MODELADO Y SIMULACIÓN

MODELADO Y SIMULACIÓN

GRADO EN INGENIERÍA INFORMÁTICA

1. Datos de la asignatura

(Fecha última modificación: 25-07-17 15:50)
Código
101148
Plan
ECTS
6.00
Carácter
OPTATIVA
Curso
3
Periodicidad
Primer Semestre
Área
INGENIERÍA DE SISTEMAS Y AUTOMÁTICA
Departamento
Informática y Automática
Plataforma Virtual

Campus Virtual de la Universidad de Salamanca

Datos del profesorado

Profesor
Rodrigo Santamaría Vicente
Grupo/s
T y P
Departamento
Informática y Automática
Área
Ingeniería de Sistemas y Automática
Centro
Fac. Ciencias
Despacho
Casa del Parque 1, C/ del Parque nº1
Horario de tutorías

Martes de 17 h. a 20 h. y Jueves de 11 a 14 h

URL Web
1.- http://vis.usal.es/rodrigo
E-mail
rodri@usal.es
Teléfono
+34 923294500 (ext 1926)

2. Sentido de la materia en el plan de estudios

Bloque formativo al que pertenece la materia.

Informática Industrial

Papel de la asignatura.

Las asignaturas de este bloque tienen en común que las tres abordan aplicaciones de la Informática a la Ciencia y la Ingeniería, con una dimensión de carácter industrial, en un sentido amplio del término (aludiendo a su amplitud, a su interés y a su aplicabilidad real y práctica). El bloque pretende por tanto complementar los conocimientos informáticos básicos y fundamentales del alumnado, con conocimientos de Informática Aplicada. En particular, “Modelado y Simulación” estudia la obtención y uso de modelos matemáticos de sistemas físicos dinámicos y la utilización del computador para experimentar de forma virtual con tales sistemas (simulación), a partir de los modelos adoptados. La programación de tales modelos y de los experimentos de simulación podrá llevarse a cabo mediante diversos lenguajes y paquetes de software. Se tratarán tanto sistemas continuos en el tiempo, como sistemas de eventos discretos.

Perfil profesional.

Industria

Empresas de Informática

Servicios y Departamentos de cálculo e informáticos de la Administración del Estado

Docencia Universitaria e Investigación

Docencia no Universitaria

3. Recomendaciones previas

Interés por la Informática Aplicada. Las tres asignaturas del bloque “Informática Industrial” (Modelado y Simulación, Informática Industrial y Robótica) constituyen una línea de especialización interesante. Sin embargo, no es necesario haber cursado antes ninguna otra asignatura (las tres asignaturas del bloque son independientes de otras e independientes entre sí).

4. Objetivo de la asignatura

  • Conocer, comprender y distinguir los conceptos básicos siguientes: sistemas físicos dinámicos, sistemas continuos, sistemas de eventos discretos, modelo matemático de un sistema físico, simulación (experimentación con el modelo) y simulación por computador.
  • Adquirir los conceptos fundamentales del Modelado y Simulación, tanto de sistemas continuos, como de sistemas de eventos discretos.
  • Adquirir los conocimientos teóricos y prácticos suficientes para desarrollar programas de Modelado y Simulación, mediante distintos lenguajes y paquetes de software.
  • Estudiar casos de aplicación del Modelado y Simulación de sistemas a la Ciencia, la Ingeniería y la Industria.
  • Adquirir los conocimientos necesarios para poder abordar el desarrollo de un proyecto de simulación básico mediante computador.

5. Contenidos

Teoría.

