Simulasi

Simulasi adalah program(software) computer yang berfungsi untuk menirukan perilaku
System nyata (realitas) tertentu.Tujuan simulasi antaralain untuk pelatihan(training),
Studi perilaku sistem(behaviour) dan hiburan/permainan(game).
Beberapa contoh simulasi komputer,antaralain:simulasi terbang(flightsimulation),
Simulasi system ekonomi makro,simulasi system perbankan,simulasi antrian layanan bank(servicequeue),simulasi gamestrategi pemasaran(marketgame),simulasi perang(war
gamesimulation),simulasi mobil(carsimulation),simulasi tenagalistrik(powerplansim-
ulation),simulasi tata kota(simcity).
Simulasi waktu nyata(realtime)merupakan bagian dari ilmu informatika(teknologi
informasi) yang sedang berkembang sangat pesat saat ini.
2.Pemodelan dan Simulasi Komputer
Studi informatika yang mendukung simulasi komputer,antaralain:pemodelan dan
simulasi,teorisistem,rekayasa perangkat lunak dan grafik animasi komputer.
Proses tahapan dalam mengembangkan simulasi computer adalah sebagai berikut:
a.Memahami system yang akan disimulasikan
b.Mengembangkan model matematika dari sistem
c.Mengembangkan model matematika untuk simulasi
d.Membuat program(software) komputer
e.Menguji,memverifikasi dan memvalidasi keluaran simulasi
f.Mengeksekusi program simulasi untuk tujuan tertentu.

2.Beberapa Contoh Simulasi Komputer
Berikut diberikan beberapa contoh simulasi computer waktu nyata(real-time) antara
lain:simulasi terbang(flightsimulation),simulasi system ekonomi makro,simulasi sistem
perbankan,simulasi permainan(game).
2.1.Simulasi Terbang(FlightSimulation)
Gambar berikut memperlihat simulator terbang(flightsimulator).

Gambar1.Simulator CN235OFT (OperationFlightTrainer).
Peralatan simulator secara umum terdiri dari bagian bagian berikut :system komputer
(computersystem),system gambar(visualsystem),system penampil(displaysystem),sis-
Tem gerak(motionsystem),system suara(soundsystem),system rasa(feelsystem),sistem
instruktur(instructoroperationstation),system antarmuka(interfacesystem).
2.2.Simulasi Sistem Ekonomi Makro
Sistem ekonomi makro suatu Negara dapat disimulasikan sebagai model persamaan linear variable keadaan waktu diskret: x(k +1)= Ax(k)+ Bu(k)dan y(k)= Cx(k)+ Du(k).
Dimana variable keadaan(statevariable) x(k)padatahunke k adalah:belanja konsumtif
Dan investasi bisnis swasta.Masukan(input) u(k)adalah:pajak dan belanja negara,
Sedangkan keluaran(output) y(k) adalah:pendapatan nasional.

2.3.Simulasi Sistem Perbankan
Simulasi system perbankan merupakan simulasi antrian layanan.Misalkan model antrian
ATMBank.
Gambar berikut memperlihatkan contoh model system perbankan.*)Proses kedatangan
Dan layanan nasabah terdistribusi eksponensial,jumlah pelayan (ATM) satu.


