Rencana Penelitian dan Pengabdian Masyarakat

Transkripsi

1 Rencana Penelitian dan Pengabdian Masyarakat Laboratorium: Statistika Komputasi Institut Teknologi Sepuluh Nopember Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Jurusan Statistika Jurusan Statistika 1

2 Institut Teknologi Sepuluh Nopember Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Jurusan Statistika Rencana Penelitian dan Pengabdian Masyarakat Laboratorium: Komputasi Kepala: Dr. Brodjol Sutijo SU, M.Si Anggota: 1. Prof. Nur Iriawan M.IKom, Ph.D 2. Dra. Wiwiek SW, MS 3. Ir. Dwiatmono AW, M.IKom 4. Dr. Irhamah, M.Si 5. Dr. Heri Kuswanto, M.Si 6. Adatul M, M.Si Jurusan Statistika 2

3 1. Rencana Penelitian 1.1 Perumusan Topik Penelitian Isu-isu Strategis Konsep Pemikiran Pemecahan Masalah Topik Riset yang Diperlukan Kebutuhan Energi Listrik Ketahanan Pangan Kesehatan dan lingkungan Perkembangan wilayah mempunyai dampak peningkatan kebutuhan sumber-sumber daya yang ada salah satunya kebutuhan akan energi listrik. Sehingga perencanaan kebutuhan enrgi listrik untuk jangka panjang, menengah dan pendek (harian atau jam) untuk memenuhi permintaan sangat dibutuhkan. Kendala utama kurangnya pemenuhan kebutuhan pangan dari dalam negeri adalah berkurangnya lahan pertanian dan pertumbuhan penduduk. Sehingga perencanaan kebutuhan pangan (beras) untuk jangka pendek dan menengah yang memperhatikan pertumbuhan penduduk dan luas lahan sangatlah diperlukan. Perkembangan/perubahan wilayah dan interaksi sosial mempunyai dampak pada perubahan kondisi lingkungan dan kesehatan. Peran komputasi statistika dalam pengembangan metode untuk mendeteksi perubahan-perubahan tersebut sangat penting, sehingga dapat dideteksi secara dini jika ada kondisi yang tidak normal. Solusi untuk perencanaan kebutuhan listrik suatu wilayah untuk jangka pendek dapat dilakukan dengan mengembangkan model-model peramalan dan optimasi. Untuk mendapatkan jumlah kebutuhan pangan dalam negeri diperlukan usaha-usaha, salah satunya adalah kebutuhan lahan pertanian disamping mempertimbangkan peningkatan jumlah penduduk. Untuk itu perlu uhan npangpengembangan model yang mampu mengakomodasi foktorfaktor yang berpengaruh terhadap penyediaan kebut Untuk melakukan pemodelan perubahan lingkungan dan kesehatan bisa dilakukan dengan pendekatan secara Time Series, Spasial dan metode lain seperti Survival dan Bayesian. Pendekatan ini memungkinkan untuk melihat pengaruh waktu, wilayah, kondisi fisik terhadap kondisi yang diamati. Pemodelan kebutuhan listrik dengan pendekatan : 1. ARIMA 2. Algoritma Genetika 3. Jaringan Syaraf tiruan 4. model Hibrid Pemodelan kebutuhan pangan dengan pendekatan : 1. Fungsi Transfer multi input 2. Ekonometrik Time series 3. Neuro Fuzzy 4. Jaringan Syaraf tiruan 5. model Hibrid Pemodelan perubahan lingkungan dan kesehatan dengan pendekatan : - Survival - Time Series Spasial - Regresi Cox - Model Mixture - Bayesian - Dll Jurusan Statistika 3

