Minggu 11. MA2151 Simulasi dan Komputasi Matematika

dokumen-dokumen yang mirip
Bab 5. MA2151 Simulasi dan Komputasi Matematika

Institut Manajemen Telkom

Persamaan dan Pertidaksamaan Linear

Catatan Kuliah Analisis Numerik Pertemuan 1 : 10 Februari 2015 Sri Istiyarti Uswatun Chasanah G Oleh : Dr.Ir.Sri Nurdiati, M.

Arsitektur dan Organisasi

JENIS JENIS FUNGSI 2. Gambar. Jenis Fungsi. mengandung banyak suku (polinom) dalam variabel bebas y = a 0 + a 1 x + a 2 x a n x n

STEI Institut Teknologi Bandung

Pengantar Metode Numerik

FUNGSI DAN MODEL. Bogor, Departemen Matematika FMIPA IPB. (Departemen Matematika FMIPA IPB) Kalkulus I Bogor, / 63

1.Tentukan solusi dari : Rubrik Penskoran :

Metode Numerik. Muhtadin, ST. MT. Metode Numerik. By : Muhtadin

Matematika Dasar FUNGSI DAN GRAFIK

PERTEMUAN MINGGU KE-3 REPRESENTASI DATA

Pertemuan ke 8. GRAFIK FUNGSI Diketahui fungsi f. Himpunan {(x,y): y = f(x), x D f } disebut grafik fungsi f.

9.3. ARITMATIKA INTEGER

CNH2B4 / KOMPUTASI NUMERIK

METODE NUMERIK. MODUL 1 Galat dalam Komputasi Numerik 1. Zuhair Jurusan Teknik Informatika Universitas Mercu Buana Jakarta 2008 年 09 月 21 日 ( 日 )

Analisa Numerik. Teknik Sipil. 1.1 Deret Taylor, Teorema Taylor dan Teorema Nilai Tengah. 3x 2 x 3 + 2x 2 x + 1, f (n) (c) = n!

KALKULUS BAB I. PENDAHULUAN DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

Sistem Bilangan Ri l

Triyana Muliawati, S.Si., M.Si.

Kekeliruan Dalam Komputasi Saintifik

SOAL-SOAL dan PEMBAHASAN UN MATEMATIKA SMA/MA IPA TAHUN PELAJARAN 2011/2012

LIMIT DAN KEKONTINUAN

Aplikasi Aljabar Lanjar pada Metode Numerik

MATEMATIKA TEKNIK II BILANGAN KOMPLEKS

LOGO MAM 4121 KALKULUS 1. Dr. Wuryansari Muharini K.

F U N G S I A R U M H A N D I N I P R I M A N D A R I

Aritmatika Komputer. Bab 9 4/29/2014

PEMECAHAN MASALAH DENGAN C 32 BIT FLOATING POINT BINARY CONVERTER

SISTEM BILANGAN RIIL DAN FUNGSI

BAB III DAN DASAR-DASAR MATEMATIKA. FTI-Universitas Yarsi

FUNGSI-FUNGSI INVERS

Catatan Kuliah MA1123 Kalkulus Elementer I

Representasi Bilangan Digital (Bagian 2)

BAB 5 TEOREMA SISA. Menggunakan aturan sukubanyak dalam penyelesaian masalah. Kompetensi Dasar

TEOREMA SISA 1. Nilai Sukubanyak Tugas 1

PENGERTIAN FUNGSI JENIS-JENIS FUNGSI PENGGAMBARAN GRAFIK FUNGSI

KESALAHAN DAN KEAKURATAN

Menurut jenisnya, fungsi dapat dibedakan menjadi (1) Fungsi aljabar (2) Fungsi transenden

PAM 252 Metode Numerik Bab 4 Pencocokan Kurva

2.1 Soal Matematika Dasar UM UGM c. 1 d d. 3a + b. e. 3a + b. e. b + a b a

Program Studi Pendidikan Matematika UNTIRTA. 10 Maret 2010

5. Floating Point Arithmetic

ISBN. PT SINAR BARU ALGENSINDO

TUJUAN INSTRUKSIONAL KHUSUS

09/01/2018. Prio Handoko, S. Kom., M.T.I.

