Prosedur Pengoperasian Sistem Simulasi Maya
Simulasi komputer dijalankan dengan menggunakan
program simulasi pada komputer. Program simulasi sistem
berfungsi untuk menghadirkan komponen-komponen
suatu sistem maya dan untuk mengoperasikan sistem
maya yang terbentuk. Program simulasi sistem yang
tersusun dalam bentuk rangkaian perintah-perintah dan
ekspresi merupakan prosedur pengoperasian sistem
maya.
Dengan penggunaan variabel sebagai komponen
sistem maya, operasi maya dapat disusun dalam bentuk
rangkaian ekspresi dan model-model simbolik yang
menyatakan bentuk dan fungsi proses serta hubungan input-output. Ekspresi-ekspresi pada program dapat
disusun sebagai rangkaian pernyataan yang berfungsi
untuk mengendalikan jalannya operasi maya sehingga
proses pengolahan data dapat menirukan proses dan
interaksi pada sistem ril.
Program komputer khusus untuk suatu simulasi
sistem dapat disusun dengan menggunakan bahasa
program tertentu, antara lain bahasa C++ dan bahasa
Visual Basic. Program simulasi juga dapat disusun dalam
bentuk worksheet aplikasi ataupun dengan menggunakan
perangkat lunak sistem simulasi seperti ProModel,
PowerSim dan lain sebagainya. Perangkat lunak sistem
simulasi berfungsi dengan mengoperasikan model sistem
dan menggunakan data input tiruan. Untuk itu
diperlukan penyusunan model sistem dan model operasi
sistem, penentuan karakteristik data input serta
penyusunan ekspressi-ekspressi pengoperasian sistem
maya sesuai dengan bentuk operasi pada sistem ril yang
disimulasikan.
Bentuk Operasi Maya dan Simulasi
Operasi sistem dalam bentuk maya umumnya diawali dengan pengambilan input dan diakhiri dengan penyajian output hasil pengolahan data. Operasi maya per siklus dapat diulang kembali mulai dari awal periode atau dilanjutkan pada periode selanjutnya. Operasi maya dalam sejumlah siklus dapat berulang dalam satu periode yang sama atau berlanjut dalam jumlah periode yang sama dengan jumlah siklus operasi maya. Operasi maya pada umumnya berlangsung dalam bentuk rangkaian proses maya dengan input maya dan output maya.
Operasi maya berlangsung dengan menggunakan data tiruan yang dapat dibedakan atas data deterministik dan data stokastik pada simulasi dinamik atau simulasi statik. Pengadaan data input tiruan deterministik dilakukan dengan cara menyediakan nilai-nilai yang pasti, sedangkan data input tiruan stokastik dapat disediakan dengan menggunakan nilai-nilai peluang sebagai penduga. Operasi sistem pada simulasi statik berlangsung bebas tidak terikat dengan kemajuan waktu, sedangkan operasi sistem pada simulasi dinamik berlangsung dalam selang waktu maya yang disesuaikan terhadap selang waktu operasi pada sistem nyata.
Hasil simulasi sistem dalam bentuk data output merupakan hasil operasi imitasi pada sistem maya. Dengan penggunaan nilai- nilai input yang sama dengan nilai-nilai input pada sistem ril, data output hasil pengoperasian sistem maya sebagai imitasi dari suatu sistem ril pada prinsipnya adalah sama dengan nilai-nilai dari hasil operasi sistem ril yang sama. Data output hasil simulasi sistem maya dan data hasil operasi sistem ril adalah sama dalam bentuk nilai-nilai yang berfungsi menunjukkan keadaan pada sistem maya dan keadaan pada sistem ril. Berikut merupakan beberapa bentuk operasi maya dari sistem simulasi.
1. Simulasi dengan Operasi Diskrit
Dari segi cara pelaksanaannya, simulasi komputer
termasuk simulasi sistem diskrit sesuai dengan bentuk
pengoperasian sistem secara terputus-putus, meskipun
aktivitas dan operasi pada sistem ril berlangsung kontinu.
Simulasi sistem dapat dijalankan dengan pelaksanaan
operasi diskrit sehubungan dengan ketidak layakan
pengoperasian sistem tiruan dengan menjalankan aktivitas
maya dalam bentuk kontinu.
Pengoperasian sistem tiruan berlangsung secara
diskrit sesuai dengan proses pemasukan data, pengolahan
data dan penerimaan output hasil pengolahan data secara
bertahap pada posisi waktu atau posisi operasi maya
tertentu. Meskipun proses pengolahan data berlangsung
dalam selang waktu yang relatip sangat kecil,
pengambilan dan penentuan nilai-nilai dalam simulasi
sistem tetap berlangsung secara diskrit per periode dan per
siklus.
