jueves, 26 de septiembre de 2013


DINÁMICA DE SISTEMAS EN LA FÍSICA

ESTRUCTURAS GENÉRICAS EN SISTEMAS OSCILANTES I

¿En que se parece un problema de física a un problema de administración?

Este interrogante se podría contestar teniendo siempre presente a la Dinámica de Sistemas y el pensar el círculos; lo cual como ya sabemos nos ayuda a ver soluciones a nuestros problemas. 

Como por ejemplo, el caso de Roberto, Ana, y Sam se encuentran para la cena después de un día difícil en el trabajo. Roberto, un profesor de física de instituto, les dice sobre su dificultad en la explicación del problema de péndulo a su clase. Ana, una directora de fábrica, ella habla de sus problemas en la regulación de su inventario y los inconvenientes que posee con los trabajadores de la fabrica.


Sam, el amigo, escucha a ambas historias. Sobre la superficie, ambos problemas parecen diferenciarse drásticamente. ¿Lo que las semejanzas allí podrían estar entre la física y fabricando? Sin embargo, como Sam escuchó más estrechamente, él comenzó a notar semejanzas en el comportamiento de los dos argumentos. Ambos parecen tener el comportamiento fluctuante. Sam recordó los principios de dinámica de sistema que él aprendió en el colegio. Formando un modelo simple mental, él imaginó una estructura de dos niveles que podría conducir el uno o el otro ejemplo.

Y esos modelos se detallaran a continuación Ver Aquí!!

jueves, 19 de septiembre de 2013



JUEGO DE LA CERVEZA
DEMORA (Delay)


En la Escuela de Administración Sloan del MIT (Instituto Tecnológico de  Massachussets situado en Cambridge, EEUU) la cual es una de las principales  instituciones dedicadas a la docencia y a la investigación, especialmente en ciencia,  ingeniería y economía que además cuenta con numerosos premios Nóbel entre sus  profesores y antiguos alumnos, se ideo durante los años 60, el denominado “Juego de la  Cerveza” que es una simplificación de la realidad a fin de poder aislar problemas o difusiones que se suelen presentar en situaciones reales. El experimento pretende  demostrar que los problemas se originan en las bases del pensamiento y en la interacción más que en las estructuras internas y políticas de las organizaciones.

El juego de la Cerveza nos sumerge en un tipo de organización basado en un sistema de producción y distribución de una marca de cerveza.





Este juego recrea una cadena de suministro de cerveza donde se distinguen cuatro posiciones: El minorista, el mayorista, el distribuidor y la fábrica. Cada una de las posiciones tiene un inventario de cerveza, hace pedidos y despacha embarques de  cerveza al sector superior e inferior de la cadena, respectivamente, tal como se observa en la figura.




Figura. Cadena de suministro del Juego de la Cerveza. La línea punteada representa el paso de información (órdenes de pedido) y la línea continua el paso de material  (embarques de cerveza). Cada una de las posiciones está en absoluta libertad de tomar cualquier decisión  que considere prudente y la única meta del juego es administrar el puesto de tal modo  que se minimicen los costos totales del equipo.

Como ocurre en muchos Juegos, el desarrollo de una sesión se puede narrar en  forma de historia. Hay tres personajes principales: un minorista, un mayorista y el  director de marketing de una fábrica de cerveza, omitiendo al distribuidor para  simplificar la historia, la que se cuenta desde el punto de vista de cada uno de los  jugadores.


Ver Desarrollo del Taller



También doy un link donde se puede leer sobre el juego de la cerveza:


Diapositivas para ampliar el concepto de demora (delay) que se puede leer en :

También he realizado un vídeo para explicar la idea del juego:




viernes, 13 de septiembre de 2013



REPRESENTACIÓN EN DINÁMICA DE SISTEMAS DE PROBLEMAS COMO EL TERRORISMO CON REALIMENTACIÓN NEGATIVA Y POSITIVA




Los atentados del 11 de septiembre de 2001 (comúnmente denominados con el numerónimo 11-S en España y Latinoamérica; 9/11 en el mundo anglosajón) fueron una serie de atentados terroristas suicidas cometidos aquel día en los Estados Unidos por miembros de la red yihadistaAl Qaeda mediante el secuestro de aviones de línea para ser impactados contra varios objetivos y que causaron la muerte a cerca de 3.000 personas y heridas a otras 6.000, así como la destrucción del entorno del World Trade Center en Nueva York y graves daños en el Pentágono, en el Estado de Virginia, siendo el episodio que precedería a la guerra de Afganistán y a la adopción por el Gobierno estadounidense y sus aliados de la política denominada de Guerra contra el terrorismo.