Matematika Semester IV

RENCANA PEMBELAJARAN SEMESTER (RPS) METODE NUMERIK

FUNGSI DAN GRAFIK FUNGSI

Standard IEEE 754 & Big Endian Litle Endian

BAB 1. PENDAHULUAN KALKULUS

METODE NUMERIK 3SKS-TEKNIK INFORMATIKA-S1. Mohamad Sidiq PERTEMUAN-1

5 F U N G S I. 1 Matematika Ekonomi

6 FUNGSI LINEAR DAN FUNGSI

Kelompok Mata Kuliah : MKU Program Studi/Program : Teknik Tenaga Elektrik/S1 Status Mata Kuliah : Wajib Prasyarat : - : Aip Saripudin, M.T.

1. Integer Interger adalah data numerik yang tidak mengandung pecahan, dan disajikan dalam memori komputer sebagai angka bulat. Mengacu pada obyek

Definisi Metode Numerik

BAB 2 LANDASAN TEORI

BAB I ARTI PENTING ANALISIS NUMERIK

SISTEM BILANGAN DAN KONVERSI BILANGAN. By : Gerson Feoh, S.Kom

BAB II LANDASAN TEORI

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

MATEMATIKA EKONOMI Program Studi Agribisnis

ARSITEKTUR DAN ORGANISASI KOMPUTER

Bab 10 Penyajian Data Integer dan Bilangan Floating Point 10.1 Pendahuluan

DeretTaylor dananalisisgalat

SISTEM BILANGAN, OPERASI ARITMATIKA DAN PENGKODEAN

Sistem Bilangan Real. Pendahuluan

REPRESENTASI DATA. Arsitektur Komputer

Silabus. 1 Sistem Bilangan Real. 2 Fungsi Real. 3 Limit dan Kekontinuan. Kalkulus 1. Arrival Rince Putri. Sistem Bilangan Real.

FUNGSI DAN PERSAMAAN LINEAR. EvanRamdan

BAB II KAJIAN PUSTAKA

UJI KONVERGENSI. Januari Tim Dosen Kalkulus 2 TPB ITK

Laporan Praktikum 1. I Made Yoga Emma Prasetya (G ) 25 Februari 2016

Kelompok Mata Kuliah : MKU Program Studi/Program : Pendidikan Teknik Elektro/S1 Status Mata Kuliah : Wajib Prasyarat : - : Aip Saripudin, M.T.

Hendra Gunawan. 4 September 2013

DURASI PEMELAJARAN KURIKULUM SMK EDISI 2004

BAB 5 Bilangan Berpangkat dan Bentuk Akar

OUTLINE Pertaksamaan Nilai Mutlak Sistem Koordinat Cartesius dan Grafik Persamaan. Kalkulus. Dani Suandi, M.Si.

SRI REDJEKI KALKULUS I

Pembahasan Matematika IPA SIMAK UI 2009

METODE NUMERIK 2- PENDEKATAN DAN KESALAHAN. Buku : Metode Numerik untuk Teknik Penulis : Steven C Chapra & Raymond P.Canale

β α α β SOAL MATEMATIKA UNTUK SMA istiyanto.com Mari Berbagi Ilmu Dengan Yang Lain A. Persamaan Kuadrat dan Fungsi Kuadrat

KARTU SOAL UJIAN NASIONAL MADRASAH ALIYAH NEGERI PANGKALPINANG

METODE NUMERIK 3SKS-TEKNIK INFORMATIKA-S1. Mohamad Sidiq PERTEMUAN-2

SOAL-SOAL UN MATEMATIKA SMA/MA IPA TAHUN PELAJARAN 2011/2012

MA1201 KALKULUS 2A Do maths and you see the world

Uji Komptensi. 2. Tentukan jumlah semua bilangan-bilangan bulat di antara 100 dan 200 yang habis dibagi 5

fungsi rasional adalah rasio dari dua polinomial. Secara umum,

ISTIYANTO.COM. memenuhi persamaan itu adalah B. 4 4 C. 4 1 PERBANDINGAN KISI-KISI UN 2009 DAN 2010 SMA IPA

MODEL-MODEL LEBIH RUMIT

F U N G S I A. PENGERTIAN DAN UNSUR-UNSUR FUNGSI

PEMBAHASAN UN SMA TAHUN PELAJARAN 2009/2010 MATEMATIKA PROGRAM STUDY IPA

MBS - DTA. Sucipto UNTUK KALANGAN SENDIRI. SMK Muhammadiyah 3 Singosari

Konsep Dasar Perhitungan Numerik

Soal-Soal dan Pembahasan SBMPTN - SNMPTN Matematika Dasar Tahun Pelajaran 2010/2011

Soal dan Pembahasan UN Matematika SMA IPA Tahun 2013

Representasi Bilangan dan Operasi Aritmatika

Transkripsi:

Minggu 11 MA2151 Simulasi dan Komputasi Matematika

Model Berdasarkan Data

Model Berdasarkan Data Kadangkala kita dituntut untuk membangun suatu model berdasarkan data (yang terbatas). Untuk melakukan ini, perlu diketahui beberapa fungsi yang sering digunakan untuk membangun model.