Pengoperasian sistem secara diskrit juga berkaitan
dengan pelaksanaan elemen operasi maya yang tuntas
seketika melalui eksekusi perintah program, meskipun
pelaksanaannya pada sistem ril berlangsung kontinu
dalam selang waktu yang relatip lama. Sebagai contoh,
pengisian sejumlah bahan baku ke dalam tangki
persediaan pada sistem ril berlangsung kontinu dan selesai
dalam beberapa jam, namun pada simulasi dapat
terlaksana dan tuntas seketika melalui eksekusi perintah
penambahan nilai variabel yang menyatakan isi tangki. Perhatikan ilustrasi operasi diskrit dari operasi kontinu mengenai operasi pengisian 600 m3 bahan ke dalam tangki persediaan.
2. Simulasi dengan Operasi Statis
Pada simulasi statik, pengoperasian sistem maya
berlangsung secara bebas tidak terikat dengan kemajuan
waktu. Hasil simulasi yang diperoleh merupakan
gambaran keberadaan dan karakteristik sistem dalam
berbagai konfigurasi atau variasi keadaan yang tidak
terikat dengan waktu
Simulasi statik merupakan simulasi sistem maya
dalam satu periode sebagai satu siklus peristiwa atau satu
segmen aktivitas. Pengulangan simulasi statik berlaku
terbatas dalam satu periode tunggal pada posisi yang sama
dan tidak bergerak. Pelaksanaan simulasi dalam m siklus
adalah statis dalam satu periode seperti disajikan pada gambar di bawah.
Simulasi sistem termasuk simulasi statik jika
kelangsungan operasi sistem maya tidak berkaitan dengan
kemajuan waktu maya dan kemajuan waktu maya tidak
berpengaruh terhadap operasi dan keadaan sistem.
Sebagai contoh, simulasi analisis rentabilitas proyek
investasi dengan umur 10 tahun dapat dilakukan berulang ulang tanpa terikat dengan waktu operasi maya. Analisis
proyek dalam satu siklus berlangsung dalam satu periode
operasi, di mana satu periode operasi tidak sama dengan
selang waktu 10 tahun maya. Jika pengulangan simulasi
dilakukan sebanyak 200 kali, bukan berarti analisis
rentabilitas dilakukan untuk proyek dalam selang waktu
2000 tahun maya. Demikian juga jika umur proyek
dikurangi menjadi 5 tahun, bukan berarti simulasi
berlangsung dalam ½ siklus. Simulasi proyek dengan
umur 10 tahun maupun 5 tahun sama-sama berlangsung
dalam 1 siklus yang sama.
3. Simulasi dengan Operasi Dinamik
Pada simulasi dinamik, pengoperasian sistem
berlangsung berkelanjutan dalam ruang waktu maya.
Operasi sistem dinamik adalah khas tidak berulang pada
periode atau pada selang waktu yang sama. Dengan
mengikuti kemajuan waktu, perubahan pada sistem maya
selalu dikaitkan dengan selang waktu ataupun posisi
waktu maya, di mana operasi maya dijalankan dalam
sejumlah periode yang berurutan menurut kemajuan waktu
atau menurut pembagian waktu maya untuk sejumlah
periode seperti disajikan pada Gambar di bawah.
Simulasi sistem secara dinamik terikat dengan
kemajuan dan perubahan waktu karena operasi maya
dijalankan dalam sejumlah periode yang berurutan dengan selang waktu tertentu, ataupun menurut kemajuan waktu
yang menentukan urutan dan jumlah periode. Jika
pelaksanaan operasi dinamik berlangsung dalam n periode
yang berurutan, dan 1 periode operasi berlangsung dalam
m menit maya maka simulasi berlangsung dalam n(m)
menit maya.
Sebagai contoh, sistem antrian maya dengan operasi
dinamik dijalankan dengan mengikuti kemajuan waktu
yang menentukan terhadap jumlah kedatangan, lama
pelayanan dan panjang antrian. Sistem maya dioperasikan
dari menit ke menit dalam selang waktu 7 jam atau 420
menit maya. Dengan selang waktu 1 menit maya per 1
kali pengecekan operasi sistem maka simulasi berlangsung
dalam 420 kali pengecekan. Jika simulasi dijalankan
dalam 210 menit maya berarti pengoperasian sistem
antrian dalam simulasi berlangsung dalam 210 kali
pengecekan.
4. Simulasi dengan Operasi Deterministik
Pengoperasian sistem tiruan termasuk simulasi
deterministik jika semua nilai-nilai input tiruan yang
digunakan terdiri dari nilai- nilai pasti atau menentu.
