jueves, 29 de octubre de 2009

ANALISIS DE SISTEMAS


El Análisis de Sistemas trata básicamente de determinar los objetivos y límites del sistema objeto de análisis, caracterizar su estructura y funcionamiento, marcar las directrices que permitan alcanzar los objetivos propuestos y evaluar sus consecuencias. Dependiendo de los objetivos del análisis, podemos encontrarnos ante dos problemáticas distintas:

· Análisis de un sistema ya existente para comprender, mejorar, ajustar y/o predecir su comportamiento
· Análisis como paso previo al diseño de un nuevo sistema-producto
En cualquier caso, podemos agrupar más formalmente las tareas que constituyen el análisis en una serie de etapas que se suceden de forma iterativa hasta validar el proceso completo:
· ConceptualizaciónConsiste en obtener una visión de muy alto nivel del sistema, identificando sus elementos básicos y las relaciones de éstos entre sí y con el entorno.
· Análisis funcional Describe las acciones o transformaciones que tienen lugar en el sistema. Dichas acciones o transformaciones se especifican en forma de procesos que reciben unas entradas y producen unas salidas.
· Análisis de condiciones (o constricciones)Debe reflejar todas aquellas limitaciones impuestas al sistema que restringen el margen de las soluciones posibles. Estas se derivan a veces de los propios objetivos del sistema:
o Operativas, como son las restricciones físicas, ambientales, de mantenimiento, de personal, de seguridad, etc.
o De calidad, como fiabilidad, mantenibilidad, seguridad, convivencia, generalidad, etc.
Sin embargo, en otras ocasiones las constricciones vienen impuestas por limitaciones en los diferentes recursos utilizables:
o Económicos, reflejados en un presupuesto
o Temporales, que suponen unos plazos a cumplir
o Humanos
o Metodológicos, que conllevan la utilización de técnicas determinadas
o Materiales, como espacio, herramientas disponibles, etc.
· Construcción de modelos Una de las formas más habituales y convenientes de analizar un sistema consiste en construir un prototipo (un modelo en definitiva) del mismo.
· Validación del análisis
A fin de comprobar que el análisis efectuado es correcto y evitar, en su caso, la posible propagación de errores a la fase de diseño, es imprescindible proceder a la validación del mismo. Para ello hay que comprobar los extremos siguientes:
o El análisis debe ser consistente y completo
o Si el análisis se plantea como un paso previo para realizar un diseño, habrá que comprobar además que los objetivos propuestos son correctos y realizables
Una ventaja fundamental que presenta la construcción de prototipos desde el punto de vista de la validación radica en que estos modelos, una vez construidos, pueden ser evaluados directamente por los usuarios o expertos en el dominio del sistema para validar sobre ellos el análisis.

El análisis de sistemas es la
ciencia encargada del análisis de sistemas grandes y complejos y la interacción entre esos sistemas. Esta área se encuentra muy relacionada con la Investigación de operaciones. También se denomina análisis de sistemas a una de las etapas de construcción de un sistema informático, que consiste en relevar la información actual y proponer los rasgos generales de la solución futura.
Los sistemas en relación con el análisis de sistemas están relacionados con cualquier campo tales como: procesos industriales,
administración, toma de decisiones, procesos, protección al medio ambiente, etc. En 1953 los hermanos Howard T. Odum y Eugene Odum empezaron a aplicar una visión de sistemas a la ecología biológica, basándose en los trabajos de Raymond Lindeman (1942) y Arthur Tansley (1935).
Los analistas de sistemas utilizan la
metodología matemática para obtener los detalles de los sistemas a los cuales se encuentran analizando.
Ejemplo: Analiza el sistema medio ambiente


Proceso de Diseño en Ingeniería
El proceso de diseño es una guía general de los pasos que pueden seguirse para dar al Ingeniero cierto grado de dirección para la solución de problemas. Los diseñadores emplean un gran número de combinaciones de pasos y procedimientos de diseño, pero no se puede decir que haya una combinación óptima. El seguir las reglas estrictas del diseño no asegura el éxito del proyecto y aún puede inhibir al diseñador hasta el punto de restringir su libre imaginación. A pesar de esto, se cree que el proceso de diseño es un medio efectivo para proporcionar resultados organizados y útiles.

