Langkah - Langkah Dasar Simulasi dan Simulasi Sistem Antrian Oleh Tubagus Alver Alifiady K.(1903015138)

 LANGKAH - LANGKAH DASAR SIMULASI DAN SIMULASI SISTEM ANTRIAN

Oleh Tubagus Alver Alifiady Kartawijaya(1903015138)

Tugas 6 PDS 7C

Langkah – Langkah Dasar Simulasi

Simulasi adalah suatu cara untuk menduplikasi / menggambarkan ciri, tampilan, dan karakteristik dari suatu system nyata. 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.

Ada beberapa cara untuk dapat merancang, menganalisis dan mengoperasikan suatu sistem. Salah satunya adalah dengan melakukan pemodelan, membuat model dari sistem tersebut. Untuk pembuatan model simulasi model yang dibangun harus kredibel. Representasi kredibel sistem nyata oleh model simulasi ditunjukkan oleh verifikasi dan validasi model. Berikut adalah Langkah-langkah dasar dari simulasi :

1. Menetapkan karakteristik masukan, biasanya dimodelkan sebagai distribusi probabilitas.
2. Menkonstruksi tabel simulasi, spesifikasi masalah terdiri dari sekumpulan masukan lebih dari satu respon pengulangan.
3. Membangkitkan nilai secara berulanag untuk masukan dan mengevaluasi fungsi.

 

Simulasi Sistem Antrian

System antrian terdiri atas 5 yaitu :

1. Pemanggilan populasi (Calling population): biasa tidak terbatas, jika sebuah unit keluar, tidak ada perubahan pada laju ketibaan/kedatangan.
2. Kedatangan/ketibaan: proses input, yang meliputi sumber kedatangan. Terjadinya kedatangan umumnya terjadi secara acak. Misal : orang, mobil, panggilan telepon untuk dilayani, dll.
3. Mekanisme pelayanan: sebuah unit akan dilayani dalam panjang waktu yang acak berdasarkan suatu distribusi probabilitas. Mekanisme pelayanan dapat terdiri dari satu/lebih pelayan. Setiap fasilitas pelayanan kadang-kadang disebut sebagai saluran (channel).
4. Kapasitas sistem: tidak ada Batasan.
5. Displin antrian : urutan layanan, dipengaruhi oleh sifat kedatangan dan proses pelayanan. Jika tidak ada antrian berarti terdapat pelayan yang menganggur atau kelebihan fasilitas pelayanan. Disiplin antri adalah aturan keputusan yang menjelaskan cara melayani pengantri. Ada 5 bentuk disiplin antrian yang biasa digunakan : First-Come First-Served (FCFS) atau First-In First-Out (FIFO), Last-Come First-Served (LCFS) atau Last-In First-Out (LIFO) dan Service In Random Order (SIRO). 4. Priority Service (PS).

Aliran system antrian :

• Kedatangan dan pelayanan yang didefinisikan melalui distribusi probabilitas waktu antara kedatangan dan distribusi waktu pelayanan.
• Laju pelayanan vs. laju kedatangan: tidak stabil atau ekplosif
• Keadaan: jumlah unit dalam sistem dan status dari pelayan
• Peristiwa: stimulan yang menyebabkan keadaan sistem berubah.
• Clock simulasi: trace waktu simulasi.

Beberapa contoh dari system antrian :

1. Pada system lapangan terbang, antrian atau garis tunggu yaitu pesaway yang menunggu di landasan dengan menggunakan fasilitas pelayanan landasan pacu.
2. System pada bank, nasabah lah yang disebut antrian atau garis tunggu yang sedang mengantri fasilitas layanan pada bank yaitu customer service atau teller.
3. System bongkar muat barang pada Pelabuhan, yang merupakan antrian atau garis tunggu adalah kapal dan truk. Kendaraan tersebut sedang menunggu antrian menggunakan fasilitas bongkar muat.
4. Contoh lain terdapat pada system schedule siding pengadilan, antrian atau garis tunggu nya adalah kasus yang sedang disidangkan pada fasilitas pelayanan pengadilan.
5. Dan lain sebagainya.

 

Sekian rangkuman materi tentang studi simulasi dan pemodelan dalam sebuah sistem yang dapat saya paparkan.

Terimakasih

Anda dapat melihat dan materi diatas dengan mengunduh file PPT berikut.

