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MODELADO DE SISTEMAS MEDIANTE DEVS Ejercicio 1.5 Para un sistema de su elección, plantee un ejemplo de análisis del sistema, inferencia sobre el sistema y diseño del sistema. Indique el nivel en el conocimiento del sistema que se precisa, según la clasificación de Klir, para realizar cada una de estas tres actividades. Ejercicio 1.6 Para un sistema y un marco experimental de su elección, indique cómo podría descomponerse el sistema de manera modular y jerárquica con el fin de realizar su análisis por reducción. Para cada uno de los componentes, indique qué magnitudes escogería como puertos de la interfaz. Ejercicio 1.7 Describa cómo podría especificarse el sistema que ha propuesto al resolver el Ejercicio 1.4 en cada uno de los cinco niveles para la especificación de sistemas propuestos por Zeigler. Ejercicio 1.8 Discuta la diferencia entre acoplamiento modular y acoplamiento no modular. Ponga un ejemplo. Ejercicio 1.9 Explique el significado de los tres conceptos siguientes: validez replicativa, validez predictiva y validez estructural. Ejercicio 1.10 Ponga un ejemplo de modelo base y, para un determinado marco experimental de su elección, describa un posible modelo simplificado. 36
1.10. SOLUCIONES A LOS EJERCICIOS Solución al Ejercicio 1.1 INTRODUCCIÓN AL MODELADO Y LA SIMULACIÓN La forma más adecuada de estudiar cada uno de los sistemas depende de cuál sea en cada caso el objetivo del estudio. Puesto que en el enunciado no se indican los objetivos, al contestar a la pregunta debe plantearse el objetivo del estudio de cada sistema y, una vez fijado el objetivo, debería explicarse qué forma o formas de estudio del sistema podrían ser válidas para alcanzar ese objetivo. En algunos de los casos citados en el enunciado sería posible experimentar con el sistema real, mientras que en otros puede ser costoso y complejo (como en el caso del ecosistema), o imposible (como en el caso del diseño de una presa, puesto que el sistema aun no existe). La experimentación con el sistema real y el modelado matemático son frecuentemente actividades complementarias, dado que los datos experimentales sirven de base para la construcción del modelo y para realizar su validación. En aquellos casos en que no se disponga de datos del sistema real, la construcción del modelo puede basarse en el conocimiento teórico disponible acerca del comportamiento de los diferentes componentes del sistema. Por ejemplo, el diseño de la presa puede realizarse empleando modelos matemáticos basados en una combinación de leyes físicas, relaciones empíricas y conjuntos de datos que describen el comportamiento mecánico de los materiales de construcción, del agua, etc. A continuación, se plantea un posible objetivo en el estudio de cada sistema y una forma de estudiarlo que podría permitir alcanzar el objetivo. Otros objetivos y formas de estudio podrían ser igualmente válidas. 1. Un ecosistema compuesto por varias especies (animales y vegetales) y por recursos (agua, luz, etc.). El objetivo del estudio podría ser analizar la evolución del número de individuos de determinadas especies animales y vegetales, a partir de unas determinadas condiciones iniciales y para una cierta evolución en el tiempo de los factores ambientales. Para ello, podría plantearse un modelo matemático del sistema y experimentar con él mediante simulación. Puede considerarse que la variación en el tiempo de la cantidad de individuos de una especie vegetal depende de determinados factores ambientales (agua, luz, etc.) y de su tasa de reproducción, así como de la densidad de depredadores 37
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