  1. Introducción: la importancia de la simulación por computador en el ámbito científico-técnico en la actualidad. Aplicaciones (científicas, industriales, médicas, predicción de fenómenos naturales, epidemias, …).
  2. Simulación basada en modelos matemáticos. Simulación por computador.
  3. Sistemas Continuos respecto del tiempo. Modelado matemático de sistemas físicos continuos. Identificación paramétrica. Validación.
  4. Experimentación con el modelo: simulación.
  5. Lenguajes de programación, entornos de desarrollo y paquetes de software para simulación de sistemas continuos. Evolución y clasificación. Matlab & Simulink. ACSL & acslXtreme. Otros entornos (Easy Java, …).
  6. Simulación de sistemas de eventos discretos.
  7. GPSS: lenguaje standard de simulación de sistemas de eventos discretos.
  8. Aplicaciones y estudio de casos.

Práctica.

P1. Simulación de sistemas continuos mediante Matlab & Simulink y ACSL & acslXtreme.

P2. Simulación de sistemas continuos mediante otros entornos (Easy Java, …).

P 3. Simulación de sistemas de eventos discretos mediante GPSS y otros paquetes de simulación de libre acceso (ej.: SIMPROCESS).

P4. [Práctica opcional: mejora de calificación] Desarrollo de un proyecto básico de simulación por computador.

6. Competencias a adquirir

Básicas / Generales.

CBG0. Aspectos generales de determinadas competencias básicas y comunes del Plan de Estudios de la Titulación, especificadas en el bloque formativo o materia “Informática Industrial” [competencias CB4, CB5, CC7, CC8, CC14 y CC17 del Título].

Específicas.

  • CE01. Capacidad para comprender los fundamentos de la representación de sistemas físicos mediante modelos matemáticos, tanto para sistemas continuos en el tiempo, como para sistemas de eventos discretos.
  • CE02. Capacidad para obtener el modelo matemático representativo de un sistema físico (modelado).
  • CE03. Capacidad para codificar mediante lenguajes de programación, tanto el modelo matemático de un sistema, como los posibles experimentos a llevar a cabo con él (simulación por computador).
  • CE04. Capacidad para diseñar e implementar programas informáticos de simulación, con interfaces apropiadas para diferentes tipos de usuarios (cualificados en mayor o menor grado), haciendo uso de diferentes lenguajes, entornos y paquetes de software.
  • CE05. Capacidad para dotar al software de simulación de herramientas de análisis del comportamiento dinámico de un sistema (análisis por computador), así como de herramientas de generación de informes.
  • CE06. Capacidad para desarrollar un proyecto completo básico de modelado y simulación, tanto de un sistema continuo, como de un sistema de eventos discretos.
  • CE07. Capacidad para extraer conclusiones teóricas o prácticas acerca del comportamiento de un sistema y capacidad para planificar, a partir de las conclusiones, posibles acciones a llevar a cabo con el sistema real con el objetivo de modificar o influir en su comportamiento.
  • CE08. Capacidad para aplicar los conceptos, técnicas y herramientas del modelado y la simulación por computador al análisis, diseño y predicción de sistemas o fenómenos físicos naturales o industriales [competencia adicional del bloque formativo o materia “Informática Industrial].

Transversales.

  • CT01. Capacidad de análisis y síntesis [competencia CT3 del Título]
  • CT02. Capacidad crítica y autocrítica [competencia CT11 del Título]
  • CT04. Habilidades de investigación [competencia CT17 del Título]
  • CT05. Aprendizaje autónomo [competencia CT18 del Título]
  • CT06. Capacidad de generar nuevas ideas [competencia CT20 del Título]

7. Metodologías

  • Impartición de clases magistrales de teoría, ejercicios y casos de estudio y tutorías para aclarar dudas.
  • Realización de prácticas en aula de informática y desarrollo de casos prácticos.
  • Utilización de lenguajes, herramientas y paquetes informáticos (que sean accesibles) con reconocimiento en los ámbitos académico, científico e industrial internacional.
  • Proposición de ejercicios o trabajos a realizar por el alumnado en su tiempo de estudio.
  • Celebración de algún seminario para presentar algún tema o caso de estudio con especial interés. didáctico o científico, motivando la participación activa del alumnado.
  • Motivación del alumnado para conseguir hábitos de estudio e investigación basados en el uso de libros, artículos científicos y otras fuentes de conocimiento originales (impresas o digitales).

