52252004
Pemodelan Sistem
Complex Theory
Operational Research
Program Studi Teknik Industri Fakultas Teknologi Industri Universitas Islam Indonesia
Tujuan Belajar
Mengetahui
Kompleksitas sistem.
Menjelaskan sifat-sifat sistem kompleks.
Menjelaskan definisi complex adaptive system.
CPL 16: Menguasai konsep dan mengaplikasikan matematika, statistika, sains, prinsip rekayasa, dasar ilmu manajemen dan ekonomi
CP2: Mengevaluasi model yang paling tepat untuk menyelesaikan masalah yang telah diformulasikan sebelumnya (C5 dalam taksonomi Bloom)
Peta Konsep
Latihan Soal Awal
1. Jelaskan definisi dari kata kompleks!
2. Jelaskan yang merupakan ciri-ciri dari sistem kompleks!
3. Jelaskan perilaku sistem kompleks!
4. Jelaskan yang dimaksud dengan Complex Adaptive System!
System
Lingkungan Sistem
BUSINESS SYSTEM
Supplier Consultants
Competitor Goverment Boundary
Boundary/Batas:
Adalah sebuah fitur yang mendefinisikan dan memisahkan sistem dari
lingkungannya.
System
• A System is a set of physical or virtual objects whose interrelationships
enable a (set of) desired function(s).
• “A system: More than the sum of its parts” (Aristotle).
• Undesired (emergent) fuctions often exist.
• System complexity scales with the number of objects as well as the type and number of interconnections
among them.
Ford and Sterman, 2003
System
o Sistem yang kompleks terutama berkaitan dengan perilaku dan properti sistem.
o Suatu sistem dapat menunjukkan properti yang menghasilkan perilaku yang berbeda dari properti dan perilaku bagian-bagiannya.
o Properti dan perilaku seluruh sistem atau global ini adalah karakteristik dari bagaimana sistem berinteraksi dengan atau tampak di lingkungannya, atau bagaimana bagian-bagiannya berperilaku.
Sistem kompleks adalah bagian dari teori sistem.
Secara umum teori sistem berfokus pada perilaku kolektif entitas yang saling berinteraksi termasuk
mempelajari kelas sistem yang jauh lebih luas, yaitu sistem non-kompleks di mana pendekatan reduksionis tradisional mungkin tetap dapat dijalankan.
Karena berkaitan dengan sistem yang kompleks, teori sistem memberikan penekanan pada cara hubungan dan ketergantungan antara bagian-bagian sistem yang dapat menentukan properti seluruh sistem. Hal ini juga berkontribusi pada perspektif interdisipliner dari studi sistem kompleks.
System Complexity
o Kompleksitas mencirikan perilaku sistem atau model yang komponennya berinteraksi dalam berbagai cara dan mengikuti aturan lingkungan.
o Istilah ini umumnya digunakan untuk mencirikan sesuatu dengan banyak bagian di mana bagian-bagian itu berinteraksi satu sama lain dalam berbagai cara, yang puncaknya adalah
urutan. kemunculan yang lebih tinggi dan lebih besar daripada penjumlahan bagian-bagiannya.
o Dalam pandangan Complex Adaptive System, kata kompleks diartikan sebagai:
“Sejumlah besar elemen yang saling berinteraksi”
o Sistem yang kompleks adalah sistem yang terdiri dari banyak komponen yang dapat berinteraksi satu sama lain.
o Sistem kompleks adalah sistem yang perilakunya secara intrinsik sulit untuk dimodelkan karena
ketergantungan, kompetisi, hubungan, atau jenis interaksi lain antara bagiannya atau antara sistem tertentu dan lingkungannya.
o Sistem yang "kompleks" memiliki sifat berbeda yang muncul dari sebuah hubungan, non-linier, kemunculan, keteraturan, spontan, adaptasi, dan umpan balik.
