Pada subbab 1.2 telah diintrodusir mengenai model sistem produksi sederhana, seperti pada persamaan (1.2.3). Dari ilustrasi dan contoh-contoh pada Bab 1. Pendahuluan nampak bahwa sistem-sistem yang dibahas merupakan Sistem Kejadian Diskrit (SKD) yang mempunyai waktu aktifitas dan barisan kejadian yang deterministik. Matriks dalam persamaan sistemnya merupakan matriks konstan, yaitu tidak tergantung pada parameter k, sehingga sistemnya merupakan sistem waktu-invariant. Sistem seperti dalam contoh di atas merupakan suatu contoh sistem linear max-plus waktu-invariant seperti yang diberikan dalam definisi berikut.
Definisi 3.2.1 (Sistem Linear Max-Plus Waktu-Invariant (SLMI), Schutter, 1996) Sistem Linear Max-Plus Waktu-Invariant adalah SKD yang dapat dinyatakan dengan persamaan berikut:
x(k+1) = A ๏ x(k) ๏ B ๏ u(k+1)
(3.2.1) y(k) = C ๏ x(k)
untuk k = 1, 2, 3, ... , dengan kondisi awal x(0) = ๐0, A ๏Rn๏ดmaxn, B ๏Rn๏ดmaxm , C ๏Rl๏ดmaxn .
Vektor x(k) ๏Rnmax menyatakan keadaan (state), u(k) ๏Rmmaxadalah vektor input, dan y(k) ๏Rlmaxadalah vektor output sistem saat waktu ke-k.
SLMI seperti dalam definisi di atas secara singkat akan dituliskan dengan SLMI (A, B, C) dan dituliskan dengan SLMI (A, B, C, ๐0) jika kondisi awal x(0) =
๐0diberikan. SLMI dengan satu input dan satu output akan disebut SLMI satu input satu output (SISO). Sedangkan SLMI dengan lebih dari satu input dan lebih dari satu output akan disebut SLMI multi input multi output (MIMO).
Dalam buku ini, SLMI yang dibahas dibatasi pada SLMI SISO. Secara khusus SLMI SISO mempunyai persamaan berikut:
x(k+1) = A ๏ x(k) ๏ B ๏ u(k + 1) (3.2.2) y(k) = C ๏ x(k) untuk k = 1, 2, 3, ... , kondisi awal x(0) = ๐0, A ๏Rn๏ดmaxn , B ๏Rnmax, C ๏R1max๏ดn . Vektor x(k) ๏Rnmax menyatakan keadaan, skalar u(k) ๏ Rmax menyatakan input, skalar y(k) ๏ Rmax menyatakan output sistem untuk saat waktu ke-k. Selanjutnya SLMI yang dimaksud adalah SLMI SISO dan kadang-kadang hanya disebut
โsistemโ apabila konteksnya sudah jelas. Sistem Produksi Sederhana dalam subbab 1.2 merupakan contoh SLMI SISO.
Dalam situasi tertentu ada suatu SLMI yang keadaannya tidak dipengaruhi kedatangan input, yang disebut SLMI autonomous, seperti diberikan dalam definisi berikut.
Definisi 3.2.2 (SLMI Autonomous)
SLMI autonomous adalah SLMI yang mempunyai persamaan berikut:
x(k+1) = A ๏ x(k) (3.2.3) y(k) = C ๏ x(k) untuk k = 1, 2, 3, ... , dengan kondisi awal x(0) = ๐0 ๏น
๏ฅ
, A ๏Rn๏ดmaxn , B ๏Rnmax, C ๏R1max๏ดn .Secara singkat SLMI autonomous seperti dalam definisi di atas dituliskan dengan SLMI (A, C, ๐0) dengan ๐0 ๏น
๏ฅ
. Interpertasi SLMI autonomous dalam sistem produksi sederhana adalah bahwa keadaan awal sistem, buffer input dan beberapa buffer internal tidak kosong (๐0 ๏น๏ฅ
), kemudian bahan baku dimasukkan pada sistem dengan laju tertentu sedemikan hingga buffer input tidak pernah kosong. Jadi mesin-mesin sudah bekerja pada kondisi awal, dan untuk berikutnya tidak perlu menunggu kedatangan input, karena input sudah selalu tersedia.Selanjutnya dibahas analisis dan beberapa masalah input-output SLMI. Jika kondisi awal dan suatu barisan input diberikan untuk suatu SLMI (A, B, C, ๐0), maka secara rekursif dapat ditentukan suatu barisan vektor keadaan sistem dan barisan output sistem.
Contoh 3.2.3
Diperhatikan sistem produksi sederhana dalam subbab 1.2. Misalkan kondisi awal sistem x(0) = [0, 1, ๏ฅ]T , yang berarti unit pemrosesan P1 dan P2 berturut-turut memulai aktifitasnya saat waktu 0 dan 1 sementara unit pemrosesan P3 masih kosong dan harus menunggu datangnya input dari P1 dan P2 . Bahan mentah dimasukkan sistem saat waktu 0, 9, 12, 24 dan seterusnya, yang berarti diberikan barisan input u(1) = 0, u(2) = 9, u(3) = 12, u(4) = 24, dan seterusnya, dengan u(k) ๏ฃ u(k+1) untuk setiap k = 1, 2, 3, ... . Secara rekursif dapat ditentukan barisan vektor keadaan berikut
x(1) = A ๏ x(0) ๏ B ๏ u(1) =
x(4) = A ๏ x(3) ๏ B ๏ u(4) =
Kemudian diperoleh barisan output sistem sebagai berikut:
y(1) = 16, y(2) = 22, y(3) = 28, y(4) = 35, dan seterusnya, yang berarti produk akan meninggalkan sistem saat waktu 16, 22, 28, 35 dan seterusnya..
Untuk SLMI autonomous (A, C, ๐0) dengan ๐0 ๏น
๏ฅ
, jika kondisi awal diberikan, maka secara rekursif juga dapat ditentukan barisan keadaan sistem dan barisan output sistem yang bersesuaian dengan kondisi awal tersebut.Secara umum sifat input-output SLMI (A, B, C, ๐0 ) diberikan dalam
induksi matematik akan dibuktikan berlaku x(k) = (A๏k ๏ x(0) ) ๏ (
๏
Jadi (3.2.4) benar untuk k = 1.