• El diseño de sistemas es la evaluación de las distintas soluciones alternativas y la especificación de una solución detallada a un problema de información

Las etapas del proceso de diseño son:
Identificación del problema.
Ideas preliminares.
Perfeccionamiento.
Análisis.
Decisión.
Realización.

IDENTIFICACION DEL PROBLEMA:

Es importante en cualquier actividad constructiva dar una definición clara de los objetivos para así tener una meta hacia la cual dirigir todos los esfuerzos. La identificación de la necesidad de un diseño se puede basar en datos de varios tipos: estadísticas, entrevistas, datos históricos, observaciones personales, datos experimentales o proyecciones de conceptos actuales.
Definir es establecer los límites; es delimitar el problema y el alcance de la solución que está buscándose. Es indicar lo que se quiere hacer y a dónde no se quiere llegar. Definir un problema es la parte más complicada en el proceso de diseño; una equivocación a esta altura representa un enorme error al final.
Esto se puede lograr de la siguiente manera:

Comprensión del problema: efectuar entrevistas, informes.
Recopilación de datos: realizar encuestas, efectuar mediciones.
Analizar los datos: comprobar hipótesis, establecer relaciones causa-efecto.
Formulación del problema: sintetizar de la mejor forma todo lo hallado.

IDEAS PRELIMINARES:
Una vez que se ha definido y establecido el problema en forma clara, es necesario recopilar ideas preliminares a partir de las cuales se pueden asimilar los conceptos del diseño. Esta es probablemente la parte más creativa en el proceso de diseño. Puesto que en la etapa de identificación del problema solamente se han establecido limitaciones generales, el diseñador puede dejar que su imaginación considere libremente cualquier idea que se le ocurra. Estas
Ideas no deben evaluarse en cuanto a factibilidad, puesto que se las trata con la esperanza de que una actitud positiva estimule otras ideas asociadas como una reacción en cadena. El medio más útil para el desarrollo de ideas preliminares es el dibujo a mano alzada.

PERFECCIONAMIENTO DEL PROBLEMA:

La etapa de perfeccionamiento es el primer paso en la evaluación de las ideas preliminares y se concentra bastante en el análisis de las limitaciones. Todos los esquemas, bosquejos y notas se revisan, combinan y perfeccionan con el fin de obtener varias soluciones razonables al problema. Deben tenerse en cuenta las limitaciones y restricciones impuestas sobre el diseño final. Los bosquejos son más útiles cuando se dibujan a escala, pues a partir de ellos se pueden determinar tamaños relativos y tolerancias y, mediante la aplicación de geometría
descriptiva y dibujos analíticos, se pueden encontrar longitudes, pesos, ángulos y formas.

Estas características físicas deben determinarse en las etapas preliminares del diseño, puesto que pueden afectar al diseño final.

ANALISIS:

El análisis es la parte del proceso de diseño que mejor se comprende en el sentido general. El análisis implica el repaso y evaluación de un diseño, en cuanto se refiere a factores humanos, apariencia comercial, resistencia, operación, cantidades físicas y economía dirigidos a satisfacer requisitos del diseño. Gran parte del entrenamiento formal del ingeniero se concentra es estas áreas de estudio.
A cada una de las soluciones generadas se le aplica diversos tamices para confirmar si cumplen las restricciones impuestas a la solución, así como otros criterios de solución.
Aquellas que no pasan estos controles son rechazadas y solamente se dejan las que de alguna manera podrían llegar a ser soluciones viables al problema planteado.

El análisis de sistema permite, a través de una serie predeterminada de pasos, definir las principales características que un sistema presenta o debe presentar. El análisis se elabora en dos etapas:

1. Recolección de datos.

Es imprescindible conocer, en principio, la estructura que presenta o presentará la organización y las características del entorno en el cual ésta desarrollará sus actividades. Esta fase conlleva una evaluación interna y externa, mediante el uso de distintos instrumentos de toma de datos.

