STUDI SIMULASI DAN PEMODELAN DALAM SEBUAH SISTEM- Anissya Agsani Pratiwi

Pengertian 

Simulasi adalah teknik penggunaan model matematis atau komputer untuk mereplikasi perilaku sistem nyata. Pemodelan, di sisi lain, melibatkan pembuatan model matematis yang menggambarkan struktur dan interaksi dalam suatu sistem. 

simulasi dan pemodelan memungkinkan para peneliti dan insinyur untuk mengidentifikasi potensi masalah dan solusi dalam suatu sistem sebelum mengimplementasikannya secara fisik. Dalam dunia teknik, contohnya, simulasi digunakan untuk menguji daya tahan suatu struktur tanpa harus membangunnya secara nyata, menghemat waktu dan biaya.

Studi simulasi dan pemodelan dalam sebuah sistem adalah pendekatan yang digunakan untuk memahami, menganalisis, dan mengoptimalkan kinerja sistem yang kompleks. 

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. 

– 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

– 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 (seperti laju ketibaan, proses ketibaan, displin layanan, laju pelayanan dsb.).

 – 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

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:

– 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 eksperiemn jika perlu.

11. Dokumentasi dan pelaporan:

 Dokumen dan laporan hasil

12. Implementasi :

Terapkan pada sekala dunia nyata.

 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.

Jebakan/ Simulasi

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

Latihan soal :

1: Apa perbedaan antara simulasi dan pemodelan dalam konteks sistem?

Jawaban : Simulasi adalah proses penggunaan model matematis atau komputer untuk mereplikasi perilaku sistem, sedangkan pemodelan adalah pembuatan representasi abstrak sistem dengan model matematis atau komputer. 

2.  Mengapa studi simulasi dan pemodelan penting dalam ilmu pengetahuan dan teknologi?

Jawaban : Studi simulasi dan pemodelan penting karena memungkinkan analisis, eksperimen, dan pengambilan keputusan dalam berbagai bidang tanpa harus menghadapi risiko dan biaya yang tinggi. 

3. Apa langkah-langkah umum dalam proses simulasi?

Jawaban :Langkah-langkah umum dalam proses simulasi meliputi: identifikasi tujuan, pengumpulan data, pembuatan model, implementasi simulasi, analisis hasil, dan validasi serta verifikasi. 

4. Bagaimana pemodelan matematika dapat membantu kita memahami perilaku sistem secara lebih mendalam?

Jawaban: Pemodelan matematika memungkinkan kita mengungkap hubungan matematis antara berbagai variabel dalam sistem, sehingga kita dapat memprediksi dan memahami bagaimana sistem merespons terhadap perubahan.

5. Apa manfaat penggunaan simulasi dalam perencanaan bisnis?

Jawaban: Simulasi dapat membantu dalam perencanaan bisnis dengan memungkinkan pengujian skenario yang berbeda untuk mengoptimalkan strategi, alokasi sumber daya, dan analisis risiko tanpa risiko nyata.

6. Bagaimana simulasi dapat digunakan dalam pelatihan? Berikan contoh kasus penggunaan dalam pelatihan.

Jawaban : Simulasi dapat digunakan dalam pelatihan untuk memberikan pengalaman praktis dalam lingkungan yang aman. Contoh kasus adalah pelatihan penerbangan di simulator pesawat.

7. Mengapa validasi dan verifikasi penting dalam simulasi sistem?

Jawaban : Validasi memastikan bahwa model simulasi merepresentasikan sistem dengan benar, sedangkan verifikasi memastikan bahwa perangkat lunak simulasi berjalan sesuai yang diharapkan. Kedua proses ini penting untuk keandalan simulasi.

8. Bagaimana pemodelan sistem dapat membantu dalam identifikasi risiko dan strategi pengamanan?

Jawaban : Pemodelan sistem memungkinkan kita untuk mengidentifikasi potensi risiko dan ancaman dalam sistem. Ini membantu dalam pengembangan strategi keamanan untuk mengurangi risiko dan melindungi sistem.

9. Apa peran simulasi dalam pengembangan teknologi baru?

Jawaban : Simulasi digunakan dalam pengembangan teknologi baru untuk menguji konsep, kinerja, dan skenario berbagai inovasi tanpa harus membangun prototipe fisik, yang dapat menghemat waktu dan biaya.

10. Bagaimana simulasi dan pemodelan berkontribusi pada perbaikan berkelanjutan dalam suatu sistem?

Jawaban : Simulasi dan pemodelan memungkinkan organisasi untuk mengidentifikasi dan mengimplementasikan perbaikan berkelanjutan dengan menguji skenario dan strategi yang berbeda secara terus-menerus dalam lingkungan virtual.

Link ppt : https://docs.google.com/presentation/d/1O7v1P-z03m208-eIObrnFI3EgW7JVaVNYaMHLv8eKSc/edit#slide=id.p