File PPT

Tubagus Alver Alifiady Kartawijaya

NIM : 1903015138

Sumber : Online Learning Uhamka

Soal dan Jawaban

1. Jelaskan definisi dari sistem!

Jawaban : Sistem adalah sekumpulan elemen, sekumpulan elemen, komponen fungsional yang saling berhubungan dan berinteraksi satu sama lain untuk mencapai tujuan yang diharapkan. Sistem tergantung pada objektivitas pembelajaran tertentu.

 

2. Sistem biasanya dipengaruhi oleh perubahan yang terjadi di luar sistem. Perubahan ini terjadi di lingkungan sistem. Sistem terdiri dari beberapa komponen, sebutkan dan jelaskan komponen dari sistem!

Jawaban :

• 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. Periode waktu sangat penting karena biasanya simulasi menyertakan besaran waktu. Contoh deposito uang ke rekening pada waktu dan tanggal tertentu.
• Keadaan sistem didefinisikan sebagai kumpulan varibel-variabel yang diperlukan untuk menggambarkan sistem kapanpun, relatif terhadap obyektif dari studi. Contoh, jumlah teller yang sibuk, jumlah customer yang menunggu dibaris antrian.
• Peristiwa didefinisikan sebagai kejadian sesaat yang dapat mengubah keadaan sistem. Contoh, kedatangan customer, pejumlahan jumlah teller, keberangkatan customer.

 

3. Jelaskan hubungan antara sistem, model, dan simulasi!

Jawaban : Sistem yang merupakan kumpulan elemen yang bekerja bersama untuk mencapai tujuan yang diharapkan. Simulasi adalah cara mempelajari sistem dengan menggunakan pemodelan. Dimana model adalah gambaran dari sebuah sistem, dapat secara fisik atau matematis. Untuk mengetahui perilaku sistem nyata yang kompleks, dibuatlah model. Dalam sebuah sistem dinamis, model ini dapat diwujudkan dalam pemrograman komputer yang disebut simulasi. Mempelajari sistem dengan simulasi, secara numerik menjalankan model dengan memberi input dan melihat pengaruhnya terhadap output.

 

4. Jelaskan definisi simulasi!

Jawaban : Sistem yang merupakan kumpulan elemen yang bekerja bersama untuk mencapai tujuan yang diharapkan. Simulasi adalah cara mempelajari sistem dengan menggunakan pemodelan. Dimana model adalah gambaran dari sebuah sistem, dapat secara fisik atau matematis. Untuk mengetahui perilaku sistem nyata yang kompleks, dibuatlah model. Dalam sebuah sistem dinamis, model ini dapat diwujudkan dalam pemrograman komputer yang disebut simulasi. Mempelajari sistem dengan simulasi, secara numerik menjalankan model dengan memberi input dan melihat pengaruhnya terhadap output.

 

5. Jelaskan definisi dari model!

Jawaban : Sistem yang merupakan kumpulan elemen yang bekerja bersama untuk mencapai tujuan yang diharapkan. Simulasi adalah cara mempelajari sistem dengan menggunakan pemodelan. Dimana model adalah gambaran dari sebuah sistem, dapat secara fisik atau matematis. Untuk mengetahui perilaku sistem nyata yang kompleks, dibuatlah model. Dalam sebuah sistem dinamis, model ini dapat diwujudkan dalam pemrograman komputer yang disebut simulasi. Mempelajari sistem dengan simulasi, secara numerik menjalankan model dengan memberi input dan melihat pengaruhnya terhadap output.

 

6. Simulasi digunakan untuk segala proses pada sistem dengan menggunakan metode dari matematika diskrit, probabilitas dan statistic, persamaan diferensial dan integral, fisika dasar, ekonomi, sosial, struktur data dan algoritma, dan lainnya. Sebutkan kondisi yang memerlukan simulasi!

Jawaban :

• Mempelajari interaksi internal (sub)-sistem yang kompleks.
• Mengamati sifat model dan hasil keluaran akibat perubahan lingkuangan luar atau variabel internal.
• Meningkatkan kinerja sistem melalui pembangunan/pembentukan model.
• Eksperimen desain dan aturan baru sebelum diimplementasikan.
• Memahami dan memverifikasi solusi analitik.
• Mengidentifikasi dan menetapkan persyaratan-persyaratan.
• Alat bantu pelatihan dan pembelajaran dengan biaya lebih rendah.
• Visualisasi operasi melalui anuimasi.
• Masalahnya sulit, memakan waktu, atau tidak mungkin diselesaikan melalui metode analitik atau numerik konvensional.

