T.I. (MRP I , MRP II e ERP)

Sistemas e Linguagens de Simulação

Introdução sobre os Sistemas de Simulação

            A simulação como muitas outras ferramentas computacionais, veio facilitar o modo como lidamos com problemas de processos geralmente complexo devido às muitas variáveis que os rodeiam, variáveis estas que se tornam mais complexas se tentarmos resolver tais problemas que requerem a simulação de modo “braçal”.

            São muitas as definições de simulação. De acordo com Schriber [1974], conforme pode ser visto no clássico Simulation Using GPSS, “simulação implica na modelagem de um processo ou sistema, de tal forma que o modelo imite as respostas do sistema real numa sucessão de eventos que ocorrem ao longo do tempo”.

                Citado por Paulo José de Freitas Filho no Capítulo 1 – Modelagem e Simulação de Sistemas, no qual reporta um conceito mais amplo de simulação: “Pegden [1991], apresenta uma definição mais completa, abrangendo todo o processo de simulação. Ele cita “simulação é o processo de projetar um modelo computacional de um sistema real e conduzir experimentos com este modelo com o propósito de entender seu comportamento e/ou avaliar estratégias para sua operação”. Como se observa, o autor entende a simulação como um processo mais amplo, compreendendo, não somente a construção do modelo, mas, também, todo o método experimental que se segue, buscando, sobremaneira:

1. Descrever o comportamento do sistema;

2. Construir teorias e hipóteses considerando as observações efetuadas e,

3. Usar o modelo para prever o comportamento futuro, isto é, os efeitos produzidos por alterações no sistema ou nos métodos empregados em sua operação”.

            Mais do nunca o processo de simular tem sido utilizado nas mais diversas áreas do conhecimento, com o intuito de prever, observar o que provavelmente poderá acontecer em processos futuros, consequentemente podendo analisar as melhores escolhas para não terem-se problemas.

           

Os Modelos de Simulação

            Os modelos de simulação podem ser classificados como sendo físicos ou matemáticos. Sendo que um modelo matemático utiliza notação simbólica e relações matemáticas para representar um sistema. Um modelo de simulação é um tipo particular de modelo matemático de um sistema. Modelos podem ser ainda classificados como instantâneos ou dinâmicos, determinísticos ou estocásticos e, discretos ou contínuos (existem também outras classificações que podem ser consideradas).

            O Prof. Dr Paulo E. Miyagi - Introdução à Simulação Discreta – descreve as Linguagens de Simulação e Simuladores da seguinte forma: “As linguagens de simulação e os pacotes de simulação discreta são ferramentas muito úteis para a simulação de sistemas discretos. Alguns pacotes também incluem recursos para modelar sistemas de variáveis contínuas ou com um mix de variáveis contínuas e discretas”.

Linguagens Específicas

            As linguagens de simulação em computador facilitam o desenvolvimento e execução de simulações de sistemas complexos do mundo real. Neste contexto existem as linguagens de programação de uso geral como o FORTRAN, Pascal, C, C++, …. As linguagens específicas de simulação como GPSS, SIMAN V, entre outras.

            Para este estudo será explicado apenas a Linguagem Especifica GPSS. Desta forma a Linguagem GPSS que significa em inglês General Purpose Simulation System  a qual traduzida em português vem a ser Sistema de Simulação de Propósito Geral. Senso a GPSS é uma linguagem de programação para o fim específico de simulação e com alto grau de estruturação e orientada para transações (um caso especial de orientação a processos). Foi projetada para facilitar a simulação de sistemas de filas.

            Para essa Linguagem especifica, verifica-se como principal exemplo de aplicação o Software Arena que é um pacote de simulação extensível e com recursos de animação. O modelo de simulação é construído selecionando módulos que contêm características do processo. Por exemplo, um módulo de inspeção pode modelar a tarefa de inspeção de um processo. Depois da escolha e especificação dos parâmetros dos módulos, o Arena executa uma animação do processo.

