Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer
Beranda / Gambaran Umum Simulasi

Gambaran Umum Simulasi

Oleh Yudi Herdiana

Definisi Simulasi

Simulasi adalah proses implementasi model menjadi program komputer (software) atau rangkaian elektronik dan mengeksekusi software tersebut sedemikian rupa sehingga perilakunya menirukan atau menyerupai sistem nyata tertentu untuk tujuan :

  • Mempelajari perilaku sistem
  • Pelatihan
  • Permainan

Simulasi adalah proses merancang model dari suatu sistem nyata, mengadakan percobaan‐perconbaan terhadap model tersebut dan mengevaluasi hasil percobaan tersebut.


Model Simulasi

  • Suatu representasi sederhana dari sebuah sistem (proses atau teori).
  • Model‐model tidak harus memiliki seluruh atribut (hanya disederhanakan, dikontrol, digeneralisasi atau di‐idealkan).
  • Bagi sebuah model yang akan digunakan, seluruh sifat‐sifat relevannya harus ditetapkan dalam suatu cara yang praktis, dinyatakan dalam suatu set deskripsi terbatas yang masuk akal (reasonably).
  • Sebuah model simulasi harus divalidasi. Setelah divalidasi, maka dapat digunakan untuk menyelediki dan memprediksi perilaku (sifat) sistem, atau menjawab pertanyaan untuk mempertajam pemahaman, pelatihan, prediksi, dan evaluasi alternatif.


Kapan Simulasi digunakan ?

  • Mempelajari intekasi internal sub‐sistem yang kompleks.
  • Mengamati sifat model dan hasil keluaran akibat perubahan lingkungan luar atau variabel internal.
  • Meningkatkan kinerja sistem melalui pembangunan/pembentukan model.
  • Eksperimen desain dan aturan baru sebelum diimplementasikan.
  • Alat bantu pelatihan dan pembelajaran dengan biaya yang lebih rendah.
  • Visualisasi operasi melalui animasi.
  • Masalahnya sulit, memakan waktu lama, atau tidak mungkin diselesaikan melalui metode analitik atau numerik konvensional.

Klasifikasi Simulasi
  • Model Simulasi Statik
    • Representasi sistem pada waktu tertentu.
    • Contoh: model Monte Carlo
  • Model Simulasi Dinamik
    • Merepresentasikan sistem dalam perubahannya terhadap waktu.
    • Contoh: sistem conveyor di pabrik
  • Model Simulasi Deterministik
    • Tidak memiliki komponen probabilistik (random)
  • Model Simulasi Stokastik
    • Memiliki komponen input random dan menghasilkan output yang random pula.
  • Model Simulasi Kontinyu
    • Status berubah secara kontinyu terhadap waktu.
    • Contoh: gerakan pesawat terbang
  • Model Simulasi Diskrit
    • Status berubah secara instan pada titik‐titik waktu yang terpisah.
    • Contoh: Jumlah nasabah di bank


Simulasi
  • Peristiwa Diskrit
    • Pemodelan sistem, dimana variabel keadaan berubah pada set waktu yang diskrit.
    • Misalnya :
      • Studi kinerja sistem komputer digital
      • Studi sistem antrian bank
  • Peristiwa Kontinu
    • Merupakan sistem dimana keadaan (state)‐nya berubah secara kontinu terhadap waktu.
    • Misalnya :
      • Studi proses reaksi kimia
      • Gerakan dinamis suatu kendaraan (persamaan gerak)

Tahapan Simulasi
  • Dalam pembetukan model, harus diperhatikan faktor apa saja yang mempengaruhi perilaku dari sistemnya (memperhatikan pengertian konsep sistemnya).
  • Tentukan variabel‐variabel apa saja yang menentukan performansi sistem yang diamati, lalu bagaimana variabel‐variabel tersebut dapat dikendalikan dan diatur.
  • Kriteria yang haris dipenuhi dalam memodelkan suatu sistem :
    • Model harus mewakili (merepresentasikan) sistem nyatanya
    • Model merupakan penyederhanaan dari kompleksnya sistem, sehingga diperbolehkan adanya penyimpangan dalam batas‐batas tertentu
Tahapan dalam pengembangan model dan simulasi:
  1. Memahami sistemyang akan disimulasikan
    • Memahami cara kerja sistem
    • Output : uraian, context diagram yang menjelaskan hubungan sistem & lingkungannya
  2. Mengembangkan model matematis dari sistem
    • Persamaan : diferensial, aljabar linier, logika diskrit, variabel keadaan dll yang disesuaikan dengan karakteristik sistemdan tujuan pemodelan.
    • Output : persamaan matematis, DFD
    • Cari analogi dari sistem/model lain yang sudah ada untuk mempermudah
  3. Mengembangkan model matematis untuk simulasi
    • Model matematis dari sistem disederhanakan, tergantung pada tujuan simulasi
    • Berikan beberapa asumsi. Misalnya model non‐linier jadi model linier
  4. Membuat program/software komputer
    • Menentukan bahasa pemrograman yang cocok untuk simulasi komputer (tergantung pada fasilitas yang tersedia pada kompiler untuk mendukung simulasi seperti prosedur, fungsi, GUI, library)
    • Membuat coding sesuai dengan tujuan simulasi
  5. Menguji, verifikasi dan validasi output simulasi
    • Tolak ukur baik/tidaknya simulasi adalah sejauh mana kemiripan hasil simulasi jika dibandingkan dengan sistem nyata yang bersangkutan.
    • Pengujian dilakukan pada tingkat modul program untuk menguji fungsi sistem
    • Verifikasi dilakukan untuk membuktikan bahwa hasil implementasi program komputer telah sesuai dengan rancangan model konsep dari sistem nyata
    • Validasi dilakukan dengan membandingkan hasil output simulasi dengan data dari sistem nyata, yang diperoleh dari hasil pengujian, sensor, sensus
    • Jika validasi tidak bisa diukur, maka dilakukan evaluasi secara subjektif
  6. Mengeksekusi program simulasi
    • Dilakukan secara real‐time atau offline (tergantung pada tujuan simulasi)