Tugas 5 Pemodelan dan Simulasi : STUDI SIMULASI DAN PEMODELAN DALAM SEBUAH SISTEM 7C oleh Feriawan

Langkah-Langkah Studi Simulasi

1)    Formulasi masalah

Yaitu mengidentifikasikan masalah 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), mengkatagorikan variabel input sebagai decision (controllable) dan parameters (uncontrollable), mendefinisikan pengukuran kinerja sistim (sebagai fungsi dari variabel endogen) dan fungsi obyek (kombinasi beberapa pengukuran), mengembangkan struktur model awal (preliminary), dan 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.

3)    Konseptualisasi model

Membangun model yang masuk akal seperti memahami sistem dengan melalui pendekatan proses dan pendekatan peristiwa (event), dan kontruksi model melalui pendefinisian obyek, atribut, metode, flowchart metode yang relevan, pemilihan bahas implementasi, penggunaan random variates dan statistik kinerja, coding dan debugging.

4)    Pengumpulan data

Mengumpulkan data yang diperlukan untuk merun / menjalankan simulasi (seperti laju ketibaan, proses ketibaan, displin layanan, laju pelayanan dsb.). Langkah-langkah dalam pengumpulan data yaitu 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 computer, analisis statistik (untuk menetapkan distribusi dan parameter data acak), memutuskan data mana yang dipandang sebagai acak dan yang mana diasumsikan deterministic.

5)    Penerjemahan Model

Konversi model suatu bahas 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

Langkah- langkah pada desain eksperimen yaitu 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)    Jalankan lagi (More runs)?

Mengulangi eksperiemen jika perlu.

11)    Dokumentasi dan pelaporan

Dokumen dan laporan hasil

12)    Implementasi

Terapkan pada sekala dunia nyata.

Kelebihan Simulasi

Kelebihan simulasi diantaranya 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 satu-satunya 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, dan simulasi memungkinkan studi sistem dengan kerangka waktu lama dalam waktu yang lebih singkat atau mempelajari cara kerja rinci dalam waktu yang diperpanjang.

Kelemahan Simulasi

Kelemahan simulasi diantaranya setiap langkah percobaan model simulasi stokastik hanya menghasilkan estimasi dari karakteristik sistem yang sebenarnya untuk parameter input tertentu, model simulasi seringkali mahal dan makan waktu lama untuk dikembangkan, dan output dalam jumlah besar yang dihasilkan dari simulasi (biasanya tampak meyakinkan padahal belum tentu modelnya valid).

Jebakan / Simulasi

Jebakan simulasi yang terjadi diantaranya gagal mengidentifikasi tujuan secara jelas, desain dan analisis eksperimen simulasi tidak memadai, 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.

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

Soal Pertanyaan materi awal sampai materi 4:

1)    Apa arti dari Simulasi?

Jawab:

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. asumsi-asumsi tersebut biasanya berbentuk hubungan matematik atau logika yang akan membentuk model yang digunakan untuk mendapatkan pemahaman bagaimana perilaku hubungan dari sistem tersebut. hubungan tersebut bisa menggunakan metode matematik (seperti aljabar, kalkulus atau teori probabilitas) untuk mendapatkan informasi yang jelas setiap permasalahan tertentu, sistem ini disebut dengan solusi analitik.

2)    Ada beberapa permasalahan dalam Simulasi, maka dibangun menjadi alat yang bermanfaat seperti?

Jawab:

·           Perancangan dan analisis sistem manufaktur

·           Evaluasi sistem persenjataan militer atau persyaratan militer lainnya

·           Penentuan persyaratan hardware atau protokol untuk jaringan komunikasi

·           Penentuan persyaratan hardware dan software untuk sistem komputer

·           Perancangan dan operasional sistem transfortasi seperti bandara udara, jalan tol, pelabuhan laut dan jalan bawah tanah.

·           Evaluasi rancangan pada organisasi jasa seperti call center, restoran cepat saji, rumah sakit dan         kantor pos

·           Reenginering pada pemilikan pabrik

·           Penentuan kebijakan pemesanan barang pada sistem inventori

·           Analisis keuangan atau sistem ekonomi

3)    Berikan gambaran atau alur ruang lingkup simulasi dan pemodelan!

