Studi Simulasi dan Pemodelan dalam Sebuah Sistem Oleh Najla Qurrata PDS5B23

 Nama: Najla Qurrata Aini Putri Yusrizal

Kelas / NIM : 5B / 2103015179

Studi Simulasi dan Pemodelan dalam Sebuah Sistem

Langkah-Langkah Studi Simulasi

1. Formulasi Masalah: Menentukan masalah yang akan diselesaikan.
2. Penetapan Tujuan dan Rencana Proyek: Menentukan pendekatan yang akan digunakan untuk menyelesaikan masalah.
3. Konseptualisasi Model: Membangun model yang sesuai dengan masalah yang ada.
4. Pengumpulan Data: Mengumpulkan data yang diperlukan untuk menjalankan simulasi.
5. Penerjemahan Model: Mengkonversi model ke dalam bahasa pemrograman agar dapat dengan mudah memahami model.
6. Verifikasi: Memverifikasi apakah program berfungsi dengan baik.
7. Validasi: Memastikan bahwa sistem merepresentasikan sistem dunia nyata dengan akurat.
8. Desain Eksperimen: Mmenjalankan simulasi sistem dengan berbagai bentuk parameter, untuk menghasilkan output yang memiliki variasi kecil dan bebas bias. Seperti berapa banyak runs? Untuk berapa lama? Jenis variasi masukannya seperti apa? 
9. Produksi Runs dan Analisis: Menganalisa data output untuk estimasi ukuran kinerja dari tiap konfigurasi sistem yang diteliti, yang berupa data statistik dengan interpretasi pada sistem. Running aktual simulasi, mengumpulkan dan menganalisis keluaran. 
10. Jalankan Lagi (More Runs): Jika diperlukan, mengulangi eksperimen.
11. Dokumentasi dan Pelaporan: Mendokumentasikan dan melaporkan hasil.
12. Implementasi: Menerapkan hasil ke dalam praktik nyata.

    Dengan mengikuti langkah-langkah diatas, kita dapat menjalankan studi simulasi dengan metode yang terstruktur dan terorganisir, serta menghasilkan hasil yang bermakna untuk pemecahan masalah yang terkait.

Contoh Penerapan Simulasi

• Simulasi Kebakaran :  Untuk mengurangi jatuhnya korban dalam kebakaran. 
• Simulasi Mengemudi Mobil :  Untuk mengurangi angka kecelakaan. 
• Flight Simulation Cockpit : Untuk mengurangi angka kecelakaan. Maksud dari simulasi ini adalah simulasi penerbangan yang biasa dilakukan oleh pilot sebelum mengudara secara langsung. 

Kelebihan Simulasi

1. Mengatasi Keterbatasan Model Matematik: Simulasi merupakan satu-satunya cara yang efektif untuk menggambarkan sistem riil yang kompleks dengan elemen stokastik, yang tidak dapat dijelaskan dengan model matematik analitik.
2. Estimasi Kinerja Sistem: Simulasi memungkinkan untuk mengestimasi kinerja sistem yang ada dalam berbagai kondisi operasi yang berbeda.
3. Perbandingan Rancangan Sistem: Melalui simulasi, berbagai rancangan sistem alternatif dapat dibandingkan untuk menentukan yang paling optimal.
4. Kendali Kondisi Eksperimen: Simulasi memungkinkan pengendalian yang lebih baik terhadap kondisi eksperimen, sehingga hasil yang dihasilkan dapat diandalkan.
5. Studi Waktu Lebih Singkat: Simulasi memungkinkan studi sistem dalam kerangka waktu yang singkat, menghemat waktu, atau memungkinkan pemahaman yang mendalam tentang operasi sistem dalam waktu yang lebih lama.

Kelemahan Simulasi

1. Estimasi dengan Parameter Input Tertentu: Model simulasi stokastik hanya memberikan perkiraan karakteristik sistem dengan parameter input yang telah ditentukan, sementara model analitik cenderung lebih valid.
2. Biaya dan Waktu Pengembangan: Pengembangan model simulasi seringkali memakan biaya tinggi dan memerlukan waktu yang cukup lama, hal dapat ini mengurangi efisiensi penggunaan sumber daya.
3. Tampilan Output yang Tidak Selalu Valid: Meskipun hasil simulasi menghasilkan keluaran dalam jumlah besar yang tampak meyakinkan, belum tentu modelnya valid, sehingga menimbulkan keraguan terhadap hasil yang dihasilkan.

Fitur-Fitur Software Simulasi yang Dibutuhkan

    Untuk menjalankan simulasi dengan efektivitas tertinggi, diperlukan sejumlah fitur kunci dalam software simulasi. Berikut adalah daftar fitur-fitur yang diperlukan:

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.

Jebakan atau Simulasi

1. Kegagalan dalam mengidentifikasi tujuan dengan jelas.
2. Desain dan analisis eksperimen simulasi yang tidak memadai.
3. Pendidikan dan pelatihan yang tidak memadai.

Pertanyaan dan Jawaban

1. Mengapa simulasi dianggap sebagai alat yang efektif untuk eksperimen dalam mencari solusi terbaik dalam sistem?
   Jawaban:
   Simulasi memungkinkan eksperimen dalam lingkungan virtual yang menghemat waktu dan biaya dibandingkan dengan eksperimen riil. Dengan membangun model sistem dan mensimulasikannya, pengambilan keputusan yang cepat dan efisien dapat dilakukan.
   