Aplicabilidade do Simulador Arena

Simulação do funcionamento de um pedágio.

Para o pedágio são disponíveis os seguintes dados:

·         Veículos chegam ao pedágio com média de 30 segundos, de acordo com a distribuição exponencial negativa, (EXPO(30)).

·         O atendimento também segue a distribuição exponencial negativa com média de 20 segundos, (EXPO(20)).

·         Replication lenght = 36000, ou seja, o modelo será interrompido depois de transcorridos 36000 unidades de tempo, a unidade de tempo é determinada em Time Units;

·         Hours Per Day = 24, ou seja, o modelo considerará cada dia com 24 horas;

·         Base time units = Seconds, neste campo determina-se qual será a unidade de tempo que serão apresentados os relatórios da simulação.

                 Exemplo simples que mostra de que modo podemos aplicar um simulador para tentar sanar ou observar problemas do cotidiano. Levando-se em consideração os relatórios que serão gerados ao final da simulação, para que se possa analisar os dados e poder tomar as decisões corretas.

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SISTEMAS ESPECIALISTAS

Introdução a sistemas baseados em conhecimento (Sistemas Especialistas)

           

            Hoje, muito se fala sobre a expressão inteligência artificial que está associada, frequentemente, ao progresso de sistemas especialistas. Estes sistemas fundamentado em conhecimento, construídos, especialmente, com regras que reproduzem o conhecimento do expertise, são empregados para esclarecer determinados empecilhos em domínios específicos. A área médica, desde o início das pesquisas, tem sido uma das áreas mais beneficiadas pelos sistemas especialistas, por ser considerada detentora de problemas clássicos possuidores de todas as peculiaridades necessárias, para serem instrumentalizados por tais sistemas, mas com o passar do tempo outras áreas do conhecimento humana começaram a usufruir destes tipos de  sistemas, tais como, as áreas tecnológicas voltadas para as engenharias.

            Bem como nos dias atuais os sistemas especialistas tornaram-se realidade, sob a forma de sistemas interativos que respondem questões, solicitam e fornecem esclarecimentos, fazem recomendações, e geralmente auxiliam o usuário orientando-o no processo de tomada de decisão, ou seja, simulam o raciocínio humano fazendo inferências, julgamentos e projetando resultados.

           Assim, usuários e sistema caminham juntos, perguntando e fornecendo informações um ao outro, até a completa solução do problema analisado.

Os Sistemas Especialistas

            Segundo FEIGENBAUM (1977), são sistemas que solucionam problemas que, normalmente, apenas pessoas especialistas conseguem resolver (solucionar). Bem como, pode-se caracterizá-los como sendo programas (softwares) de computadores que analisam situações problemáticas, ou dificuldades, em determinado ambiente e buscam a melhor forma de eliminar tais problemas, projetando o raciocínio de um expertise e aplicando conhecimentos específicos e inferenciais.

            Para que um sistema seja abalizado especialista, “alguns componentes são essenciais para sua caracterização, são eles:” Farreny (1985).

§     Uma Linguagem de expressão dos conhecimentos fornecidos pelos especialistas.

§     Uma Base de Conhecimentos, para armazenar o conhecimento específico de uma determinada aplicação, que pode ser diretamente fornecida por um especialista ou acumulado pelo sistema ao fim dos experimentos.

§     Um Motor de Inferência programa relativamente geral que explora o conhecimento da base precedente, considerando-a como fonte de informações (Assim, suscetível a mudanças).

            A tecnologia empregada para o aperfeiçoamento dos Sistemas Especialistas é designada Engenharia do Conhecimento. Na qual, o “Engenheiro do Conhecimento”, sendo o agente direto pelo desenvolvimento do sistema em um determinado domínio, precisará contrair pelo meio de pesquisas e entrevistas com especialistas o máximo possível de conhecimento do domínio e traduzir essas informações para um formato que possa ser reconhecido pelo computador. Esta fase é denomina de “Aquisição de Conhecimento”.

