Materi Pertemuan 5 Studi Simulasi dan Pemodelan Dalam Sebuah Sistem 7C oleh Fauzan Setya Ananto

 Studi Simulasi dan Pemodelan Dalam Sebuah Sistem

    Simulasi secara sederhana dapat diartikan sebagai proses peniruan. Simulasi adalah tiruan dari fasilitas atau proses dari suatu operasi, biasanya menggunakan komputer. Simulasi adalah suatu proses peniruan dari sesuatu yang nyata beserta keadaan sekelilingnya (state of affairs). 

    Aksi melakukan simulasi ini secara umum menggambarkan sifat-sifat karakteristik kunci dari kelakuan sistem fisik atau sistem yang abstrak tertentu. Teknik simulasi adalah teknik untuk merepresentasikan atau meniru kondisi real (suatu sistem nyata) dalam bentuk bilangan dan simbol (dengan memanfaatkan program komputer), sehingga menjadi mudah untuk dipelajari.

    Menurut Prof. Olivier de Weck : Simulasi dari sebuah sistem adalah pengoperasian dari sebuah model suatu sistem. Sebuah Model dapat dikonfigurasi dan dilakukan percobaan, biasanya hal ini tidak mungkin terjadi. Karena mahalnya biaya dan tidak praktis untuk dilakukan dalam sistem yang diwakilinya.

    Simulasi digunakan sebelum sebuah sistem dibangun, untuk mengurangi kemungkinan kegagalan, untuk menghilangkan kemacetan tak terduga, untuk mencegah under atau over- pemanfaatansumber daya, dan untuk mengoptimalkan kinerja sistem. Sehingga simulasi dapat didefinisikan sebagai program yang dibangun dengan model matematika berdasarkan pada sistem aslinya.

Langkah-langkah Studi Simulasi :

1. Formulasi Masalah :

Formulasi Masalah adalah mengidentifikasi masalah serta tujuan yang akan dicapai dalam simulasi menentukan bentuk model yang akan digunakan. Performan yang akan dihasilkan serta alternatif yang dapat dimunculkan.

2. Penetapan tujuan dan rencana proyek :

Penetapan tujuan dan rencana proyek merupakan pendekatan yang digunakan untuk memecahkan suatu masalah pada studi simulasi. 

3. Konseptualisasi Model

Konseptualisasi Model yaitu proses membangun suatu model yang masuk akal. Konseptualisasi model terbagi menjadi dua, yaitu :

A. Memahami Sistem

-Pendekatan 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.

B. 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

Pengumpulan data berfungsi untuk simulasi dari tiap-tiap elemen penyusunannya, sesuai dengan prosedur operasi pada sistem. Pengumpulkan data yang diperlukan berfungsi untuk merun simulasi (seperti laju ketibaan, proses ketibaan, displin layanan, laju pelayanan dsb.).

5. Penerjamahan Model

Penerjemahan model merupakan konversi model ke dalam suatu bahasa pemrograman. Penerjemahan model juga merupakan aktivitas pengumpulan data untuk simulasi dari tiap-tiap elemen penyusunannya.

6. Verifikasi

Verifikasi merupakan Verifikasi model melalui pengecekan apakah program bekerja dengan baik.

7. Validasi

Validasi berfungsi untuk memprediksi perilaku sistem secara komperhensif dengan apakah asumsi yang dipakai membuat model telah benar, lengkap dan konsisten.

8. Desain Eksperimen

Desain Eksperimen merupakan tahap menjalankan simulasi sistem dengan berbagai bentuk parameter, untuk menghasilkan output yang memiliki variasi kecil dan bebas bias.

9. Produksi Run dan Analisis

Produksi Run dan Analisis merupakan simulasi untuk mengetahui kemungkinan terjadi penyimpangan dalam simulasi yang sudah dirancang, baik pergerakan entiti maupun ketidaksesuaian logika sistem.

10. Jalankan lagi (More Runs)

Jalankan lagi (more runs) adalah mengulangi eksperiemn jika perlu. Running aktual simulasi, mengumpulkan dan menganalisis keluaran.

11. Dokumentasi dan Pelaporan

Dokumentasi dan Pelaporan adalah berdasar analisa output dan model simulasi yang telah dibentuk, maka berikutnya adalah dokumentsi, serta presentasi hasil pada pengambil keputusan dan kemudian dapat diimplementasikan.