Akibatnya diperoleh
y(k) = (C ๏ A๏k ๏ x(0)) ๏ (
๏
atau dalam persamaan matriks dapat dituliskan sebagai
๏บ๏บ
Dalam sistem produksi, Teorema 3.2.5 berarti bahwa jika diketahui kondisi awal sistem dan barisan waktu saat bahan mentah dimasukkan ke sistem, maka dapat ditentukan barisan waktu saat produk selesai diproses dan meninggalkan sistem.
Diperhatikan bahwa
y = K ๏ x(0) ๏ H ๏ u =
Hal ini berarti bahwa jika kondisi awal x(0) = [0, 1, ๏ฅ]T dan bahan baku dimasukkan ke dalam sistem pada saat waktu u(1) = 0, u(2) = 9, u(3) = 12, u(4) = 15, maka
produk selesai dan akan meninggalkan sistem pada saat waktu y(1) = 16, y(2) = 22, y(3) = 28, y(4) = 34. Hasil pada contoh ini sesuai dengan Contoh 3.2.3 di atas.
Secara khusus untuk SLMI (A, B, C,
๏ฅ
) diperoleh sifat input-otputnya dalam akibat berikut.Akibat 3.2.7 (Input-Output SLMI (A, B, C,
๏ฅ
))Diberikan suatu bilangan bulat positip p. Jika vektor output y = [y(1), y(2), ... , y(p)]T dan vektor input u = [u(1), u(2), ... , u(p)]T pada SLMI (A, B, C,
๏ฅ
) , maka sistem, semua penyangga dalam keadaan kosong dan tidak ada unit pemrosesan yang memuat bahan mentah atau produk setengah-jadi.Contoh 3.2.8
Diperhatikan sistem produksi sederhana dalam subbab 1.2. Didefinisikan y = [y(1), y(2), y(3), y(4)]T. Jika diberikan x(0) =
๏ฅ
, dan u = [0, 9, 12, 15 ]T, makaDiperhatikan bahwa y = H ๏ u =
Hal ini berarti bahwa jika keadaan awal sistem semua penyangga dalam keadaan kosong dan tidak ada unit pemrosesan yang memuat bahan mentah atau produk setengah-jadi dan bahan baku dimasukkan ke dalam sistem pada saat waktu u(1) = 0, u(2) = 9, u(3) = 12, u(4) = 15, maka produk selesai dan akan meninggalkan sistem pada saat waktu y(1) = 11, y(2) = 20, y(3) = 25, y(4) = 30.
Teorema 3.2.9 (Input-Output SLMI Autonomous)
Diberikan suatu bilangan bulat positip p. Jika vektor output y = [y(1), y(2), ... ,
๏บ๏บ
๏บ๏บ
๏ป
๏น
๏ช๏ช
๏ช๏ช
๏ซ
๏ฉ
) ( (2) (1)
p y
y y
๏ =
๏บ๏บ
๏บ๏บ
๏ป
๏น
๏ช๏ช
๏ช๏ช
๏ซ
๏ฉ
๏
๏
๏
๏
๏
A p
C A C
A C
๏
2
๏ x(0) untuk suatu bilangan bulat positip p. โ
Diperhatikan dua barisan input u1 =
๏ป
u1(k)๏ฝ
๏ฅk๏ฝ0 dan u = 2๏ป
u2(k)๏ฝ
๏ฅk๏ฝ0 . Misalkan y = 1๏ป
y1(k)๏ฝ
๏ฅk๏ฝ1 adalah barisan output yang bersesuaian dengan barisan input u (dengan kondisi awal 1 x1,0) dan y = 2๏ป
y2(k)๏ฝ
๏ฅk๏ฝ1 adalah barisan output yang bersesuaian dengan barisan input u (dengan kondisi awal 2 x2,0) serta ๏ก, ๏ข ๏Rmax. Dengan menggunakan persamaan (3.2.3) dan sifat-sifat pada Teorema 2.2.4, maka dengan barisan input ๏ก ๏ u 1 ๏ ๏ข ๏u = 2๏ป
๏ก ๏u1(k)๏ ๏ข ๏u2(k)๏ฝ
๏ฅk๏ฝ0 (dengan kondisi awal x0 = ๏ก ๏ x1,0๏ ๏ข ๏ x2,0) untuk SLMI (A, B, C, x0)) diperoleh K ๏ (๏ก ๏ x1,0 ๏ ๏ข ๏ x2,0) ๏ H ๏ (๏ก ๏ u ๏ ๏ข ๏ 1 u ) 2= (K ๏ ๏ก ๏x1,0) ๏ (K ๏๏ข ๏x2,0) ๏ (H ๏ ๏ก ๏ u ) ๏ (H ๏ ๏ข ๏1 u ) 2
= (K ๏ ๏ก ๏ x1,0 ๏ H ๏ ๏ก ๏ u ) ๏ (K ๏๏ข ๏ 1 x2,0 ๏ H ๏ ๏ข ๏u ) 2
= ๏ก (K ๏ x1,0๏ H ๏ u ) ๏ ๏ข (K ๏1 x2,0๏ H ๏ u ) 2
= ๏ก ๏y ๏ ๏ข ๏1 y . 2
Jadi jika barisan input u dan 1 u berturut-turut akan memberikan barisan output 2 y 1
dany , maka barisan input 2 ๏ก ๏u 1 ๏ ๏ข ๏u2 akan memberikan barisan output
๏ก ๏ y 1 ๏ ๏ข ๏y . Hal ini merupakan suatu alasan bahwa sistem (3.2.1) disebut 2 sistem linear max-plus.
Berikut dibahas masalah input paling lambat pada SLMI (A, B, C,x0 ).
Masalah input paling lambat pada SLMI (A, B, C,x0 ) adalah sebagai berikut:
Diberikan suatu bilangan bulat positip p. Diketahui vektor output y = [y(1), y(2), ... , y(p)]T. Misalkan vektor u = [u(1), u(2), ... , u(p)]T adalah
vektor input. Permasalahannya adalah menentukan vektor input u terbesar
(waktu paling lambat) sehingga memenuhi K ๏ x0 ๏ H ๏ u
๏ฐ
m y, dengan K dan H seperti dalam Teorema 3.2.9.Dalam sistem produksi, masalah ini mempunyai interpretasi sebagai berikut. Misalkan diketahui vektor y adalah vektor waktu paling lambat agar produk harus meninggalkan sistem. Permasalahannya adalah menentukan vektor u yaitu vektor waktu paling lambat saat bahan baku harus dimasukkan ke dalam sistem.