Fungsi Linear Merupakan model paling sederhana y = mx + b y b x y x m: gradien b: titik potong dengan sumbu y

Fungsi Kuadrat f 2 ( x) a2x a1x a0 y x merupakan kasus khusus dari

Fungsi Polinom f n ( x) a x a a x a n n 1 n 1 x... 1 0 n: derajat y y=f(x) x

Fungsi Akar y y=f(x) x Misalnya digunakan dalam menentukan jarak antara 2 titik (x 1,y 1 ) and (x 2,y 2 ): ( x y 2 2 1 x2) ( y1 2)

Fungsi Eksponensial P( t) P ka 0 rt y y=p(t) t

Fungsi Logaritmik y x Biasanya digunakan untuk data yang bertumbuh secara eksponensial. Misalnya, skala Richter untuk gempa.

Fungsi Logistik dp dt r 1 P M P P(t) P( t) ( M MP P ) e 0 0 rt P 0 t

Fungsi Trigonometri Digunakan untuk memodelkan data yang periodik Misal: suhu laut, kadar gula darah Biasanya digunakan fungsi cos, karena sin θ = cos θ π 2

Model Empirik Model empirik dibuat hanya berdasarkan data, dan digunakan untuk meramalkan, bukan menjelaskan, suatu sistem. Model empirik memuat suatu fungsi yang menangkap trend dari data.

Peramalan dengan Model Empirik Kita dapat menggunakan model empirik untuk meramalkan perilaku di mana data tidak ada. Namun, model empirik tidak dapat diaplikasikan di luar selang data yang dimiliki. Data membangun model. Akibatnya di luar selang data, kita tidak dapat memastikan bahwa data akan berperilaku serupa dengan hasil observasi dalam selang data.

Regresi Linear

Regresi Linear Untuk memperoleh parameter m dan b dalam y = ax + b, diminimumkan perbedaan antara model dengan data yang diamati. y (x 2, y 2 ) (x 3, y 3 ) (x 1, y 1 ) x Regresi linear juga disebut linear least squares

Linear Least Squares: Solusi Numerik Kalkulus akan memberikan: 2 2 ) ( i i i i i i x x n y x y x n m 2 2 2 ) ( i i i i i i i x x n x y x y x b

Contoh

Model Empirik Linear y a x a x... 1 1 2 2 a n x n a i disebut parameter dari model. Model yang tidak dapat direpresentasikan dalam bentuk ini disebut nonlinear.

Model Non-linear (1 Suku)

Transformasi Himpunan Data Untuk mengubah dari grafik cekung ke atas ke garis lurus: 1. Lakukan operasi pada x untuk memperoleh nilai yang lebih besar, dan efeknya lebih banyak pada nilai x yang lebih besar, atau 2. Lakukan operasi pada y yang menghasilkan nilai yang lebih kecil, dan efeknya lebih banyak pada nilai y yang lebih besar.

Plot himpunan data dengan tranformasi x x2

Plot himpunan data dengan tranformasi x x3

Plot himpunan data dengan tranformasi x x4

Plot himpunan data dengan tranformasi x x3.5

y 0.393131 0.988186 x 3.5

Barisan Transformasi untuk z>1 : -1/z 2-1/z -1/ z ln(z) z z z 2 z 3 :

Transformasi untuk y pada Model 1 Suku

Transformasi himpunan data Dari cekung ke bawah ke garis lurus: 1. Lakukan operasi pada x untuk memperoleh nilai yang lebih kecil, dan efeknya lebih banyak pada nilai x yang lebih besar, atau 2. Lakukan operasi pada y yang menghasilkan nilai yang lebih besar, dan efeknya lebih banyak pada nilai y yang lebih besar.

u = -5.46747 + 0.267834 z y = ( 5.48629 + 0.267869x) 5/6

Galat Komputasional

Kesalahan Data Data dapat kita gunakan sebagai dasar pembuatan model maupun untuk memverifikasi model yang telah kita buat. Namun demikian, terdapat berbagai sumber terjadinya kesalahan dalam data. Beberapa contoh: Sensor yang mengalami malfungsi sehingga memberikan data yang tidak valid. Keakuratan sensor tidak cukup baik untuk model. Alat pengukur yang tidak dikalibrasi. Kesalahan pembacaan hasil pengukuran. Kesalahan pencatatan hasil pengukuran.