Los atentados fueron cometidos por diecinueve miembros de la red yihadista Al-Qaida, divididos en cuatro grupos de secuestradores, cada uno de ellos con un terrorista piloto que se encargaría de pilotar el avión una vez ya reducida la tripulación de la cabina. Los aviones de los vuelos 11 de American Airlines y 175 de United Airlines fueron los primeros en ser secuestrados, siendo ambos estrellados contra las dos torres gemelas del World Trade Center, el primero contra la torre Norte y el segundo poco después contra la Sur, provocando que ambos rascacielos se derrumbaran en las dos horas siguientes.






 El tercer avión secuestrado pertenecía al vuelo 77 de American Airlines y fue empleado para ser impactado contra una de las fachadas del Pentágono, en Virginia. El cuarto avión, perteneciente al vuelo 93 de United Airlines, no alcanzó ningún objetivo al resultar estrellado en campo abierto, cerca de Shanksville, en Pensilvania, tras perder el control en cabina como consecuencia del enfrentamiento de los pasajeros y tripulantes con el comando terrorista.
Los atentados causaron más de 6.000 heridos, la muerte de 2.973 personas y la desaparición de otras 24, resultando muertos igualmente los 19 terroristas.

Los atentados, que fueron condenados inmediatamente como horrendos ataques terroristas por el Consejo de Seguridad de Naciones Unidas, se caracterizaron por el empleo de aviones comerciales como armamento, provocando una reacción de temor generalizado en todo el mundo y particularmente en los países occidentales, que alteró desde entonces las políticas internacionales de seguridad aérea.


Ver Desarrollo del Taller



Descargar Software ITHINK

jueves, 5 de septiembre de 2013


REPRESENTACIÓN DE FENÓMENOS DE REALIMENTACIÓN NEGATIVA Y REALIMENTACIÓN POSITIVA



Realimentación Negativa 


Estos sistemas se caracterizan por tener un comportamiento determinado por un objetivo. Los sistemas de realimentación negativa también son llamados sistemas autorreguladores y homeostáticos. En su comportamiento está implícito la definición de un objetivo, el cual se determina externamente, por lo tanto, es una variable exógena.



El nivel es el objeto de control que representa la acumulación de todas las acciones pasadas, además este solo puede ser variado por medio del flujo. 




Realimentación Positiva


La retroalimentación positiva o realimentación positiva es uno de los mecanismos de retroalimentación por el cual los efectos o salidas de un sistema causan efectos acumulativos a la entrada, tal como el caso de un crecimiento desmedido en la población.




Para que estos conceptos nos queden más claro y su aplicación, procedemos a desarrollar unos ejemplos de eventos que suceden a diario como el llenado de un tanque con agua, el vuelo de un avión o simplemente un préstamo a una persona; todo esto se podrá observar en el siguiente taller en el cual se representa los fenómenos de realimentación negativa de primer orden, realimentación negativa de segundo orden, realimentación positiva; además de la simulación en la herramienta Vensim para comparar los resultados.


Referencia:


jueves, 29 de agosto de 2013


LA DINÁMICA DE SISTEMAS EN EL PROYECTO EDUCATIVO


Como estudiantes de Dinámicas de Sistemas es importante saber las herramientas con que contamos para empezar a simular o hacer modelos de sistemas simples utilizando un software.

En el Road Maps Dos se ve ampliamente el concepto de los bucles de realimentación introducidos en el Road Maps Uno, a través de los ejercicios de Diagramas Causales. También se explican los conceptos de niveles y flujos, así como la relación entre los Diagramas Causales con los niveles y los flujos.

Los Diagramas Causales son una buena forma de entender los bucles de realimentación y las relaciones causales entre los integrantes de un sistema, pero como se verá más adelante, sólo son una de las muchas herramientas necesarias para entender los sistemas.

Los niveles suponen la acumulación en el tiempo de una cierta magnitud. Son las variables de estado del sistema, en cuanto que los valores que toman determinan la situación en la que se encuentra el mismo.

Los flujos expresan de manera explícita la variación por unidad de tiempo de los niveles. No es siempre inmediato decidir cuál de los tres tipos será el apropiado para representar a un elemento determinado del sistema real en estudio. Pensar en un cierto nivel de agua y en un grifo que lo abastece es una buena metáfora para mejor comprender los significados respectivos de estos dos tipos de variable.

Las variables auxiliares son, como su nombre indica, variables de ayuda en el modelo. Su papel auxiliar consiste en colaborar en la definición de las variables de flujo y en documentar el modelo haciéndolo más comprensible.

