Pemodelan dan Simulasi Oleh Miftah Fauzi Ahmad

Rangkuman Materi 5

Langkah Langkah Studi Simulasi : 

1. Formulasi masalah

1. mengidentifikasikan maslah yang akan diselesaikan.
2. mendeskripsikan operasi sistim dalam term-term obyek dan aktivitas dalam suatau layout.
3. mengidentifikasi sistem dalam term-term variabel input (eksogen), dan output (endogen). 
4. mengkatagorikan variabel input sebagi decision (controllable) dan parameters (uncontrollable).
5. mendefinisikan pengukuran kinerja sistim (sebagai fungsi dari variabel endogen) dan fungsi obyek (kombinasi beberapa pengukuran).
6. mengembangkan struktur model awal (preliminary).
7. mengembangkan struktur mode lebih rinci yang menidentifikasi seluruh obyek berikut atribut dan interface-nya.

2. Penetapan tujuan dan rencana proyek: pendekatan yang digunakan untuk menyelesaikan masalah.

• Pendekatan yang digunakan untuk menyelesaikan masalah. 

3. Konseptualisasi model: membangun model yang masuk akal.

    1. memahami sistem 

• Pendekata proses (atau pendekatan alarian fisik (physical flow approach)) didasarkan pada tracking flow dari entitas-entitas keseluruhan sistem berikut titik pemorsesan dan aturan keputusan percabangan 
• Pendekatan peristiwa (event) (atau pendekatan perubahan keadaan (state change approach)) didasarkan pada definisi variabel keadaan internal dan events sistim yang mengubahnya, diikuti oleh deskripsi operasi sistim ketika suatu event terjadi

    2. konstruksi model 

• definisi obyek, atribut, metode 
• flowchart metode yang relevan 
• pemilihan bahas implemntasi ¤ penggunaan random variates dan statistik kinerja 
• coding dan debugging

4. Pengumpulan data: mengumpulkan data yang diperlukan untuk merun simulasi 

• observasi langsung dan perekaman manual variabel yang diseleksi(selected).
• time-stamping untuk men-track aliran suatu entitas keseluruh sistem.
• menyeleksi ukuran sample yang valid secara statistik.
• menyeleksi sutau format data yang dapat diproses oleh komputer.
• analisis statistik untuk menetapkan distribusi dan parameter data acak. 
• memutuskan data mana yang dipandang sebagai acak dan yang mana diasumsikan deterministik.

5. Penerjemahan Model: konversi model suatu bahas pemrograman.

• konversi model ke dalam suatu bahasa pemrograman

6. Verifikasi 

• model melalui pengecekan apakah program bekerja dengan baik.

7. Validasi

Check apakah sistim merepresentasi sistim riil secara akurat.

8. Desain Eksperimen

Berapa banyak runs?

Untuk berapa lama? 

Jenis variasi masukannya seperti apa ?

evaluasi statistik output untuk mementapkan beberapa level presisi yang diterima dari pengukuruan kinerja. 

analisi terminasi digunakan jika interval waktu riil tertentu akan disimulasikan.

steady state analysis digunakan jika obyek of interest merupakan rata-rata long-term.

9. Produksi runs dan analisis

Running aktual simulasi, mengumpulkan dan menganalisis keluaran.

10. Dokumentasi dan pelaporan Dokumen dan laporan hasil.

Menggulangi experimen jika perlu.

11. Implementasi.

Dokumen dan Laporan Hasil

Berikut adalah langkah langkah Studi Simulasi :

Kelebihan Simulasi : 

1. Sebagian besar sistem riil dengan elemen-elemen stokastik tidak dapat dideskripsikan secara akurat dengan model matematik yang dievaluasi secara analitik. Dengan demikian simulasi seringkali merupakan satusatunya cara.
2. Simulasi memungkinkan estimasi kinerja sistem yang ada dengan beberapa kondisi operasi yang berbeda.
3. Rancangan-rancangan sistem alternatif yang dianjurkan dapat dibandingkan via simulasi untuk mendapatkan yang terbaik.
4. Pada simulasi bisa dipertahankan kontrol yang lebih baik terhadap kondisi eksperimen.
5. Simulasi memungkinkan studi sistem dengan kerangka waktu lama dalam waktu yang lebih singkat, atau mempelajari cara kerja rinci dalam waktu yang diperpanjang. 

