Kelebihan dan Kekurangan Simulasi Komputer, Penyebab Kegagalan Simulasi dan Tahapan Simulasi

Simulasi Komputer

Jerry Banks mendefinisikan simulasi sebagai tiruan atau imitasi bekerjanya suatu proses atau sistem nyata (Banks, 1998). Simulasi komputer adalah komputasi yang memodelkan perilaku sebuah sistem (nyata maupun tidak) dalam suatu rentang waktu. Simulasi diskrit event adalah model yang mempresentasikan suatu sistem dan beroperasi dalam suatu rentang waktu dengan perubahan variabel status terjadi pada titik-titik waktu terpisah. Titik-titik waktu adalah titik-titik waktu terjadinya event yang merupakan kejadian sesaat (instantaneous occurrence) yang mengubah status sistem (Law. A. M, 2000).

Simulasi digunakan untuk menggambarkan perilaku sebuah sistem nyata ketika proses pembentukan model matematis sulit dilakukan karena sistem nyata yang kompleks.

Kelebihan dan Kekurangan Metode Simulasi Komputer

Simulasi didefinisikan sebagai suatu model sistem dimana komponennya dipresentasikan oleh proses-proses aritmatika dan logika yang dijalankan pada komputer untuk memperkirakan sifat-sifat dinamis sistem tersebut.

Kelebihan Metode Simulasi Komputer

Kelebihan utama dari metode simulasi adalah sebagai berikut (Law. A. M, 2000):

1. Kebanyakan sistem yang nyata yang kompleks dengan elemen-elemen stokastik yang ada tidak dapat dijelaskan dengan model matematik yang dapat dievaluasi secara analitis sehingga simulasi seringkali merupakan satu-satunya cara pemecahan yang memungkinkan.
2. Model yang telah dibangun dapat digunakan berulang-ulang untuk menganalisis model atau kebijakan yang baru
3. Alternatif-alternatif dari rancangan sistem dapat dibandingkan dengan simulasi untuk melihat mana yang terbaik menurut persyaratan yang diinginkan.
4. Simulasi memungkinkan seseorang untuk mengestimasi performansi dari sistem yang ditinjau dalam kondisi yang diinginkan.
5. Simulasi memungkinkan kita untuk melakukan studi terhadap sebuah sistem dengan jangka waktu yang lama dalam waktu yang singkat.
6. Dalam simulasi kita dapat menjaga kondisi penelitian dengan lebih baik jika dibanding dilakukan pada sistemnya langsung.

Kekurangan Metode Simulasi Komputer

Adapun kekurangan dari metode simulasi komputer adalah sebagai berikut :

1. Model simulasi sering kali mahal dan membutuhkan waktu yang lama untuk dibuat.
2. Setiap kali kita menjalankan model simulasi stokastik akan menghasilkan estimasi dari karakteristik model sesungguhnya untuk satu set input parameter tertentu sehingga model tersebut harus dijalankan beberapa kali untuk setiap set input parameter

Penyebab Kegagalan Simulasi Komputer

Ada beberapa hal yang harus diperhatikan yang dapat membuat simulasi yang dilakukan tidak sesuai dengan sistem yang ditinjau (Law. A. M, 2000) :

1.  Menggunakan ukuran performansi yang salah atau keliru
2. Membandingkan sistem alternatif hanya dengan sekali replikasi atau tiruan
3. Hanya melakukan sekali replikasi untuk suatu sistem tertentu dan melakukannya sebagai hasil data yang valid
4. Menganalisa keluaran data dari hasil sekali running program dengan formula statistik yang diasumsikan secara independen
5. Menggunakan distribusi yang umum (normal atau uniform) sebagai masukan simulasi komputer
6. Kegagalan  dalam menentukan keacakan dalam sistem riil.
7. Kesalahan dalam menggunakan animasi
8. Menggunakan piranti lunak simulasi yang error
9. Kegagalan dalam mengolah data secara statistik
10. Menganggap bahwa simulasi hanya bertumpu pada program komputer
11. Model yang kurang detail dan rinci
12. Kegagalan dalam menentukan tujuan dilakukannya simulasi

