OPTIMIZATION (SZ.1.2)

Tateo’s Interdisciplinary Lifelong Learning Project

T I L L L

LEARNING - SHARING - NETWORKING

Learning, knowledge sharing and Communities engagement about:

Artificial Intelligence, Extended / Augmented / Virtual / Mixed Reality (XR/AR/VR/MR), Automation, Electronics, Computer Science and Information Technology, Mobile Technologies, Problem Solving & Innovation, Readings, Social Media, Digital Modeling & Simulation, Computer Vision, Work and Soft Skills, Railway.

by Tateo Giovanni Battista

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LEARNING

SIMULATION

Simulation applied to optimization processes.

La Simulazione applicata ai processi di ottimizzazione.

Hashtag keywords: #simulation #CAE #modelling #virtualReality #operationalResearch #optimization #decisionMaking #DiscreteEvents #scheduling #TILLL #TateoBlog

Summary. The experimental methods based on Simulation allow to speed up the evolution and improvement process of the products, limiting the difficulties due to the complexity of the systems, and the risks due to possible design errors. To become or remain competitive in the modern market and keep up with the competition, the conventional methods that are typically used for product improvement are no longer enough. 

I metodi sperimentali basati sulla Simulazione permettono di velocizzare il processo di evoluzione e miglioramento dei prodotti, limitando le difficoltà dovute alla complessità dei sistemi,  ed i rischi dovuti ad eventuali errori di progettazione. Per diventare o rimanere competitivi nel mercato moderno e tenere il passo della concorrenza, non sono più sufficienti i metodi convenzionali che tipicamente sono utilizzati per il miglioramento dei prodotti

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§1. Products optimization.

L'ottimizzazione dei prodotti.

The optimization methods that have always been used to improve a product are based on the analytical analysis of a specific situation or on experience. Traditional analytical methods necessarily consist in the consideration of a limited and specific group of scenarios. Traditional methods based on practical experience consist in the observation of the real system in order to detect malfunctions, or only imperfections, and then in the application, on subsequent product realizations, of all those changes aimed at solving or mitigating the problems detected. 

I metodi di ottimizzazione che sono utilizzati da sempre per migliorare un prodotto sono basati sull’analisi analitica di una specifica situazione oppure sull’esperienza. I metodi tradizionali analitici consistono necessariamente nella considerazione di un limitato e specifico gruppo di scenari. I metodi tradizionali basati sull’esperienza pratica consistono nella osservazione del sistema reale al fine di rilevare malfunzionamenti, oppure soltanto delle imperfezioni, e quindi  nell'applicazione, sulle successive realizzazioni del prodotto, di tutte quelle modifiche atte a risolvere o attenuare i problemi rilevati. 

When the complexity of the system grows, the classical optimization methods may take too long, thus penalizing the positioning of the product in the market compared to competitors. In addition, sometimes the corrective actions may not have the expected effect, or even unexpectedly cause a deterioration in the quality of the product.

Quando la complessità del sistema cresce, i metodi classici di ottimizzazione potrebbero richiedere troppo tempo, penalizzando così il posizionamento del prodotto nel mercato rispetto ai concorrenti. Inoltre talvolta le azioni correttrici potrebbero non sortire l’effetto atteso, o addirittura provocare inaspettatamente un peggioramento della qualità del prodotto.

We are talking about: #simulation #optimization #complexity #TateoBlog #TILLL

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updated May 28, 2022 

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§2. The contribution of Simulation in solving complex problems.

L'apporto della Simulazione nella risoluzione dei problemi complessi.

When the complexity of the problems grows, the support of Simulation with the Optimization process exceeds the capabilities of classical methods based on analysis or experience, and allows you to quickly obtain effective solutions, even for important problems that otherwise would not be solvable.

