Introducción al paquete SimPy

Simulación de eventos discretos en Python

Dr Diogo Costa

Adjunct Professor, University of Saskatchewan, Canada & CEO of ImpactBLUE-Scientific

¿Qué es SimPy?

Marco de simulación de eventos discretos basado en Python estándar
Usa funciones generadoras para definir procesos y eventos (visto en el curso previo de Toolbox)
Escalable:
- Los modelos pueden tener varias generadoras
- Cada generadora puede incluir varios procesos
- Los procesos pueden ejecutarse en secuencia o en paralelo

Funciones normales vs. funciones generadoras

Función normal

def mygenerator():
    return 10

return devuelve un valor y termina la ejecución de la función

Ejecutar la función:

Función generadora

def mygenerator():
    yield 20
    yield 12

yield devuelve un valor y pausa la ejecución manteniendo los estados internos.

Ejecutar la generadora:

20
12

Resumen de métodos clave de SimPy

1) Crear un entorno de SimPy

env = simpy.Environment()

2) Añadir una función generadora a un entorno SimPy

env.process()

3) Ejecutar el modelo

env.run()

4) Dejar pasar el tiempo en una simulación

env.timeout()

5) Obtener el tiempo actual de simulación

env.now

Semáforos: crear un modelo en SimPy

1) Importar el paquete SimPy

import simpy

2) Crear una función generadora con procesos

def traffic_light(env, name, timestep):
     while True:
        yield env.timeout(timestep)
        print(f"Time {env.now:02d} sec | Traffic light at {name} | Red light!")
        yield env.timeout(timestep)
        print(f"Time {env.now:02d} sec | Traffic light at {name} | Yellow Light!")
        yield env.timeout(timestep)
        print(f"Time {env.now:02d} sec | Traffic light at {name} | Green Light!")

Semáforos: crear un modelo en SimPy

3) Crear un entorno de SimPy

env = simpy.Environment()

4) Añadir la generadora al entorno SimPy

env.process(traffic_light(env, "Leslie St.", 15))
env.process(traffic_light(env, "Arlington Av.", 30))

5) Ejecutar el modelo

env.run(until=90)

Semáforos: resultados del modelo

Salida del modelo en consola:

Time 15 sec  |  Traffic light at Leslie St.     |  Red light!
Time 30 sec  |  Traffic light at Arlington Av.  |  Red light!
Time 30 sec  |  Traffic light at Leslie St.     |  Yellow Light!
Time 45 sec  |  Traffic light at Leslie St.     |  Green Light!
Time 60 sec  |  Traffic light at Arlington Av.  |  Yellow Light!
Time 60 sec  |  Traffic light at Leslie St.     |  Red light!
Time 75 sec  |  Traffic light at Leslie St.     |  Yellow Light!

¡Vamos a practicar!

Simulación de eventos discretos en Python