Terlebih dahulu diperhatikan untuk SLMI (A, B, C,
๏ฅ
). Penyelesaian masalah input paling lambat pada SLMI (A, B, C,๏ฅ
) dengan C ๏ B ๏น ๏ฅ diberikan dalam teorema berikut.Teorema 3.2.10
Penyelesaian masalah input paling lambat pada SLMI (A, B, C,
๏ฅ
) dengan C ๏ B ๏น ๏ฅ diberikan oleh uห = [uห(1),uห(2),๏,uห(p)]T dengan ๏ญuห(k) =) )
( ( max
1 i,k
p
i ๏ญy i ๏ซH
๏ฃ
๏ฃ , untuk k = 1, 2, ..., p.
Bukti: Karena K ๏
๏ฅ
=๏ฅ
, maka K ๏๏ฅ
๏ H ๏ u = H ๏ u . Akibatnya masalah input paling lambat pada SLMI (A, B, C,๏ฅ
) menjadi masalah menentukan vektor input u terbesar (waktu paling lambat) yang memenuhi H ๏ u๏ฐ
m y. Masalah ini merupakan masalah menentukan subpenyelesaian terbesar sistem persamaan linear max-plus H ๏ u = y. Karena C ๏ B ๏น๏ฅ
, maka komponen setiap kolom matriks H tidak semuanya sama dengan๏ฅ
. Menurut Teorema 3.1.4 subpenyelesaian terbesar sistem persamaan linear max-plus H ๏ u = y diberikan oleh vektor uห =)]T
( , (2), (1),
[uห uห ๏ uห p dengan ๏ญuห(k) = max( () )
1 i,k
p
i ๏ญy i ๏ซH
๏ฃ
๏ฃ , k = 1, 2, ...., p. โ Contoh 3.2.11
Diperhatikan sistem produksi sederhana dalam subbab 1.2 Misalkan diinginkan penyelesaian produk sebelum saat y(1) = 17, y(2) = 19, y(3) = 24, y(4) = 27, dengan
waktu pemasukkan bahan baku ke dalam sistem yang selambat mungkin. Misalkan y = [y(1), y(2), y(3), y(4)]T dan u = [u(1), u(2), u(3), u(4)]T. Masalah ini diselesaikan
dengan cara menentukan subpenyelesaian terbesar sistem persamaan linear max-plus
Terlebih dulu diperhatikan bahwa
๏ญuห = H T ๏ (๏ญ y) =
Jadi subpenyelesaian terbesar sistem persamaan linear max-plus H ๏ u = y di atas adalah vektor uห = [0, 6, 11, 16]T. Hal ini berarti bahwa bahan baku harus penyelesaian masalah input paling lambat pada SLMI (A, B, C, x0) diberikan oleh
uห = [uห(1),uห(2),๏,uห(p)]T dengan ๏ญuห(k) = max( ( ) )
Berikut dibahas masalah minimisasi simpangan maksimum output pada SLMI (A, B, C,x0). Masalah minimisasi simpangan maksimum output pada SLMI (A, B, C, x0) adalah sebagai berikut.
Diberikan suatu bilangan bulat positip p. Diketahui vektor output y = [y(1), y(2), ... , y(p)]T. Misalkan vektor u = [u(1), u(2), ... , u(p)]T adalah
vektor input. Permasalahannya adalah menentukan vektor input u sehingga
i i
H
K ))
( (
max y๏ญ ๏x0๏ ๏u minimal dengan K dan H seperti dalam Teorema 3.2.5.
Interpretasi masalah ini dalam sistem produksi adalah sebagai berikut.
Misalkan dimiliki bahan-bahan mentah yang tidak tahan lama. Kemudian diinginkan meminimalkan simpangan maksimal antara waktu penyelesaian yang diinginkan dengan waktu penyelesaian yang sesungguhnya.
Terlebih dahulu diperhatikan untuk SLMI (A, B, C,
๏ฅ
). Penyelesaian masalah minimisasi simpangan maksimum output pada SLMI (A, B, C,๏ฅ
) dengan C ๏ B ๏น ๏ฅ diberikan dalam teorema berikut.Teorema 3.2.13
Penyelesaian masalah minimisasi simpangan maksimum output pada SLMI(A, B, C,
๏ฅ
) dengan C ๏ B ๏น ๏ฅ diberikan oleh vektor u~ = uห ๏2
ฮด , dengan
uห subpenyelesaian terbesar sistem H ๏ u = y dan ๏ค = i
i
H ห) (
max y๏ญ ๏u .
Bukti: Karena K ๏
๏ฅ
=๏ฅ
, maka K ๏๏ฅ
๏ H ๏ u = H ๏ u. Akibatnya masalah minimisasi simpangan maksimum output ini menjadi menentukan vektor input usedemikian hingga i
i ( H )
max y๏ญ ๏u minimal. Masalah ini merupakan masalah optimisasi yang berkaitan dengan sistem persamaan linear max-plus H ๏ u = y, seperti pada pembahasan subbab 3.1 di atas. Karena C ๏ B ๏น ๏ฅ , maka komponen setiap kolom matriks H tidak semuanya sama dengan ๏ฅ.. Menurut Teorema 3.1.11
suatu penyelesaian u~ untuk masalah di atas diberikan oleh u~ = uห ๏ 2
ฮด , dengan
๏ค = i
i
H ห) (
max y๏ญ ๏u dan uห merupakan subpenyelesaian terbesar sistem H ๏ u = y. โ
Contoh 3.2.14
Diperhatikan sistem produksi sederhana dalam subbab 1.2. Misalkan diinginkan penyelesaian produk saat y(1) = 17, y(2) = 19, y(3) = 24, y(4) = 27 dengan meminimalkan simpangan maksimum antara waktu yang diberikan dengan waktu sesungguhnya. Misalkan y = [y(1), y(2), y(3), y(4)]T dan u = [u(1), u(2), u(3), u(4)]T Dari Contoh 3.2.11 diperoleh bahwa uห = [0, 6, 11, 16]T dengan yห = H ๏ uห = [11, 17, 22, 27]T . Diperhatikan bahwa simpangan terbesar antara waktu output y yang diberikan dengan waktu output sesungguhnyaห adalah y
๏ค = y๏ญ หy ๏ฅ= i i
i
u H
y )
( max
4 1
๏ห
๏ฃ ๏ญ
๏ฃ = max(6, 2, 2, 0) = 6.