Quando la complessità dei problemi cresce, l’affiancamento della Simulazione al processo di Ottimizzazione supera le capacità dei metodi classici basati sulla analisi oppure sull’esperienza, e permette di ottenere rapidamente delle soluzioni efficaci, anche per importanti problemi che diversamente sarebbero non risolvibili. 

Furthermore, the contribution of Simulation, by offering a preview of the real solution, allows a better interpretation and evaluation of the benefits of each solution hypothesis. Simulation offers an excellent study and experimentation tool that allows you to verify the effectiveness of any solution, the result of any operational scenario. The only limit is our imagination and our desire to explore new solutions and new scenarios.

L’apporto della Simulazione, inoltre, offrendo una anteprima della soluzione reale, permette una migliore interpretazione e valutazione dei benefici di ogni ipotesi di soluzione. La Simulazione offre un ottimo strumento di studio e sperimentazione che permette di verificare l'efficacia di una qualsiasi soluzione, frutto di un qualsiasi scenario operativo. L’unico limite è rappresentato dalla nostra fantasia e dalla nostra voglia di esplorare nuove soluzioni e nuovi scenari.  

Generally, in a typical simulation & optimization problem the simulated system is defined up to a series of parameters that characterize the particular solution. The optimization process in the design phase consists in choosing the best set of parameters which, in the face of a probability distribution of the inputs, allows to maximize some system performances.

Generalmente, in un tipico problema di simulazione & ottimizzazione il sistema simulato viene definito a meno di una serie di parametri che ne caratterizzano la particolare soluzione. Il processo di ottimizzazione in fase progettuale consiste nella scelta del set migliore dei parametri che a fronte di una distribuzione di probabilità degli ingressi, permette di massimizzare alcune performance del sistema. 

We are talking about: #simulation #optimization #complexity #experimentation #performances

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updated August 2, 2022 

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§3. Some optimization applications.

Alcune applicazioni di ottimizzazione.

Let's analyze some practical applications made possible by the use of Simulation in Optimization processes.

Analizziamo alcune applicazioni pratiche rese possibili dall’impiego della Simulazione nei processi di Ottimizzazione. 

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§3.1. Business Simulation.

Simulazione aziendale.

Evaluation of the effects caused by changes in market conditions induced by our or our competitors' strategic choices. Such a study could reassure about the favorable effects obtainable from an action, such as lowering prices.

Valutazione degli effetti provocati dai cambiamenti delle condizioni di mercato indotte da scelte strategiche nostre oppure dei nostri concorrenti. Uno studio del genere potrebbe rassicurare sugli effetti favorevoli ottenibili da una una azione, come per esempio l’abbassamento dei prezzi.

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§3.2. Simulation of project planning.

Simulation of project planning.

Evaluation of the evolution of a project, for example the duration, with reference to some actions, such as the choice of a new supplier, or events that can significantly affect the completion and duration of the various activities.

Valutazione dell’evoluzione di un progetto, per esempio la durata, in riferimento ad alcune azioni, come per esempio la scelta di un nuovo fornitore, o eventi che possono condizionare in modo significativo il completamento e la durata delle varie attività.

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§3.3 Scheduling of production activities and Discrete Event Simulation.

Scheduling delle attività di produzione e Simulazione ad Eventi Discreti.

The nature of modern production systems have assumed such a complexity as to make the definition of a scheduling of production activities truly challenging, such as to obtain at the same time the satisfaction of production requirements and an effective use of resources. Production realities are generally modeled through a set of resources designed to perform activities and through a flow of entities (products) which through the action of the various resources undergo the transformation from raw materials into manufactured goods. The most used tool to model, test and compare the behavior of production systems following different scheduling hypotheses is that of Discrete Event Simulation.

