Mengenal Apa Itu Pemodelan dan simulasi

Dipublikasikan oleh Dias Perdana Putra

13 Maret 2024, 10.18

Bagaimana pemodelan memperluas metode ilmiah sebagai dasar penelitian (wikipedia)

Pemodelan dan simulasi

Modeling and Sampling (MandS) adalah penggunaan model sebagai dasar model untuk mengembangkan data yang digunakan dalam keputusan manajemen atau teknis. Dalam aplikasi pemodelan dan simulasi komputer, model matematika dibuat yang mewakili model fisik dalam keadaan virtual, dan metode khusus diterapkan untuk mempersiapkan tes yang diinginkan. Simulasi dilakukan di komputer untuk menghitung hasil dari kondisi tersebut dalam model matematika dan menampilkan hasilnya dalam format yang dapat dibaca mesin atau manusia.

Penggunaan MandS dalam bidang teknik adalah hal yang umum dan merupakan alat penting bagi para insinyur dalam berbagai aplikasi. MandS membantu mengurangi biaya, meningkatkan produktivitas dan kualitas sistem, serta mendokumentasikan dan melaporkan. Namun, hasil simulasi hanya bagus untuk model yang mendasarinya, jadi harus sangat hati-hati saat membangun model agar hasilnya sesuai dengan dunia nyata.

Menggunakan model dan simulasi matematika dapat membantu Anda menghindari tes fisik yang mahal dan memakan waktu. Dengan menggunakan pengetahuan matematika dan daya komputasi, permasalahan dunia nyata dapat diselesaikan dengan cara yang hemat biaya dan tepat waktu. Misalnya, saat merancang mobil balap, simulasi komputer mobil dapat digunakan untuk menentukan pengaruh bentuk sayap yang berbeda terhadap koefisien hambatan menikung dan membuat sebuah mobil. Simulasi juga dapat mendukung pengujian di lingkungan virtual atau nyata, memungkinkan orang berlatih untuk menggunakan atau secara fisik membuat lingkungan yang kompleks dan mahal.

Minat pada simulasi

Secara teknis, simulasi diterima dengan baik di banyak bidang. Laporan National Science Foundation (NSF) tahun 2006 "Ilmu Teknik Berbasis Simulasi" menyoroti potensi penggunaan teknik dan metode simulasi untuk mengubah ilmu teknik. Beberapa alasan meningkatnya minat terhadap aplikasi simulasi adalah:

1. Biaya, Keamanan, dan Etika: Penggunaan simulasi umumnya lebih murah, lebih aman, dan terkadang lebih etis daripada melakukan eksperimen di dunia nyata. Contohnya, superkomputer digunakan untuk mensimulasikan ledakan perangkat nuklir untuk mendukung kesiapsiagaan dalam kasus terjadi ledakan nuklir. Upaya serupa juga dilakukan untuk mensimulasikan badai dan bencana alam lainnya.

2. Realisme: Simulasi seringkali lebih realistis daripada eksperimen tradisional karena memungkinkan konfigurasi bebas dari rentang parameter lingkungan realistis yang ditemukan dalam bidang aplikasi operasional produk akhir. Contohnya adalah dalam mendukung operasi perairan di Angkatan Laut AS atau simulasi permukaan planet tetangga dalam persiapan misi NASA.

3. Kecepatan: Simulasi dapat dilakukan lebih cepat dibandingkan waktu nyata, memungkinkan analisis yang efisien terhadap berbagai alternatif. Ini berguna terutama ketika data yang diperlukan untuk menginisialisasi simulasi dapat dengan mudah diperoleh dari data operasional.

4. Pengaturan Lingkungan Sintetik: Simulasi memungkinkan pengaturan lingkungan sintetik yang koheren, memungkinkan integrasi sistem simulasi pada tahap analisis awal hingga pengujian sistem akhir. Lingkungan ini dapat dipindahkan dari domain pengembangan dan pengujian ke domain pelatihan dan pendidikan dalam fase siklus hidup sistem.

Komunitas militer dan pertahanan AS sangat mendukung MandS dalam hal pendanaan dan implementasi. MandS digunakan dalam strategi pengadaan dan akuisisi militer modern dan dianggap sebagai bagian penting dari rekayasa sistem militer. Namun, penerapan MandS juga berkembang di bidang medis, transportasi, dan industri lainnya, dan Departemen Pertahanan diperkirakan akan lebih banyak menggunakan MandS di masa mendatang.

Sebagai disiplin ilmu yang baru muncul

Bidang pemodelan dan simulasi (MandS) yang sedang berkembang dibangun berdasarkan kemajuan dalam beberapa disiplin ilmu komputer dan dipengaruhi oleh kemajuan dalam teori sistem, rekayasa dan rekayasa sistem, ilmu komputer, kecerdasan buatan, dan banyak lagi. Fondasi ini sangat beragam, menggabungkan unsur seni, teknik, dan sains dengan cara yang kompleks dan unik. Pakar lokal harus dilibatkan dalam pengambilan keputusan dalam konteks penerapan atau pengembangan teknologi MandS. Keberagaman dan sifat berorientasi aplikasi pada bidang ini merupakan tantangan, terkadang menyebabkan konflik terminologis antara bidang aplikasi yang berbeda. Oleh karena itu, konsep, istilah, dan praktik perlu disajikan secara komprehensif dan ringkas untuk menciptakan kumpulan pengetahuan tertentu dalam domain tersebut, yaitu studi MandS. Pekerjaan ini sedang berlangsung karena beragamnya donor.

Padilla dan rekannya merekomendasikan untuk membedakan antara aplikasi ilmiah, teknik, dan MandS. Ilmu MandS berkontribusi pada teori MandS yang menjelaskan landasan pendidikan dalam pembelajaran. Arsitektur MandS didasarkan pada konsep MandS, namun berfokus pada model solusi yang dapat diterapkan pada berbagai domain masalah. Aplikasi MandS, di sisi lain, berfokus pada solusi yang menggunakan MandS untuk memecahkan masalah dunia nyata. Solusi-solusi ini sangat spesifik pada domain masalah dan didasarkan pada pengalaman domain masalah daripada teori dan metode MandS. Suatu model dapat tersusun dari beberapa unit yang saling berhubungan untuk mencapai suatu tujuan tertentu, sehingga disebut juga solusi pemodelan.

Memang benar, pemodelan dan simulasi merupakan inti dari rekayasa sistem karena mewakili suatu sistem sebagai model yang dapat dibaca komputer memungkinkan para insinyur untuk mereproduksi perilaku sistem. Kumpulan teknik pemodelan dan simulasi disajikan untuk mendukung rekayasa sistem.

Disadur dari : https://en.wikipedia.org/wiki/Modeling_and_simulation