2.4.Permainan (Game) Komputer
Permainan(game) computer merupakan salah satu jenis simulasi komputer.Beberapa tipe game computer antara lain: permainan strategi(strategicgame),permainan Ketrampilan tangan dan mata,permainan tantangan(adventuregame). Permainan strategi (strategicgame) merupakan permainan papan(board),kartu(card) Atau permainan yang dimainkan pada suatu grid(biasanya imajiner),dimana kemenangan dihitung berdasarkan aturan tertentu. Contoh: permainan olah yudha(wargame),catur(chess), bridge,gomoku, comman dan dconquer generals.
Permainan ketrampilan tangan dan mata adalah permainan yang melibatkan kecepatan
Dan koordinasi antara ketrampilan tangan dan mata manusia terhadap mesin komputer,
Umumnya menggunakan tampilan(screendisplay)resolusi tinggi.Contoh:simulasi mobil
(drivinggame),simulasi terbang(flightsimulation), dxball game.
Dalam permainan tantangan(adventuregame),program computer mentranslasikan
Tanggapan pemain(playerresponse) terhadap suatu kejadian(event) baik atau buruk dalam
Menyelesaikan persoalan.Contoh: puzzle,zork,delta force black hawk down,beachhead.
Bagian-bagian game computer terdiri dari:struktur data(datastructure),metode Evaluasi (evaluationmethod),dan antar muka pengguna(userinterface).Struktur data
Dalam permainan(game) adalah organisasi logis informasi perihal papan(board), potongan permainan (playingpiece), gerakan(move) dan kemenangan(winning) serta kekalahan(losing).Contoh:representasi agregat (dalam simulasi olah yudha), variable record(dalam permainan catur).
Metode fungsi evaluasi dalam permainan(game) akan menguji gerakan(move) yang
mungkin,memberi nilai(score) gerakan tersebut.Kemampuan melihat kedepan(search)
merupakan putusan kritis dalam permainan strategi komputer.Beberapa metode melihat
kedepan(looking ahead): minimax search algorithm,alphabeta search algorithm.
Antar muka pengguna(userinterface) dengan komputer(machine) dirancang sedemikian
Rupa sehingga pemain(player) hanya akan berkonsentrasi pada permainan dan tidak dibebani perihal cara operasi program komputer. Antar muka pengguna saat ini melibatkan multi-media(suara,gambardananimasi).

3.Konsep Simulasi
Simulasi sebagai proses pengolahan data dengan penggunaan rangkaian model-model simbolik pada pengoperasian sistem tiruan tidak mengharuskan dan tidak mengajukan penggunaan formula atau fungsi-fungsi dan persamaan tertentu sebagai model simbolik
penyelesaian persoalan, tetapi sebaliknya simulasi yang terdiri dari tahapan-tahapan dan langkah-langkah pengolahan data haruslah dilengkapi dengan model-model simbolik yang sesuai memberikan hasil pengoperasian sistem tiruan dalam bentuk data output yang berguna untuk penyelesaian persoalan. Simulasi juga tidak terikat dengan penggunaan model-model sistem acuan tetapi memerlukan pemodelan untuk menghasilkan model sistem dan model operasi sistem yang sesuai dengan tujuan penelitian atau penyelidikan. Sesuai dengan bentuk simulasi yang terdiri dari tahapan dan
langkah-langkah pengolahan data, aplikasi simulasi untuk setiap persoalan haruslah berdasarkan pemodelan untuk persoalan yang perlu diselesaikan. Simulasi bersifat terbuka dan dapat digunakan untuk penyelesaian berbagai bentuk persoalan sistem yang sesuai di berbagai bidang, namun kegunaannya relatip tergantung pada kelayakan serta manfaat dari hasil simulasi yang diperoleh pada penyelesaian persoalan yang berlatar belakang sistem.
Penyusunan model-model pada simulasi merupakan bentuk aplikasi dari teori, prinsip, dan pendekatan sistem. Model sistem dan model-model simbolik dari fungsi atau proses serta prosedur pengoperasian sistem tiruan haruslah disusun sebagai perangkat lunak untuk penyelidikan dan analisis karakteristik sistem. Untuk itu peniruan operasi sistem ril dilakukan atas elemen-elemen yang berkaitan dengan aktivitas sistem yaitu masukan dan komponen-komponen sistem, hubungan dan interaksi antar komponen sistem, aturan-aturan, disiplin dan ketentuan lainnya yang berlaku dalam aktivitas sistem. Berdasarkan peniruan sistem dan aktivitas sistem ril yang sesuai, hasil simulasi sistem dapat diterima dan berlaku syah sebagai data output yang berguna menunjukkan karakteristik operasional sistem ril.
Sesuai dengan konsep simulasi sistem tersebut di atas, solusi untuk suatu persoalan dalam bentuk keadaan yang kurang baik ataupun keadaan yang tidak optimal dapat disusun dalam bentuk rancangan pengembangan sistem dan bentuk rancangan perbaikan
pengelolaan dan pengoperasian sistem. Solusi untuk mewujudkan keadaan yang lebih baik dapat diperoleh berdasarkan hasil analisis dan pengujian rancangan pengembangan dan perbaikan melalui simulasi sistem seperti disajikan pada Gambar 1.5.