La natura dei sistemi di produzione moderni hanno assunto una complessità tale da rendere veramente sfidante la definizione di una schedulazione delle attività di produzione, tale da ottenere contemporaneamente il soddisfacimento dei requisiti di produzione ed un utilizzo efficace delle risorse. Le realtà di produzione generalmente sono modellate attraverso un insieme di risorse atte ad eseguire delle attività e attraverso un flusso di entità (prodotti) che attraverso l’azione delle varie risorse subiscono la trasformazione da materie prime in manufatti. Lo strumento più utilizzato per modellare e testare e confrontare il comportamento di sistemi di produzione a seguito di diverse ipotesi di scheduling è quello della Simulazione ad Eventi Discreti.

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updated August 2, 2022 

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§7. References to useful sources for further information.

Riferimenti a fonti utili per approfondimenti.

Listed below are some references to sources (websites, videos and book) that I have consulted during the writing of this article, and that you could also use to learn more about the topics covered in this article. 

Di seguito sono elencati alcuni riferimenti a fonti (siti web, video e libri) che ho consultato durante la stesura di questo articolo e che potresti utilizzare anche tu per approfondire gli argomenti trattati in questo articolo.

1. Flexcon, Simulation systems
Flexcon, Sistemi di simulazione.
Link: http://www.flexcon.it/?lang=it/

2. Notes on the Modeling and Simulation course, held by Prof. Balestrino and Engineer Caiti in the A.Y. 1996/97, by the student Francesco Papariello, University of Pisa.

Appunti sul corso di Modellistica e Simulazione, tenuto dal Prof. Balestrino e dall’Ing.Caiti nell’A.A. 1996/97, a cura dello studente Francesco Papariello, Università di Pisa.
Link: http://www.dsea.unipi.it/Members/balestrinow/CP/file/CAITI.pdf

3. Simulation and optimization for a storage model in a dam, First level graduation report, Politecnico di Milano.

Simulazione e ottimizzazione per un modello di stoccaggio in una diga, Elaborato di Laurea di primo livello, Politecnico di Milano.
Link: http://www1.mate.polimi.it/biblioteca/add/tesi/tsi2.pdf

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§5. More generally about Simulation and Modeling.

Più in generale a proposito della Simulazione e della Simulazione.

Optimization is only one of the applications of digital modeling and simulation of systems.

If you want to explore these topics from a broader and more general point of view, then let me suggest reading the following article that I have dedicated specifically to this topic, and which is the parent article of the "Simulation" section of TILLL.

L'ottimizzazione è soltanto una delle applicazioni della modellazione digitale e simulazione dei sistemi.

Se vuoi approfondire questi argomenti da un punto di vista più ampio e generale, allora permettimi di suggeriti la lettura del seguente articolo che ho dedicato appositamente a questo argomento, e che è l'articolo capostipite della sezione "Simulation" di TILLL.

The applications of the Simulation.

Le applicazioni della Simulazione.

>>> SZ.1 <<<

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§6. Stay up to date.

Rimani aggiornato.

If you are interested in the topics covered in the current article and want to be informed about my most recent updates dealing with them, then I invite you to register on the following Facebook page and Pinterest dashboard which I dedicated specifically for sharing the most recent changes made to the corresponding thematic area of TILLL~Learning (>).

Se sei interessato agli argomenti trattati nell'articolo corrente e vuoi essere informato sui miei aggiornamenti più recenti che trattano di essi, allora ti invito a registrarti sulla seguente pagina Facebook e bacheca Pinterest che ho dedicato appositamente per la condivisione delle modifiche più recenti apportate all'area tematica corrispondente di TILLL~Learning (>).

"Simulation by TILLL" on Facebook (>)

"Simulation by TILLL" on Pinterest (>)

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updated June 19, 2022

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§7. Let's keep in touch.

Teniamoci in contatto.

I hope you enjoyed this article, belonging to the Learning (>) section of the Tateo's Interdisciplinary Lifelong Learning (TILLL) project (>), and that the notes and observations I gathered within it meets your interests. If you want stay tuned with the TILLL project evolution, then I invite you to follow the next upgrades that are published on the TILLL's Blog and on the social media pages dedicated to the TILLL community.

