asignatura master 2025

“Simulación de sistemas”, de 6 créditos, tiene carácter optativo y se imparte en el segundo cuatrimestre.

El modelado y la simulación son ampliamente empleados en el ámbito de la ingeniería de sistemas y el control. La metodología del modelado orientado a objetos facilita el diseño, la programación, la reutilización y el mantenimiento de los modelos. Por ello, reduce el coste asociado a cada una de las fases del ciclo de vida de los modelos, aumentando la productividad de los desarrolladores de los modelos y la calidad del código obtenido. En este sentido, la metodología favorece que varios programadores puedan trabajar independientemente sobre diferentes partes del modelo, así como la reutilización del código.

El lenguaje de modelado orientado a objetos Modelica fue desarrollado a finales de la década de 1990, con la finalidad de ser un estándar para el intercambio de modelos entre diferentes desarrolladores y herramientas. Se trata de un lenguaje de modelado basado en ecuaciones, gratuito, de propósito general, que permite describir de manera sencilla modelos matemáticos de sistemas físicos complejos, que contengan por ejemplo componentes eléctricos, mecánicos, hidráulicos, térmicos, de control, químicos, etc., facilitando el desarrollo de librerías de modelos y la reutilización del código.

En esta asignatura, de carácter eminentemente aplicado, se aborda el diseño orientado a objetos de librerías de modelos, la descripción en lenguaje Modelica de modelos, librerías y experimentos de simulación, así como el empleo de entornos de modelado para la simulación de los modelos y el análisis de los resultados.

Competencias. Esta asignatura contribuye a que el alumno adquiera las competencias siguientes:

• Competencias generales: gestión y planificación (CG1), cognitivas superiores (CG2), expresión y comunicación (CG4), uso de herramientas y recursos de la sociedad de la información (CG5), compromiso ético (CG7).
• Competencias específicas disciplinares (saber): ingeniería de control (CED1), técnicas de modelado experimental de procesos (CED7), exposición y presentación de resultados de investigación (CED19), técnicas y herramientas de simulación de sistemas (CED31), y análisis y validación de sistemas mediante simulación (CED32).
• Competencias específicas disciplinares (saber hacer): utilizar herramientas CADCS (CEP9), análisis de resultados de simulación (CEP28) y toma de decisiones mediante simulación (CEP29).

Relación con otras asignaturas. Las asignaturas “Simulación de sistemas” y “Modelado de sistemas dinámicos” abordan aspectos complementarios del modelado orientado a objetos de sistemas físicos. Los fundamentos y metodologías explicadas en “Modelado de sistemas dinámicos” sirven de base para entender las técnicas de diseño y programación de modelos explicadas en “Simulación de sistemas”.

Los requeridos para el acceso al máster. Conocimiento del idioma inglés al nivel de lectura comprensiva de textos técnicos.

Las consultas pueden dirigirse al Equipo Docente por cualquiera de los métodos siguientes:

• Mediante correo electrónico (aurquia@dia.uned.es, carla@dia.uned.es, marubio@dia.uned.es, vsanz@dia.uned.es).
• A través de los foros del curso virtual de la asignatura.
• Por teléfono, llamando en el horario de atención al alumno que se indica a continuación. Prof. A. Urquía, tel. 91 398 8459, cualquier martes lectivo entre las 10h y las 14h. Prof. C. Martín, tel. 91 398 8253, cualquier martes lectivo entre las 10h y las 14h. Prof. M.A. Rubio, tel. 91 398 7154, cualquier miércoles lectivo de 10 a 12h y de 15 a 17h. Prof. V. Sanz, tel. 91 398 9469, cualquier lunes lectivo de 10 a 12h y de 14 a 16h.
• Acudiendo personalmente a la E.T.S.I. Informática de la UNED. En este caso, el alumno debe previamente concertar una cita con el Equipo Docente.
• Mediante correo postal, que debe dirigirse a la dirección:

Alfonso Urquía
Departamento de Informática y Automática
E.T.S. de Ingeniería Informática, UNED
Juan del Rosal 16
28040 Madrid, España

Competencias Básicas:

CB6 - Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación

CB7 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio

CB8 - Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios

CB9 - Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades

CB10 - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

Competencias Generales:

CG01 - Adquirir capacidad de iniciativa y motivación; planificación y organización; y manejo adecuado del tiempo.

CG02 - Ser capaz de seleccionar y manejar adecuadamente los conocimientos, recursos y estrategias cognitivas de nivel superior apropiados para el afrontamiento y resolución de diverso tipo de tareas/problemas con distinto nivel de complejidad y novedad: análisis y síntesis.

CG03 - Ser capaz de aplicar los conocimientos a la práctica y resolver problemas en entornos nuevos o poco conocidos.

CG04 - Ser capaz de desarrollar pensamiento creativo, razonamiento crítico y tomar decisiones

CG05 - Ser capaz de seguir, monitorizar y evaluar el trabajo propio o de otros, aplicando medidas de mejora e innovación.

CG06 - Ser capaz de comunicarse y expresarse, tanto oralmente como por escrito, en castellano y otras lenguas, con especial énfasis en inglés

CG07 - Desarrollar capacidades en comunicación y expresión matemática, científica y tecnológica

CG08 - Ser capaz de utilizar las herramientas y recursos de la Sociedad del Conocimiento: manejo de las TIC, búsqueda de información relevante, gestión y organización de la información, recolección de datos, el manejo de bases de datos y su presentación.