4 Peramalan Cuaca dan iklim (artificial and numerical prediction) Peramalan pasar keuangan dan ekonomi makro (Computational econometrics) Perubahan iklim saat ini semakin membuat kondisi cuaca dan iklim semakin sulit diprediksi dengn unsur ketidakpastian yang tinggi. Peran komputasi statistika dalam pengembangan metode prediksi cuaca dan iklim sangat vital dalam rangka mendapatkan hasil prediksi yang akurat Kondisi perekonomian Indonesia yang tidak cukup resisten terhadap pengaruh ekonomi global menyebabkan beberapa variabel pasar keuangan dan ekonomi makro bergerak semakin tidak menentu dengan kecenderungan tidak stasioner dan tidak linier. Untuk itu, diperlukan suatu metode peramalan yang bagus yang melibatkan komputasi statistika untuk bisa menopang stabilitas ekonomi nasional. Untuk melakukan peramalan cuaca (meliputi suhu, kecepatan angin, dll.) dan iklim (curah hujan) bisa dilakukan dengan pendekatan ensemble beserta kalibrasinya, yang didalamnya melibatkan unsur komputasi yang tidak sederhana. Pendekatan ini mencoba menangkap ketidakpastian. Selain itu, metode lain seperti ANFIS; ARIMA; ANN dan Bayesian juga perlu dilakukan sebagai pembanding. Simulasi model sangat membantu pemecahan masalah. Pendekatan ensemble untuk peramalan data ekonomi akan dilakukan. Selain itu, pendekatan time series nonlinear dan mempertimbangkan perilaku khusus seperti break, outlier dan lainnya sangat dibutuhkan. Dalam hal ini, simulasi perlu dilakukan. Selain itu pendekatan multivariate juga merupakan alternative pemecahan masalah yang bagus. - metode peramalan cuaca dan iklim berbasis ensemble (artificial dan numerical) - metode kalibrasi ensemble (BMA; MCMC; MOS; BPE; HBMABPO, dll.) - Simulasi model-model peramalan konvensional dan ensemble - Searching fit distribution untuk peramalan ensemble terhadap beberapa variable cuaca dan iklim. - metode series robust time series (outlier, data missing dan data ekstrim) - metode peramalan ekonomi dengan konsep ensemble - algoritma multivariate time series misalnya long memory multivariate, nonlinearmultivariate, VAR, VECM, Fungsi transfer, dll. - Evaluasi performansi software statistika (R, STATA;SPLUS, SAS, dll) untuk metode yang dikembangkan Jurusan Statistika 4

5 1.2 Peta Jalan Penelitian Topik Penelitian Energi Listrik Capaian sampai Kajian Kebutuhan energi listrik Kajian Kebutuhan energi model dengan pendekatan Fungsi listrik dengan pendekatan kebutuhan energi listrik dengan Sistem Informasi Transfer dan VAR Artificial Intelligence pendekatan model hibrid berbasis model Transporta -si dan logistik Kajian Meta Heuristik untuk pemodelan di bidang transportasi dan logistik Metodemetode Meta Heuristik untuk pemodelan di bidang Transportasi dan logistik Studi komparasi performansi metode-metode Meta Heuristik pada bidang transportasi dan logistik Sistem di bidang transportasi dan logistik Ketahanan pangan Peramalan cuaca dan iklim Kajian ketersediaan pangan dari dalam negeri dan faktorfaktor yang mempengaruhi dengan pendekatan Fungsi transfer dan Ekonometrika Time series Kajian matode-metode paramalan cuaca dan iklim konvensional seperti Fungsi transfer, ARIMA Kajian matode-metode paramalan cuaca dan iklim dengan pendekatan Artificial Intelligence Kajian ketersediaan pangan dari dalam negeri dan faktor-faktor yang mempengaruhi dengan pendekatan Neuro Fuzzy dan Jaringan Syaraf Tiruan BMA dengan MCMC untuk variabel cuaca (kasus dengan iklim ekstrim) metodemetode paramalan cuaca dan iklim dengan pendekatan ANFIS, GA, AI lain dan metode Hybrid model ketersediaan pangan dari dalam negeri dan faktor-faktor yang mempengaruhi dengan pendekatan model Hibrid teknologi artificial ensemble untuk peramalan iklim Studi komparasi performansi model metode peramlan cuaca dan iklim s Sistem Informasi berbasis model metode kalibrasi untuk ensemble numerik model nilai ekstrem pada cuaca dan iklim Jurusan Statistika 5

6 Peramalan pasar keuangan Kajian input time series untuk peramalan cuaca dengan pendekatan ensemble (kasus univariate) : simulasi dan aplikasi Kajian distribusi yang fit untuk beberapa variabel cuaca, termasuk pengembangan algoritma komputasinya artificial ensemble dengan BMA untuk temperature dan kecepatan angin Kajian algoritma dan metode Bayesian untuk pemodelan cuaca dan iklim Kajian metode times series robust Kajian input ANFIS berdasar hasil model konvensional univariate metode kalibrasi HBMA, BMABPO, MOS diskret Kajian peramalan cuaca dengan sistem ensemble numerik Kajian input time series untuk peramalan cuaca dengan pendekatan ensemble (kasus multivariate) : simulasi dan aplikasi Kajian algoritma dan metode Mixture Bayesian untuk pemodelan cuaca dan iklim metode time series robust outlier Kajian input ANFIS berdasar hasil model konvensional Multivariate Studi performansi model-model peramalan konvensional dan ensemble dengan pendekatan simulasi algoritma peramalan cuaca dengan sistem ensemble numerik Evaluasi performansi data ensemble mentah hasil generate numerik Evaluasi performansi hasil metode Mixture Bayesian dengan metode lain untuk pemodelan cuaca dan iklim metode time series untuk nonlinear-long memory beserta simulasinya Teknologi peramalan cuaca dan iklim dengan pendekatan AI teknologi sistem prediksi ensemble numerik (Kerjasama dengan BMKG) teknologi peramalan ensemble untuk prediksi iklim berbasis H-BMG (Kerjasama dengan BMKG) GUI Winbug untuk metode Mixture Bayesian lebih lanjut untuk peningkatan efisiensi Jurusan Statistika 6

