Tugas5 - STUDI SIMULASI DAN PEMODELAN DALAM SEBUAH SISTEM By Mutiara Zahra Arifin

STUDI SIMULASI DAN PEMODELAN DALAM SEBUAH SISTEM

Unduh File : PPT

• Simulasi adalah program (software) komputer yang berfungsi untuk menirukan perilaku sistem nyata (realitas) tertentu. Tujuan simulasi antara lain untuk pelatihan (training), studi perilaku sistem (behaviour) dan hiburan / permainan (game). Beberapa contoh simulasi komputer, antara lain : simulasi terbang (flight simulation), simulasi sistem ekonomi makro, simulasi sistem perbankan, simulasi antrian layanan bank (service queue), simulasi game strategi pemasaran (market game), simulasi perang (war game simulation), simulasi mobil (car simulation), simulasi tenaga listrik (power plan simulation), simulasi tata kota (sim city). Simulasi waktu nyata (real time) merupakan bagian dari ilmu informatika (teknologi informasi) yang sedang berkembang sangat pesat.

• Langkah-langkah studi simulasi

1. Formulasi Masalah :
   -mengidentifikasikan maslah yang akan diselesaikan
   -mendeskripsikan operasi sistim dalam term-term obyek dan aktivitas dalam suatau layout
   -mengidentifikasi sistem dalam term-term variabel input (eksogen), dan output (endogen) 
2. Penetapan tujuan dan rencana proyek: Pendekatan yang digunakan untuk menyelesaikan masalah. 
3. Konseptualisasi model: membangun model yang masuk akal. 
4. Pengumpulan data: mengumpulkan data yang diperlukan untuk merun simulasi (seperti laju ketibaan, proses ketibaan, displin layanan, laju pelayanan dsb)
5. Penerjemahan Model: konversi model ke dalam suatu bahasa pemrograman
6. Verifikasi: Verifikasi model melalui pengecekan apakah program bekerja dengan baik.
7. Validasi: Check apakah sistim merepresentasi sistim riil secara akurat.
8. Desain Eksperimen
9. Produksi runs dan analisis: running aktual simulasi, mengumpulkan dan menganalisis keluaran.
10. Jalankan lagi (More runs) ?: mengulangi eksperiemn jika perlu. 
11. Dokumentasi dan pelaporan: Dokumen dan laporan hasil
12. Implementasi : Terapkan pada sekala dunia nyata.
    

• 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.

• Jebakan / Simulasi:

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

• Fitur-fitur software simulasi yang dibutuhkan

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.

• Soal & Jawaban

1. Apa yang dimaksud dengan simulasi?
2. Sebutkan kelemahan pada simulasi?
3. Apa saja kondisi yang memerlukan simulasi?
4. Apa yang dimaksud dengan Model?
5. Berikanlah salah satu contoh penggunaan pemodelan simulasi?
6. Sebutkan komponen-komponen pada sistem!
7. Simulasi tentunya mempunyai fitur-fitur pada software yang dibutuhkan. Sebutkan fitur-fitur teresebut!
8. Apa hubungan simulasi, model, dan sistem? 
9. Apa saja kondisi yang tidak memerlukan simulasi?
10. Berikan contoh simulasi sistem antrian?
    

Jawaban: 

1. Simulasi merupakan peniruan operasi, menurut waktu, sebuah proses atau sistem dunia nyata.
2. Kelemahan Simulasi :
   - 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.
   - Simulasi memungkinkan estimasi kinerja sistem yang ada dengan beberapa kondisi operasi yang berbeda.
   - Rancangan-rancangan sistem alternatif yang dianjurkan dapat dibandingkan via simulasi untuk mendapatkan yang terbaik.
   - Pada simulasi bisa dipertahankan kontrol yang lebih baik terhadap kondisi eksperimen.
   -Simulasi memungkinkan studi sistem dengan kerangka waktu lama dalam waktu yang lebih singkat, atau mempelajari cara kerja rinci dalam waktu yang diperpanjang. 
   
3. Mempelajari interaksi internal (sub)-sistem yang kompleks, Mengamati sifat model dan hasil keluaran akibat perubahan lingkuangan luar atau variabel internal, Meningkata kinerja sistem melalui pembangunan/pembentukan model, Eksperimen desain dan aturan baru sebelum diimplementasikan, Memahami dan memverikasi solusi analitik, Mengidentifikasi dan menetapkan persyaratan-persyaratan, Alat bantu pelatihan dan pembelajaran dengan biaya lebih rendah, Visualisasi operasi melalui anuimasi. Masalahnya sulit, memakan waktu, atau tidak mungkin diselesaikan melalui metode analitik atau numerik konvensional. 
4. Model merupakan suatu representasi sederhana dari sebuah sistem (atau proses atau teori), bukan sistem itu sendiri. 
5. Seorang pilot pesawat ruang angkasa akan dilatih dalam pesawat simulator untuk mempelajari bagaimana menggunakan berbagai perangkat dalam pesawat sebelum mereka menerbangkan pesawat sungguhan.
6. Entitas, Atribut, Aktivitas, Keadaan sistem, Peristiwa. 
7. Fitur-fitur:
   - Membangkitkan bilangan random dari distribusi probabilitas U(0,1).
   - Membangkitkan nilai-nilai random dari distribusi probabilitas tertentu, mis. eksponensial.
   - Memajukan waktu simulasi.
   - Menentukan event berikutnya dari daftar event dan memberikan kontrol ke blok kode yang benar.
   - Menambah atau menghapus record pada list.
   - Mengumpulkan dan menganalisa data.
   - Melaporkan hasil.
   - Mendeteksi kondisi error.
   
8. Simulasi adalah cara mempelajari Sistem dengan menggunakan pemodelan. Mempelajari sistem dengan simulasi, secara numerik menjalankan model dengan memberi input dan melihat pengaruhnya terhadap output.
9. - Jika masalah dapat diselesaikan dengan metode sederhana,
   - Jika masalah dapat diselesaikan secara analitik,
   - Jika eksperimen langsung lebih mudah dilakukan,
   - Jika biaya Simulasi dianggap terlalu mahal,
   - Jika sumber daya atau waktu tidak tersedia,
   - Jika tidak ada data yang tersedia,
   - Jika verifikasi dan validasi tidak dapat dilakukan,
   - Jika daya melebihi kapasitas (overestimated),
   - Jika sistem terlalu kompleks atau tidak dapat didefinisikan.
10. - Pemanggilan populasi (Calling population): Biasa tidak terbatas: jika sebuah unit keluar, tidak ada perubahan pada laju ketibaan/kedatangan.
    - Kedatangan/ketibaan: terjadi secara acak.
    - Mekanisme pelayanan: Sebuah unit akan dilayani dalam panjang waktu yang acak berdasarkan suatu distribusi probabilitas.
    - Kapasitas sistem: tidak ada batasan
    - Displin antrian – Urutan layanan, misal, FIFO.
    
    
    Artikel ini dibuat sebagai tugas kuliah  sebagaimana yang tertuang dalam: OLU