto que são variadas as formas e mecanismos
utilizados para a representação do comportamento de sistemas. O termo simulação também
possui grande abrangência em relação ao seu campo de aplicação. Por exemplo, a simulação pode
ser aplicada na industria, organizações públicas, na representação de software/hardware, entre
outros.
Os benefícios da simulação de sistemas, aliados à agilidade oferecida pelos meios
computacionais, têm sido largamente utilizados como ferramenta auxiliar na solução de
problemas diversos. Justifica-se tal afirmação considerando que, com o uso de um computador,
uma grande quantidade de eventos pode ser executada em curto espaço de tempo.
De modo geral, o uso da simulação é recomendado principalmente em dois casos.
Primeiro, quando a solução de problemas é muito cara ou mesmo impossível através de
experimentos. E em segundo, quando os problemas são muito complexos para tratamento
analítico. Com o uso da simulação, principalmente quando se observam características
estocásticas, sistemas podem ter seu comportamento representado com maior fidelidade e
realismo.
São fatores que tornam desejável o uso de técnicas de simulação [FIL95] aliadas aos
benefícios computacionais:
•
Tempo: em computador é possível realizar experimentos que, se executadossobre o sistema real, poderiam consumir anos;
•
Custo: embora a simulação em computador exija recursos humanos e algunsequipamentos, geralmente o custo se mantém muito abaixo se comparado à
execução de experimentos sobre o sistema real;
•
Impossibilidade de experimentação direta: há situações em que experimentaçõesdiretas no sistema real não podem ser realizadas por questões de segurança, de
tempo, de acesso, ou ainda de inexistência (sistema em construção);
•
Visualização: os computadores oferecem recursos que facilitam a visualização dosresultados de uma simulação (gráficos, tabelas, entre outros), bem como do
estado do sistema durante o exercício de um modelo;
•
Repetição: depois de construído, um modelo de representação pode serexecutado n vezes a um custo muito baixo;
•
Interferência: um modelo é extremamente mais flexível para a realização demudanças se comparado a um sistema real. Esta é uma característica bastante
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desejável no estudo de sistemas com objetivos de geração de informações de
apoio a tomada de decisões.
Modelos de simulação podem ser considerados como uma descrição do sistema real. O
exercício (execução) de modelos de simulação em computador tem potencial para fornecer
resultados mais precisos sem que seja preciso interferir no sistema real. Tais resultados, quando
analisados estatisticamente, produzem informações que podem contribuir grandemente na
tomada de decisões que visam a solução de problemas.
Um outro ponto relevante a considerar em simulação é a ordem de ocorrência dos
eventos. Considera-se como evento (mudança de estado) qualquer acontecimento que interfere
no sistema. Como a simulação trata do comportamento de sistemas, ou seja, ordem em que os
eventos acontecem, é essencial que uma variável de tempo seja contabilizada. O tempo em que
cada evento ocorre é estudado para avaliar se este evento deveria ocorrer naquele instante, antes
ou depois.
Restringindo um pouco mais a simulação de sistemas para os meios computacionais, e
considerando os modelos como um dos métodos de representação de sistemas, o seguinte
conceito pode ser adotado:
"Simulação é uma técnica numérica para realizar experiências em um
computador digital, a qual envolve certos tipos de modelos lógicos que descrevem o
comportamento de um sistema sobre extensos intervalos de tempo."[xxx]
Basicamente, o uso da simulação pode oferecer vantagens quando necessário [FIL95]:
•
Estimar distribuição de variáveis aleatórias;•
Testar hipóteses estatísticas;•
Comparar cenários representando diferentes soluções para um problema emestudo;
•
Avaliar o comportamento de uma solução analítica;•
Avaliar um processo de tomadas de decisão em tempo real.1.1 Um pequeno histórico
Nas décadas de 60 e 70 a simulação era excessivamente cara e utilizava ferramentas que
geralmente só eram disponíveis em grandes corporações. A mão de obra precisava ser
especializada, pois a construção e execução de modelos dependia de conhecimentos muito acima
da média observada em usuários comuns. O grupo que trabalhava em simulação geralmente era
composto por doutores que desenvolviam sistemas grandes e complexos utilizando as linguagens
disponíveis na época, tais como o Fortran.
No final da década de 70 e na década de 80, os computadores foram se tornando mais
rápidos e mais baratos. Nesta época, por exemplo, as linhas de montagens de carros passaram a
utilizar a simulação para resolver problemas tais como de segurança e otimização da linha. Nesta
mesma época, a simulação começou a ser utilizada em negócios e por estudantes e pesquisadores
que descobriram seu potencial.
No final da década de 80 o valor da simulação foi reconhecido por muitas organizações.
Tanto, que várias delas fizeram da simulação um requisito para que investimentos grandes
pudessem ser aprovados. No entanto, organizações pequenas raramente utilizavam essa técnica.
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Nos anos 90 a simulação atingiu um grau de maturidade suficiente para que seja adotada
por organizações de variadas áreas e diferentes portes. É utilizada em estágios iniciais de projetos,
em animações, pesquisa, entre outros. Este avanço foi principalmente possível pelo surgimento
de ferramentas voltadas para a simulação e fáceis de usar, e pela disponibilidade de computadores
mais rápidos e baratos.
