STUDI SIMULASI DAN PEMODELAN DALAM SEBUAH SISTEM oleh Abi Yoga Pangestu

    Simulasi adalah cara mempelajari Sistem dengan menggunakan pemodelan.Mempelajari sistem dengan simulasi, secara numerik menjalankan model dengan memberi input dan melihat pengaruhnya terhadap output.Klasifikasi Model dalam Simulasi Model Simulasi Statik vs. Dinamik,Model Simulasi Deterministik vs. Stokastik,Model Simulasi Kontinyu vs. Diskrit.

Model Simulasi Statik vs. Dinamik

• Model statik: representasi sistem pada waktu tertentu. Waktu tidak berperan di sini.Contoh: model Monte Carlo.
• Model dinamik: merepresentasikan sistem dalam perubahannya terhadap waktu. Contoh: sistem conveyor di pabrik.

Model Simulasi Deterministik vs. Stokastik

• Model deterministik: tidak memiliki komponen probabilistik (random).
• Model stokastik: memiliki komponen input random, dan menghasilkan output yang random pula.

Model Simulasi Kontinyu vs. Diskrit

• Model kontinyu: status berubah secara kontinu terhadap waktu, mis. gerakan pesawat terbang.
• Model diskrit: status berubah secara instan pada titik-titik waktu yang terpisah, mis. jumlah customer di bank. 

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)

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

    – konstruksi model

• definisi obyek, atribut, metode
• flowchart metode yang relevan

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

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.

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.

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.

    Sistem didefinsikan sebagai suatu kumpulan satu kesatuan, seperti manusia dan mesin yang aktif dan berinteraksi bersama-sama untuk mendapatkan penyelesaian akhir pokok pikiran. (definisi ini diajukan oleh Schmidt dan Taylor (1970)). Secara sederhana Sistim dapat diartikan sebagai sekumpulan obyek yang dihubungkan satu sama lain melalui beberapa interaksi reguler atau secara bebas untuk mencapai suatu tujuan.

 Sebagai contoh: Jika seseorang ingin mempelajari sebuah bank, untuk menentukan jumlah kebutuhan teller untuk menyediakan kecukupan pelayanan terhadap  nasabah, sistem dapat didefinisikan bagian yang konsisten dari bank untuk teller dan penantian nasabah yang akan dilayani. definisi sistem harus diperluas dengan cara yang jelas.  Kita mendefinisikan pernyataan sebuah sistem bahwa pengumpulan variabel-variabel penting untuk menjelaskan sistem di waktu tertentu,  relatif pada objektivitas yang dipelajari. , contoh-contoh pada pernyataan variabel yang mungkin adalah jumlah teller yang sibuk, jumlah nasabah dalam bank dan waktu kedatangan masing-masing nasabah dalam bank.

  Sistem biasanya dipengaruhi oleh perubahan yang terjadi di luar sistem. Perubahan ini terjadi di lingkungan sistem. Contoh, pada studi memori cache menggunakan, kita harus menetapkan dimana batas sistem. Batas ini dapat antara CPU dan cache, atau dapat memasukan memori utama, disk, OS, kompilator, ataupun program-program aplikasi.Komponen Sistem antara lain:

•        Entitas merupakan obyek dalam sistem. Contoh, customers pada suatu bank.

•        Atribut merupakan suatu sifat dari suatu entitas. Contoh, pengecekan neraca rekening customer.

•        Aktivitas merepresentasikan suatu periode waktu dangan lama tertentu (speci…ed length). Periode waktu sangat penting karena biasanya simulasi menyertakan besaran waktu. Contoh deposito uang ke rekening pada waktu dan tanggal tertentu.

    Sistem terdiri dari 2 Kategori yaitu

1.  Sistim Diskrit: variabel-variabel keadaan hanya berubah pada set titik waktu yang diskrit.Contoh: jumlah customer yang menunggu diantrian 
2. Sistem Kontinyu: variabel-variabel berubah secara kontinyu menurut waktu.Contoh: arus listrik

Pertanyaan dan Jawaban:

1.     Simulasi Statis adalah? Simulasi yang menggambarkan suatu proses yang tidak dipengaruhi oleh waktu

2.     Simulasi stokastik adalah? Simulasi yang menggambarkan suatu proses yang mengandung sifat ketidakpastian & random

3.     Sistem terbuka merupaka sistem yang? Mencangkup kemungkinan sistem eksternal masuk ke dalam lingkungan system

4.     Kumpulan dari sejumlah elemen-elemen Yang saling ber-interaksi membentuk kinerja Tertentu dalam mencapai tujuan yang sama disebut? Sistem

5.     Tiruan dari sebuah sistem dinamis dengan menggunakan model komputer untuk melakukan evaluasi dan meningkatkan kinerja sistem merupakan pengertian? Simulasi

6.     Untuk menyelesaikan masalah pemesanan yang lambat, perlu dilakukan analisis dan simulasi terhadap sistem pengiriman pesanan pada suatu restoran untuk memaksimalkan layanan pengiriman pesanan pada konsumen pada waktu tertentu Pada kasus tersebut sebagai seorang IT Analyst perlu dilakukan langkah awal dengan? Melakulan observasi dan pengumpulan data

7.     Sebutkan ciri-ciri system?

·        terdiri dari berbagai elemen yang membentuk satu kesatuan

·        sistem ada untuk mencapai tujuan tertentu

·        Adanya interaksi, saling ketergantungan dan kerjasama antar elemen

8.     Sebutkan alasan kenapa dilakukan pemodelan?

·        Untuk menghemat tenaga

·        Untuk menghemat waktu

·        Untuk menghemat biaya

9.     Sebutkan macam-macam Simulasi?

·        Simulas Sistem dinamis

·        Simulasi SIstem diskret

·        Simulasi Sistem Kontinu

10.  Jelaskan mengapa perlu pemodelan atas sistem?

·        Permasalahan dunia nyata sangatlah kompleks adanya. Dalam memecahkan permasalahan yang tepat sering kita dihadapkan pada kendala

·        Dunia nyata sebagai masalah, keberadaannya dapat dilihat sebagai perspektif sistem yang saling berkait satu terhadap yang lain

·        Perlu rasanya meng-eliminir resiko lahirnya masalah baru yang lebih berat atas pemecahan masalah dunia nyata. Disamping alat yang di introduksi untuk memecahkan permasalahan belum tentu pula efektif

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