Hasil simulasi sistem yang diperoleh juga merupakan
nilai pasti untuk masing-masing kombinasi nilai-nilai
input sistem. Dengan penggunaan data input deterministik,
jumlah hasil simulasi yang dapat diperoleh akan sama
dengan jumlah kombinasi dari nilai-nilai parameter dan
variabel yang digunakan seperti diberikan pada contoh
berikut :
- Jika nilai input A=5 dan B=7 dengan model simbolik
operasi C = A*B maka nilai C = 5×7 = 35 merupakan
nilai pasti. - Selama nilai A dan nilai B serta model simbolik C
= A*B tidak berubah maka nilai C akan tetap sama
tidak berubah pada setiap ulangan simulasi operasi. - Jika nilai A terdapat pada dua level yaitu A1= 4 dan
A2= 6 maka nilai C menurut nilai A terdiri dari 2
nilai pasti yaitu C1= 28 dan C2= 42 - Jika nilai A terdapat pada dua level yaitu A1 =4
dan A2=6, dan nilai B terdapat pada tiga level
yaitu B1=5, B2=6 dan B3=7 maka nilai C menurut
nilai A dan nilai B terdiri dari 6 nilai pasti sesuai
dengan jumlah kombinasi dari variabel A dengan
variabel B sebanyak 2 x 3 yaitu : C1= 20, C2= 24, C3= 28, C4= 30, C5= 36, dan
C6= 42
Pada contoh di atas dapat terlihat jelas bahwa hasil
simulasi deterministik tidak berubah untuk nilai-nilai
masukan yang sama. Hasil simulasi sistem tetap akan
sama meskipun dengan jumlah ulangan yang sangat besar.
Pengulangan simulasi dengan nilai- nilai input yang sama
tidak akan memberikan nilai hasil simulasi yang berubah
sehingga ulangan simulasi tidak diperlukan untuk
penentuan nilai rata-rata hasil pengoperasian sistem.
Sehubungan dengan hasil simulasi deterministik
yang sama untuk nilai-nilai input yang sama maka
perlunya simulasi sistem deterministik adalah untuk memperoleh nilai hasil simulasi untuk nilai-nilai input
tertentu dari antara nilai-nilai input yang berbeda dalam
jumlah yang relatip sangat besar. Simulasi deterministik
untuk nilai-nilai input yang berbeda dapat bermanfaat
menyajikan bentuk hubungan yang pasti antara nilai nilai input dengan nilai- nilai output pada operasi statik
yang berulang maupun operasi dinamik yang
berkelanjutan.
5. Simulasi dengan Operasi Stokastik
Simulasi sistem termasuk simulasi stokastik jika
nilai-nilai input yang digunakan terdiri dari nilai-nilai
dugaan. Data output hasil simulasi yang diperoleh dengan
penggunaan nilai-nilai input dugaan juga termasuk nilai
dugaan, meskipun simulasi dilakukan dengan langkah langkah yang pasti. Hasil simulasi dalam bentuk nilai
dugaan tidak dapat diubah menjadi nilai pasti.
Nilai dugaan tidak berdiri sendiri sebagai nilai
tunggal tetapi sebagai nilai anggota dari suatu kelompok
nilai dengan kehadiran berdasarkan peluang tertentu.
Penggunaan nilai-nilai sebagai data input berdasarkan
peluang berkaitan dengan terdapatnya banyak nilai-nilai
sejenis yang mungkin muncul dari kelompok yang sama.
Sebagai contoh, rata-rata kecepatan angin termasuk data
dugaan pada suatu simulasi pelayaran sehubungan
dengan nilainya yang berubah dari waktu ke waktu tidak
dapat dinyatakan dengan nilai pasti. Penggunaan nilai nilai kecepatan angin sebagai data input pada simulasi
merupakan nilai dugaan berdasarkan peluang yang
menentukan frekuensi kemunculan nilai-nilai pada operasi maya.
Penggunaan data input dugaan akan memberikan
nilai hasil simulasi dalam bentuk nilai ekspektasi yang
tidak terlepas dari peluang yang menentukan frekwensi
kehadiran nilai-nilai input. Hubungan nilai-nilai input
dugaan dengan hasil simulasi sebagai nilai ekspektasi
dapat dijelaskan melalui contoh berikut:
- Pada kecepatan angin rata-rata 15; 20 dan 25
km per jam, kecepatan rata-rata perahu adalah 5;
10 dan 15 km per jam. Kecepatan angin rata-rata
15 km/jam dapat terjadi dengan peluang 0,5;
kecepatan rata-rata 20 km/jam dengan peluang 0,3
dan kecepatan rata-rata 25 km/jam dengan peluang
0,2. Berdasarkan nilai rata-rata dan peluang
terjadinya kecepatan angin serta hubungannya
dengan kecepatan perahu maka ekspektasi jarak
tempuh perahu per jam dapat diperoleh dari
perhitungan : (0,5×5)+(0,3×10)+(0,2×15) = 8,5
km/jam.