Es importante en la creación de modelos, porque nos previene de asumir sin más que un elemento en concreto de un sistema es un nivel o un flujo sólo al ver sus unidades de medición.

De igual forma, es importante escribir las instrucciones en la construcción de sistemas de un sólo nivel, entrar a las ecuaciones y ejecutar el modelo.

Unos de las herramientas en donde podemos realizar las simulaciones en la herramienta Vensim.


HERRAMIENTA VENSIM





Vensim es una herramienta visual de modelaje que permite conceptualizar, documentar, simular, analizar y optimizar modelos de dinámica de sistemas. Vensim provee una forma simple y flexible de construir modelos de simulación, sean lazos causales o diagramas de stock y de flujo.

 Mediante la conexión de palabras con flechas, las relaciones entre las variables del sistema son ingresadas y registradas como conexiones causales. Esta información es usada por el Editor de Ecuaciones para ayudarlo a completar su modelo de simulación. Podrá analizar su modelo siguiendo el proceso de construcción, mirando las causas y el uso de las variables y también siguiendo los lazos relacionados con una variable. Cuando construye un modelo que puede ser simulado, Vensim le permite explorar el comportamiento del modelo.





Algunas características de Vensim:

  • Vensim permite identificar los distintos elementos del modelo con nombres de hasta 250 caracteres, incluyendo tantos espacios en blanco, es decir, divisiones de palabras, como se desee. 
  • Permite introducir datos directamente o en forma de tablas e interpola los datos conocidos cuando se omiten los valores de alguna(s) observación(es).                                 
  • El modelador podrá realizar simulaciones con los datos de partida del modelo empleando la opción simulate del menú desplegable Model.  Seleccionando la opción adecuada también podrá realizar simulaciones alternativas modificando el valor de los parámetros o valores de cuadros o tablas del modelo.
  • El menú vertical de iconos permite realizar con la máxima facilidad operaciones muy convenientes


SIMULACIÓN VENSIM
El sistema Depredador -Presa.
 (Sobrepasamiento y oscilación).


El sistema depredador - presa es un clásico en la simulación de sistemas, fue el primer modelo ecológico simulado gracias a las ecuaciones de Lotka y Volterra y del que el ejemplo de las liebres y los linces constituye la referencia real más conocida.

La liebre constituye casi el único recurso de los linces, a la vez que éstos son, prácticamente, sus únicos depredadores. De esta manera, se establece una fuerte dependencia entre unos y otros.





Las ecuaciones de Lotka y Volterra reproducen este comportamiento oscilante, que se puede simular con Vensim de forma relativamente fácil. Existen varios modelos construidos con diferentes variables que "funcionan", es decir que son capaces de reproducir estas oscilaciones periódicas. Vamos a trabajar con alguno de ellos.

El siguiente modelo se basa en las ecuaciones de Lotka y Volterra y es uno de los más simples:


Para realizar la simulación debemos tener en cuenta  las ecuaciones y variables. Para poder reproducirlo y así ver el modelo.


  •   Nacimiento de presas: Presas*T Natalidad
  •  Presas: Nacimiento Presas-Captura Presas
  •  Captura Presas: Presas*Eficiencia de Captura*Depredadores
  •  T Natalidad: 1.2
  •  Eficiencia de Captura: 0.6
  • Nac Depredadores: Depredadores*Relacion Presas nuevosDepredadores*Presas
  • Depredadores: Nac Depredadores-Muerte Depredadores
  • Muerte Depredadores: Depredadores*T Mortalidad
  • T Mortalidad: 0.8
  •  Relacion Presas nuevos Depredadores: 0.3



SIMULACIÓN VENSIM





Después de realizar la simulación nos queda  el modelo de la siguiente manera:




Resultados:

Para los depredadores tenemos:



Para las presas tenemos:



Como pudimos apreciar en la simulación anterior,  nos damos cuenta de la aplicabilidad de la Dinámica de Sistemas en todos los ámbitos, permitiendo la comprensión de los problemas desde una óptica de sistema, viendo todo en círculo y así obtener resultados.



Podemos descargar el software en Vensim:

viernes, 23 de agosto de 2013

INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS 

En la Dinámica de Sistemas, la idea de retroalimentación circular en los sistemas es uno de los conceptos más básicos e importantes. Los sistemas están construidos a partir de bucles de retroalimentación enlazados.

Realimentación o feedback, es el proceso que actúa sobre un determinado sistema, se obtiene (realimenta) continuamente información sobre los resultados de las decisiones tomadas, información que servirá para tomar las decisiones sucesivas.