 

7. Mengembangkan sebuah model simulasi dan mengevaluasi model, biasanya dengan menggunakan komputer, untuk mengestimasi karakteristik yang diharapkan dari model tersebut. Namun simulasi tidak digunakan jika asumsi model yang sederhana, sehingga metode matematika dapat digunakan untuk mendapatkan jawaban eksak (solusi analitik). Namun ada beberapa kondisi yang tidak diperlukannya sebuah simulasi. Sebutkan kondisi yang tidak memerlukan simulasi!

Jawaban :

• Jika masalah dapat diselesaikan dengan metode sederhana.
• Jika masalah dapat diselesaikan secara analitik.
• Jika eksperimen langsung lebih mudah dilakukan.
• Jika biaya Simulasi dianggap terlalu mahal.
• Jika sumber daya atau waktu tidak tersedia.
• Jika tidak ada data yang tersedia.
• Jika verifikasi dan validasi tidak dapat dilakukan.
• Jika daya melebihi kapasitas (overestimated).
• Jika sistem terlalu kompleks atau tidak dapat didefinisikan.

 

8. Jelaskan dan berikan contoh dari model simulasi static dan dinamik!

Jawaban : Model static yaitu simulasi model yang menggambarkan suatu proses yang tidak dipengaruhi oleh waktu atau suatu proses yang terjadi pada suatu waktu tertentu saja. Contoh nya adalah model Monte Carlo. Monte Carlo adalah algoritma komputasi untuk mensimulasikan berbagai perilaku sistem fisika dan matematika. Penggunaan klasik metode ini adalah untuk mengevaluasi integral definit, terutama integral multidimensi dengan syarat dan batasan yang rumit. Sedangkan model dinamik yaitu simulasi model yang menggambarkan suatu proses yang dipengaruhi oleh waktu atau berlangsung pada suatu rentang waktu. Merepresentasikan sistem dalam perubahannya terhadap waktu. Contoh nya adalah sistem conveyor di pabrik, simulasi gerakan roket, simulasi kedatangan mobil ke jalan tol.

 

9. Jelaskan dan berikan contoh dari model simulasi deterministic dan stokastik!

Jawaban : Model static yaitu simulasi model yang menggambarkan suatu proses yang tidak dipengaruhi oleh waktu atau suatu proses yang terjadi pada suatu waktu tertentu saja. Contoh nya adalah model Monte Carlo. Monte Carlo adalah algoritma komputasi untuk mensimulasikan berbagai perilaku sistem fisika dan matematika. Penggunaan klasik metode ini adalah untuk mengevaluasi integral definit, terutama integral multidimensi dengan syarat dan batasan yang rumit. Sedangkan model dinamik yaitu simulasi model yang menggambarkan suatu proses yang dipengaruhi oleh waktu atau berlangsung pada suatu rentang waktu. Merepresentasikan sistem dalam perubahannya terhadap waktu. Contoh nya adalah sistem conveyor di pabrik, simulasi gerakan roket, simulasi kedatangan mobil ke jalan tol.

 

10. Jelaskan dan berikan contoh dari model simulasi kontinyu dan diskrit!

Jawaban : Model kontinyu yaitu simulasi yang komponen sistemnya bersifat continue. Status berubah secara kontinu terhadap waktu. Contoh nya adalah simulasi gerakan roket, gerakan pesawat terbang. Sedangkan model diskritm yaitu simulasi yang komponen-komponen sistemnya bersifat diskret. status berubah secara instan pada titik-titik waktu yang terpisah. Contoh nya adalah simulasi tabungan, jumlah customer di bank.

 

11. sebutkan Langkah-langkah dalam simulasi!

Jawaban :

• Menetapkan karakteristik masukan, biasanya dimodelkan sebagai distribusi probabilitas.
• Menkonstruksi tabel simulasi, spesifikasi masalah terdiri dari sekumpulan masukan lebih dari satu respon pengulangan.
• Membangkitkan nilai secara berulanag untuk masukan dan mengevaluasi fungsi.

 

12. Simulasi adalah suatu cara untuk menduplikasi / menggambarkan ciri, tampilan, dan karakteristik dari suatu system nyata. Ada beberapa cara untuk dapat merancang, menganalisis dan mengoperasikan suatu sistem. Salah satunya adalah dengan melakukan pemodelan, membuat model dari sistem tersebut. System antrian terdiri atas 5 komponen, sebutkan dan jelaskan komponen dari system antrian!