Jawab:

4)    Pengertian Permodelan yang mendasar adalah...

Jawab:

Model adalah representasi dari suatu objek, benda, atau ide-ide dalam bentuk yang  disederhanakan. Model  berisi  informasi-informasi  tentang  suatu  sistem  yang dibuat dengan tujuan untuk mempelajari sistem yang sebenarnya. Model-model tidak harus memiliki seluruh atribut tetapi mereka disederhanakan, dikontrol, digeneralisasi, atau diidealkan. Sebuah model memiliki sifat yang relevant dengan ditetapkan menggunakan cara yang praktis. Model perlu divalidasi untuk dapat menyelidiki dan memprediksi sifat sistem atau menjawab "what if questions" untuk mempertajam pemahaman, pelatihan, prediksi, dan evaluasi alternatif.   Untuk sebuah model yang akan digunakan seluruh sifatnya harus relvant harus ditetapkan dalam suatu cara yang praktis. Sebuah model harus di validasi, setelah divalidasi sebuah model dapat digunakan untuk menyelidiki dan memprediksi perilaku - perilaku sistem matematis (symbolic) : E = mc*2.

5)    Terdapat 3 langkah utama dalam membangun model, sebutkan!

Jawab:

1.     Observasi, sistim riil dan interaksi komponen dan pengumpulan data.

2.     Kontruksi model konseptual, Asumsi dan hiportesa komponen dan nilai - nilai parameter.

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

6)    Dalam kondisi apa Permodelan yang membutuhkan simulasi?

Jawab:

•    Mempelajari Interaksi internal (sub)-sistem yang kompleks.

•    Meningkatkan kinerja sistem melalui pembangunan/pembetukan model.

•    Eksperimen desain dan aturan baru sebelum diimplementasikan.

    Kondisi yang tidak memerlukan Simulasi : 

•    Jika masalah dapat diselesaikan dengan metode sederhana.

•    Jika masalah dapat diselesaikan secara analitik.

•    Jika biaya simulasi dianggap terlalu mahal.

7)    Di saaat kondisi seperti apa ketika sebuah model tidak membutuhkan simulasi?

Jawab:

·         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.

8)    Seperti apa hubungan  sistem, model dan simulasi?

Jawab:

Hubungan sistem, model, dan simulasi adalah Sistem yang merupakan kumpulan elemen yang bekerja bersama untuk mencapai tujuan yang diharapkan. Simulasi adalah cara mempelajari sistem dengan menggunakan pemodelan. Dimana model adalah gambaran dari sebuah sistem, dapat secara fisik atau matematis. Untuk mengetahui perilaku sistem nyata yang kompleks, dibuatlah model. Dalam sebuah sistem dinamis, model ini dapat diwujudkan dalam pemrograman komputer yang disebut simulasi. Mempelajari sistem dengan simulasi, secara numerik menjalankan model dengan memberi input dan melihat pengaruhnya terhadap output.

9)    Gambarkan salah satu contoh model dalam klasifikasi dalam Simulasi.

Jawab:

Model static adalah representasi sistem pada waktu tertentu. Waktu tidak berperan di sini. Contoh: model Monte Carlo.

10)     Jelaskan Langkah penting dari Simulasi yaitu Verifikasi dan Validasi!

Jawab:

Verifikasi dan validasi model dalam simulasi langkah terpenting dalam studi simulasi adalah validasi. Validasi bukan merupakan tugas tersendiri yang mengikuti pengembangan model, namun merupakan satu kesatuan yang terintegrasi dalam pengembangan model. Verifikasi adalah langkah dalam simulasi yaitu tentang apakah kita membangun model yang benar? apakah model diprogram secara benar (input parameters dan logical structure)? Validasi juga merupakan Langkah dalam simulasi yaitu tentang apakah model merupakan representasi akurat dari sistim riil? proses interatif dari pembandingan model terhadap sifat sistem aktual dan memperbaiki model.