Competencias Específicas:

CE01 - Abordar el tratamiento de procesos industriales, aeronáuticos o navales de distinta tecnología (mecánicos, electrónicos, sociales, ...) recurriendo a diferentes soluciones.

CE02 - Montar sistemas de control sobre procesos reales, incluyendo sensores, actuadores, fusión de datos, comunicaciones, microcontroladores, etc.

CE03 - Ser capaz de realizar búsquedas bibliográficas y de documentación técnica para la resolución de problemas

Una vez cursada la asignatura, el alumno deberá ser capaz de:

• Diseñar modelos y librerías de modelos, aplicando la metodología de modelado orientado a objetos, de manera que se favorezca la reutilización de los mismos por diferentes desarrolladores y en diferentes contextos.
• Desarrollar modelos, librerías de modelos y experimentos de simulación en lenguaje Modelica, sacando el máximo partido de las capacidades del lenguaje.
• Discutir la relación entre la descripción del modelo en Modelica y el código de simulación generado por el entorno de modelado.
• Emplear el entorno de modelado para ejecutar experimentos de simulación sobre el modelo y analizar los resultados. Discutir el significado de la información proporcionada por el entorno de modelado durante la traducción, el depurado y la simulación del modelo.
• Discutir qué dificultades y errores pueden surgir durante la traducción y simulación del modelo, qué técnicas pueden aplicarse para su diagnosis y cómo puede abordarse la solución de dichos problemas.

La asignatura podrá cursarse completamente a distancia.

En el curso virtual de la asignatura está disponible la guía del curso completa.

En el curso virtual se indica cómo descargar el material docente.

El material docente, que se entregará en formato electrónico, consiste en el texto base, material de apoyo (una selección de textos y artículos) y el entorno de modelado (herramienta software) a emplear para la simulación de los modelos. Además, se pondrá a disposición del alumno material complementario, cuyo uso es opcional.

El alumno trabajará de manera autónoma con este material, pudiendo recurrir al Equipo Docente para resolver las dudas que pudieran plantearse. Asimismo, podrá comunicarse con otros alumnos a través de los foros del Curso Virtual.

El texto base ha sido elaborado específicamente para la enseñanza a distancia, de tal manera que va guiando al alumno en el estudio de la teoría y los casos prácticos, la realización de los ejercicios de autocomprobación, y en el empleo del material de apoyo (de estudio obligatorio) y complementario (de uso opcional).

En cada tema del texto base se detallan los objetivos docentes, se explican los contenidos y se ilustran mediante ejemplos, se plantean ejercicios de autocomprobación y se discute su solución, y se proponen actividades complementarias voluntarias para aquellos alumnos que deseen continuar profundizando en el tema.

Se recomienda ir trabajando los temas en el mismo orden en que aparecen en el texto base, ya que los conceptos expuestos en un tema frecuentemente están basados en los presentados en temas anteriores. Al final de cada tema del texto base se propone una serie de ejercicios de autocomprobación. Intente realizar por sí mismo los ejercicios de un tema antes de pasar al siguiente, comprobando sus soluciones con las proporcionadas en el texto base.

Al comienzo del cuatrimestre, a través del curso virtual, el equipo docente propondrá una planificación temporal orientativa para el estudio de la asignatura. El seguimiento de esta planificación por parte del alumno es opcional.

A modo de orientación, la distribución del esfuerzo del alumno en esta asignatura es la siguiente: estudio de contenidos teóricos (30%), realización de actividades prácticas (55%) y trabajo directamente evaluable (15%).

El trabajo directamente evaluable comprende la realización de: (1) los ejercicios de evaluación; (2) el trabajo práctico; y (3) la presentación y defensa del trabajo práctico. Véase el apartado “Sistema de evaluación”.

Si se ha matriculado también de la asignatura Modelado de Sistemas Dinámicos, complete primero el estudio de esa asignatura y a continuación estudie Simulación de Sistemas.

El texto base,

Alfonso Urquía y Carla Martín; “Modelado orientado a objetos y simulación de sistemas físicos”; Documento en formato pdf.

el material de apoyo (una selección de artículos y libros en formato electrónico) y el entorno de modelado estarán disponibles al comienzo del cuatrimestre, de manera que el alumno pueda descargarlos. Este material es suficiente para preparar la asignatura.

Se pondrá a disposición del alumno material complementario (recursos en formato electrónico) de uso opcional, para aquellos alumnos que voluntariamente deseen profundizar en alguno de los temas. En el texto base de la asignatura se proporcionarán orientaciones acerca del empleo del material complementario (las denominadas “actividades complementarias”).

Los recursos con los que cuenta el alumno son: (1) la guía del curso; (2) el texto base, el material de apoyo y el entorno de modelado, todos ellos de uso obligatorio; (3) el material complementario, de uso optativo; (4) la comunicación con el Equipo Docente; y (5) la comunicación con otros alumnos a través de los foros del Curso Virtual.

El texto base, el material de apoyo y el entorno de modelado son suficientes para alcanzar los objetivos docentes planteados en la asignatura. Por otra parte, las orientaciones dadas en el texto base acerca del uso del material complementario permiten profundizar, de manera guiada, en el conocimiento de la materia a aquellos alumnos que voluntariamente deseen hacerlo.