Kesalahan Model Peneliti dapat melakukan kesalahan dalam memformulasikan suatu model: Asumsi yang terlalu menyederhanakan. Kesalahan penentuan persamaan/pertidaksamaan. Tidak memahami faktor penting dalam fenomena yang dimodelkan. Hal tersebut mengakibatkan hasil pemodelan amat jauh berbeda dengan kenyataan yang terjadi.

Kesalahan Implementasi Dapat terjadi kesalahan logika dalam mengimplementasikan model ke dalam program komputer. Pada tahun 1999, pesawat luar angkasa Mars Climate Orbiter hilang karena Lockheed Martin Corp. membangun badan pesawat dan memprogram sistem pengontrol badan pesawat dengan menggunakan satuan Inggris seperti pon dan kaki, sementara jet pendorong yang diproduksi NASA dibangun dengan menggunakan satuan metrik seperti Newton dan meter.

Bilangan Floating Point dan Notasi Eksponensial Bilangan real biasa disebut floating-point dan diekspresikan dengan ekspansi desimal. Notasi eksponensial merepresentasikan bilangan floating-point sebagai hasil kali dengan pangkat 10. Dengan a bilangan desimal dan n bilangan bulat, aen merepresentasikan a 10 n. Bilangan bulat yang diperoleh dengan titik decimal dari a disebut significand atau mantissa, dan n disebut eksponen. Contoh: 9.843600e02 bermakna 9.843600 10 2 = 984.36 = 0.98436 10 3. Dengan demikian significand adalah 98436 dan eksponen adalah 3. Selain itu, biasa digunakan 0 atau 1 merepresentasikan tanda + atau.

Digit Significant Bilangan dalam notasi eksponensial yang dinormalisasi memiliki titik desimal tepat sebelum digit tak nol pertama. Digit significant dari suatu bilangan adalah semua digit tak nol setelah titik decimal dalam notasi eksponensial yang dinormalisasi. Contoh: Dalam 0.98436 10 3 digit significant adalah 9, 8, 4, 3, dan 6. Dalam 003,704,000 = 0.3704 10 7 digit significant adalah 3, 7, 0, dan 4.

Presisi Presisi dari suatu bilangan adalah banyaknya digit significant pada saat bilangan diekspresikan dalam notasi eksponensial dinormalisasi. Magnitude dari suatu bilangan adalah 10 n pada saat bilangan diekspresikan dalam notasi eksponensial dinormalisasi. Contoh: 0.3704 10 7 memiliki presisi 4 dan magnitude 10 7. Dalam C and C++, presisi dari bilangan bertipe float (sering disebut single-precision number) adalah 6 atau 7 digit, dengan magnitude di antara 10 38 sampai 10 38. Sedangkan bilangan bertipe double (double-precision number) memiliki presisi 14 atau 15 dan magnitude dari 10 308 sampai 10 308. Namun demikian, tipe data double memakan memori dua kali lipat tipe data float.

Galat Mutlak dan Relatif

Contoh Misalkan suatu komputer memiliki presisi 3 dan akan melakukan truncates (memotong) significand ke hanya 3 digit. Pandang (0.356 10 8 )(0.228 10 3 ) = (0.356)(0.228)(10 8 )(10 3 ) = 0.081168 10 5 Dinormalisasi, kita peroleh correct = 0.81168 10 4. Karena presisi adalah 3, result = 0.811 10 4. Galat mutlak adalah: correct result = 0.81168 10 4 0.811 10 4 = 0.00068 10 4 = 6.8 Galat relative adalah: (0.00068 10 4 )/(0.81168 10 4 ) = 0.0008378 = 0.08378%

Galat Pembulatan Contoh: Misalkan presisi 3. 0.81168 10 4 and 0.81158 10 4 dibulatkan ke atas ke 0.812 10 4 0.81138 104 dibulatkan ke bawah ke 0.811 10 4.

Assignment variable = expression Contoh: x = 1.0/3.0; Galat pembulatan terjadi karena kurangnya bits untuk menyimpan keseluruhan bilangan floating point sehingga result diaproksimasi ke bilangan terdekat yang dapat direpresentasikan. Overflow terjadi karena kurangnya bits untuk mengekspresikan suatu nilai dalam komputer. Underflow terjadi karena hasil komputasi terlalu kecil bagi komputer untuk direpresentasikan.

Galat Aritmetika Bagaimana dengan perkalian dan pembagian?