El tipo de problemas en los que habitualmente trabaja la dinámica de sistemas se caracteriza porque en estos siempre aparecen relaciones causales estructuradas en bucles cerrados. Conviene distinguir dos tipos e bucle positivo y negativo:

  • Bucles de Realimentación Positiva: Son aquellos en los que la variación de un elemento se propaga a lo largo del bucle de manera que refuerza la variación inicial. Para determinar si es un bucle positivo se cuenta todas las relaciones positivas o el número de enlaces negativos es par.
  • Bucles de Realimentación Negativa: Son aquellos en los que la variación de un elemento se propaga a lo largo del bucle de manera que contrarreste la variación inicial. Tiende a crear equilibrio. Para determinar si es un bucle es negativo se cuenta todas las relaciones negativos teniendo este que ser un número impar. 

DINÁMICA DE SISTEMAS EN LA EDUCACIÓN

La Dinámica de Sistemas se usa ampliamente en la educación. La Dinámica de Sistemas y el aprendizaje centrado en el alumno motivan a los niños a involucrarse activamente en su propia educación.

En el artículo “Dinámica de Sistemas y Aprendizaje Centrado en el Alumno desde La Escuela Infantil hasta el 12º Grado Escolar (Fin de la Secundaria) 2, de Jay W. Forrester” dice que: “La educación pre-universitaria "atiende mal las necesidades de la sociedad". La mayoría de los estudiantes no aprenden adecuadamente con los métodos de enseñanza usados en sus escuelas en la actualidad.”

Forrester  plantea que el descontento de la sociedad con la educación se debe a la naturaleza fragmentaria del esquema tradicional, donde se divide el estudio de los fenómenos en materias separadas, que en el mundo interactúan; es decir, se enseñan muestras estáticas y parciales del mundo cuando sus problemas son holísticos y dinámicos.

La D.S y el aprendizaje centrado en el estudiante prometen fortalecer el proceso de aprendizaje para mejorar el alcance, la profundidad y el entendimiento en la educación.


Ambiente de Actividades Integradas con Dinámica de Sistemas


¡Las escuelas deben motivar a los estudiantes a ver el mundo como si estuviera interconectado y no dividido en compartimientos!




DINÁMICA DE SISTEMAS Y LOS MEDIOS DE COMUNICACIÓN

Una de las tantas áreas en las que la Dinámica de Sistemas hace su aparición es en la parte de los medios de comunicación. Un ejemplo de ello es un artículo denominado La Dinámica de Sistemas sale al encuentro de la Prensa, 4 articulo extraído de the Global Citizen de Donella H. Meadows,  donde se muestra la relación entre la Dinámica de Sistemas, el público y los medios de comunicación; además, pone en cuestión ideas compartidas por el público pero incorrectas sobre varios temas. Como por ejemplo: comentarios sobre temas como el recalentamiento mundial o la situación que provocó el accidente del transbordador espacial y a partir de estos temas discute algunas de nuestras suposiciones acerca de los sistemas en los que vivimos.







Y es aquí donde volvemos a al artículo de Forrester's, y nos preguntamos ¿puede ver cómo la aplicación de la Dinámica de Sistemas a la educación básica podría ayudar a lograr la meta perseguida por Meadows? ¿De qué manera puede ayudarnos el campo de la dinámica de sistemas a entender estas áreas? ¿De qué manera puede el entendimiento de la dinámica de sistemas ayudar a la gente a tomar decisiones en sus propias vidas contando con más y mejor información?


Todas estas interrogantes serán respondidas en la medida que avancemos en el estudio de la Dinámica de sistemas, la cual muestra una forma diferente de pensamientos, una forma distinta de ver los problemas de pensar en círculos, de observar un sistemas y ver efectos de cada una de las variables existente en este mismo.



THE LORAX (Lorax, en Busca de La Trúfula Pérdida) 





La película "El Lorax, en busca de la trufula perdida" basada en el libro El Lorax escrito por Theodor ´Dr. Seuss´ Geisel,  da como enseñanza como a través de la compresión de los sistemas se puede tratar temas de que van directamente sujetos al   crecimiento  económico en una organización.





La película sigue a Ted, un chico joven e idealista que vive en Thneed-Ville, una ciudad que es totalmente artificial, a excepción de su gente. Él sale en busca de lo único que puede hacerle ganar el cariño de Audrey, la chica de sus sueños, que desea ver un árbol real. Al intentar encontrar una semilla, encuentra recluido a El-Una-Vez y descubre la historia del Lorax, un ser gruñón y encantador que habla por los árboles.