Jawaban :

1. Pemanggilan populasi (Calling population): biasa tidak terbatas, jika sebuah unit keluar, tidak ada perubahan pada laju ketibaan/kedatangan.
2. Kedatangan/ketibaan: proses input, yang meliputi sumber kedatangan. Terjadinya kedatangan umumnya terjadi secara acak. Misal : orang, mobil, panggilan telepon untuk dilayani, dll.
3. Mekanisme pelayanan: sebuah unit akan dilayani dalam panjang waktu yang acak berdasarkan suatu distribusi probabilitas. Mekanisme pelayanan dapat terdiri dari satu/lebih pelayan. Setiap fasilitas pelayanan kadang-kadang disebut sebagai saluran (channel).
4. Kapasitas sistem: tidak ada Batasan.
5. Displin antrian : urutan layanan, dipengaruhi oleh sifat kedatangan dan proses pelayanan. Jika tidak ada antrian berarti terdapat pelayan yang menganggur atau kelebihan fasilitas pelayanan. Disiplin antri adalah aturan keputusan yang menjelaskan cara melayani pengantri. Ada 5 bentuk disiplin antrian yang biasa digunakan : First-Come First-Served (FCFS) atau First-In First-Out (FIFO), Last-Come First-Served (LCFS) atau Last-In First-Out (LIFO) dan Service In Random Order (SIRO). 4. Priority Service (PS).

 

13. Sebutkan aliran system antrian!

Jawaban :

• Kedatangan dan pelayanan yang didefinisikan melalui distribusi probabilitas waktu antara kedatangan dan distribusi waktu pelayanan.
• Laju pelayanan vs. laju kedatangan: tidak stabil atau ekplosif
• Keadaan: jumlah unit dalam sistem dan status dari pelayan
• Peristiwa: stimulan yang menyebabkan keadaan sistem berubah.
• Clock simulasi: trace waktu simulasi.

 

14. Sebutkan contoh dari system antrian!

Jawaban :

1. Pada system lapangan terbang, antrian atau garis tunggu yaitu pesaway yang menunggu di landasan dengan menggunakan fasilitas pelayanan landasan pacu.
2. System pada bank, nasabah lah yang disebut antrian atau garis tunggu yang sedang mengantri fasilitas layanan pada bank yaitu customer service atau teller.
3. System bongkar muat barang pada Pelabuhan, yang merupakan antrian atau garis tunggu adalah kapal dan truk. Kendaraan tersebut sedang menunggu antrian menggunakan fasilitas bongkar muat.
4. Contoh lain terdapat pada system schedule siding pengadilan, antrian atau garis tunggu nya adalah kasus yang sedang disidangkan pada fasilitas pelayanan pengadilan.
5. Dan lain sebagainya.

 

15. Jelaskan 4 model system antrian !

Jawaban :

1. Single Channel – Single Phase, Single Channel berarti hanya ada satu jalur yang memasuki system pelayanan atau ada satu fasilitas pelayanan. Single Phase berarti hanya ada satu pelayanan.
2. Single Channel – Multi Phase, istilah Multi Phase menunjukkan ada dua atau lebih pelayanan yang dilaksanakan secara berurutan (dalam phasephase). Sebagai contoh : pencucian mobil.
3. Multi Channel – Single Phase, sistem Multi Channel – Single Phase terjadi kapan saja di mana ada dua atau lebih fasilitas pelayanan dialiri oleh antrian tunggal, sebagai contoh model ini adalah antrian pada teller sebuah bank.
4. Multi Channel – Multi Phase, sistem Multi Channel – Multi Phase Sebagai contoh, herregistrasi para mahasiswa di universitas, pelayanan kepada pasien di rumah sakit mulai dari pendaftaran, diagnosa, penyembuhan sampai pembayaran. Setiap sistem – sistem ini mempunyai beberapa fasilitas pelayanan pada setiap tahapnya.

 

16. Sebutkan 3 aspek yang harus diperhatikan dalam mekanisme pelayanan!

Jawaban :