Kemudian waktu input yang meminimalkan simpangan maksimum antara waktu output yang diinginkan dengan waktu output sesungguhnya yห adalah
~ = uห ๏ u 2
ฮด = uห ๏ 3 = [0, 6, 11, 16]T ๏ 3 = [3, 9, 14, 19]T.
Untuk wakatu input u~ ini diperoleh waktu output berikut:
~ = H ๏ uy ~ = [14, 20, 25, 30]T.
Simpangan terbesar antara waktu penyelesaian (waktu output) yang diinginkan dan waktu penyelesaian sesungguhnya ( y~ ) adalah
i i i
u H
y )
(
max ๏ญ ๏~ = max (3, 1, 1, 3) = 3 = 2 6 =
2 ฮด .
Pembahasan penyelesaian masalah minimisasi simpangan maksimum output pada SLMI (A, B, C,
๏ฅ
) di atas juga dapat sedikit diperluas untuk SLMI(A, B, C, x0) denganx0 ๏น๏ฅ
, seperti diberikan dalam teorema berikut.Teorema 3.2.15
Diberikan SLMI (A, B, C, x0) dengan C ๏ B ๏น ๏ฅ . Jika K ๏x0
๏ฐ
m y maka penyelesaian masalah minimisasi simpangan output pada SLMI (A, B, C,x0) diberikan oleh u~ = uห ๏๏ค 2, dengan uห merupakan subpenyelesaian terbesar
sistem H ๏ u = y dan ๏ค = i
i
H ห) (
max y๏ญ ๏u .
Bukti: Karena K ๏ x0
๏ฐ
m y, maka K ๏x0 ๏ H ๏ u = y ๏ H ๏ u = y. Selanjutnya bukti seperti pada bukti Teorema 3.2.13 di atas. โUntuk memudahkan perhitungan dalam perhitungan dalam sistem di atas, berikut diberikan list program MATLAB untuk perhitungan masalah-masalah di atas.
% Program Matlab Menghitung INPUT-OUTPUT Sistem Linear Max-Plus Waktu-Invariant
% Oleh: M. Andy Rudhito FKIP Universitas Sanata Dharma
% input: A = matriks max-plus Anxn
% B = matriks nx1
% C = matriks 1xn
% x0 = kondisi awal
% u = barisan input
% output: x(k) = barisan keadaan sistem
% y(k) = barisan output sistem function io_SLMI = maxio
% Memasukkan input
disp(' ')
disp(' INPUT-OUTPUT SLMI(A, B, C, x0) ') disp(' ---') disp(' ')
A = input(' Masukkan matriks A(nxn) = ');
disp(' ')
B = input(' Masukkan matriks B(nx1) = ');
disp(' ')
C = input(' Masukkan matriks C(1xn) = ');
disp(' ')
x0 = input(' Masukkan kondisi awal x0(nx1) = ');
disp(' ')
u = input(' Masukkan barisan input sp kej ke-k u(kx1) = ');
disp(' ') q = length(u);
[a1, a2] = size(A);
L = zeros(a1,q);
M = zeros(1,q);
L(:,1)= x0;
% Menghitung x(1) = Ax(0) + Bu(1) [x01, x02] = size(x0);
for i = 1 : a1 for j = 1 : x02
Ax0(i, j) = -Inf;
for p = 1: a2
Ax0(i, j) = max(Ax0(i, j) , A(i, p) + x0(p, j));
end;
end;
end;
x = max(Ax0, B+u(1));
% Menghitung y(1) = Cx(1) [c1, c2] = size(C);
[x1, x2] = size(x);
for i = 1 : c1 for j = 1 : x2
Cx(i, j) = -Inf;
for p = 1: c2
Cx(i, j) = max(Cx(i, j) , C(i, p) + x(p, j));
end;
end;
end;
L(:,2)= x;
M(1,1)= Cx;
% Menghitung x(k+1) = Ax(k) + Bu(k+1) dan Menghitung y(k) = Cx(k) utk k=1,2,...,p
% Menghitung x(k+1) = Ax(k) + Bu(k+1) [a1, a2] = size(A);
[x1, x2] = size(x);
for r = 1 : q-1;
for i = 1 : a1 for j = 1 : x2
Ax(i, j) = -Inf;
for p = 1: a2
Ax(i, j) = max(Ax(i, j) , A(i, p) + x(p, j));
end;
end;
end;
x = max(Ax, B+u(r+1));
% Menghitung y(k) = Cx(k) [c1, c2] = size(C);
[x1, x2] = size(x);
for i = 1 : c1 for j = 1 : x2
Cx(i, j) = -Inf;
for p = 1: c2
Cx(i, j) = max(Cx(i, j) , C(i, p) + x(p, j));
end;
end;
end;
L(:,r+2)= x;
M(1,r+1)= Cx;
end;
% Menampilkan hasil perhitungan disp(' HASIL PERHITUNGAN :') disp(' ===================') disp(' Matriks A = '),disp(A) disp(' Matriks B = '),disp(B) disp(' Matriks C = '),disp(C)
disp(' Kondisi awal x0 = '),disp(x0) disp(' Barisan input u = '),disp(u')
disp(' Barisan vektor keadaan sistem x(k) utk k = 0,1, 2, ... : '), disp(L)
disp(' Barisan output sistem y(k) utk k = 1, 2, ... : '), disp(M)
Gambar 3.2.1 List Program MATLAB Input-Output SLMI
% Program Matlab Menghitung INPUT-OUTPUT SLMI(A, C, x0) AUTONOMOUS
% Oleh: M. Andy Rudhito FKIP Universitas Sanata Dharma
% input: A = matriks max-plus Anxn
% C = matriks max-plus C1xn
% x0 = kondisi awal
% k = hitung sampai k
% Output: Barisan keadaan sampai kejadian ke-k
% Barisan output sistem sampai kejadian ke-k function io_SLMI_autonomous = maxioauto
% Memasukkan input program
disp(' ')
disp(' INPUT-OUTPUT SLMI (A, C, x0) AUTONOMOUS') disp(' ---') disp(' ')
A = input(' Masukkan matriks A(nxn) = ');
disp(' ')
C = input(' Masukkan matriks C(1xn) = ');
disp(' ')
x0 = input(' Masukkan kondisi awal x0(nx1) = ');
disp(' ')
q = input(' Hitung sampai kejadian ke = ');
disp(' ') [a1, a2] = size(A);
L = zeros(a1,q);
L(:,1)= x0;
% Menghitung x(k+1) = Ax(k) x1=x0;
[x01, x02] = size(x0);