Model konseptual simulasi pada gambar di atas menunjukkan simulasi sebagai imitasi sistem melalui penyusunan model-model yang diperlukan pada pengoperasian sistem maya sebagai tiruan yang sama ataupun sebagai imitasi modifikasi dari suatu sistem ril
untuk memperoleh karakteristik operasional sistem sebagai bahan pertimbangan pada penentuan solusi atas persoalan sistem ril.

Tahapan Simulasi
Aplikasi simulasi terdiri dari tahapan-tahapan dalam bagian-bagian atau kelompok tahapan sebagai berikut :
1) Pengamatan sistem ril dalam rangka analisis dan pemodelan sistem, pengumpulan data operasi dan analisis data observasi
2) Penyusunan program ataupun worksheet aplikasi simulasi dan pengadaan data input tiruan yang sesuai
3) Pengoperasian sistem maya, verifikasi model-model simulasi,dan validasi hasil simulasi.
Tahapan-tahapan simulasi disajikan pada gambar berikut.


Operasi Maya dan Simulasi
a. Bentuk Operasi Maya
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.Nilai-nilai sebagai besaran dan ukuran dapat berfungsi untuk mempertemukan sistem ril dengan sistem maya. Nilai-nilai dapat berfungsi menghadirkan sistem maya sebagai tiruan dari sistem ril dan menunjukkan kesamaan fungsi dan karakteristik dari sistem maya sebagai tiruan dari sistem ril. Nilai dari suatu keadaan pada sistem ril dan nilai dari keadaan yang sama pada sistem tiruan
dalam bentuk maya dapat menunjukkan ada-tidaknya kesamaan antara kedua sistem. Nilai-nilai hasil pengoperasian sistem juga dapat menunjukkan perbedaan antara suatu sistem ril dengan sistem maya tiruannya. Perbedaan dan kesamaan nilai-nilai dapat ditunjukkan dalam bentuk sajian lainnya, terutama dalam bentuk sajian grafis untuk kelompok nilai.

b. Prosedur Pengoperasian Sistem 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 ekspressi merupakan prosedur pengoperasian sistem maya.
Perintah-perintah program merupakan hasil penjabaran dari model-model simbolik proses dan fungsi-fungsi dalam aktivitas dan operasi sistem. Sedangkan ekspressi merupakan pernyataan yang berfungsi untuk mengatur dan mengendalikan percabangan dan sekuens eksekusi perintah-perintah program sesuai dengan urutan operasi pada sistem ril.
Pembentukan sistem maya pada simulasi dapat terlaksana melalui penggunaan variabel sebagai imitasi komponen sistem ril. Nama variabel berfungsi sebagai simbol dari komponen sistem, dan nilai variabel sebagai nilai dari komponen. Sebagai contoh, stasiun pelayanan dengan simbol pengenal LP(n) pada simulasi sistem antrian berfungsi sebagai komponen sistem yang memberi layanan
kepada pelanggan. Dalam hal ini stasiun pelayanan dapat hadir dalam bentuk nilai dari variabel LP(n) yang menyatakan lamanya waktu pelayanan pelanggan nomor n. Variabel ini dapat dituliskan sebagai operand pada model simbolik yang menyatakan kehadiran dari stasiun pelayanan dan lama pelayanan pelanggan nomor n.
Dengan penggunaan variabel sebagai komponen sistem maya, operasi maya dapat disusun dalam bentuk rangkaian ekspressi dan model-model simbolik yang menyatakan bentuk dan fungsi proses serta hubungan input-output. Ekspressi-ekspressi 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.

c. Operasi Maya Sistem 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 ketidaklayakan
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