Ecolego es una herramienta de software de simulación que se utiliza para crear modelos dinámicos y realizar simulaciones deterministas y probabilísticas . También se utiliza para realizar evaluaciones de riesgos de sistemas dinámicos complejos que evolucionan con el tiempo.
Ecolego se puede aplicar en una variedad de áreas, pero se utiliza principalmente para la evaluación de riesgos en radioecología , [1] física ambiental y modelado PBPK . [2] Para facilitar el uso de Ecolego en el campo de la radiología , se han desarrollado bases de datos especializadas y otros complementos. Por ejemplo, todos los radionucleidos y sus productos de desintegración se han integrado en el software.
Ecolego fue cofundada por la Autoridad Sueca de Seguridad Radiológica (SSM) [3] [4] [5] , la autoridad en Suecia responsable de la regulación de la gestión y eliminación de residuos radiactivos, y NRPA [6] , la Autoridad Noruega de Protección Radiológica.
El software se desarrolló inicialmente como una interfaz de usuario complementaria para crear modelos compartimentados en Simulink . Simulink tenía solucionadores muy potentes y rápidos para ecuaciones diferenciales ordinarias, pero carecía de soporte para ejecutar simulaciones probabilísticas y manejar valores de parámetros. Además, Simulink es muy detallado (cada ecuación se modela mediante bloques de operadores gráficos), lo que hace que el modelado requiera mucho tiempo y sea propenso a errores. Al confiar en Simulink para las simulaciones, se pudo prestar toda la atención al desarrollo de una interfaz de usuario avanzada.
A medida que se añadían más funciones a Ecolego, aumentaba la necesidad de contar con un motor de simulación integrado. Con el lanzamiento de Ecolego 4 en 2008, se incorporó un conjunto de solucionadores de última generación y, de esta manera, se eliminó la dependencia de Simulink.
En la actualidad, SSM utiliza Ecolego para la revisión de la solicitud de licencia de SKB [7] (la Compañía Sueca de Gestión de Residuos Nucleares) para la ubicación y construcción de un depósito para la disposición final de combustible nuclear gastado en Suecia.
Diciembre de 2003: se lanzó la primera versión, Ecolego 1.0. En esta primera versión, el software dependía de Matlab / Simulink para realizar simulaciones.
Febrero de 2006: se lanzó Ecolego 2.1. La interfaz de usuario de Ecolego se rediseñó por completo y ahora utiliza un administrador de ventanas en mosaico para mejorar la transparencia del modelo .
2007: Se lanzó Ecolego 3. Ecolego ahora incluía un motor de cálculo integrado básico, lo que reducía la dependencia de Matlab/Simulink. Se mejoró considerablemente la compatibilidad con el análisis probabilístico. Se agregó una base de datos integrada para valores de parámetros y propiedades de radionúclidos. Compatibilidad con contenedores jerárquicos.
2008: Se lanzó Ecolego 4. Ecolego 4 ahora incorporaba solucionadores de última generación para ecuaciones diferenciales ordinarias, lo que hacía que Matlab/Simulink fuera redundante. La interfaz de usuario se mejoró con muchas ventanas nuevas para navegación, generación de informes y presentación de resultados de simulación. Se agregó la funcionalidad de copiar y pegar.
Otoño de 2009: se lanzó la versión actual de Ecolego, Ecolego 5. Ecolego 5 agregó muchas características, como verificación de unidades, compatibilidad con subversiones y una biblioteca de componentes de modelos. Se amplió el análisis de sensibilidad y se creó una caja de herramientas para análisis de sensibilidad avanzados (consulte EIKOS).
La idea inicial de Ecolego era facilitar la creación de modelos grandes y complejos y poder resolver problemas numéricos difíciles. Con el objetivo de hacer que los modelos complicados con muchas interconexiones sean más fáciles de visualizar, los modelos de Ecolego se representan con la ayuda de matrices de interacción en lugar de los diagramas de flujo tradicionales. Combinadas con contenedores jerárquicos (subsistemas), la matriz de interacción facilita enormemente la construcción y documentación de modelos grandes y complejos. A los objetos se les pueden asignar comentarios, imágenes, unidades e hipervínculos a otros documentos u objetos de Ecolego. Ecolego también puede crear informes que contienen todo, desde matrices de interacción hasta valores de parámetros, ecuaciones, cadenas de desintegración, gráficos y tablas. El informe se puede guardar en muchos formatos diferentes, incluidos PDF y HTML.
Para aumentar la flexibilidad para el usuario, Ecolego no tiene restricciones en el orden de creación; por ejemplo, se puede utilizar un parámetro en ecuaciones antes de definirlo. Un motor de validación en tiempo real informa al usuario de los problemas, como objetos aún no definidos, objetos que carecen de valores o que tienen ecuaciones no válidas.
Se pueden crear módulos definiendo entradas y salidas para los subsistemas. Al agregar módulos a la biblioteca integrada, un usuario puede crear una paleta de bloques de construcción validados que se pueden combinar para formar nuevos modelos. La biblioteca se puede exportar, de modo que los usuarios con Ecolego Player puedan usarla para crear modelos sin la necesidad de una licencia de Ecolego. Varias otras características de Ecolego promueven el control de calidad:
El modelo típico de Ecolego es un modelo compartimental que requiere un solucionador de ecuaciones diferenciales. Existe una amplia gama de solucionadores numéricos para elegir. Algunos están optimizados para modelos rígidos y numéricamente difíciles, otros para modelos triviales. Con una extensa lista de funciones de densidad de probabilidad , junto con configuraciones de correlación de parámetros y muestreo de hipercubos latinos y Monte Carlo , Ecolego contiene todas las herramientas necesarias para realizar análisis probabilísticos avanzados .
Ecolego Player [8] es una herramienta de software libre que permite realizar cálculos con modelos Ecolego sin tener acceso a Ecolego.
El software tiene las mismas funciones que Ecolego, con la excepción de que no se puede modificar la estructura integral del modelo. Sin embargo, con una biblioteca de módulos creada en Ecolego, el usuario puede ensamblar modelos combinando componentes de la biblioteca.
Si bien es posible realizar análisis de sensibilidad en Ecolego, la Caja de herramientas de análisis de sensibilidad [9] [10] es un módulo opcional que proporciona un conjunto más amplio de herramientas para este enfoque.
La caja de herramientas de análisis de sensibilidad de Eikos admite métodos de análisis de sensibilidad de última generación (tanto locales como globales). El análisis de sensibilidad (SA) se utiliza para evaluar la influencia de los parámetros del modelo en las predicciones del modelo.
Las correlaciones entre parámetros pueden ser inducidas por correlación de orden de rango (método de Iman y Conover). Las técnicas de muestreo admitidas son: Monte Carlo, Hipercubo Latino y LPt Cuasialeatorio.
Los métodos SA incluidos son:
Eikos proporciona una interfaz gráfica de usuario (GUI) que le permite:
Lista de software de simulación por computadora
Página oficial de Ecolego: https://www.ecolego.se
Página de inicio de AFRY: https://www.afry.com