for r = 1 : q;
for i = 1 : a1 for j = 1 : x02
Ax0(i, j) = -Inf;
for p = 1: a2
Ax0(i, j) = max(Ax0(i, j) , A(i, p) + x1(p, j));
end;
end;
end;
L(:,r+1)= Ax0;
x1=Ax0;
end;
% Menghitung output y = C*x(k) [c1, c2]= size(C);
[l1, l2]=size(L);
for i = 1:c1 for j = 1: l2
y(i, j) = -Inf;
for p = 1: c2
y(i, j) = max(y(i, j) , C(i, p) + L(p, j));
end;
end;
end;
% Menampilkan output program
disp(' HASIL PERHITUNGAN :') disp(' ===================') disp(' Matriks A = '),disp(A)
disp(' Matriks C = '),disp(C)
disp(' Kondisi awal x0 = '),disp(x0)
disp(' Barisan vektor keadaan sistem utk k = 0, 1, 2, ... : '), disp(L)
disp(' Barisan output sistem utk k = 1, 2, ... : '), disp(y) Gambar 3.2.2 List Program MATLAB Input-Output SLMI Autonomous
% Program Matlab Menghitung BARISAN KEADAAN x(k) SLMI AUTONOMOUS tanpa output
% Oleh: M. Andy Rudhito FKIP Universitas Sanata Dharma
% input: A = matriks max-plus Anxn
% x0 = kondisi awal
% k = hitung sampai k
% Output: Barisan keadaan sampai kejadian ke-k function keadaan_SLMI_autonomous = maxauto
% Memasukkan input program
disp(' ')
disp(' BARISAN KEADAAN x(k) SLMI AUTONOMOUS tanpa output')
disp(' ---')
disp(' ')
A = input(' Masukkan matriks A(nxn) = ');
disp(' ')
x0 = input(' Masukkan kondisi awal x0(nx1) = ');
disp(' ')
q = input(' Hitung sampai kejadian ke = ');
disp(' ') [a1, a2] = size(A);
L = zeros(a1,q);
L(:,1)= x0;
% Menghitung x(k+1) = Ax(k) x1=x0;
[x01, x02] = size(x0);
for r = 1 : q;
for i = 1 : a1 for j = 1 : x02
Ax0(i, j) = -Inf;
for p = 1: a2
Ax0(i, j) = max(Ax0(i, j) , A(i, p) + x1(p, j));
end;
end;
end;
L(:,r+1)= Ax0;
x1=Ax0;
end;
% Menampilkan output program
disp(' HASIL PERHITUNGAN :') disp(' ===================') disp(' Matriks A = '),disp(A)
disp(' Kondisi awal x0 = '),disp(x0)
disp(' Barisan vektor keadaan sistem utk k= 0, 1, 2, ... : '), disp(L)
Gambar 3.2.3 List Program MATLAB Input-Output SLMIA Tanpa Output
% Program Matlab Menghitung OPTIMISASI INPUT-OUTPUT Sistem Linear Max-Plus Waktu-Invariant
% Oleh: M. Andy Rudhito FKIP Universitas Sanata Dharma
% input: A = matriks max-plus Anxn
% B = matriks nx1
% C = matriks 1xn
% x0 = kondisi awal
% y = barisan output
% output:u_topi = barisan input paling lambat
% y_topi = barisan outpout untuk u_topi
% u_tilde = barisan input minimum simpangan
% y_tilde = barisan output untuk u_tilde function opt_input_output = optio
% Memasukkan input
disp(' ')
disp(' OPTIMISASI INPUT-OUTPUT Sistem Linear Max-Plus Waktu-Invariant')
disp(' ---')
disp(' ')
A = input(' Masukkan matriks A = ');
disp(' ')
B = input(' Masukkan matriks B = ');
disp(' ')
C = input(' Masukkan matriks C = ');
disp(' ')
x0 = input(' Masukkan kondisi awal x0 = ');
disp(' ')
y = input(' Masukkan barisan output (dalam vektor kolom) y = ');
disp(' ') q = length(y);
% Menghitung C*B = CB [c1, c2] = size(C);
[b1, b2] = size(B);
for i = 1 : c1 for j = 1 : b2
CB(i, j) = -Inf;
for p = 1: c2
CB(i, j) = max(CB(i, j) , C(i, p) + B(p, j));
end;
end;
end;
% Menghitung C*A = CA [c1, c2] = size(C);
[a1, a2] = size(A);
for i = 1:c1 for j = 1: a2
CA(i, j) = -Inf;
for p = 1: c2
CA(i, j) = max(CA(i, j) , C(i, p) + A(p, j));
end;
end;
end;
L = zeros(q,a2);
L(1,:)= CA;
% Menghitung (C*A)*B [ca1, ca2] = size(CA);
[b1, b2] = size(B);
for i = 1:ca1 for j = 1: b2
CAB(i, j) = -Inf;
for p = 1: ca2
CAB(i, j) = max(CAB(i, j) , CA(i, p) + B(p, j));
end;
end;
end;
% Menghitung A^k = Ak [a1, a2]= size(A);
D = A;
for r = 1 : q-1 r+1;
for i = 1 : a1 for j = 1 : a2
Ak(i, j) = -Inf;
for p = 1: a2
Ak(i, j) = max(Ak(i, j) , A(i, p) + D(p, j));
end;
end;
end;
% Menghitung C*A^k = CAk [c1, c2] = size(C);
[ak1, ak2] = size(Ak);
for i = 1 : c1 for j = 1: ak2
CAk(i, j) = -Inf;
for p = 1: c2
CAk(i, j) = max(CAk(i, j) , C(i, p) + Ak(p, j));
end;
end;
end;
L(r+1,:)=CAk;
% Menghitung CAkB
[cak1, cak2] = size(CAk);
[b1, b2] = size(B);
for i = 1:cak1 for j = 1: b2
CAkB(i, j) = -Inf;
for p = 1: cak2
CAkB(i, j) = max(CAkB(i, j) , CAk(i, p) + B(p, j));
end;
end;
end;
% Menyusun matriks H for i = 1 : q
for j = 1 : q if i < j
H(i,j) = -Inf;
end;
if i == j
H(i,j) = CB;
end;
if (i-j) ==1 H(i,j)= CAB;
end;
if (i-j) == r+1 H(i,j)= CAkB;
end;
if (i-j) > q H(i,j)=[];
end;
end;
end;
D = Ak;
end;
% Menghitung K*x0 [l1, l2] = size(L);
[x01, x02] = size(x0);
for i = 1 : l1 for j = 1 : x02
