Il corso è un corso introduttivo alle tecniche computazionali e matematiche per modellare, simulare e analizzare le prestazioni di vari sistemi usando la simulazione. Per la maggior parte del corso, i modelli di sistema studiati sono: stocastico (almeno alcune delle variabili di stato del sistema sono casuali); dinamico (l'evoluzione temporale delle variabili di stato del sistema è importante); e ad eventi discreti (i cambiamenti significativi nelle variabili di stato del sistema sono associati ad eventi che si verificano solo in istanze di tempo discrete). Il corso rappresenta quindi un'introduzione a ciò che è comunemente noto come simulazione ad eventi discreti (DES), che è un argomento multidisciplinare studiato e applicato in diversi contesti industriali e scientifici. Poiché la simulazione è una forma di costruzione di modelli e risoluzione di problemi assistita da calcolatore, gli strumenti software verranno utilizzati per comprendere meglio come funzionano i sistemi e come rispondono ai cambiamenti.

Lo studente deve essere in grado di creare un modello di simulazione di un sistema reale, raccogliere i dati per la sperimentazione e analizzarne i risultati in modo critico. Tutto ciò comporta l'acquisizione degli argomenti trattati in modo non nozionistico ma critico, ed una estrema familiarità con le basi teoriche della simulazione.

Si assume che lo studente abbia conoscenze teoriche di probabilità e statistica (comunque richiamate nell'insegnamento), conoscenza della lingua inglese e conoscenze base di informatica. Ulteriori requisiti essenziali sono adeguate capacità logiche di strutturazione di problemi ed estrema concretezza e interesse per i problemi pratici.

Il ruolo della simulazione nel progetto e nella reingegnerizzazione di sistemi complessi. Principi base della simulazione a eventi discreti.• Caratterizzazione dei dati di input e generazione di variabili casuali con distribuzione data. • Rappresentazione di processi aziendali; il flusso e la sincronizzazione delle entità; esempi introduttivi. • Analisi dell’output. • Modelli di sistemi di produzione. • Modelli di catene di fornitura (supply chain). • Modelli di sistemi di trasporto. • Il processo della simulazione in azienda; verifica e validazione dei modelli. • Integrazione tra simulazione e ottimizzazione.

L'insegnamento alterna lezioni teoriche in aula e lezioni pratiche in laboratorio informatico. Potranno essere proposti lavori di gruppo su progetti reali o realistici per meglio acquisire le competenze teoriche e pratiche relative allo sviluppo di un progetto di simulazione. In caso di didattica da remoto, le lezioni pratiche saranno comunque svolte con lo stesso software, ma nella versione studenti, in modo che gli studenti le possano svolgere utilizzando i loro propri strumenti informatici. Inoltre, in caso di didattica da remoto, i lavori di gruppo, il cui svolgimento richiede l’utilizzo delle versione professionale del software (e non la versione studenti), saranno sospesi.

Law A., "Simulation Modelingand Analysis", McGraw Hill, 4thedition, 2006. Altiok T., Melamed B., “Simulation Modeling and Analysis with ARENA”, Academic Press, 2007. Materiale su portale della didattica (slide e articoli)

Modalità di esame: Prova orale obbligatoria;

L’esame è volto a testare la conoscenza dei vari aspetti teorici/pratici, necessari per impostare e supportare uno studio tramite simulazione in tutte le sue parti, dall'analisi concettuale del problema, allo sviluppo del software, all'analisi dei dati in input, alla progettazione della sperimentazione e all'analisi dei risultati. Esso si compone di una parte orale della durata di circa 20 minuti per studente, i cui obiettivi sono quelli appena sopra riportati, ed una parte pratica, anch’essa della durata di circa 20 minuti a studente, volta ad accertare l’adeguata conoscenza del software di simulazione presentato ed utilizzato durante l'insegnamento. Nela parte orale vengono proposte domande teoriche a risposta aperta, dimostrazioni matematiche ed esercizi numerici. Domande teoriche ed esercizi numerici possono essere anche integrati in un singolo quesito. Durante l’esame orale non è possibile consultare alcun supporto (formulario, dispense, testi, etc.). La valutazione massima raggiungibile è pari a 30 ed è determinata come media del voto relativo alla parte orale e del voto relativo alla parte pratica.

Modalità di esame: Prova orale obbligatoria; Elaborato progettuale in gruppo;

L’esame è volto a testare la conoscenza dei vari aspetti teorici/pratici, necessari per impostare e supportare uno studio tramite simulazione in tutte le sue parti, dall'analisi concettuale del problema, allo sviluppo del software, all'analisi dei dati in input, alla progettazione della sperimentazione e all'analisi dei risultati. Esso si compone di una parte orale della durata di circa 20 minuti per studente, i cui obiettivi sono quelli appena sopra riportati, ed una parte pratica, anch’essa della durata di circa 20 minuti a studente, volta ad accertare l’adeguata conoscenza del software di simulazione presentato ed utilizzato durante l'insegnamento. Nela parte orale vengono proposte domande teoriche a risposta aperta, dimostrazioni matematiche ed esercizi numerici. Domande teoriche ed esercizi numerici possono essere anche integrati in un singolo quesito. Durante l’esame orale non è possibile consultare alcun supporto (formulario, dispense, testi, etc.). La valutazione massima raggiungibile è pari a 30 ed è determinata come media del voto relativo alla parte orale e del voto relativo alla parte pratica. Nel caso in cui sia stato possibile lo svolgimento del progetto di simulazione relativo al lavoro di gruppo, la parte pratica sarà sostituita dalla valutazione del progetto stesso. Nello specifico, il progetto, da svolgersi durante il semestre di svolgimento dell'insegnamento, dovrà essere composto dal software sviluppato e da un elaborato che descriva tutte le fasi dello studio, dall’analisi del problema alla raccomandazione finale. Il software dovrà essere consegnato prima del primo appello della sessione estiva, in date concordate con gli studenti. La fase di consegna del software consisterà in una discussione critica del medesimo da parte degli studenti, che ne dovranno illustrare il funzionamento pratico. Tale discussione avrà la durata indicativa di 30 minuti per gruppo e tutto il gruppo che ha sviluppato il progetto dovrà essere presente. L'elaborato contente la descrizione del progetto in tutte le sue fasi dovrà essere consegnato prima dell'appello in cui si intende sostenere l'esame, per gli appelli della sessione estiva, ed entro la fine di luglio per gli appelli della sessione autunnale e invernale. La valutazione massima raggiungibile per il progetto è pari a 30. Il voto finale è pari alla media della valutazione dell’esame orale e della valutazione del progetto. Gli studenti in presenza svolgeranno esame orale e discussione del progetto in aula, mentre gli studenti da remoto svolgeranno esame orale e discussione del progetto tramite piattaforma online (Virtual Classroom, Skype or Zoom).