STUDI SIMULASI DAN PEMODELAN DALAM SEBUAH SISTEM - Zakie Nurfaiz Ramadhan

Definisi Sistem, Model dan Simulasi

Sistem

    Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI) pengertian dari sistem adalah perangkat unsur yang secara teratur saling berkaitan sehingga membentuk suatu totalitas. Dari pengertian tersebut sistem merupkana kumpulan elemen yang bekerja sama untuk mencapai suatu tujuan tertentu.

Model

        Definisi model dalam Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI) adalah pola (contoh, acuan, ragam) dari sesuatu yang dihasilkan atau dibuat. Model dapat dikatakan juga sebagai representasi dari sistem.

        Suatu sistem real dapat dibuat modelnya agar dapat dengan mudah dipelajari dan ditingkatkan performanya tanpa harus melalui serangkaian eksperimen terhadap sistem real. Pemodelan dalam science dan engineering dilakukan dengan menurunkan perilaku sistem yang sebenarnya dalam bentuk variabel-variabel dimana keterkaitan diantaranya dapat diperlihatkan dalam suatu persamaan matematis. Ada tiga tahapan pemodelan matematis :

1. Membuat struktur dari masalah/sistem yang akan dimodelkan; biasanya melihat input dan output sistem, variabel yang penting dan bagaimana hubungannya; dibuat dalam bentuk blok diagram
2. Membentuk persamaan dasar dari hubungan antara variabel sistem dan konstanta berdasarkan persamaan dan hukum fisika.
3. Membuat model state space dengan menyusun persamaan-persamaan dasar dari tahap kedua serta hubungan antara persamaan-persamaan tersebut.

Simulasi

        Simulasi menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI) adalah penggambaran suatu sistem atau proses dengan peragaan berupa model statistik atau pemeranan. Dengan begitu simulasi merupakan tiruan dari sebuah sistem dengan menggunakan model untuk melakukan evaluasi dan meningkatkan kinerja sistem. 

        Sedangkan pengertian menurut Law and Kelton, simulasi merupakan suatu teknik meniru operasi-operasi atau proses – proses yang terjadi dalam suatu sistem dengan bantuan perangkat komputer dan dilandasi oleh beberapa asumsi tertentu sehingga sistem tersebut bisa dipelajari secara ilmiah.

        Dalam simulasi digunakan komputer untuk mempelajari sistem secara numerik, dimana dilakukan pengumpulan data untuk melakukan estimasi statistik untuk mendapatkan karakteristik asli dari sistem.

        Simulasi merupakan alat yang tepat untuk digunakan terutama jika diharuskan untuk melakukan eksperimen dalam rangka mencari komentar terbaik dari komponen-komponen sistem. Hal ini dikarenakan sangat mahal dan memerlukan waktu yang lama jika eksperimen dicoba secara riil. Dengan melakukan studi simulasi maka dalam waktu singkat dapat ditentukan keputusan yang tepat serta dengan biaya yang tidak terlalu besar karena semuanya cukup dilakukan dengan komputer.

Langkah - Langkah Studi Simulasi

1. Formulasi masalah
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 suatu bahas pemrograman.
6. Veri…kasi: Veri…kasi 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 ?
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

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.

Soal : 

1. Apa yang dimaksud dengan simulasi dalam konteks pemodelan sistem?

Jawaban: Simulasi adalah proses penciptaan model komputer atau fisik dari sistem nyata untuk memahami dan menganalisis perilaku sistem tersebut.

2. Apa perbedaan antara simulasi diskrit dan simulasi kontinu?

Jawaban: Simulasi diskrit menggambarkan perubahan dalam sistem yang terjadi pada titik waktu tertentu, sedangkan simulasi kontinu memodelkan perubahan yang terjadi secara berkelanjutan.

3. Mengapa pemodelan matematika penting dalam studi simulasi sistem?

Jawaban: Pemodelan matematika memberikan dasar formal untuk menggambarkan hubungan dan perilaku dalam sistem yang akan di-simulasikan.

4. Bagaimana parameter sistem mempengaruhi hasil dari simulasi?

Jawaban: Parameter sistem adalah variabel yang digunakan dalam model simulasi. Perubahan parameter ini dapat menghasilkan hasil yang berbeda dalam simulasi.

5. Apa yang dimaksud dengan validasi dalam simulasi sistem?

Jawaban: Validasi adalah proses membandingkan hasil simulasi dengan data empiris untuk memastikan bahwa model simulasi memang mencerminkan sistem yang sebenarnya.

6. Sebutkan beberapa aplikasi umum dari simulasi sistem dalam kehidupan sehari-hari?

Jawaban: Contoh aplikasi termasuk simulasi lalu lintas jalan raya, simulasi cuaca, simulasi manufaktur, dan simulasi game komputer.

7. Apa itu model agen dalam konteks simulasi sistem?

Jawaban: Model agen adalah pendekatan dalam simulasi yang memodelkan entitas individu dalam sistem sebagai "agen" yang memiliki perilaku, preferensi, dan interaksi sendiri.

8. Bagaimana output dari simulasi sistem dapat digunakan untuk pengambilan keputusan?

Jawaban: Output simulasi dapat digunakan untuk mengidentifikasi pola, risiko, dan hasil yang mungkin dalam sistem, yang dapat membantu pengambilan keputusan yang lebih informasi.

9. Apa yang dimaksud dengan sensitivitas analisis dalam konteks simulasi sistem?

Jawaban: Sensitivitas analisis adalah proses untuk mengukur sejauh mana perubahan dalam parameter sistem mempengaruhi hasil simulasi.

10. Bagaimana penggunaan teknologi komputer mempermudah studi simulasi dan pemodelan sistem?

Jawaban: Teknologi komputer memungkinkan untuk membangun model yang lebih kompleks, menjalankan simulasi dengan cepat, dan menganalisis hasil dengan lebih efisien, memungkinkan studi yang lebih mendalam tentang sistem.

        Sumber :https://onlinelearning.uhamka.ac.id/