Modelos y Simulación · Tema 13

Estáticos y dinámicos

Fotos fijas frente a evolución en el tiempo: cuándo congela el reloj y cuándo lo pone en marcha.

01 · Punto de partida

Lo que el tiempo cambia

«¿Cuánto gana con demanda 50?» es una foto: el tiempo no aparece. «¿Cuándo se vacía el tanque?» es una película: sin tiempo no hay respuesta. Un modelo estático describe un instante o un balance; uno dinámico describe la evolución.

  • ¿La pregunta menciona un momento, un plazo o un «cuándo»?
  • ¿Importan los picos y valles intermedios o solo el final?
  • ¿El sistema tiene memoria de lo anterior?
  • ¿Alcanza un balance o hace falta la trayectoria?

02 · Definiciones

Foto y película

▣

Estático

Sin reloj: balances, fotos y equilibrios. Barato y directo.

▶

Dinámico

Con reloj: trayectorias, transitorios y picos. Muestra el camino, no solo el destino.

◍

Equilibrio

El punto donde la película se aquieta: entradas y salidas empatadas.

Cada pregunta pide su tipo.
PreguntaTipoEjemplo
¿Cuánto deja con demanda 50?Estáticoganancia(50, 100, 3) = 50
¿En qué paso se vacía?DinámicoHistoria hasta tocar 0
¿Cuál fue el pico de la cola?DinámicoMáximo sobre la trayectoria
¿Conviene A o B hoy?EstáticoComparar dos números

03 · Decisión

Cómo elegir sin dudar

  1. 1
    Buscá el tiempo en la pregunta.

    «Cuándo», «durante», «pico», «antes de»: piden película.

  2. 2
    Preguntá por el camino.

    Si dos caminos al mismo final deciden distinto (quiebre, espera), es dinámico.

  3. 3
    Empezá estático.

    El balance barato orienta; la película confirma y detalla.

Estático

El balance

Responde ya, con pocos datos. No ve picos, transitorios ni quiebres intermedios.

Dinámico

La trayectoria

Muestra cuándo y cómo: picos, vaciados, demoras. Cuesta pasos y escenarios.

04 · Puentes

Congelar y descongelar

Congelar un dinámico en t da una foto (el estado en ese instante). Pero repetir fotos no arma la película: sin transición no hay evolución. Y un estático repetido con entradas cambiantes ya es, de hecho, un dinámico disfrazado.

Foto
Estado en un instante: historia[t].
Trayectoria
Secuencia completa de estados en el tiempo.
Transitorio
Tramo donde la historia todavía recuerda el inicio.
Régimen
Tramo donde la historia se estabiliza o repite patrón.

05 · En Python

La foto y la película del mismo tanque

Python en tu navegador. La foto es un cálculo; la película, un bucle. Compará lo que ve cada una.

def foto(n0, balance, t):
    # Estático: nivel en el instante t, sin historia.
    return max(n0 + balance * t, 0)


def pelicula(n0, balance, pasos):
    # Dinámico: la trayectoria completa.
    n = n0
    historia = []
    for t in range(pasos):
        n = max(n + balance, 0)
        historia.append(n)
    return historia


print("foto t=6:", foto(10, 2, 6))
print("película:", pelicula(10, 2, 6))

Lo que la foto no ve

def pelicula_entradas(n0, entradas, salida):
    n = n0
    historia = []
    for e in entradas:
        n = max(n + e - salida, 0)
        historia.append(n)
    return historia


h = pelicula_entradas(10, [1, 1, 8, 1, 1, 1], 2)
print("historia:", h)
print("foto final:", h[-1], "pico:", max(h))

06 · Exploración

Laboratorio: la foto dentro de la película

La curva es la película del nivel; el punto es la foto en el instante que elijas. Movete el instante y compará foto, final y promedio.

EXPERIMENTO 13

Congelar la historia

12 pasos · foto en t

Los resultados numéricos aparecen debajo.
Foto en t16,00
Final (t=12)22,00
Promedio16,50
Pico22,00

La foto en t=6 vale 16; la película promedia 16,5 con pico 22.

La foto es un punto; la película, toda la curva. Ningún punto resume los picos ni el camino.

Preguntas para explorar

  1. Con balance 0, ¿foto, final y promedio coinciden? ¿Por qué?
  2. Con balance −2 e inicio 10, ¿en qué t la foto vale 0 por primera vez?
  3. ¿Qué métrica usarías para decidir una ampliación: foto, final, promedio o pico?
Ver respuestas sugeridas
  1. Sí: con balance 0 la historia es constante y foto, final y promedio coinciden.
  2. En t = 5: 10 − 2 × 5 = 0, el primer cero de la historia.
  3. El pico (dimensiona) o el final (cierra la cuenta); la foto sola nunca: es un solo instante.

07 · Comprensión

Confusiones frecuentes

«El promedio describe la película»

El promedio es una foto del conjunto: dos historias con igual media pueden tener picos y quiebres opuestos.

«Si el final da bien, el camino da igual»

El camino decide quiebres, esperas y costos intermedios. El final solo cuenta el destino.

«Dinámico es solo animar»

Dinámico es modelar el tiempo con transiciones y estados. Animar es mostrarlo lindo después.

«Estático es peor»

Estático es más barato y a veces suficiente. Lo malo es usarlo donde el tiempo decide.

08 · Práctica guiada

Ejercicios con Python

Ejercicio 1: foto contra película

Compará la foto en t = 6 con la película completa del mismo escenario.

def foto(n0, balance, t):
    return max(n0 + balance * t, 0)

def pelicula(n0, balance, pasos):
    n = n0
    h = []
    for t in range(pasos):
        n = max(n + balance, 0)
        h.append(n)
    return h


print(foto(10, 2, 6))
print(pelicula(10, 2, 6))
Ver solución razonada

La foto da 22 y la película [12, 14, 16, 18, 20, 22]: la foto es el último cuadro, la película cuenta cómo se llegó.

Ejercicio 2: el pico invisible

El final da 13 y parece tranquilo. ¿Hubo pico? Calculalo.

h = [11, 12, 18, 14, 12, 13]
print("final:", h[-1], "pico:", max(h), "promedio:", round(sum(h) / len(h), 2))
Ver solución

Final 13, pico 18, promedio 13.33: ni el final ni el promedio avisan del pico. Solo la película lo muestra.

Ejercicio 3: elegir el tipo

Clasificá cada pregunta en estática o dinámica: costo de hoy, día del vaciado, espera máxima del mes, stock actual.

Ver una posible respuesta
preguntas = {
    "costo de hoy": "estatica",
    "dia del vaciado": "dinamica",
    "espera maxima del mes": "dinamica",
    "stock actual": "estatica",
}
for p, t in preguntas.items():
    print(p, "->", t)

«Hoy» y «actual» congelan; «día» y «máxima del mes» recorren. El tiempo en la pregunta delata el tipo.

09 · Síntesis

Ideas para recordar

  • Estático responde cuánto; dinámico responde cuándo y cómo.
  • El tiempo en la pregunta delata el tipo de modelo.
  • La película muestra picos y quiebres que la foto esconde.
  • Congelar da fotos; repetir fotos no arma películas.
  • En Python: foto es cálculo, película es bucle con historia.

En el próximo tema cortaremos el tiempo en pasos o lo dejaremos fluir: modelos discretos y continuos.