STUDI SIMULASI DAN PEMODELAN DALAM SEBUAH SISTEM - Yaommi Juanpasha Juliansyah

STUDI SIMULASI DAN PEMODELAN DALAM SEBUAH SISTEM

Langkah-Langkah Studi Simulasi

• Formulasi masalah
• Penetapan tujuan dan rencana proyek: pendekatan yang digunakan untuk menyelesaikan masalah.
• Konseptualisasi model: membangun model yang masuk akal.
• Pengumpulan data: mengumpulkan data yang diperlukan untuk merun simulasi (seperti laju ketibaan, proses ketibaan, displin layanan, laju pelayanan dsb.).
• Penerjemahan Model: konversi model suatu bahas pemrograman.
• Verifikasi: Verifikasi model melalui pengecekan apakah program bekerja dengan baik.
• Validasi: Check apakah sistim merepresentasi sistim riil secara akurat.
• Desain Eksperimen: Berapa banyak runs? Untuk berapa lama? Jenis variasi masukannya seperti apa ?
• Produksi runs dan analisis: running aktual simulasi, mengumpulkan dan menganalisis keluaran.
• Jalankan lagi (More runs) ?: mengulangi eksperiemn jika perlu.
• Dokumentasi dan pelaporan: Dokumen dan laporan hasil
• Implementasi

Flowchart 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) 
• mengkatagorikan variabel input sebagi 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)
• mengembangkan struktur mode lebih rinci yang menidentfikasi 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. 

• 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
• 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
• 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 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:
    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. 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.

contoh soal :

1. apa kelebihan dari 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. 

2. fitur apa saja yang dibutuhkan software 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.

3. Apa saja jebakan dari simulasi?

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

4. Sebutkan langkah langkah studi simulasi

• Formulasi masalah
• Penetapan tujuan dan rencana proyek: pendekatan yang digunakan untuk menyelesaikan masalah.
• Konseptualisasi model: membangun model yang masuk akal.
• Pengumpulan data: mengumpulkan data yang diperlukan untuk merun simulasi (seperti laju ketibaan, proses ketibaan, displin layanan, laju pelayanan dsb.).
• Penerjemahan Model: konversi model suatu bahas pemrograman.
• Veri…kasi: Veri…kasi model melalui pengecekan apakah program bekerja dengan baik.
• Validasi: Check apakah sistim merepresentasi sistim riil secara akurat.
• Desain Eksperimen: Berapa banyak runs? Untuk berapa lama? Jenis variasi masukannya seperti apa ?
• Produksi runs dan analisis: running aktual simulasi, mengumpulkan dan menganalisis keluaran.
• Jalankan lagi (More runs) ?: mengulangi eksperiemn jika perlu.
• Dokumentasi dan pelaporan: Dokumen dan laporan hasil
• Implementasi

5. Hal apa saja yang dilakukan dalam formula 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) 
• mengkatagorikan variabel input sebagi 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)
• mengembangkan struktur mode lebih rinci yang menident…kasi seluruh obyek berikut atribut dan interface-nya

6. Bagaimana cara verifikasi simulasi?

    Verifikasi model melalui pengecekan apakah program bekerja dengan baik

7. Bagimana cara validasi simulasi?

    Check apakah sistim merepresentasi sistim riil secara akurat.

8. Bagaimana cara pengumpulan data 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

9. apa tujuan dan rencana proyek?

    Pendekatan yang digunakan untuk menyelesaikan masalah.

10. kelemahan dari simullasi?

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

Teknik Informatika | 2023 oleh Yaommi Juanpasha

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