Spero che questo articolo, appartenente alla sezione Learning (>) del progetto Tateo's Interdisciplinary Lifelong Learning (TILLL) (>), ti sia piaciuto e che le note e le osservazioni che ho raccolto al suo interno soddisfino i tuoi interessi.  Se vuoi rimanere aggiornato sull'evoluzione del progetto TILLL, allora ti invito a seguire i prossimi aggiornamenti che vengono pubblicati sul Blog di TILLL e sulle pagine social dedicate alla community TILLL.

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§8. Something about me, the founder and author of Tateo~Blog Project.

Qualcosa su di me, il fondatore e sull'autore del progetto Tateo~Blog.

First of all, thank you for visiting one of the pages of my project for Interdisciplinary Continuous Learning (TILLL which stands for Tateo's Interdisciplinary LifeLong Learning), of which I am the founder and author.

My name is Giovanni Battista Tateo (shortly Bat).

Innanzitutto ti ringrazio per aver visitato una delle pagine del mio progetto per l'Apprendimento Continuo Interdisciplinare (TILLL che sta per Tateo's Interdisciplinary LifeLong Learning), di cui io sono lil fondatore e l'autore.

Mi chiamo Giovanni Battista Tateo (brevemente Bat).

The Tateo~Blog (link) is an integral part of the project constitutes the means of sharing all updates. 

I was initially an Information Technology expert, and later I became an electronic engineer, specializing in industrial Automation. I'm passionate about Artificial intelligence, Virtual Reality, Simulation, and I'm an expert in Artificial Vision applied to industrial Automation. Currently, and starting four years ago, I am employed as a Proposal Engineer at Mer Mec S.p.A. (:::) company. Previously, starting in 2004, I was employed, always at the same company, as a Designer of Artificial Vision Systems and Image Processing Algorithms, applied in particular to Railway Diagnostics. I am a supporter and promoter of Lifelong Learning, Social Networking and Knowledge Sharing by means of the web. If you want more details about me, visit the About Me (:::) page.

Il blog Tateo~Blog (link) è parte integrante del progetto costituisce il mezzo di condivisione di tutti gli aggiornamenti. 

Sono stato in principio un esperto di Informatica, e in seguito sono diventato un Ingegnere Elettronico, specializzato in Automazione Industriale. Sono un appassionato di Intelligenza Artificiale, Realtà Virtuale, Simulazione, e sono un esperto di Visione Artificiale applicata all'Automazione Industriale. Attualmente, ed a partire dall'anno 2016, sono impiegato come Proposal Engineer presso la società Mer Mec S.p.A. (:::). Precedentemente, a partire dal 2004, sono stato impiegato, sempre presso la stessa società, come Progettista di Sistemi di Visione Artificiale e di Algoritmi di Elaborazione delle Immagini, applicati in particolare alla Diagnostica Ferroviaria. Sono un sostenitore e promotore dell'apprendimento permanente, dei social network e della condivisione delle conoscenze tramite il web. Se vuoi ulteriori dettagli su di me, visita la pagine About Me (:::).

  Contact me. Following you can find my personal references that you can use if you want to contact me directly, and the links to my social accounts that you can use to follow me or to keep in touch with me by means of social media networks.

  Contattami. Per chi scrive non c’è soddisfazione maggiore di quella che si prova sapendo di essere stato letto e di aver ispirato e fornito esperienze e pratiche utili. Per cui, chiunque contattarmi utilizzando uno dei riferimenti seguenti. Sarò felice di poterti leggere e di confrontarmi con te, di poter leggere le tue critiche, i tuoi suggerimenti, le tue riflessioni e, spreto anche i tuoi complimenti.

Giovanni Battista Tateo (aka Bat)

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Originally published May 3, 2017,

updated August 2, 2022 

into the Learning section of

TILLL

the Lifelong and Interdisciplinary Learning project of Giovanni Battista Tateo