2. Definición de los requerimientos de información (Laudon y Laudon,
op.cit.).
Los datos recogidos se analizan para definir quién precisa qué información, dónde, cuándo y cómo, en dónde obtenerla y de qué medios se dispone para organizarla. De esta forma se definen los requerimientos de información, un enunciado detallado de las necesidades de información que el sistema deberá satisfacer, y de los
recursos de los que dispone para lograrlo.

Con estos datos, se inicia el diseño del sistema, es decir, la elaboración del modelo y el establecimiento de los puntos que lo caracterizan. El proceso de diseño puede subdividirse en:

- Diseño lógico: despliega los componentes del sistema (entradas, procesos, salidas, archivos, recursos, aspectos físicos) y sus interrelaciones. Describe procedimientos y enumera controles (standards y medición con respecto a ellos).

- Diseño físico: proceso de traslado del modelo lógico abstracto al diseño técnico específico. Produce las especificaciones reales para los medios de entrada y salida, los procesos manuales, los controles específicos y las bases de datos.

Conociendo las características generales que, por definición, posee un sistema de información, y habiendo identificado las necesidades de información y las características del entorno, los usuarios y la propia biblioteca, es posible representar (merced a un diseño lógico) las principales operaciones y procesos
de la unidad. Una vez que los datos se han mostrado en un formato accesible siguiendo un orden lógico, constituyen un modelo del sistema.

El método más tradicional de representar paso a paso las operaciones que forman parte de un modelo es el diagrama de flujo. Sin embargo, existe un amplio número de técnicas alternativas de representación gráfica, entre las cuales se destacan los DFD (Data Flow Diagram o diagramas de flujo de datos), los diccionarios de datos, las tablas y árboles de decisión, los gráficos Nassi-Schneiderman, los diagramas Warnier-Orr y los diagramas de entidad relación.

El uso de una u otra técnica depende de los objetivos del gráfico: los diagramas de flujo, por ejemplo, son óptimos para ilustrar procedimientos, mientras que, por su lado, las tablas ilustran mucho mejor las políticas.

DECISION:
La decisión es la etapa del proceso de diseño en la cual el proyecto debe aceptarse o rechazarse, en todo o en parte. Es posible desarrollar, perfeccionar y analizar varias ideas y cada una puede ofrecer ventajas sobre las otras, pero ningún proyecto es ampliamente superior a los demás. La decisión acerca de cuál diseño será el óptimo para una necesidad específica debe determinarse mediante experiencia técnica e información real. Siempre existe el riesgo de error en cualquier decisión, pero un diseño bien elaborado estudia el problema a
tal profundidad que minimiza la posibilidad de pasar por alto una consideración importante, como ocurriría en una solución improvisada.

REALIZACION:

El último paso del diseñador consiste en preparar y supervisar los planos y especificaciones finales con los cuales se va a construir el diseño. En algunos casos, el diseñador también supervisa e inspecciona la realización de su diseño. Al presentar su diseño para realización, debe tener en cuenta los detalles de fabricación, métodos de ensamblaje, materiales utilizados y otras especificaciones. Durante esta etapa, el diseñador puede hacer modificaciones de poca importancia que mejoren el diseño; sin embargo, estos cambios deben ser insignificantes, a menos que aparezca un concepto enteramente nuevo. En este caso, el proceso de diseño debe retornar a sus etapas iníciales para que el nuevo concepto sea desarrollado, aprobado y presentado.





















