• Tidak ada hasil yang ditemukan

REVIEW OPERASI MATRIKS T E K N I K L I N G K U N G A N I T B

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Membagikan "REVIEW OPERASI MATRIKS T E K N I K L I N G K U N G A N I T B"

Copied!
33
0
0

Teks penuh

(1)

REVIEW OPERASI MATRIKS

(2)

MENGHITUNG INVERS MATRIKS

1

0

0

1

22 22 12 21 21 22 11 21 22 12 12 11 21 12 11 11

a

c

a

c

a

c

a

c

a

c

a

c

a

c

a

c

1

0

0

1

22

21

12

11

22

21

12

11

a

a

a

a

c

c

c

c

(3)

DETERMINAN

Hanya untuk square matrices

Jika determinan = 0  matriks singular, tidak punya

invers

bc

ad

d

c

b

a

d

c

b

a

det

1 2 3 2 1 3 3 1 2 1 3 2 2 3 1 3 2 1 3 2 1 3 2 1 3 2 1

det

c

b

a

c

b

a

c

b

a

c

b

a

c

b

a

c

b

a

c

c

c

b

b

b

a

a

a

(4)

CARI INVERS NYA…

5

2

4

2

4

2

2

1

(5)

S I M U L T A N E O U S L I N E A R E Q U A T I O N S

(6)

METODE PENYELESAIAN

Metode grafik

Eliminasi Gauss

Metode Gauss – Jourdan

Metode Gauss – Seidel

LU decomposition

(7)

METODE GRAFIK

2

4

1

1

2

1

2 1

x

x

2 -2

Det{A}

0

A

is nonsingular

so invertible

Unique

solution

(8)

SISTEM PERSAMAAN YANG TAK

TERSELESAIKAN

5

4

4

2

2

1

2 1

x

x

No solution

Det [A] = 0,

but system is inconsistent

Then this

system of

equations is

(9)

SISTEM DENGAN SOLUSI TAK

TERBATAS

Det{A} = 0

A is singular

infinite number of solutions

8

4

4

2

2

1

2 1

x

x

Consistent so solvable

(10)

ILL-CONDITIONED SYSTEM OF

EQUATIONS

A linear system

of equations is

said to be

“ill-conditioned” if

the

coefficient

matrix

tends to

be singular

(11)

ILL-CONDITIONED SYSTEM OF EQUATIONS

A small deviation in the entries of A matrix, causes a

large deviation in the solution.

47

.

1

3

99

.

0

48

.

0

2

1

2 1

x

x

47

.

1

3

99

.

0

49

.

0

2

1

2 1

x

x

1

1

2 1

x

x

0

3

2 1

x

x

(12)

GAUSSIAN ELIMINATION

    

A

X

C

Merupakan salah satu teknik paling populer

dalam menyelesaikan sistem persamaan

linear dalam bentuk:

Terdiri dari dua step

1. Forward Elimination of Unknowns.

2. Back Substitution

(13)

FORWARD ELIMINATION

1

12

144

1

8

64

1

5

25

Tujuan Forward Elimination adalah untuk

membentuk

matriks koefisien

menjadi Upper

Triangular Matrix

7

.

0

0

0

56

.

1

8

.

4

0

1

5

25

(14)

FORWARD ELIMINATION

Persamaan linear

n persamaan dengan n variabel yang tak diketahui

1 1 3 13 2 12 1 11

x

a

x

a

x

...

a

x

b

a

n n

2 2 3 23 2 22 1 21

x

a

x

a

x

...

a

x

b

a

n n

n n nn n n n

x

a

x

a

x

a

x

b

a

1 1

2 2

3 3

...

. .

. .

. .

(15)

CONTOH

8

3

1

2

5

1

2

3

1

2

7

1

3

5

2

2

1

2

3

2

8

3

2

5

1

2

3

2

7

3

5

2

2

2

3

2

4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

matriks input

(16)

FORWARD ELIMINATION

8

3

1

2

5

1

2

3

1

2

7

1

3

5

2

2

1

2

3

2

3

2

1

6

2

19

0

1

3

1

4

0

9

2

1

2

0

1

2

1

1

2

3

1

' 1 4 ' 4 ' 1 3 ' 3 ' 1 2 ' 2 1 ' 1

5

2

2

2

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

3

2

1

6

2

19

0

1

3

1

4

0

9

2

1

2

0

1

2

1

1

2

3

1

4

159

9

4

5

0

0

19

7

3

0

0

2

9

1

2

1

1

0

1

2

1

1

2

3

1

' 1 4 ' 4 ' 2 3 ' 3 2 ' 2 1 ' 1

2

19

4

2

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

(17)