8. Previsión de Técnicas (Estrategias) Docentes

9. Recursos

Libros de consulta para el alumno.

  • Creus, A. Simulación y Control de Procesos Industriales. Edit. Marcombo.
  • Dorf, R.C. Sistemas Modernos de Control. Teoría y Práctica. Ed. Adisson Wesley Iberoamericana.
  • Himmelblau, D. M. & Bischoff, K.B. Análisis y Simulación de Procesos. Ed. Reverté.
  • Law, A.M. & Kelton, W.D. Simulation Modeling & Analysis. Edit. McGraw-Hill.
  • Ogata, K. Ingeniería de Control Moderna. Edit. Prentice-Hall.
  • Payne, J.A. Introduction to Simulation. Programming Techniques and Methods of Analysis. Edit. McGraw-Hill.
  • Vallejo LLamas, P.M. Prácticas de Informática Industrial. Introducción a Matlab y a su uso en Control Automático. Manual universitario.

Otras referencias bibliográficas, electrónicas o cualquier otro tipo de recurso.

  • Manuales de software: Matlab & Simulink, ACSL & acslXtreme y GPSS
  • Material didáctico y científico-técnico sobre simulación, accesible a través de Internet.
  • Documentos elaborados por el responsable de la asignatura, disponibles en Studium.

10. Evaluación

Consideraciones generales.

A lo largo del periodo docente, se realizarán actividades de evaluación continua que tendrán como objetivo la constatación de que el estudiante va adquiriendo las competencias previstas. Además, se realizará un examen final (con cuestiones, preguntas y ejercicios teórico-prácticos) o bien un trabajo final, que permitan evaluar globalmente los conocimientos, las destrezas y las habilidades adquiridas. La evaluación global de la asignatura se realizará en base tanto a las actividades de evaluación continua como a la prueba final, pero ésta tendrá más peso.

Criterios de evaluación.

Para la evaluación de la asignatura se aplicará la siguiente ponderación en la valoración de las actividades de evaluación:

• Evaluación continua: 20%

• Examen o trabajo final: 80%.

En el examen o trabajo final se exigirá alcanzar una calificación mínima del 40% de su puntuación.

Instrumentos de evaluación.

Evaluación Continua:

  • Realización de ejercicios en el aula de informática, en las clases de prácticas.
  • Realización de forma presencial (en clase) de una prueba específica de programación y simulación con ordenador (incluyendo quizás también alguna cuestión teórica), subiendo las soluciones a la plataforma Studium.

Examen o trabajo final.-

Posibilidad-1: examen (escrito), consistente en cuestiones tipo test, preguntas teóricas y ejercicios teórico-prácticos de programación y simulación.

Posibilidad-2: trabajo (escrito o con computador), consistente en el desarrollo de algún tema o proyecto relacionado con la simulación, propuesto por el profesor de la asignatura.

Recomendaciones para la evaluación.

Asistencia a clase, participación en las actividades y trabajo personal. Uso de las tutorías para afianzar los conocimientos adquiridos en clase y solventar las dudas que surjan durante el trabajo autónomo.

Recomendaciones para la recuperación.

Se realizará un examen o trabajo de recuperación (2ª convocatoria), para aquellos alumnos que tras la 1ª convocatoria no hayan logrado la superación de la asignatura. Los criterios de evaluación en la 2ª convocatoria serán los mismos que en la 1ª convocatoria (es decir, evaluación continua, 20% y examen o trabajo final, 80%; calificación mínima en la prueba final: 40% de la puntuación de la prueba). En la segunda convocatoria solo podrá recuperarse la parte correspondiente a la prueba final (80% de la asignatura); las actividades de evaluación continua no serán recuperables, pero la calificación obtenida en las mismas se conservará en las dos convocatorias.

11. Organización docente semanal