12. Implementasi

Implementasi adalah menerapkan studi simulasi pada sekala dunia nyata.

Kelebihan Simulasi, yaitu :

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, yaiut :

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.

Fitur-fitur software yang dibutuhkan oleh simulasi :

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.g

PERTANYAAN DAN JAWABAN

1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan Simulasi!

Jawaban :

Simulasi diartikan sebagai teknik menirukan atau memperagakan kegiatan berbagai macam proses atau fasilitas yang ada di dunia nyata. Fasilitas atau proses tersebut disebut dengan sistem, yang mana didalam keilmuan digunakan untuk membuat asumsi-asumsi bagaimana sistem tersebut bekerja.

2. Sebutkan apa saja keuntungan dari Simulasi!

Jawaban :

Keuntungan yang dimiliki yaitu :

- Simulasi mengizinkan keluwesan besar dalam permodelan sistem kompleks, sehingga model yang di dapat sangat valid.

- Mudah membandingkan berbagai alternatif

- Kendali kondisi eksperimental dan dapat mempelajari suatu sistem dengan bingkai waktu yang sangat panjang.

3. Sebutkan apa saja kerugian dari Simulasi!

Jawaban :

Kerugian yang dimiliki oleh simulasi yaitu :

- Simulasi hanya menghasilkan dugaan

- Model simulasi ini dapat menjadi mahal untuk pengembangan

- Tingkat rincian yang tidak sesuai pada awalnya

- Analisis dan rancangan yang tidak sesuai dari eksperimen simulasi dan pendidikan dan latihan nya yang tidak sesuai.

4. Sebutkan 3 jenis permasalahan utama dimana simulasi dibangun menjadi alat yang bermanfaat!

Jawaban :

- Perancangan dan analisis sistem manufaktur.

- Evaluasi sistem persenjataan militer atau persyaratan militer lainnya.

- Penentuan persyaratan hardware atau protokol untuk jaringan komunikasi.

5. Jelaskan apa yang dimaksud dengan Model!

Jawaban :

Suatu representasi sederhana dari sebuah sistem (atau proses atau teori), bukan sistem itu sendiri. Kondisi model tidak harus memiliki seluruh atribut mereka disederhanakan, dikontrol, digeneralisasi, atau diidealkan.

6. Sebutkan tiga langkah utama Pembangunan Model proses iteratif!

Jawaban :

1. Observasi sistem riil dan interaksi komponen dari sebuah pengumpulan data, dibagi lagi jadi dua yaitu Domain tentang pengetahuan dan stakeholders terdiri dari operator dan teknisi.

2. Konstruksi model konseptual yaitu asumsi yang terdiri dari hipotesa suatu komponen dan nilai-nilai parameter dari struktur sistem.

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

7. Jelaskan apa yang dimaksud dengan Sistem Diskrit serta contohnya!

Jawaban :

Sistem Diskrit merupakan variabel-variabel yang keadaan nya hanya berubah pada saat titik waktu yang diskrit.

Contoh nya jumlah customer yang menunggu di antrian.

8. Jelaskan apa yang dimaksud dengan Sistem Kontinyu serta contohnya!

Jawaban :

Sistem Kontinyu merupakan variabel-variabel yang berubah secara kontinyu menurut waktu. 

Contoh nya arus listrik.

9. Jelaskan maksud dari Klasifikasi Model Simulasi Statis vs. Dinamis!

Jawaban :

Model statis merupakan representasi sistem pada waktu tertentu dan waktu tidak berperan disini, contohnya model monte Carlo, sedangkan Model Dinamis merupakan representasi sistem dalam perubahan terhadap waktu, contohnya sistem conveyor di pabrik.

10. Jelaskan maksud dari Klasifikasi Model Simulasi Deterministik vs. Stokastik!

Jawaban :

Model Deterministik yaitu tidak memiliki komponen probabilistik (random), sedangkan Model Stokastik yaitu memiliki komponen input random, dan menghasilkan output yang random juga.

Nama : Fauzan Setya Ananto

NIM : 1903015105

Artikel ini dibuat sebagai tugas kuliah sebagaimana yang tertuang dalam Online Learning Uhamka