Kx0(i, j) = -Inf;
for p = 1: l2
Kx0(i, j) = max(Kx0(i, j) , L(i, p) + x0(p, j));
end;
end;
end;
if max(Kx0 - y)<=0
% Menghitung input paling lambat u1 (H*(-y)) Ht=H';
my = -y;
[ht1, ht2] = size(Ht);
[my1, my2] = size(my);
for i = 1 : ht1 for j = 1 : my2
Htmy(i, j) = -Inf;
for p = 1: ht2
Htmy(i, j) = max(Htmy(i, j) , Ht(i, p) + my(p, j));
end;
end;
end;
u_topi = -Htmy;
% Mengitung H*u_topi [h1, h2] = size(H);
[utp1, utp2] = size(u_topi);
for i = 1 : h1 for j = 1 : utp2
Hutp(i, j) = -Inf;
for p = 1: h2
Hutp(i, j) = max(Hutp(i, j) , H(i, p) + u_topi(p, j));
end;
end;
end;
Hutp;
% Menghitung barisan output y untuk u_topi y_topi = max(Kx0, Hutp);
% Menghitung input minimum simpangan delta = max(abs(y - y_topi));
u_tilde = u_topi + delta/2;
% Mengitung H*u_tilde [h1, h2] = size(H);
[utd1, utd2] = size(u_tilde);
for i = 1 : h1 for j = 1 : utd2
Hutd(i, j) = -Inf;
for p = 1: h2
Hutd(i, j) = max(Hutd(i, j) , H(i, p) + u_tilde(p, j));
end;
end;
end;
Hutd;
% Menampilkan hasil perhitungan disp(' HASIL PERHITUNGAN :') disp(' ===================') disp('Matriks A = '),disp(A) disp('Matriks B = '),disp(B) disp('Matriks C = '),disp(C)
disp('Kondisi awal x0 = '),disp(x0) disp('Barisan output y = '),disp(y)
disp('Barisan input paling lambat u_topi = '), disp((u_topi)') disp('Barisan output y untuk u_topi = '), disp((y_topi)') disp('Barisan input minimum simpangan u_tilde = '),
disp((u_tilde)')
disp('Barisan output y untuk u_tilde = '), disp((Hutd)') else
disp('Input Minimum Simpangan tidak dapat dikerjakan (Kx0 >
y)') end;
Gambar 3.2.4 List Program MATLAB Optimisasi Input-Output SLMI 3.3 Eksistensi dan Ketunggalan SPLIO Max-Plus
Pada pembahasan sebelumnya telah dibahas mengenai sub-penyelesaian terbesar dari sistem persamaan ๐ด โจ ๐ = ๐. Pada bagian ini akan dibahas mengenai eksistensi dan ketunggalan penyelesaian sistem persamaan ๐ด โจ ๐ = ๐.
Diberikan matriks A ๏Rm๏ดmaxn dengan elemen-elemen pada setiap kolomnya tidak semuanya sama dengan ๐ dan b ๏R . Sub-penyelesaian terbesar merupakan m calon penyelesaian sistem persamaan ๐ด โจ ๐ = ๐ yakni vektor ๐โ dengan
โ๐โ = [
โ๐ฅโ1
โ๐ฅโ2
โฎ
โ๐ฅโ๐ ] =
[
max๐ (โ๐๐+ ๐๐1) max๐ (โ๐๐+ ๐๐2)
โฎ
max๐ (โ๐๐ + ๐๐๐)]
= [
max๐ (๐๐1โ ๐๐) max๐ (๐๐2โ ๐๐)
โฎ
max๐ (๐๐๐โ ๐๐)]
= [
max{๐11โ ๐1, ๐21โ ๐2, โฆ , ๐๐1โ ๐๐} max{๐12โ ๐1, ๐22โ ๐2, โฆ , ๐๐2โ ๐๐}
โฎ
max{๐1๐โ ๐1, ๐2๐โ ๐2, โฆ , ๐๐๐โ ๐๐} ]
Selanjutnya didefinisikan matriks โdiscrepancyโ dinotasikan dengan ๐ท๐ด,๐ di mana
๐ท๐ด,๐ = [
Catatan bahwa setiap โ๐ฅโ๐ dapat ditentukan dengan mengambil nilai maksimum dari setiap kolom ๐ท๐ด,๐.
Untuk memprediksi banyaknya penyelesaian persamaan ๐ด โจ ๐ = ๐, maka selanjutnya didefinisikan matriks ๐ ๐ด,๐ yang merupakan reduksi matriks ๐ท๐ด,๐ sebagai berikut
๐ ๐ด,๐ = [๐๐๐] di mana ๐๐๐ = {1 jika ๐๐๐ = maksimum kolom ๐ 0 untuk yang lainnya . Di bawah ini akan diberikan contoh-contoh penyelesaian sistem persamaan ๐ด โจ ๐ = ๐.
Contoh 3.3.1
Akan ditentukan penyelesaian sistem ๐ด โจ ๐ = ๐ , dengan
๐ด = [
Berdasarkan matriks ๐ด dan vektor ๐ diperoleh matriks
๐ท๐ด,๐ = [
Perhatikan bahwa terdapat elemen bernilai 1 pada tiap baris matriks ๐ ๐ด,๐. Karena pada tiap kolom matriks ๐ ๐ด,๐ pasti terdapat elemen bernilai 1, maka sistem persamaan ๐ด โจ ๐ = ๐ pada contoh ini hanya memiliki satu penyelesaian. Elemen-elemen dari vektor penyelesaian dapat ditentukan dengan mengambil nilai maksimum dari tiap kolom ๐ท๐ด,๐, yakni:
โ๐ฅโฒ1 = max{โ11, โ1,0, โ3} = 0
โ๐ฅโฒ2 = max{โ6, โ4, โ9, โ8} = โ4
โ๐ฅโฒ3 = max{โ1, โ3, โ8, โ1} = โ1
Dengan demikian, ๐โ = [0, 4, 1]๐ merupakan calon penyelesaian sekaligus menjadi satu-satunya penyelesaian dari sistem persamaan ๐ด โจ ๐ = ๐. Hal ini ditunjukkan sebagai berikut
๐ด โจ ๐โ = [
Akan ditentukan penyelesaian sistem ๐ด โจ ๐ = ๐ , dengan ๐ด = [
Berdasarkan matriks ๐ด dan vektor ๐ diperoleh matriks ๐ท๐ด,๐ = [
Perhatikan bahwa terdapat elemen bernilai 1 pada tiap baris matriks ๐ ๐ด,๐. Hal ini berarti bahwa sistem persamaan ๐ด โจ ๐ = ๐ pada contoh ini juga hanya memiliki satu penyelesaian yakni ๐โ= [0, 4, 1]๐. Hal ini ditunjukkan sebagai berikut
๐ด โจ ๐โ = [ ๐ด โจ ๐ = ๐ yang memiliki penyelesaian tunggal baik untuk kasus ๐ > ๐ maupun ๐ = ๐. Berikut ini akan diberikan contoh-contoh sistem persamaan ๐ด โจ ๐ = ๐ yang tidak memiliki penyelesaian baik untuk kasus ๐ > ๐, ๐ = ๐ maupun kasus ๐ < ๐.