Tahapan Melakukan Studi Simulasi Komputer

Langkah-langkah yang harus dilakukan dalam melakukan studi simulasi adalah sebagai berikut :

1. Formulasi Masalah dan Perencanaan Studi

Studi diawali dengan pernyataan jelas tentang pokok masalah dan tujuan penelitian yang ingin dicapai. Setelah itu pelaksana studi direncanakan dengan mempertimbangkan keterbatasan sarana dan prasarana yang tersedia. Selain itu juga ditentukan :

• Model yang digunakan
• Kriteria performansi yang akan digunakan
• Kerangka konfigurasi sistem yang akan ditinjau 

2. Pengumpulan Data dan Perancangan Model

Pengumpulan data dan informasi dari sistem yang ditinjau diperlukan untuk mengetahui bagaimana sistem bekerja dan menentukan distribusi peluang bagi proses random yang digunakan dalam model. Kekurangan data akan mengurangi keakuratan model dan sebaliknya data yang terlalu kecil akan membutuhkan biaya besar dan waktu pengumpulan yang lama.

3. Validasi Model

Tahap ini dilakukan dengan melakukan pengecekan asumsi-asumsi yang ditetapkan dalam pembuatan model serta melibatkan ahli yang mengenal sistem dengan baik.

4. Implementasi Program Komputer dan Verifikasi

Pemilihan perangkat lunak yang akan digunakan dalam simulasi mempunyai pengaruh yang besar terhadap kesuksesan penelitian, yaitu dalam hal keakuratan model, validitas model dan waktu eksekusi, dan waktu penyelesaian penelitian secara keseluruhan. Beberapa teknik untuk melakukan verifikasi program antara lain :

• Menggunakan estimasi
• Menelaah kelayakan hasil program
• Menggunakan interactive debugger
• Pengembangan program dalam bentuk sub program atau modular
• Melakukan pelacakan jalannya program (trace)

5. Uji Coba Program (Testing)

Uji coba program dilakukan untuk keperluan validasi pada tahap berikutnya.

6. Validasi Program

Hasil uji coba program diteliti kembali untuk mengetahui apakah ada kesalahan dalam program atau model yang digunakan, cara yang dapat dilakukan antara lain :

• Hasil uji coba program diteliti kembali untuk mengetahui apakah ada kesalahan dalam program atau model yang digunakan, cara yang dapat dilakukan antara lain :
• Membandingkan output simulasi dengan performansi sistem di masa lalu (data historis). Jika hasil simulasi dengan data historis tidak berbeda secara signifikan, maka dapat dikatakan model simulasi sudah valid.

7. Perancangan Eksperimen

Pada tahap ini diputuskan perancangan sistem seperti apa yang akan disimulasikan dari beberapa alternatif yang mungkin ada. Untuk setiap rancangan sistem yang akan disimulasikan perlu ditentukan hal-hal sebagai berikut 

• Panjang periode transient
• Inisiasi program
• Jumlah replikasi
• Panjang replikasi dalam setiap eksekusi program

8. Eksekusi Program

Eksekusi program dilakukan sesuai dengan perancangan eksperimen yang telah dibuat.

9. Analisa Keluaran Simulasi

Data output simulasi digunakan untuk mengestimasi kriteria performansi sistem yang diteliti. Hasil estimasi ini kemudian digunakan untuk menjawab tujuan studi.

10. Dokumentasi dan Implementasi Hasil

Dokumentasi yang baik diperlukan karena tidak jarang model simulasi yang telah dibuat akan dipakai untuk lebih dari satu aplikasi. Akhirnya hasil dari studi simulasi perlu di implementasikan, untuk itu kredibilitas model simulasi yang dibangun harus tinggi agar dapat digunakan secara nyata