1. Tersedianya pelayanan, ekanisme pelayanan tidak selalu tersedia untuk setiap saat. Misalnya dalam pertunjukan bioskop, loket penjualan karcis masuk hanya dibuka pada waktu tertentu antara satu pertunjukan dengan pertunjukan berikutnya. Sehingga pada saat loket ditutup, mekanisme pelayanan terhenti dan petugas pelayanan (pelayan) istirahat.
2. Kapasitas pelayanan, kapasitas dari mekanisme pelayanan diukur berdasarkan jumlah langganan yang dapat dilayani secara bersama – sama. Kapasitas pelayanan tidak selalu sama untuk setiap saat; ada yang tetap, tapi ada juga yang berubah – ubah. Karena itu, fasilitas pelayan atau mekanisme pelayanan dapat terdiri dari satu atau lebih pelayan, atau satu atau lebih fasilitas pelayanan. Tiap – tiap fasilitas pelayanan kadang – kadang disebut sebagai saluran (channel).
3. Karakteristik Waktu Pelayanan/ Lamanya pelayanan, lamanya pelayanan adalah waktu yang dibutuhkan untuk melayani seorang langganan atau satu – satuan. Ini harus dinyatakan secara pasti. Oleh karena itu, waktu pelayanan boleh tetap dari waktu ke waktu untuk semua langganan atau boleh juga berupa variabel acak. Umumnya dan untuk keperluan analisis, waktu pelayanan dianggap sebagai variabel acak yang terpencar secara bebas dan sama serta tidak tergantung pada waktu kedatangan dan diasumsikan mengikuti distribusi eksponensial.

 

17. Sebutkan beberapa jenis permasalahan utama dimana simulasi dibangun menjadi alat yang bermanfaat!

Jawaban :

• Perancangan dan analisis sistem manufaktur
• Evaluasi sistem persenjataan militer atau persyaratan militer lainnya
• Penentuan persyaratan hardware atau protokol untuk jaringan komunikasi
• Penentuan persyaratan hardware dan software untuk sistem computer
• Perancangan dan operasional sistem transfortasi 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
• Reenginering pada pemilikan pabrik
• Penentuan kebijakan pemesanan barang pada sistem inventori
• Analisis keuangan atau sistem ekonomi

 

18. Sebutkan 3 langkah utama yang terkandung pada proses iterative dalam pembangunan model!

Jawaban :

1. Observasi sistim riil dan interaksi komponen dan pengumpulan data, Jika pengembang model tidak atau belum mengetahui cara kerja sistem yang akan dimodel simulasikan maka pengembang perlu meminta bantuan seorang ahli (pakar) dibidang sistem yang bersangkutan, operator, teknisi, atau engineers.Pemahaman sistem dapat berupa kata-kata, atau diagram konteks (context diagram) yang menjelaskan hubungan antara sistem dengan lingkungannya.
2. Konstruksi model konseptual, Apabila pengembang sudah mengetahui cara kerja sistem yang bersangkutan, maka tahap berikutnya adalah memformulasikan model matematika dari sistem.
3. Penerjemahan model operasional ke bentuk yang dikenal oleh computer, Dengan tahapan mengembangkan model matematika untuk simulasi. Membuat program (software) komputer. Menguji, memverifikasi dan memvalidasi keluaran simulasi. Dan mengeksekusi program simulasi untuk tujuan tertentu.

 

19. Jelaskan tentang verifikasi dan validasi pada simulasi!

Jawaban : Verifikasi dan validasi model dalam simulasi langkah terpenting dalam studi simulasi adalah validasi. Validasi bukan merupakan tugas tersendiri yang mengikuti pengembangan model, namun merupakan satu kesatuan yang terintegrasi dalam pengembangan model. Verifikasi adalah langkah dalam simulasi yaitu tentang apakah kita membangun model yang benar? apakah model diprogram secara benar (input parameters dan logical structure)? Validasi juga merupakan Langkah dalam simulasi yaitu tentang apakah model merupakan representasi akurat dari sistim riil? proses interatif dari pembandingan model terhadap sifat sistem aktual dan memperbaiki model.

 

20. Bagaimana cara untuk mengetahui system simulasi berjalan?

Jawaban : Untuk mengetahui bagaimana sistem tersebut berjalan maka dibentuk beberapa asumsi, yang mana asumsinya berbentuk hubungan matematika dan logika yang akan membentuk sebuah model-model yang dimana kita dapat menguji dengan berbagai desain dan strategi pengelolaannya untuk mendapatkan pemahaman bagaimana perilaku hubungan dari sistem tersebut. Jika hubungan yang membentuk model-model yang sederhana bisa menggunakan metode matematika seperti aljabar, kalkulus ataupun teori probabilitas untuk mendapatkan hasil informasi yang jelas dalam memecahkan permasalahan tertentu, sistem tersebut disebut dengan solusi analitik.

Bagaimanapun juga untuk memperkenalkan model-model realistik dimana terlalu kompleksnya sistem-sistem di dunia nyata untuk dievaluasi secara analitik maka model-model tersebut harus dipelajari secara simulasi. Dalam simulasi kita menggunakan komputer untuk mengevaluasi model numerikal, dan data digunakan untuk mengestimasi karakteristik yang benar yang diharapkan pada model.