Classificação dos Sistemas Especialistas

            Conforme o departamento de Informática da Universidade de Maringá (UEM)

            Podemos classificar os Sistemas Especialistas quanto às características do seu funcionamento. De um modo geral, tais categorias são:

·  Interpretação – São sistemas que inferem descrições de situações à partir da observação de fatos fazendo uma análise de dados e procurando determinar as relações e seus significados. Devem considerar as possíveis interpretações, descartando as que se mostrarem inconsistentes.

·  Diagnósticos – São sistemas que detectam falhas oriundas da interpretação de dados. A análise dessas falhas pode conduzir a uma conclusão diferente da simples interpretação de dados. Detectam os problemas mascarados por falhas dos equipamentos e falhas do próprio diagnóstico, que este não detectou por ter falhado. Estes sistemas já têm embutidos o sistema de interpretação de dados.

·  Monitoramento – Interpreta as observações de sinais sobre o comportamento monitorado. Tem de verificar continuamente um determinado comportamento em limites preestabelecidos, sinalizando quando forem requeridas intervenções para o sucesso da execução. Um sinal poderá ser interpretado de maneiras diferentes, de acordo com a situação global percebida naquele momento, e a interpretação varia de acordo com os fatos que o sistema percebe a cada momento.

·  Predição – A partir de uma modelagem de dados do passado e do presente, este sistema permite uma determinada previsão do futuro. Como ele baseia sua solução na análise do comportamento dos dados recebidos no passado, de ter mecanismos para verificar os vários futuros possíveis, a partir da análise do comportamento desses dados, fazendo uso de raciocínios hipotéticos e verificando a tendência de acordo com a variação dos dados de entrada.

·  Planejamento – Neste caso, o sistema prepara um programa de iniciativas a serem tomadas para se atingir um determinado objetivo. São estabelecidas etapas e subetapas e, em caso de etapas conflitantes, são definidas as prioridades. Possui características parecidas com o sistema para a predição e normalmente opera em grandes problemas de solução complexa. O princípio de funcionamento, em alguns casos, é por tentativas de soluções, cabendo à análise mais profunda ao especialista que trabalha com esse sistema. Enfocam os aspectos mais importantes e particionam de maneira coerente um problema em subproblemas menos complexos, estabelecendo sempre o relacionamento entre as metas destes subproblemas e a meta principal.

· Projeto – Este sistema tem características parecidas com as dos planejamentos, e devem-se confeccionar especificações tais que sejam atendidos os objetivos dos requisitos particulares. É um sistema capaz de justificar a alternativa tomada para o projeto final, e de fazer uso dessa justificativa para alternativas futuras.

· Depuração – Trata-se de sistemas que possuem mecanismos para fornecerem soluções para o mau funcionamento provocado por distorções de dados. Proveem, de maneira automática, verificações nas diversas partes, incluindo mecanismos para ir validando cada etapa necessária em um processo qualquer.

·  Reparo – Este sistema desenvolve e executa planos para administrar os reparos verificados na etapa de diagnóstico. Um sistema especialista para reparos segue um plano para administrar alguma solução encontrada em uma etapa do diagnóstico. São poucos os sistemas desenvolvidos, porque o ato de executar um conserto em alguma coisa do mundo real é uma tarefa complexa.

·  Instrução – O sistema de instrução tem um mecanismo para verificar e corrigir o comportamento do aprendizado dos estudantes. Normalmente, incorporam como subsistemas um sistema de diagnóstico e de reparo, e tomam por base uma descrição hipotética do conhecimento do aluno. Seu funcionamento consiste em ir interagindo com o treinando, em alguns casos apresentando uma pequena explicação e, a partir daí, ir sugerindo situações para serem analisadas pelo treinando. Dependendo do comportamento deste, se vai aumentando a complexidade das situações e encaminhando o assunto, de maneira didática, até o nível intelectual do treinamento.