TEORIA DEL CAOS

El "efecto mariposa" es un concepto que hace referencia a la noción de sensibilidad a las condiciones iniciales dentro del marco de la teoría del caos. La idea es que, dadas unas condiciones iniciales de un determinado sistema caótico, la más mínima variación en ellas puede provocar que el sistema evolucione en formas completamente diferentes. Sucediendo así que, una pequeña perturbación inicial, mediante un proceso de amplificación, podrá generar un efecto considerablemente grande.
Un ejemplo claro sobre el efecto mariposa es soltar una pelota justo sobre la arista del tejado de una casa varias veces; pequeñas desviaciones en la posición inicial pueden hacer que la pelota caiga por uno de los lados del tejado o por el otro, conduciendo a trayectorias de caída y posiciones de reposo final completamente diferentes. Cambios minúsculos que conducen a resultados totalmente divergentes.
Este concepto recibe su nombre de la explicación mediante el ejemplo de cuando una mariposa bate sus alas, en el lado opuesto del mundo se crea un tornado.

TGS

Teoría General de Sistemas (TGS)



La T.G.S. es un enfoque generalizado que busca establecer una síntesis del todo y también busca establecer un vocabulario común entre los especialistas. El objetivo de esta T.G.S. es llegar a un modelo de los sistemas, predecir el comportamiento bajo condiciones preestablecidas aprovechando el conocimiento de sistemas análogos.

Aplicaciones de la Teoría General de Sistemas
Teoría Cibernética
La Cibernética es el estudio de la comunicación y el control en el animal y la máquina.
Teoría de la Información
Es planteada por Shannon. Esta Teoría se encarga del estudio de la comunicación entre dos entidades. Entonces, enfoca el problema de la información desde el punto de vista de la transmisión de símbolos.

Teoría de los Juegos
Es planteada por Morgenstein y por Von Neuman. Esta Teoría se encarga de representar la realidad mediante modelos matemáticos que permitan estudiar el sistema sometiéndolo a condiciones preestablecidas.

Teoría de las Decisiones
Se analizan las posibles alternativas y se estudian sus consecuencias buscando optimizar el resultado. (técnico y estadístico)

Teoría de la Ingeniería de Sistemas
Esta ciencia se encarga del estudio de los sistemas en que participan hombres máquinas. (Es decir el desarrollo de un Sistema de Información Administrativo)

Teoría de la Investigación de Operaciones
Esta ciencia se encarga de las técnicas que permiten resolver problemas complejos en la administración y dirección de empresas.





SISTEMA


Sistema es un todo integrado, aunque compuesto de estructuras diversas, interactuantes y especializadas. Cualquier sistema tiene un número de objetivos, y los pesos asignados a cada uno de ellos puede variar ampliamente de un sistema a otro. Un sistema ejecuta una función imposible de realizar por una cualquiera de las partes individuales. La complejidad de la combinación está implícita".


MODELO


Un modelo es una simplificación que imita los fenómenos del mundo real, de modo que se puedan comprender las situaciones complejas y podamos hacer predicciones.


Tipos de modelos
Un modelo puede ser tan sencillo como una simple explicación con palabras de lo fundamental de una realidad. A este tipo se le suele llamar modelo verbal.
En otros modelos usamos diagramas en los que se dibujan de una forma simplificada los componentes del sistema señalando con flechas las acciones de unos sobre otros. Son modelos gráficos. Algunos pueden ser muy esquemáticos, pero cuando en cada flecha se indica el tipo de acción que tiene lugar y se señalan diferentes compartimentos y tipos de interacción, pueden llegar a ser muy complicados.



En los modelos numéricos se usan magnitudes y ecuaciones matemáticas para describir con exactitud los distintos componentes del sistema y las relaciones entre ellos.
El desarrollo de los ordenadores ha hecho posible manejar una gran cantidad de datos y por eso ahora se usan, cada vez más, modelos computacionales, en los que con programas de ordenador se imita el funcionamiento de sistemas complejos. Este tipo de modelos son los más perfeccionados y han permitido simular relativamente bien, procesos muy complicados como el funcionamiento de la atmósfera o las fluctuaciones de las poblaciones de peces, entre otros muchos. Gracias a ellos se han logrado grandes avances como, por ejemplo, predicciones fiables del clima.
Componentes de un modelo
Un ejemplo sencillo, como el de la figura, sirve para ver las distintas partes que suelen tener los modelos en ecología y las interacciones entre los componentes.

modelo grafico.