Studi Simulasi dan Pemodelan dalam Sebuah Sistem oleh Gladis

 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.).

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 menident…kasi 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

¤ 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. SimulasiSebagian 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.  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.

Soal:

1. Apa itu studi simulasi dan pemodelan dalam sebuah sistem?

Jawaban: Studi simulasi dan pemodelan adalah pendekatan untuk memahami, menganalisis, dan merancang sistem kompleks dengan menggunakan model komputer untuk mensimulasikan perilaku sistem tersebut.

2. Mengapa simulasi dan pemodelan penting dalam pengembangan sistem?

Jawaban: Simulasi dan pemodelan penting karena mereka memungkinkan kita untuk menguji sistem dalam skenario yang beragam tanpa risiko fisik pada sistem nyata, menghemat biaya, mengidentifikasi masalah potensial, dan merancang solusi yang lebih baik.

3. Apa perbedaan antara model dan simulasi?

Jawaban: Model adalah representasi abstrak dari sistem, sementara simulasi adalah proses menjalankan model komputer untuk mengamati perilaku sistem dalam kondisi tertentu.

4. Bagaimana proses validasi dan verifikasi memengaruhi keandalan simulasi?

Jawaban: Validasi adalah proses memastikan bahwa model merepresentasikan sistem yang benar. Verifikasi adalah proses memastikan perangkat lunak simulasi berperilaku sesuai dengan model yang telah dirancang. Keduanya penting untuk memastikan keandalan simulasi.

5. Apa saja aplikasi umum dari studi simulasi dan pemodelan dalam berbagai bidang?

Jawaban: Aplikasi umum termasuk simulasi perjalanan pesawat, simulasi perubahan iklim, pemodelan jaringan komputer, simulasi manufaktur, dan banyak lagi.

6. Apa manfaat utama dari menggunakan studi simulasi dan pemodelan dalam perencanaan bisnis?

Jawaban: Manfaat utama meliputi penghematan biaya, pengurangan risiko, eksplorasi skenario, dan pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana bisnis akan berkinerja dalam berbagai kondisi.

7. Apa jenis perangkat lunak yang sering digunakan untuk melakukan simulasi dan pemodelan?

Jawaban: Beberapa perangkat lunak populer meliputi MATLAB, Simulink, Arena, AnyLogic, dan perangkat lunak simulasi lainnya yang sesuai dengan kebutuhan spesifik.

8. Bagaimana studi simulasi dan pemodelan dapat membantu dalam pengembangan teknologi medis?

Jawaban: Mereka dapat membantu dalam pengujian perangkat medis tanpa mengorbankan pasien nyata, merancang prosedur bedah yang lebih baik, dan memahami dampak berbagai faktor pada kesehatan manusia.

9. Mengapa studi simulasi dan pemodelan sering digunakan dalam industri manufaktur?

Jawaban: Mereka membantu mengoptimalkan proses produksi, mengurangi pemborosan, dan mengidentifikasi masalah dalam rantai pasokan sebelum mereka terjadi.

10. Apa tantangan utama dalam studi simulasi dan pemodelan dalam sistem?

Jawaban: Tantangan utama meliputi pemilihan model yang sesuai, pengumpulan data yang akurat, dan mengkonfigurasi parameter simulasi yang tepat untuk mencapai hasil yang relevan.

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