Simulação de modelos

A Simulação de Modelos é uma actividade com o objectivo de testar de forma segura uma situação real.

Os Modelos

A função de um modelo é descrever o funcionamento da realidade através de um pequeno número de variáveis que permita a sua conversão.

Na simulação de uma realidade é possível utilizar Modelos Reais e Modelos Virtuais.

Modelos Reais

São produzidos na fase de projeto dos produtos, normalmente antes do início da produção, para avaliar as características de desempenho, operação, ergonomia e funcionalidade. Também são chamados de mock-up (modelo preliminar) e é um recurso de engenharia de projeto dos mais diversos setores industriais, desde fabricantes de uma simples caneta até um fabricante de aviões.

Exemplos:

- Simulação de voos numa cabine sem gravidade: reproduzem as condições experimentadas em um voo espacial.

- Simulador de direção automotiva: utilizado por escolas de formação de condutores, onde se pode praticar uma condução quase real em vários ambientes (condução urbana ou mista, condições atmosféricas diferentes, condução diurna ou nocturna).

- Simulador de cabines de comando de aeronaves: é um modelo em tamanho real, com todos os equipamentos e controles, que reproduz todas as condições experimentadas no comando da aeronave.

Modelos Virtuais

Os Modelos Virtuais são maioritariamente utilizados face aos Modelos Reais. Isto acontece, principalmente, devido à grande aproximação ao mundo real, permitindo assim segurança nas simulações (podemos simular situações reais arriscadas sem sofrer danos) realizadas em sistemas de ambientes virtuais.

Exemplos:

- O paciente virtual - criado nos EUA é um modelo recente capaz de simular a respiração humana em tempo real acrescentando assim a quarta dimensão aos modelos convencionais (o tempo), o que permite analisar de forma mais detalhada e eficiente o corpo humano.

- Testes de Aerodinâmica - em alguns desportos automóveis, como o Fórmula 1, e o ciclismo, em que todos os segundos contam para ganhar, é necessário reduzir a resistência do ar, criando modelos que ajudem a superar esta lacuna. O estudo destas novas formas, é feito através de modelos virtuais.

- Softwares de Simulação que são capazes de trabalhar estatisticamente dados reais para simular probabilidades de resultados futuros. Estes podem trabalhar utilizando diversos paradigmas de modelagem e simulação como Eventos Discretos, Dinâmica de Sistemas ou Modelagem Baseada em Agentes.

Utilização dos modelos

Os modelos reais/virtuais são utilizados em diversas áreas, tais como:

• Experimentar e avaliar sistemas;
• Criar novos sistemas e processos;
• Entender sistemas reais;
• Simular situações onde as experiências são difíceis ou impossíveis;
• Explorar situações com um menor custo, em ambientes simulados.

Aplicação no Ensino de Física

A Física é uma área que faz grande proveito de simulações para o estudo e ensino de fenômenos físicos onde os livros com suas imagens estáticas por vezes falham em representar satisfatoriamente a realidade ou, ainda, em situações onde a experimentação em laboratório se faz impossível (seja por se tratar de um fenômeno demasiadamente lento ou rápido ou dimensionalmente pequeno ou grande demais). Porém, como toda simulação, esta é construida a partir de um modelo físico-matemático que descreve o fenômeno. É importante ressaltar que modelos são uma versão simplificada da realidade e, portanto, uma simulação sempre proverá um resultado aproximado do real observado em laboratório. Uma simulação é tão melhor quanto menores são as simplificações contidas no modelo e mais próximo do real é o resultado apresentado.

Bibliografia

• Dalila Fonseca, Deolinda Pacheco, Fernando Marques, Ricardo Soares, Porto Editora, Aplicações informáticas A, 2006, Porto.

Ligações externas

• Exemplo Escola de Condução

Notícia Inovação Tecnológica