UNA PEQUEÑA RESEÑA

Un muchacho joven, que vive en una ciudad contaminada, visita a un extraño hombre solitario llamado El-Una-Vez, que nunca aparece en su totalidad en las ilustraciones, sólo sus extremidades se muestran.



El muchacho le paga a El-Una-Vez quince centavos, un clavo y una concha de mar que pertenecía a su tatarabuelo para que le explicara por qué el área está en un estado ruinoso. El-Una-Vez le explica al niño (donde se utiliza un Flashback) que llegó a un valle hermoso, que contenía animales felices y juguetones que pasaban el día entre los árboles de TruffulaEl-Una-Vez comenzó a cortar los árboles de Truffula para recoger materia prima para tejer Thneeds, una invención cómica y versátil "que todo el mundo necesita", se pueden utilizar como una camisa, un calcetín, un guante, un sombrero, una alfombra, una almohada, una hoja, o una cortina. Sin embargo, al cortar el primer árbol, invocó al Lorax titular, que era "bajito y algo viejo y de color marrón y cubierto de musgo ... con una voz que era fuerte y mandona", que aparece en el tronco cortado del árbol de Truffula. El "habla en nombre de los árboles, los árboles no tienen lengua" y advirtió a El-Una-Vez de las consecuencias de la tala de los árboles de Truffula, pero El-Una-Vez no le hizo caso y llamó a sus familiares para que vengan a trabajar en su fábrica.






Pronto el área que había sido una vez hermosa se convirtió en un lugar lleno de contaminación. El Lorax envió lejos a la fauna para que puedan encontrar hábitat más hospitalario. Frente a elLoraxEl-Una-Vez declaró su intención de mantener agrandando sus operaciones, pero en ese mismo momento, ellos "oyeron la caída del árbol. El último árbol de Truffula de todos ellos". Sin materias primas, la fábrica cerró y sin la fábrica, los familiares de El-Una-Vez se fueron. A continuación, el Lorax, en silencio, con una "muy triste, triste mirada hacia atrás", se fue volando entre las nubes. El-Una-Vez persistió en su residencia en ruinas, viviendo en soledad y remordimiento, mientras medita sobre el mensaje de Lorax dejado atrás: una piedra laja grabada con la palabra"A menos" (Unless). En la actualidad, El-Una-Vez dice que ahora se da cuenta de que el Lorax quiso decir que, "a menos" que alguien se preocupara, la situación no iba a mejorar. El-Una-Vez le da al niño última la semilla de Truffula y le dice que la plante, diciendo que "Los árboles de Truffula son lo que todo el mundo necesita", y esperando que, si el niño logra hacer un bosque deárboles de Truffula"el Lorax y todos sus amigos puedan regresar."


El libro es comúnmente reconocido como un fábula debido a que muestra como la avaricia corporativa representa un peligro para la naturaleza, utilizando el elemento literario de personificación para dar vida a la industria como el El-Una-Vez (cuyo rostro nunca se muestra en ninguna de las ilustraciones de la historia o en el especial de televisión) y al medio ambiente como El Lorax.

Esta película nos enseña a sentir un poco de amor por la naturaleza y la importancia que tiene en la actualidad; si en la película estuviera presente la Dinámica de Sistemas, no se cometieran tantos errores como por ejemplo la destrucción del bosque que era el habita de muchos animales; ya que por medio de esta y viendo todo las variables del sistema de forma circular se lograría mayor eficiencia en los procesos y el impacto en el ambiente seria minino. Por eso es muy importante pensar sistemáticamente pues tendremos una mayor eficiencia en el momento de afrontar una problemática.



martes, 20 de agosto de 2013

DINÁMICA DE SISTEMAS 

La Dinámica de Sistemas, permite la comprensión de los problemas desde una óptica de sistema: un conjunto de elementos que se relacionan entre sí de manera tal que un cambio en uno de ellos modifica al conjunto. Este enfoque permite una visión muy clara y realista, donde se pueden analizar las complejas relaciones entre los elementos que configuran la estructura que provoca el comportamiento que deseamos modificar.

Padre de la Dinámica de Sistemas.

La Dinámica de Sistemas usa conceptos del campo del control  realimentado para organizar información en un modelo de  simulación por ordenador. Un ordenador ejecuta los papeles de los  individuos en el mundo real. La simulación resultante revela  implicaciones del comportamiento del sistema representado por el  modelo.
Texto indedito: Jay Forrester (univesidad de sevilla, sevilla españa) diciembre de 1998