SIFAT-SIFAT SISTEM KOMPLEKS
System Complex: Networks
• Komponen-komponen yang saling berinteraksi dari sebuah sistem yang kompleks membentuk jaringan yang merupakan kumpulan objek.
• Jaringan dapat menggambarkan hubungan antara individu dalam suatu organisasi, antara gerbang logika dalam suatu sirkuit
komputer, antara gen dalam jaringan pengatur gen, atau antara kumpulan entitas terkait lainnya.
• Jaringan sering menggambarkan sumber kompleksitas dalam sistem yang kompleks.
System Complex: Non Linearity
• Sistem yang kompleks sering kali memiliki perilaku non-linier, yang berarti sistem tersebut dapat merespons masukan yang sama dengan cara berbeda tergantung pada status atau
konteksnya.
• Dalam matematika dan fisika, non-linier menggambarkan
sistem dimana perubahan ukuran masukan tidak menghasilkan perubahan ukuran keluaran yang proporsional.
• Buterfly effect seringkali ditunjukkan pada sistem kompleks.
Dalam sistem seperti itu, perubahan kecil pada kondisi awal dapat memberikan hasil yang sangat berbeda.
• Sangat sulit untuk dimodelkan secara numerik, karena kesalahan pembulatan pada tahap penghitungan dapat
menyebabkan model menghasilkan keluaran yang tidak akurat.
System Complex: Emergence
Quilts, scalling up again…
System Complex:
Spontaneous & self organization
• Ketika emergence menggambarkan munculnya tatanan yang tidak
direncanakan, yang merupakan
tatanan spontan (dalam ilmu sosial) atau pengorganisasian diri (dalam ilmu fisik).
• Spontanitas dapat dilihat dalam
perilaku sekelompok kawanan, dimana sekelompok individu
mengoordinasikan tindakan mereka tanpa perencanaan terpusat.
Sumber: www.radarmiliter.com
System Complex: Adapt
• Complex Adaptive System adalah kasus khusus dari sistem kompleks yang adaptif karena memiliki kapasitas untuk berubah dan belajar dari pengalaman.
• Adaptif = Menyesuaikan diri dengan lingkungannya.
• Contoh Complex Adaptive System adalah pasar saham, sel dan embrio yang sedang berkembang, koloni semut, biosfer dan ekosistem, otak dan sistem kekebalan, kota, bisnis manufaktur dan setiap upaya berbasis kelompok sosial manusia di sistem
budaya dan sosial seperti partai politik atau sebuah komunitas.
Complex Adaptive System
❖ Komposisi individu-individu dalam sebuah sistem.
❖ Komponen-komponen yang saling berinteraksi.
❖ Mekanisme adaptif.
❖ CAS memiliki karakteristik “ Kemampuan beradaptasi dalam lingkungan yang sifatnya dinamis”
❖ CAS mempelajari dari waktu ke waktu cara untuk “beradaptasi dengan lingkungan yang baru”
❖ CAS juga memiliki kemampuan untuk “mengatur diri sendiri dan lingkungannya dalam upaya untuk bertahan dan menjadi unggul di lingkungannya”
CAS
http://csinvesting.org /
Sumber: Journal of the American Geriatrics Society
Contoh: Model Segregation
(Agent Based Modeling)Sebelum simulasi dijalankan Setelah simulasi dijalankan
Sumber: Software NetLogo
Penjelasan Model Segregation
Segregation memodelkan perilaku dua jenis agen di sebuah lingkungan (Oranye dan Biru). Agen berwarna oranye dan agen biru saling cocok satu sama lain. Namun setiap agen ingin memastikan bahwa ia tinggal di dekat kelompok yang sama dengannya.
Artinya, setiap agen oranye ingin tinggal di dekat setidaknya beberapa agen oranye, dan setiap agen biru ingin tinggal di dekat setidaknya beberapa agen biru. Simulasi menunjukkan bagaimana preferensi individu ini mengalir melalui lingkungan, yang mengarah ke pola skala besar.
Model ini terinspirasi oleh tulisan Thomas Schelling tentang sistem sosial.