· Controle – É um sistema que governa o comportamento geral de outros sistemas (não apenas de computação). É o mais completo, de um modo geral, pois deve interpretar os fatos de uma situação atual, verificando os dados passados e fazendo uma predição do futuro. Apresenta os diagnósticos de possíveis problemas, formulando um plano ótimo para sua correção. Este plano de correção é executado e monitorado para que o objetivo seja alcançado.

Exemplo de aplicabilidade de um Sistema Especialista (Estudo de Caso)

            Conforme exposto pelo Site da ABEPRO (Associação Brasileira de Engenharia de Produção), toma-se como exemplo de um Sistema Especialista:

            “O sistema SEGRED

            Originado de uma parceria entre o LASHIP/UFSC e FINEP, SCGAS, Petrobras e TBG, o projeto SEGRED aborda a modelagem da dinâmica de redes de gás natural e a implementação de heurísticas relacionadas às práticas de manutenção das estações de entrega, de redução de pressão e de medição de gás natural. A primeira fase do projeto, de 2001 a 2003, abordou o desenvolvimento de um protótipo de sistema especialista para analisar a viabilidade do projeto, para servir como ferramenta de validação do conhecimento adquirido e para auxiliar na aquisição de outras regras e futuras implementações. Os resultados desta primeira etapa, apresentados no artigo de Silva e Porciúncula (2003), receberam menção honrosa na área de Logística e Planejamento no congresso Rio Pipeline Conference & Exposition 2003. Atualmente, o SEGRED encontra-se em sua segunda fase, que visa a ampliação da sua base de conhecimento e do trecho da rede de gás modelado.

            O objetivo final deste projeto é o desenvolvimento um ambiente computacional de suporte à operação e manutenção de redes de distribuição e transporte de gás natural, usando uma combinação entre técnicas de sistema especialista, por meio de conhecimento heurístico sobre o funcionamento das redes de gás natural com seus componentes, simulação do comportamento dinâmico da rede. Por automatizar estas operações, o SEGRED busca atuar diretamente na redução do tempo de resposta da equipe de manutenção para os problemas que podem ser identificados ou diagnosticados pelo sistema, como consumo de gás excessivo para o tamanho da rede e falhas em válvulas de redução de pressão. As características básicas pretendidas ao SEGRED são (SILVA; PORCIÚNCULA, 2003):

ü  Análise do estado operacional da rede.

ü  Diagnóstico de falhas e geração de recomendações de manutenção.

ü  Prognóstico do comportamento da rede, usando cálculos matemáticos.

            As redes de distribuição são compostas basicamente por estações de redução de pressão (ERP), estações de redução de pressão e medição (ERPM), e válvulas de bloqueio instaladas em pontos estratégicos. O seu estado operacional é determinado por vários parâmetros e variáveis de processo, que devem ser monitorados e analisados periodicamente. Para o sistema, as variáveis de processo analisadas são pressão, vazão e temperatura do gás, enquanto os parâmetros referem-se aos ajustes usados nas válvulas das estações (CASTELANI et al, 2002).

Considerações Finais

            Apresentou uma visão geral da Inteligência Artificial através da evolução histórica e dos avanços tecnológicos devido a sua utilização. Foram destacadas no texto as características do comportamento inteligente e realizada uma comparação entre a Inteligência Artificial e a Inteligência Humana. Para exemplificar o conteúdo foi apresentado um estudo de caso de aplicação na prática de um Sistema de Inteligência Artificial em determinada área de conhecimento.

            Os Sistemas Especialistas podem ser utilizados também para auxiliar tomadas de decisão gerenciais, e até mesmo dar soluções a problemas complexos tais como demonstrados no estudo de caso citado neste artigo.

UNI

FONTES:

Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S010019651997000100006&script=sci_arttext>. Acesso em: 27/05/2014 às 17:42min.