Contoh 3.3.3
Berdasarkan matriks ๐ด dan vektor ๐ diperoleh matriks
๐ท๐ด,๐ = [ maksimum yakni baris pertama atau dengan kata lain semua elemen dalam baris pertama bernilai 0. Hal ini mengisyaratkan bahwa sistem persamaan ๐ด โจ ๐ = ๐ tidak memiliki penyelesaian. Hal ini diperkuat melalui perhitungan berikut:
๐ด โจ ๐โ = [ merupakan penyelesaian sistem persamaan ๐ด โจ ๐ = ๐.
Contoh 3.3.4
Akan ditentukan penyelesaian sistem ๐ด โจ ๐ = ๐, dengan ๐ด = [
Berdasarkan matriks ๐ด dan vektor ๐ diperoleh matriks ๐ท๐ด,๐ = [
Berdasarkan matriks ๐ท๐ด,๐ diperoleh ๐โ = [1, 5, โ3]๐. Namun demikian, dari matriks ๐ ๐ด,๐ di atas terlihat bahwa semua elemen dalam baris pertama bernilai 0.
Hal ini mengisyaratkan bahwa sistem persamaan ๐ด โจ ๐ = ๐ dalam contoh ini tidak memiliki penyelesaian. Hal ini juga diperkuat melalui perhitungan berikut:
๐ด โจ ๐โ = [
2 1 3
0 ๐ 6
4 0 2
] โจ [ 1 5
โ3 ] = [
max{3,6,0}
max{1, ๐, 3}
max{5,5, โ1}
] = [ 6 3 5
] โค [ 8 3 5
] = ๐ .
Dengan demikian, ๐โ hanya merupakan sub-penyelesaian terbesar dan bukan merupakan penyelesaian sistem persamaan ๐ด โจ ๐ = ๐.
Contoh 3.3.5
Akan ditentukan penyelesaian sistem ๐ด โจ ๐ = ๐, dengan ๐ด = [1 0 3
๐ 4 2], ๐ = [ ๐ฅ1 ๐ฅ2 ๐ฅ3
], dan ๐ = [1 6] . Berdasarkan matriks ๐ด dan vektor ๐ diperoleh matriks
๐ท๐ด,๐ = [0 โ1 2
๐ โ2 โ4] dan ๐ ๐ด,๐ = [1 1 1 0 0 0] .
Berdasarkan matriks ๐ท๐ด,๐ diperoleh ๐โ = [0, 1, โ2]๐. Serupa dengan dua contoh sebelumnya, sistem persamaan ๐ด โจ ๐ = ๐ dalam contoh ini juga tidak memiliki penyelesaian karena semua elemen pada baris kedua matriks ๐ ๐ด,๐-nya bernilai 0.
Hal ini ditunjukkan juga melalui perhitungan berikut:
๐ด โจ ๐โ = [1 0 3 ๐ 4 2] โจ [
0 1
โ2
] = [max{1,1,1}
max{๐, 5,0}] = [1 5] โค [1
6] = ๐
Jadi, sistem persamaan linear tersebut hanya memiliki sub-penyelesaian terbesar namun tidak mempunyai penyelesaian.
Selanjutnya akan diberikan contoh-contoh sistem persamaan ๐ด โจ ๐ = ๐ yang memiliki takhingga banyak penyelesaian baik untuk kasus ๐ > ๐, ๐ = ๐ maupun kasus ๐ < ๐.
Contoh 3.3.6
Akan ditentukan penyelesaian sistem ๐ด โจ ๐ = ๐ dengan
๐ด = [
Berdasarkan matriks ๐ด dan vektor ๐ diperoleh matriks
๐ท๐ด,๐ = [ kedua dan ketiga matriks ๐ ๐ด,๐ terdapat lebih dari satu nilai maksimum atau dengan kata lain terdapat lebih dari satu elemen bernilai 1 pada kedua baris tersebut. Hal ini mengisyaratkan bahwa sistem persamaan ๐ด โจ ๐ = ๐ memiliki takhingga banyak penyelesaian. Selain itu, berdasarkan Teorema 3.1.4 diperoleh bahwa elemen-elemen dari ๐โ merupakan batas atas. Karena itu, elemen-elemen vektor penyelesaian ๐ dalam contoh ini harus mememenuhi ๐ฅ1 โค โ5, ๐ฅ2 โค 4 dan ๐ฅ3 โค 3.
Pada baris pertama dan keempat matriks ๐ ๐ด,๐ nampak bahwa nilai maksimum terdapat pada kolom ke-3 karena itu ๐ฅ3 = 3. Pada baris kedua nilai maksimum terdapat pada kolom ke-2 dan ke-3 maka terdapat dua kemungkinan yakni ๐ฅ2 = 4 atau ๐ฅ3 = 3. Bila nilai ๐ฅ3 diubah maka akan mempengaruhi persamaan baris pertama dan keempat. Karena itu, selama ๐ฅ2 โค 4 maka persamaan pertama dan keempat akan selalu terpenuhi. Demikian halnya dengan memilih ๐ฅ1 โค โ5 maka persamaan baris akan selalu terpenuhi. Jadi, semua vektor ๐ yang berbentuk ๐ = [๐, ๐, 3]๐ dengan ๐ โค โ5 dan ๐ โค 4 juga memenuhi sistem persamaan.
Jadi, sistem persamaan ๐ด โจ ๐ = ๐ dalam contoh ini memiliki takhingga banyak penyelesaian.