   
2. Mengapa asumsi-asumsi matematis atau logika sangat penting dalam pembuatan model simulasi?Jawaban: 
   Asumsi-asumsi matematis atau logika membentuk dasar pembuatan model yang digunakan untuk memahami perilaku hubungan dalam sistem. Mereka menjadi dasar bagi model matematis yang menggambarkan hubungan di dalam sistem.
   
   
3. Apa saja bidang aplikasi utama dari simulasi, dan bagaimana simulasi dapat digunakan dalam berbagai konteks seperti perancangan sistem manufaktur, persenjataan militer, dan analisis keuangan?
   Jawaban: 
   Simulasi memiliki lingkup aplikasi yang luas. Beberapa bidang aplikasi utama meliputi perancangan sistem manufaktur, evaluasi sistem persenjataan militer, penentuan persyaratan hardware atau protokol untuk jaringan komunikasi, penentuan persyaratan hardware dan software untuk sistem komputer, perancangan dan operasional sistem transportasi seperti bandara udara, jalan tol, pelabuhan laut, dan jalan bawah tanah, evaluasi rancangan pada organisasi jasa seperti call center, restoran cepat saji, rumah sakit, dan kantor pos, reengineering pada pemilikan pabrik, penentuan kebijakan pemesanan barang pada sistem inventori, serta analisis keuangan atau sistem ekonomi.
   
   
4. Bagaimana simulasi memungkinkan penilaian menyeluruh terhadap kompleksitas dan dinamika sistem-sistem dunia nyata?
   Jawaban: 
   Simulasi memungkinkan penilaian menyeluruh terhadap kompleksitas dan dinamika sistem-sistem dunia nyata dengan mereplikasi perilaku sistem melalui model numerik yang diimplementasikan dalam program komputer. Ini memungkinkan analisis yang lebih cermat terhadap karakteristik sistem yang direpresentasikan oleh model numerik.
   
   
5. Apa langkah-langkah utama dalam pembangunan model dalam simulasi, dan mengapa proses ini penting?
   Jawaban: 
   Langkah-langkah utama dalam pembangunan model dalam simulasi melibatkan observasi sistem riil dan pengumpulan data, konstruksi model konseptual dengan asumsi dan hipotesis, dan penerjemahan model ke dalam bentuk yang dapat diolah oleh komputer. Proses ini penting karena membentuk dasar untuk simulasi yang akurat dan bermanfaat.
   
   
6. Bagaimana proses validasi model simulasi dapat membantu mengidentifikasi kelemahan dalam model dan meningkatkan keandalan hasil simulasi?
   Jawaban: 
   Proses validasi model simulasi dapat membantu mengidentifikasi kelemahan dalam model dengan membandingkan hasil simulasi dengan data empiris atau observasi sistem sebenarnya. Jika hasil simulasi tidak cocok dengan kenyataan, ini dapat mengungkapkan kelemahan atau asumsi yang tidak akurat dalam model. Dengan demikian, validasi membantu memperbaiki model dan meningkatkan keandalan hasil simulasi sehingga dapat digunakan untuk pengambilan keputusan yang lebih baik.
   
   
7. Apa keuntungan utama dari menggunakan model simulasi peristiwa diskrit dalam pemodelan sistem yang melibatkan peristiwa yang tidak terjadi secara kontinu?
   Jawaban:
   Keuntungan utama dari model simulasi peristiwa diskrit adalah kemampuannya untuk menggambarkan sistem yang melibatkan peristiwa yang tidak terjadi secara kontinu atau teratur. Ini memungkinkan simulasi peristiwa penting tanpa harus menghitung perubahan kontinu dalam waktu. Model ini sangat berguna dalam analisis sistem yang melibatkan antrian, jadwal, atau peristiwa yang tidak terjadi secara berkelanjutan.
   
   
8. Apa hubungan antara simulasi, model, dan sistem? Mengapa simulasi diperlukan dalam pemahaman sistem?
   Jawaban:
   Simulasi melibatkan pemodelan sistem dan memungkinkan kita untuk memahami sistem dengan menjalankan model numerik serta mengamati dampak input terhadap output. Ini membantu dalam menguji hipotesis, merancang eksperimen, dan memahami perilaku sistem dalam lingkungan yang aman dan kontrol.
   
   
9. Bagaimana pemodelan sistem dapat digunakan untuk mengidentifikasi dan mengatasi risiko dalam pengambilan keputusan bisnis, dan apakah terdapat studi kasus konkret yang dapat dijadikan contoh?
   Jawaban: 
   Pemodelan sistem dapat digunakan untuk mengidentifikasi risiko dengan memasukkan variabel risiko dalam model dan menguji dampaknya dalam berbagai skenario. Sebagai contoh, dalam industri perbankan, pemodelan sistem dapat membantu mengidentifikasi risiko kredit atau risiko pasar, dan melalui simulasi, manajer keuangan dapat mengembangkan strategi pengelolaan risiko yang lebih efektif.
   
   
10. Bagaimana pengaruh ketidakpastian dalam data atau parameter sistem terhadap hasil simulasi sistem? Apa metode yang dapat digunakan untuk mengatasi ketidakpastian ini?
    Jawaban:
    Ketidakpastian dalam data atau parameter sistem dapat menghasilkan hasil simulasi yang bervariasi. Metode yang dapat digunakan untuk mengatasi ketidakpastian ini termasuk analisis sensitivitas, analisis Monte Carlo, atau penggunaan distribusi probabilitas pada parameter.

Source: OLU