Kelemahan Simulasi :

1. Setiap langkah percobaan model simulasi stokastik hanya menghasilkan estimasi dari karakteristik sistem yang sebenarnya untuk parameter input tertentu. Model analitik lebih valid. 
2. Model simulasi seringkali mahal dan makan waktu lama untuk dikembangkan.
3. Output dalam jumlah besar yang dihasilkan dari simulasi biasanya tampak meyakinkan, padahal belum tentu modelnya valid.

Tantangan Simulasi :

1. Gagal mengidentifikasi tujuan jelas.
2. Desain dan analisis eksperimen simulasi tidak memadai.
3. Pendidikan dan pelatihan tidak memadai.

Software yang di butuhkan : 

1. Membangkitkan bilangan random dari distribusi probabilitas U(0,1).
2. Membangkitkan nilai-nilai random dari distribusi probabilitas tertentu, mis. eksponensial.
3. Memajukan waktu simulasi.
4. Menentukan event berikutnya dari daftar event dan memberikan kontrol ke blok kode yang benar.
5. Menambah atau menghapus record pada list.
6. Mengumpulkan dan menganalisa data.
7. Melaporkan hasil. 
8. Mendeteksi kondisi error.

Pertanyaan Dan Jawaban : 

 1). Berikan contoh devinisi sistem ?

Jika seseorang ingin mempelajari sebuah bank, untuk menentukan jumlah kebutuhan teller untuk menyediakan kecukupan pelayanan terhadap  nasabah, sistem dapat didefinisikan bagian yang konsisten dari bank untuk teller dan penantian nasabah yang akan dilayani.  Jika, dengan kata lain, staf loan/kredit dan pengamanan kotak deposit dimasukkan, definisi sistem harus diperluas dengan cara yang jelas.

2). Sebutkan 3 komponen sistem ?

1.Entitas merupakan obyek dalam sistem. Contoh, customers pada suatu bank. 

2.Atribut merupakan suatu sifat dari suatu entitas. Contoh, pengecekan neraca rekening customer.

3.Peristiwa didefinisikan sebagai kejadian sesaat yang dapat mengubah keadaan sistem. Contoh, kedatangan customer, pejumlahan jumlah teller, keberangkatan customer.

3). Sebutkan model dalam silmulasi ?

- Model Simulasi Statik vs. Dinamik 

- Model Simulasi Deterministik vs. Stokastik 

- Model Simulasi Kontinyu vs. Diskrit

4). Sebutkan simulasi sistem peristiwa diskrit

1.Pemodelan sistim dimana variabel keadaan berubah pada set waktu yang diskrit.

2.Metode: numerik (bukan analitik)

 – Analitik: alasan deduktif secara matematis; akurat.

 – Numerik: prosedur komputasional; aproksimasi.

3.Model simulasi di-run (bukan diselesaikan (solved)).

 – Observasi sistem riil, entitas, interaksi

 – Asumsi model 

– Pengumpulan data 

– Analisis dan estimasi kinerja sistem.

5). Sebutkan hubungan yang membentuk metode?

Metode matematik, aljabar, kalkulus, teori probabilitas

6). Sebutkan 3 permasalahan utama dimana simulasi dibangun menjadi alat yang bermanfaat?

–  Perancangan dan analisis sistem manufaktur 

– Evaluasi sistem persenjataan militer atau persyaratan militer lainnya 

– Penentuan persyaratan hardware atau protokol untuk jaringan komunikasi.

7). Pengertian Definisi simulasi ?

Simulasi adalah peniruan operasi, menurut waktu, sebuah proses atau sistem dunia nyata, Dapat dilakukan secara manual maupun dengan bantuan komputer.

8). Pengertian definisi model?

Suatu representasi sederhana dari sebuah sistem (atau proses atau teori), bukan sistem itu sendiri.

9). Sebutkan tipe - tipe model?

Fisik: model rumah, model jembatan 

Matematis (symbolic): E = mc²

10). Sebutkan pembangunan model?

Proses iteratif yang mengandung tiga langkah utama: 1. Observasi sistim riil dan interaksi komponen dan pengumpulan data – Domain pengetahuan tertentu – Stakeholders: operator, teknisi, engineers 

2. Konstruksi model konseptual – Asumsi dan hipotesa komponen dan nilai-nilai parameter – Struktur sistim.

3. Penerjemahan model operasional ke bentuk yang dikenal oleh komputer.

Artikel ini dibuat sebagai tugas kuliah  sebagaimana yang tertuang dalam https://onlinelearning.uhamka.ac.id