3.2 La elaboración de modelos, prototipos y simulación de productos técnicos de la informática


MODELO

Arquetipo digno de ser imitado que se toma como pauta a seguir. Representación a escala reducida de alguna cosa. Como un ente que representa de forma precisa algo que será realizado o que ya existe.


PROTOTIPO

La palabra prototipo tiene varios tipos de definiciones:

*      Un Prototipo es un ejemplar o primer molde en que se fabrica una figura u otra cosa,

*      Un prototipo perfecto y modelo de una virtud, vicio o cualidad.

*      Un prototipo también se puede referir a cualquier tipo de máquina en pruebas, o un objeto diseñado para una demostración de cualquier tipo.

*      Un prototipo o prototipado puede ser un modelo del ciclo de vida del software, tal como el desarrollo en espiral o el desarrollo en cascada.

*      Un prototipo de belleza es aquel modelo que en función de la historia ha ido variando sobre como ha debido de ser el cuerpo de las personas, tanto en su forma como en su vestimenta.

Éstos permiten testar el objeto antes de que entre en producción, detectar errores, deficiencias, etcétera. Cuando el prototipo está suficientemente perfeccionado en todos los sentidos requeridos y alcanza las metas para las que fue pensado, el objeto puede empezar a producirse.


SIMULACIÓN DE PRODUCTOS

La simulación es la representación de un proceso o fenómeno mediante otro mas simple, que permite analizar sus características; Pero la simulación no es solo eso también es algo muy cotidiano, hoy en día, puede ser desde la simulación de un examen, que le hace la maestra a su alumno para un examen del ministerio, la producción de textiles, alimentos, juguetes, construcción de infraestructuras por medio de maquetas, hasta el entrenamiento virtual de los pilotos de combate.

Las aplicaciones recreativas, hoy muy extendidas y mejoradas principalmente por los adelantos en este campo, están especialmente diseñadas para crear un pasatiempo que logre sacar de la rutina al ser humano, y que el mejor de los casos de otro modo seria impracticable debido a su costo. Estas consisten en crear ambientes y decorados artificiales con sonido en algunos casos, que logran una perfecta simulación de cualquier tipo de contenido, creando el pasatiempo perfecto

Uno de los principales proyectos futuristas de la simulación aunque muy costoso, es en el campo de las minosvalias físicas, ya que su diseño tendría que incluir, sobre todo en el campo de los invidentes, unos censores especiales, que adaptados, conseguirían una visión simulada del terreno permitiendo dotar de visión (en este caso) a esas personas, incluso en algunos casos, dotar de facultades superiores a las humanas médiate esta realidad simulada real al mismo tiempo.

Otro factor que ayudaría a estas personas minusválidas el entrenamiento de médicos, en el cual se utiliza una estación que recibe datos de las herramientas que maneja el medico, iguales a las que utilizara el medico en una operación real, para procesarlos y generar una imagen foto realista en un monitor de forma que nada lo distinga de una operación real. Este sistema tiene, un gran interés ya que es mas barato formar futuros especialistas de esta manera que con operaciones reales , además de permitir que muchas mas personas aprendan o mejoren sus habilidades ya que solamente es cuestión de adquirir mas maquinas que puedan funcionar con turnos mucho mas flexibles que las operaciones reales.

Uno de los proyectos más interesantes de la simulación virtual de sistemas esta relacionado con la composición musical, que además es una afición particular de las personas en nuestros días. Mediante un banco de datos, se ejerce el control de un o varios teclados al mismo tiempo, este control se integra con un programa de creacin musical que automatiza la generación de acordes, pero con una gran ventaja, ya que el control se realiza de una forma mucho más intuitiva, puesto que los sonidos van variando a medida que se va moviendo el guante en el espacio. Aquí es donde radica una de las ventajas de la realidad virtual, esto es, la posibilidad de suavizar el interfaz entre el usuario y la aplicación, un sintetizador en este caso, para que pueda extraer el mayor potencial sin que la forma de manejarlo sea un obstáculo.

Las grandes del mercado han obligado en los últimos años a implantar en las empresas todas aquellas tecnologías que puedan a hacer realidad los tres grandes objetivos del diseño moderno:

  • Diseñar para conseguir para una fabricación a un costo competitivo.
  • Diseñar en orden la utilización real en servicio.
  • Diseñar bien al primer intento.

En este sentido la introducción del C.A.D. (computer aided Design) esta ya representando un grave avance en la etapa del diseño conceptual de nuevos productos. Por contra, el C.A.E. se encuentra en ana etapa de mucho mas primaria. sin embargo la verdadera reducción del bucle diseño-desarrollo se produce cuando ambas técnicas actúan conjuntamente. La primera para definir el producto y la segunda para simular su comportamiento en las condiciones de servicio, Solo la conjunción de ambas técnicas hacen posible que hacen alcanzar los tres objetivos antes mencionados.

La gran evolución de los métodos informáticos tanto en su aspecto de hardware como software, ha permitido afrontar la resolución de complejos físicos matemáticos cuya resolución analítica resultaría prácticamente imposible. De hecho muchos de dichos problemas hace ya años que están planteados, solo falta un medio adecuado para la obtención de resultados prácticos. Así pues la simulación intenta reproducir la realidad a partir de resolución numérica mediante ordenador, de las ecuaciones matemáticas que describen dicha realidad. Por lo tanto hay que asumir que la simulación es tan exactas como sea las ecuaciones de partida y la capacidad de los ordenadores para resolverlas, lo cual fija limites a su utilización.

Mediante la simulación numérica es posible generar sólidos de aspectos casi real, comprobar su comportamiento bajo diversas condiciones de trabajo, estudiar el movimiento conjunto de grupos de sólidos , etc. Esto permite un conocimiento mucho mas profundo de un producto antes de que exista físicamente, siendo posible detectar muchos de los problemas que de otro modo se hubieran detectado en el servicio real.

El método de los elementos finitos es una de las mas importantes técnicas de simulación y seguramente la mas utilizada en las aplicaciones industriales. Aunque su utilización es extensible a multitud de problemas de física, a continuación expongo algunas aplicaciones del campo mecánico.Éstos permiten testar el objeto antes de que entre en producción, detectar errores, deficiencias, etcétera. Cuando el prototipo está suficientemente perfeccionado en todos los sentidos requeridos y alcanza las metas para las que fue pensado, el objeto puede empezar a producirse.



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