Contoh 3.3.7
Akan ditentukan penyelesaian sistem ๐ด โจ ๐ = ๐ , dengan ๐ด = [
2 โ1 3
0 ๐ 6
4 0 4
], ๐ = [ ๐ฅ1 ๐ฅ2
๐ฅ3], dan ๐ = [ 4 3 5
].
Berdasarkan matriks ๐ด dan vektor ๐ diperoleh matriks ๐ท๐ด,๐ = [
โ2 โ5 โ1
โ3 ๐ 3
โ1 โ5 โ1
] dan ๐ ๐ด,๐ = [
0 1 0
0 0 1
1 1 0
] .
Berdasarkan matriks ๐ท๐ด,๐ diperoleh ๐โ = [1, 5, โ3]๐. Selanjutnya diperoleh ๐ด โจ ๐โ = [
2 โ1 3
0 ๐ 6
4 0 4
] โจ [ 1 5
โ3 ] = [
max{3,4,0}
max{1, ๐, 3}
max{5,5,1}
] = [ 4 3 5
] = ๐ .
Nampak bahwa ๐โ merupakan penyelesaian dari sistem persamaan ๐ด โจ ๐ = ๐ . Akan tetapi, dapat diperiksa bahwa semua ๐ yang memenuhi bentuk ๐ = [๐, 5, โ3]๐ dengan ๐ โค 1 juga memenuhi sistem persamaan di atas.
Jadi, sistem persamaan ๐ด โจ ๐ = ๐ dalam contoh ini memiliki takhingga banyak penyelesaian.
Contoh 3.3.8
Akan ditentukan penyelesaian sistem ๐ด โจ ๐ = ๐ , dengan ๐ด = [2 2 1
4 7 8], ๐ = [ ๐ฅ1 ๐ฅ2 ๐ฅ3
], dan ๐ = [4 6] . Berdasarkan matriks ๐ด dan vektor ๐ diperoleh matriks
๐ท๐ด,๐ = [โ2 โ2 โ3
โ2 1 2 ] dan ๐ ๐ด,๐ = [1 0 0 1 1 1] .
Berdasarkan matriks ๐ท๐ด,๐ diperoleh ๐โ = [2, โ1, โ2]๐. Selanjutnya ditunjukkan bahwa ๐โ juga merupakan penyelesaian dari sistem persamaan ๐ด โจ ๐ = ๐ yakni:
๐ด โจ ๐โ = [2 0 1 4 2 3] โจ [
2
โ1
โ2
] = [max{4, โ1, โ1}
max{6,1,1} ] = [4 6] = ๐.
Namun demikian, dapat diperiksa bahwa semua ๐ yang berbentuk ๐ = [2, ๐, ๐]๐ dengan ๐ โค โ1 dan ๐ โค โ2 juga memenuhi sistem persamaan di atas.
Jadi, sistem persamaan ๐ด โจ ๐ = ๐ pada contoh ini juga memiliki takhingga banyak penyelesaian.
Matriks ๐ท๐ด,๐ dan ๐ ๐ด,๐ berperan dalam menentukan perilaku sistem persamaan โจ ๐ = ๐ . Berikut ini diberikan teorema mengenai ada atau tidak adanya (eksistensi) penyelesaian ๐ด โจ ๐ = ๐.
Teorema 3.3.9
Diberikan sistem persamaan ๐ด โจ ๐ = ๐ di mana A ๏Rm๏ดmaxn dengan elemen-elemen pada setiap kolomnya tidak semuanya sama dengan ๐ dan b ๏R . m
1. Jika terdapat baris nol pada matriks ๐ ๐ด,๐ maka sistem tidak mempunyai penyelesaian.
2. Jika terdapat paling tidak satu elemen 1 pada tiap baris ๐ ๐ด,๐, maka ๐โ adalah penyelesaian dari sistem persamaan ๐ด โจ ๐ = ๐.
Bukti:
1. Misalkan baris nol pada matriks ๐ ๐ด,๐ adalah baris ke ๐ dan andaikan ๐โ merupakan penyelesaian dari sistem persamaan ๐ด โจ ๐ = ๐, maka
โ๐ฅโ๐ โฅ max
๐ (โ๐๐+ ๐๐๐) > โ๐๐+ ๐๐๐ Akibatnya,
โ๐ฅโ๐ > โ๐๐+ ๐๐๐ โ ๐๐๐+ ๐ฅโ๐ < ๐๐ , โ๐.
Dengan demikian, ๐โ tidak memenuhi persamaan ke- ๐. Hal ini bertentangan dengan ๐โ adalah penyelesaian dari sistem persamaan ๐ด โจ ๐ = ๐. Jadi, ๐โ bukan merupakan penyelesaian dari sistem persamaan ๐ด โจ ๐ = ๐ atau sistem persamaan ๐ด โจ ๐ = ๐ tidak mempunyai penyelesaian.
2. Akan dibuktikan kontraposisinya. Andaikan ๐โ bukan merupakan penyelesaian dari sistem persamaan ๐ด โจ ๐ = ๐. BerdasarkanTeorema 3.1.4 diperoleh
โ๐ฅโ๐ โฅ โ๐๐+ ๐๐๐ , โ๐, ๐ Akibatnya,
max๐ (๐๐๐+ ๐ฅโ๐) โค ๐๐
Jika ๐โ bukan merupakan penyelesaian dari ๐ด โจ ๐ = ๐, maka terdapat ๐ sedemikian sehingga
max๐ (๐๐๐+ ๐ฅโ๐) < ๐๐ Hal ini ekuivalen dengan
โ๐ฅโ๐ > โ๐๐+ ๐๐๐ , โ๐
Karena โ๐ฅโ๐ = max(โ๐๐+ ๐๐๐) untuk beberapa ๐, maka tidak ada elemen dalam baris ๐ dari ๐ ๐ด,๐ yang bernilai 1. โ
Teorema 3.3.9 di atas digunakan untuk menentukan eksistensi penyelesaian sistem persamaan ๐ด โจ ๐ = ๐. Namun demikian, eksistensi ini belum menjelaskan kapan penyelesaiannya tunggal dan kapan penyelesaiannya taktunggal. Karena itu, untuk menentukan ketunggalan sistem persamaan ๐ด โจ ๐ = ๐ diberikan definisi berikut.
Definisi 3.3.10
Elemen bernilai 1 pada suatu baris ๐ ๐ด,๐ dinamakan elemen peubah tetap jika 1. Elemen tersebut merupakan satu-satunya elemen bernilai 1 pada baris
tersebut (lone-one), atau