Pemisahan atau isolasi ras, kelas, atau kelompok etnis.
Contoh: Model Predation (Agent Based Modeling)
Gambar di samping adalah contoh bagaimana CAS diterapkan dalam sebuah model.
Model ini mengeksplorasi stabilitas ekosistem antara predator
(serigala) dan mangsanya (domba) yang disimulasikan melalui
software NetLogo.
Grafik ini menggambarkan
tentang perilaku sistem
Kesimpulan/Lesson Learned
• Secara umum teori sistem berfokus pada perilaku kolektif entitas yang saling berinteraksi termasuk mempelajari kelas sistem yang jauh lebih luas, yaitu sistem non-kompleks di mana pendekatan reduksionis tradisional
mungkin tetap dapat dijalankan.
• Karena berkaitan dengan sistem yang kompleks, teori sistem memberikan penekanan pada cara hubungan dan ketergantungan antara bagian-bagian sistem yang dapat menentukan properti seluruh sistem. Hal ini juga
berkontribusi pada perspektif interdisipliner dari studi sistem kompleks.
• Complex Adaptive System adalah kasus khusus dari sistem kompleks yang adaptif karena memiliki kapasitas untuk berubah dan belajar dari pengalaman. Adaptif = Menyesuaikan diri dengan lingkungannya.
• CAS memiliki karakteristik “ Kemampuan beradaptasi dalam lingkungan yang sifatnya dinamis”.
• CAS mempelajari dari waktu ke waktu cara untuk “beradaptasi dengan lingkungan yang baru”.
• CAS juga memiliki kemampuan untuk “mengatur diri sendiri dan lingkungannya dalam upaya untuk bertahan dan menjadi unggul di lingkungannya”.
Evaluasi Akhir
1. Jelaskan definisi dari kata kompleks!
2. Jelaskan yang merupakan ciri-ciri dari sistem kompleks!
3. Jelaskan perilaku sistem kompleks!
4. Jelaskan yang dimaksud dengan Complex Adaptive System!
Sistem Penilaian
Metode evaluasi yang digunakan adalah penilaian acuan patokan (PAP) yang telah ditetapkan oleh Prodi
TI dengan standar seperti terlihat pada Tabel. Assessment/Penilaian/
Evaluasi
Bobot
CP1: Ujian Tertulis 20%
CP2: Ujian Tertulis
20%
CP3: Tugas
30%
CP4: Tugas 30%
No Nilai Angka Distribusi Nilai
1 A 80,00 ≤ N ≤ 100
2 A - 77,50 ≤ N ≤ 79,99
3 A/B 75,00 ≤ N ≤ 77,49
4 B + 72,50 ≤ N ≤ 74,99
5 B 70,00 ≤ N ≤ 72,49
6 B - 67,50 ≤ N ≤ 69,99
7 B/C 65,00 ≤ N ≤ 67,49
8 C + 62,50 ≤ N ≤ 64,99
9 C 60,00 ≤ N ≤ 62,49
10 C- 55,00 ≤ N ≤ 59,99
11 C/D 50,00 ≤ N ≤ 54,99
12 D+ 45,00 ≤ N ≤ 49,99
13 D 40,00 ≤ N ≤ 44,99
14 E 00,00 ≤ N ≤ 39,99
Referensi
1. Daellenbach, H. G. and McNickle, D. (2005) ‘Management Science: Decision Making through Design Thinking’.
2. Sterman, J. (2002). System Dynamics: Systems Thinking and Modeling for a Complex World.
3. Sarker, R. A. & N. C. S. (2008) A Practical Approach for Optimization Modelling.
4. Banks, J. et al. (2013) Discrete-Event System Simulation: Pearson New International Edition.
5. Railsback, S.F., Grimm, V., Agent-Based and Individual-Based Modeling, Princeton University Press, 2012.
6. North, M.J., Macal, C.M., Managing Business Complexity, Oxford University Press, 2007.