Disponível em: <http://www.oocities.org/taxonomia_ucb/sistemas_especialistas.html>. Acesso em: 27/05/2014 às 17:32min

Disponível em: <http://www.din.uem.br/ia/especialistas/classifi.html>. Acesso em: 28/05/2014 às 15:24min.

Disponível em: <http://www.abepro.org.br/biblioteca/enegep2004_enegep0608_1832.pdf>. Acesso em: 28/05/2014 às 13:10min.

Teste Drive

RESUMO SOBRE A TEORIA DAS FILAS

Teoria de filas é um extenso circo de estudos. Contudo, o que nos desvirtua a examinar tal teoria? Bem como o interesse de estudar sobre filas? Estão presentes no dia-a-dia, em supermercado, farmácias, banco, transito, em qualquer ocasião em que carecemos aguardar por um serviço ou oportunidade. A dificuldade da congestão de linhas telefônicas foi uma das primitivas causas a se estudar filas e partiu uma das fundamentais aplicações da teoria de filas até meados dos anos de 1950. Logo, a literatura deu inicio e expandir e diversas áreas se voltaram para a tal descoberta, e fizeram utilizo dessa teoria. Alguns exemplos que adotam essa teoria são: controle de trafego aéreo, transporte e sistemas de estocagem, sistemas de comunicação (telefonia) e sistemas de processamento de informações. Um sistema de filas pode ser interpretado da seguinte forma: clientes chegam para serem atendidos, mas, quando não há um atendimento imediato, é necessário formar uma fila de espera. Os clientes referidos acima podem ser pessoas que esperam um atendimento, mensagens que esperam serem transmitidos pelos canais de comunicação, carros que esperam num semáforo. E, depois quando chegam, esperam e são atendidos pelos servidores a partir de alguma disciplina, ou seja, será primeiro atendido aquele que chega primeiro, disciplina conhecida como first in first out - FIFO, ou, ser atendido primeiro o que chega por ultimo, conhecida como first in last out - FILO. A primeira disciplina é geralmente utilizada em nosso dia-a-dia, já a segunda tem como um exemplo a busca em discos rıgidos. Para descrever uma fila é utilizada a notação A/B/c, em que A representa a distribuição com que os clientes chegam ao sistema, B representa a distribuição do tempo de serviço e c representa o numero de servidores. A disciplina utilizada geralmente é FIFO. O principal motivo de se estudar filas é a melhoria do sistema, o que caracteriza uma melhor utilização dos serviços disponíveis, menor tempo de espera e maior rapidez no atendimento. Serão apresentadas as filas mais conhecidas, tais como, M/M/1, M/M/c e M/M/∞. Também serão citadas algumas filas que apresentam outros comportamentos de chegada e/ou saída, tais como, M [X ] /M/1 e M/M [X ] /1, que possuem características particulares na distribuição da chegada ou saída dos clientes. Também serão apresentados alguns exemplos, ao longo do detalhamento dos modelos, para tornar mais claro o estudo e aplicação de tais filas. Uma fila M/M/1 é o modelo mais simples dentre os existentes em teoria de filas, no entanto é um dos modelos mais estudados, e será, portanto o mais amplamente abordado neste trabalho. Esse tipo de fila configura um processo de nascimento e morte, no qual as chegadas em um intervalo de tempo (0, T ] seguem um processo de Poisson com taxa λ, e os tempos de serviço, seguem uma distribuição exponencial de parâmetro µ.


FONTE: Beatriz Castro Dias e Karem Maria Jung . Tema: Teoria de filas. Departamento de Estatística- IMECC/UNICAMP DISPONÍVEL EM:<http://www.ime.unicamp.br/~nancy/Cursos/me501/filas_final.pdf>

TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO

Atividade 1

Estudo de caso referente a empresa UPS (UNITED PARCEL SERVICE).