FORWARD ELIMINATION

12 572 12 143 0 0 0 3 19 3 7 1 0 0 2 9 1 2 1 1 0 1 2 1 1 2 3 1                         ' 3 4 ' 4 3 ' 3 2 ' 2 1 ' 1

4

5

3

R

R

R

R

R

R

R

R

R

4 159 9 4 5 0 0 19 7 3 0 0 2 9 1 2 1 1 0 1 2 1 1 2 3 1                        12 572 12 143 0 0 0 3 19 3 7 1 0 0 2 9 1 2 1 1 0 1 2 1 1 2 3 1                         143 572 1 0 0 0 3 19 3 7 1 0 0 2 9 1 2 1 1 0 1 2 1 1 2 3 1                       12 143 4 ' 4 3 ' 3 2 ' 2 1 ' 1 

R

R

R

R

R

R

R

R

(18)

BACK SUBSTITUTION

4

143

572

3

19

3

7

2

9

2

1

1

2

1

2

3

4 4 4 3 4 3 2 4 3 2 1

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

(19)

GAUSS - JOURDAN

39

7

4

3

22

3

4

2

15

2

3

1

6

1

5

0

8

1

2

0

15

2

3

1

' 1 3 ' 3 ' 1 2 ' 2 1 ' 1

3

2

R

R

R

R

R

R

R

R

14

2

7

0

0

4

2

1

1

0

15

2

1

0

1

' 2 3 ' 3 2 ' 2 ' 2 1 ' 1

5

2

3

R

R

R

R

R

R

R

R

6

1

5

0

8

1

2

0

15

2

3

1

14

2

7

0

0

4

2

1

1

0

15

2

1

0

1

4

1

0

0

2

0

1

0

1

0

0

1

2 7 3 ' 3 ' 3 2 ' 2 ' 3 1 ' 1

2

1

2

1

R

R

R

R

R

R

R

R

(20)

WARNING..

6

5

5

901

.

3

3

099

.

2

6

7

7

10

3 2 1 1 2 3 2 1

x

x

x

x

x

x

x

x

Dua kemungkinan kesalahan

-Pembagian dengan nol mungkin terjadi pada langkah

forward elimination. Misalkan:

(21)

CONTOH

Dari sistem persamaan linear

             5 1 5 6 099 . 2 3 0 7 10           3 2 1 x x x           6 901 . 3 7

=

Akhir dari Forward Elimination

15005

0

0

6

001

.

0

0

0

7

10

3 2 1

x

x

x

          15004 001 . 6 7

=

             6 901 . 3 7 5 1 5 6 099 . 2 3 0 7 10

15004

001

.

6

7

15005

0

0

6

001

.

0

0

0

7

10

(22)

KESALAHAN YANG MUNGKIN TERJADI

Back Substitution

99993

.

0

15005

15004

3

x

5

.

1

001

.

0

6

001

.

6

3 2

x

x

3500

.

0

10

0

7

7

2 3 1

x

x

x

15004

001

.

6

7

15005

0

0

6

001

.

0

0

0

7

10

3 2 1

x

x

x

(23)

CONTOH KESALAHAN

Band

u

ng-kan solusi exact dengan hasil perhitungan

 

99993

.

0

5

.

1

35

.

0

3 2 1

x

x

x

X

calculated

 

1

1

0

3 2 1

x

x

x

X

exact

(24)

IMPROVEMENTS

Menambah jumlah angka penting

Mengurangi round-off error

(kesalahan pembulatan)

Tidak menghindarkan pembagian dengan nol

Gaussian Elimination with Partial Pivoting

Menghindarkan pembagian dengan nol Mengurangi round-off error

(25)

PIVOTING

pk

a kpn,

Eliminasi Gauss dengan partial pivoting mengubah tata urutan

baris untuk bisa mengaplikasikan Eliminasi Gauss secara Normal

How?

Di awal sebelum langkah ke-k pada forward elimination, temukan angka maksimum dari: nk k k kk

a

a

a

,

1,

,...