7 dan ekonomi mikro Simulasi test statistik peramalan time series long memory dan nonliner algoritma dan metode peramalan ensemble untuk data ekonomi metode robust time series terhadap missing data algoritma dan metode multivariate time series misalnya long memory multivariate, nonlinearmultivariate, VAR, VECM, Fungsi transfer, dll. Kesehatan dan lingkungan Kajian model-model survival dengan pendekatan Mixtur Bayesian Kajian Model-model Statistika untuk kesehatan dan lingkungan yang memperhatikan lokasi dan waktu. Studi performansi software R, STATA, SAS untuk komputasi statistika algoritma dan metode Mixture Bayesian untuk data-data kesehatan dan lingkungan Mengembangkan prosedur deteksi dini kondisi perubahan kesehatan dan lingkungan. GUI dengan software R untuk peramalan data ekonomi Evaluasi performansi hasil metode survival dengan metode Mixture Bayesian Melakukan evaluasi performansi beberapa model statistik kesehatan dan lingkungan Package R untuk metode-metode yang dikembangkan sebelumnya GUI Winbug untuk Metode Survival Mixture Bayesian Sistem Informasi perubahan kesehatan dan lingkungan. Riset Fundamental Riset Terapan Riset Industri Jurusan Statistika 7

8 2. Rencana Pengabdian Masyarakat No Jenis Kegiatan Nama Kegiatan Frekuensi/Tempat Keterangan 1 Pelatihan Pelatihan Pengolahan data dengan Program R Setahun sekali di lab Modul pelatihan tersedia Promosi oleh jurusan Pelatihan SPSS Setahun sekali dan berdasarkan Promosi oleh jurusan permintaan Pelatihan MINITAB Setahun sekali dan berdasarkan Promosi oleh jurusan permintaan 2 Konsultasi Konsultasi Pengolahan dan Analisis data Berdasarkan permintaan Promosi oleh jurusan 3. Indikator Kinerja Kunci (KPI) No Jenis Luaran Base-line Target Capaian Publikasi Ilmiah Jurnal Internasional Sebagai pemakalah dalam pertemuan ilmiah Sebagai pembicara utama (Keynote Speaker) dalam pertemuan ilmiah Jurnal Nasional Terakreditasi Jur. Nasional Tidak Terakreditasi Seminar Lokal Seminar Internasional Bab dalam Buku Internasional Bab dalam Buku Nasional Nasional Lokal Internasional Nasional Lokal Jurusan Statistika 8

9 Visiting Lecturer 4 (incoming/outgoing) 5 Hak Atas Kekayaan Intelektual (HKI) Internasional Paten Biasa /Sederhana Hak Cipta (Software) Desain Produk Industri Perlindungan Varietas Tanaman Perlindungan Topografi Sirkuit Terpadu Teknologi Tepat Guna Model/Prototype/Desain/Karya seni/ Rekayasa Sosial Buku Ajar Laporan penelitian Regional Jumlah Dana Kerjasama Nasional Penelitian (milyar rupiah) Internasional AUD 11 Angka partisipasi dosen dalam penelitian Jumlah pengabdian masyarakat Lulusan yang dihasilkan melalui kegiatan penelitian Pelatihan Pemberdayaan masyarakat Pembinaan UMKM Konsultasi/kajian Difusi/alih teknologi S1/D4/D S S Prestasi mahasiswa dari Proposal PKM yang dihasilkan Jurusan Statistika 9

10 penelitian dan pengabdian masyarakat PKM yang didanai PKM yang mendapat medali PIMNAS Award/kejuaraan lain tingkat nasional Award/kejuaraan tingkat internasional Narasumber penyusunan Rencana PPM: a. Pemerintah: - Kemenkeu b. Industri: - c. Sejawat - ITS : PR IV/ Ka LPPM - Perguruan tinggi lain : - Instansi penelitian lain: Surabaya, 25 Januari 2012 Kepala Laboratorium, Dr. Brodjol Sutijo SU, M.Si NIP Jurusan Statistika 10