Questão - Primeira: Quais são as entradas, o processamento e saídas do sistema de rastreamento de encomendas da UPS? 

Conforme o exposto no estudo infere-se que: 

Entradas: Utilizando-se de um computador de mão (DIAD)que proporciona obter os registros de assinaturas de clientes, informações sobre retiradas e entregas de encomendas e cartão de ponto. Bem como, manter as informações do produto durante seu transporte, entre remetente e destinatário, através de um leitor de código de barra

Processamento: Com a obtenção dos dados, das informações recebidas aos computadores centrais, o armazenamento dos dados e o rastreamento(controle) das encomendas através dos computadores (controladores gerais).

Saídas: Fornece aos cientes informações das encomendas, desde de a localização de produtos e de transportadores das mercadorias, alem de acessibilidade para com duvidas e esclarecimentos dos serviços, minimizando problemas oriundo de duvidas, recebidas pelos clientes através de postos de atendimento, celulares e da internet. Assim como outros meios tecnológicos fornecidos pela empresa UPS.

Questão - Segunda: Quais são as tecnologias utilizadas? 

Conforme o texto a empresa utiliza de computadores de diversos modelos, capacidades e funcionalidades,software de localização de encomendas e de controle de estoques, serviços de transportes, leitores de códigos de barra, entre outros. Assim como meios de transporte de conforme as especificidade de serviço.

Questão - Terceira: Qual a relação entre essas tecnologias e as estratégia empresarial da UPS?

Verifica-se o suporte, a melhoria continua, o controle com maior precisão, descentralização de atividades e de informações, que a tecnologia obtêm para com a estratégia empresarial. Logo, fornece suporte necessário para o controle e organização da empresa. Melhorando assim a eficiência e a eficácia da mesma.

Questão - Quarta:O que aconteceria se essas tecnologias não estivessem disponíveis?

Em um contexto geral a empresa teria dificuldades para com a prestação de seus serviços, em função da falta de flexibilidade em obter informações e controle de pedidos, de processo como um todo, Causando assim, uma instabilidade no atendimento para com cientes e o mercado, que poderiam ocasionar grande custos e perdas.

Questão - Quinta: Identifique os elementos que abrange a organização, administração e tecnologia na empresa.

Em relação a organização:

• Serviços de logística;
• Transporte internacional financeiros e de emissão de documentos e correspondências.

Com o intuito de melhorar o desempenho empresarial para com seus clientes, assim como maximizar suas cadeias de suprimentos globais. Utilizando como recurso altas tecnologias. Durante sua história, a empresa UPS, com as tecnologia passou por transformações, deixando de ser uma empresa EPP(empresa de pequeno porte), chegando a se torna à líder na indústria de transporte marítimo, rodoviário, aéreo, até mesmo de serviços eletrônicos.

Em relação a Administração:

As informações, dados obtidos através dos computadores centrais(globais), tendem a entender a logística da empresa e assim propor planos de resolução de problemas e novos produtos, como exemplo,citados: UPS Document Exchange e UPS e-Logistics.

Em relação a Tecnologia:

Torna-se essencial tal meio, pois favorece e dão auxilio para a transmissão das informações na empresa, como os computadores de mão (DIAD), equipamentos de leitura de código de produtos, site da empresa na web, serviços online informatizados com destaque no UPS document Exchange software para entregas de documentos diversos e a UPS e-Logistics, entre outros.

Fonte bibliográfica:

UNITED PARCEL SERVICE OF AMERICA, histórico da empresa. [s.l]: [s.n] 2009. Disponível em: < http://www.ups.com/content/br/pt/about/history/index.html >. Acesso em: 22/03/2014 às 17:42

Minha Segunda Publicação

Sou Engenheiro de Produção

http://www.abepro.org.br/

Boa tarde,

Seja bem vindo!
Em breve será postado trabalhos acadêmicos, assim como assuntos relacionados a Engenharia de Produção,entre outros comentários a respeito de Engenharia.