Pada kecepatan angin rata-rata 15; 20 dan 25
km per jam, kecepatan rata-rata perahu adalah 5;
10 dan 15 km per jam. Kecepatan angin rata-rata
15 km/jam dapat terjadi dengan peluang 0,5;
kecepatan rata-rata 20 km/jam dengan peluang 0,3
dan kecepatan rata-rata 25 km/jam dengan peluang
0,2. Berdasarkan nilai rata-rata dan peluang
terjadinya kecepatan angin serta hubungannya
dengan kecepatan perahu maka ekspektasi jarak
tempuh perahu per jam dapat diperoleh dari
perhitungan : (0,5×5)+(0,3×10)+(0,2×15) = 8,5
km/jam.
Verifikasi dan Validasi Sistem Simulasi Komputer
Sistem tiruan dan program simulasi dapat digunakan
apabila model sistem sesuai dengan bentuk sistem ril, dan
operasi maya sesuai dengan operasi ril. Untuk itu
verifikasi model sistem perlu dilakukan sebelum uji coba
penggunaan program simulasi.
Verifikasi model sistem dilakukan berdasarkan
pengecekan kesesuaian model dengan keadaan ril,
terutama dalam hal jumlah dan jenis komponen, bentuk
hubungan interaksi antar komponen, serta input-output
proses dalam operasi sistem. Ketidaksesuaian umumnya
mengakibatkan penyimpangan hasil simulasi terhadap
hasil yang seharusnya. Ketidaksesuaian model dapat
terjadi dalam berbagai hal yang disebutkan di atas.
Ketidaksesuaian misalnya terdapat pada komponen komponen sistem maya yang tidak tepat mewakili
komponen-komponen sistem ril dengan prosedur yang
tidak efektip mengintegrasikan semua komponen komponen sistem sehingga mengakibatkan adanya
perbedaan antara operasi sistem maya dengan operasi
sistem ril.
Selanjutnya prosedur pengoperasian sistem maya
juga perlu divalidasi karena model operasi yang
digunakan pada sistem maya kemungkinan tidak sesuai
dengan bentuk operasi pada sistem ril. Model operasi
sistem maya yang berbeda dengan bentuk operasi ril jelas
tidak berlaku mewakili sistem ril. Model operasi sistem
maya tidak valid jika uji coba simulasi memberikan
hasil yang berbeda dibandingkan dengan hasil operasi
sistem ril.
Prosedur pengoperasian sistem yang disusun
berdasarkan model operasi sistem yang lolos verifikasi
juga perlu divalidasi. Prosedur dalam bentuk program
komputer perlu divalidasi sebelum digunakan pada
pensimulasian. Validasi program simulasi dapat dilakukan
berdasarkan hasil pengecekan kesamaan antara hasil
simulasi dengan hasil operasi ril atas penggunaan data
input yang sama. Jika pengujian ini menunjukkan bahwa
hasil simulasi tidak sesuai dengan hasil operasi sistem ril
maka program simulasi yang digunakan dianggap tidak
berlaku syah dan tidak dapat digunakan pada
pensimulasian.
Prosedur pengoperasian sistem yang disusun
berdasarkan model operasi sistem yang lolos verifikasi
juga perlu divalidasi. Prosedur dalam bentuk program
komputer perlu divalidasi sebelum digunakan pada
pensimulasian. Validasi program simulasi dapat dilakukan
berdasarkan hasil pengecekan kesamaan antara hasil
simulasi dengan hasil operasi ril atas penggunaan data
input yang sama. Jika pengujian ini menunjukkan bahwa
hasil simulasi tidak sesuai dengan hasil operasi sistem ril
maka program simulasi yang digunakan dianggap tidak
berlaku syah dan tidak dapat digunakan pada
pensimulasian.
Program simulasi yang valid berdasarkan hasil
pengujian dan pembuktian merupakan jaminan untuk
penerimaan hasil simulasi atas penggunaan model sistem
dan model operasi yang sama. Berdasarkan validasi ini,
model sistem dan program simulasi yang disempurnakan
selanjutnya dapat digunakan pada pensimulasian dengan
penggunaan data input tiruan yang bervariasi, baik untuk
penyelesaian persoalan pengelolaan sistem maupun dalam
rangka pengembangan sistem.
Terimakasih telah membaca di Piool.com, semoga bermanfaat dan lihat juga di situs berkualitas dan paling populer Aopok.com, peluang bisnis online Topbisnisonline.com dan join di komunitas Topoin.com.