...,

Jika nilai maksimumnya Pada baris ke p, Maka tukar baris p dan k.

(26)

PARTIAL PIVOTING

What does it Mean?

Gaussian Elimination with Partial Pivoting ensures that

each step of Forward Elimination is performed with the

pivoting element |a

kk

| having the largest absolute value.

Jadi,

Kita mengecek pada setiap langkah apakah angka

mutlak yang dipakai untuk forward elimination (pivoting

element) adalah selalu paling besar

(27)

PARTIAL PIVOTING: EXAMPLE

6

5

5

901

.

3

6

099

.

2

3

7

7

10

3 2 1 3 2 1 2 1

x

x

x

x

x

x

x

x

Consider the system of equations

In matrix form

5

1

5

6

099

.

2

3

0

7

10

3 2 1

x

x

x

6

901

.

3

7

=

Solve using Gaussian Elimination with Partial Pivoting using five significant digits with chopping

(28)

PARTIAL PIVOTING: EXAMPLE

Forward Elimination: Step 1

Examining the values of the first column |10|, |-3|, and |5| or 10, 3, and 5

The largest absolute value is 10, which means, to follow the rules of Partial Pivoting, we don’t need to switch the rows

6

901

.

3

7

5

1

5

6

099

.

2

3

0

7

10

3 2 1

x

x

x

5

.

2

001

.

6

7

5

5

.

2

0

6

001

.

0

0

0

7

10

3 2 1

x

x

x

(29)

PARTIAL PIVOTING: EXAMPLE

                                 001 . 6 5 . 2 7 6 001 . 0 0 5 5 . 2 0 0 7 10 3 2 1 x x x

Forward Elimination: Step 2

Examining the values of the first column |-0.001| and |2.5| or 0.0001 and 2.5

The largest absolute value is 2.5, so row 2 is switched with row 3

5

.

2

001

.

6

7

5

5

.

2

0

6

001

.

0

0

0

7

10

3 2 1

x

x

x

(30)

PARTIAL PIVOTING: EXAMPLE

Forward Elimination: Step 2

Performing the Forward Elimination results in:

002

.

6

5

.

2

7

002

.

6

0

0

5

5

.

2

0

0

7

10

3 2 1

x

x

x

(31)

PARTIAL PIVOTING: EXAMPLE

002

.

6

5

.

2

7

002

.

6

0

0

5

5

.

2

0

0

7

10

3 2 1

x

x

x

Back Substitution

Solving the equations through back substitution

1

002

.

6

002

.

6

3

x

1

5

.

2

5

5

.

2

2 2

x

x

0

10

0

7

7

2 3 1

x

x

x

(32)

PARTIAL PIVOTING: EXAMPLE

 

1

1

0

3 2 1

x

x

x

X

exact

 

1

1

0

3 2 1

x

x

x

X

calculated

Compare the calculated and exact solution

The fact that they are equal is coincidence, but it does illustrate the advantage of Partial Pivoting

(33)

SUMMARY

-Forward Elimination

-Back Substitution

-Pitfalls

-Improvements

-Partial Pivoting

Referensi

Dokumen terkait

[r]

Tunjukkanlah nilai-nilai Nusumma kepada setiap nasabah kita karena kita juga merupakan “Agen-Agen” Budaya Nusumma dimana setiap individunya akan bekerja dengan penuh semangat

konsentrasi Nama MK Pra syarat FIB SBI61047 Sastra Inggris Creative Writing (3 sks) -. FIB SBI61036 Sastra

Kerajinan batik ini di Indonesia telah dikenal sejak zaman Majapahit dan terus berkembang hingga kerajaan berikutnya.Meluasnya kesenian batik menjadi milik rakyat Indonesia

Untuk membantu mengambil keputusan calon konsumen dalam memilih rumah, maka dibuatlah sebuah sistem pendukung keputusan menggunakan metode ELECTRE (Elimination and

Jumlah Penduduk Kabupaten Tulungagung pada tahun 2011 sebesar 1.043.384 jiwa atau mengalami pertumbuhan sebesar 0,58 persen dibandingkan tahun 2010 K...

Perlu adanya kebijakan baru yang direkomendasikan dalam Pembelajaran Jarak Jauh (PJJ) pada masa pandemi COVID-19 dalam rangka meningkatkan efektivitas pembelajaran sekolah

[r]