Pendahuluan II REKAYASA KOMPUTASIONAL :

dokumen-dokumen yang mirip
Metode Numerik adalah teknik-teknik yang digunakan untuk memformulasikan masalah matematis agar dapat dipecahkan dengan operasi perhitungan

Bab 1 Metode Numerik Secara Umum

IMPLEMENTASI MODEL NUMERIK DALAM PEMODELAN

BAB I PENDAHULUAN. Tahap-tahap memecahkan masalah dengan metode numeric : 1. Pemodelan 2. Penyederhanaan model 3.

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

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

Media Pembelajaran Integrasi Numerik Dengan Metode Kuadratur Gauss

Laporan Praktikum Fisika Komputasi 1 (Solusi Penyelesaian Gerak Parabola Menggunakan Program C++)

BAB I PENDAHULUAN. ilmu pengetahuan lain untuk menyelesaikan berbagai persoalan kehidupan karena

Konsep Metode Numerik. Workshop Metode Numerik Ahmad Zainudin, S.ST

Kata Pengantar... Daftar Isi... Daftar Padan Kata...

ISBN. PT SINAR BARU ALGENSINDO

Oleh : Anna Nur Nazilah Chamim

Metode Numerik (Pendahuluan) Instruktur : Ferry Wahyu Wibowo, S.Si., M.Cs.

Bab 1. Pendahuluan Metode Numerik Secara Umum

Penggunaan Metode Numerik dan MATLAB dalam Fisika

Pendahuluan Metode Numerik Secara Umum

Kata Pengantar... Daftar Isi... Daftar Padan Kata...

Pendahuluan Metode Numerik Secara Umum

I. PENDAHULUAN. kemajuan. Salah satunya adalah cabang ilmu matematika yang sampai saat ini

Metode Numerik & Lab. Muhtadin, ST. MT. Metode Numerik & Komputasi. By : Muhtadin

PENDAHULUAN METODE NUMERIK

BAB I PENDAHULUAN. perpindahan energi yang mungkin terjadi antara material atau benda sebagai akibat

BAB I PENDAHULUAN. digunakan untuk masalah-masalah dalam kehidupan sehari-hari, diantaranya

Pendahuluan Metode Numerik

BAB I PENDAHULUAN. Pendidikan merupakan suatu usaha manusia untuk menuju kearah hidup

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang dan Permasalahan

MATA KULIAH ANALISIS NUMERIK

BAB I PENDAHULUAN. masalah dan menafsirkan solusi dari permasalahan yang ada. Tanpa

BAB 1 PENDAHULUAN. perumusan persamaan integral tidak memerlukan syarat awal dan syarat batas.

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah

PERBANDINGAN BEBERAPA METODE NUMERIK DALAM MENGHITUNG NILAI PI

Persamaan Diferensial

BAB II LANDASAN TEORI

PENERAPAN METODE NUMERIK PADA PERAMALAN UNTUK MENGHITUNG KOOEFISIEN-KOEFISIEN PADA GARIS REGRESI LINIER BERGANDA

PEMANFAATAN SOFTWARE MATLAB DALAM PEMBELAJARAN METODE NUMERIK POKOK BAHASAN SISTEM PERSAMAAN LINEAR SIMULTAN

IF4058 TopikKhususInformatikaI

Perhitungan Nilai Golden Ratio dengan Beberapa Algoritma Solusi Persamaan Nirlanjar

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

METODE NUMERIK SEMESTER 3 2 JAM / 2 SKS. Metode Numerik 1

BAB II. PEMROGRAMAN LINEAR

Alternatif Pemodelan Persamaan Matematik dengan Metode Numerik

BAB I PENDAHULUAN. Ilmu kalkulus memiliki aturan aturan penyelesaian fungsi integral untuk

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

1.1 Latar Belakang dan Identifikasi Masalah

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah

Solusi Numerik Persamaan Gelombang Dua Dimensi Menggunakan Metode Alternating Direction Implicit

BAB 1 PENDAHULUAN. khususnya matematika rekayasa, yang menggunakan bilangan untuk menirukan proses

Implementasi Algoritma Pencarian Akar Kuadrat Bilangan Positif

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah

PERANGKAT LUNAK BANTU ANALISIS NUMERIK METODE DETERMINAN CRAMER, ELIMINASI GAUSS DAN LELARAN GAUSS-SEIDEL UNTUK MENYELESAIKAN SISTEM PERSAMAAN LINEAR

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

Menulis Buku Ajar, Dari Ide Hingga Menjadi Buku

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB 1 PENDAHULUAN. hal, persamaan ini timbul langsung dari perumusan mula dari persoalannya, didalam hal

BAB I PENDAHULUAN. Melihat pentingnya matematika dan peranannya dalam menghadapi

BAB I PENDAHULUAN. terlepas dari perkembangan dan kualitas pendidikannya. Perkembangan

Aplikasi Aljabar Lanjar pada Metode Numerik

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah

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

JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA. 3.1 Mampu menganalisis, merencanakan, mengelola, mengevaluasi, dan mengkomunikasikan sumber daya informasi

Pengantar Metode Numerik

Perbandingan Kecepatan Komputasi Beberapa Algoritma Solusi Persamaan Nirlanjar

Analisis Numerik Integral Lipat Dua Fungsi Trigonometri Menggunakan Metode Romberg

Jurusan Teknik Informatika Universitas Komputer Indonesia

ELIMINASI GAUSS MAKALAH. Untuk Memenuhi Tugas Terstruktur Mata Kuliah Metode Numerik Dosen Saluky M.Kom. Di Susun Oleh: Kelompok VII Matematika C/VII

RENCANA PEMBELAJARAN SEMESTER (RPS) METODE NUMERIK

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Ilustrasi Persoalan Matematika

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah. Teknologi informasi sekarang ini sudah semakin berkembang, dan

Perbandingan Skema Numerik Metode Finite Difference dan Spectral

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Pemodelan Distribusi Suhu pada Tanur Carbolite STF 15/180/301 dengan Metode Elemen Hingga

BAB 1 PENDAHULUAN. sangat pesat. Sangat cepatnya perkembangan tersebut tidak lepas karena dukungan dari

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang. Suatu integral dapat diselesaikan dengan 2 cara, yaitu secara analitik dan


PENGEMBANGAN SOFTWARE PEMOGRAMAN BERBASIS PASCAL UNTUK MENGOPTIMALKAN PERKULIAHAN METODE NUMERIK

MODIFIKASI METODE RUNGE-KUTTA ORDE-4 KUTTA BERDASARKAN RATA-RATA HARMONIK TUGAS AKHIR. Oleh : EKA PUTRI ARDIANTI

BAB I PENDAHULUAN. dengan ilmu rekayasa struktur dalam bidang teknik sipil. Perkembangan ini

Mata Kuliah :: Matematika Rekayasa Lanjut Kode MK : TKS 8105 Pengampu : Achfas Zacoeb

PENGGUNAAN EKSTRAPOLASI UNTUK MENYELESAIKAN FUNGSI INTEGRAL TENTU NIRSAL

BAB III SIMULASI Definisi Simulasi Tahapan Simulasi

BAB I PENDAHULUAN. Akibatnya model matematika sistem dinamik mengandung derivative biasa

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Bab 1. Pendahuluan. 1.1 Latar Belakang Masalah

PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA Model Matematika Fenomena Perubahan

BAB 1 PENDAHULUAN. Metode Numerik

Interpolasi dan Ekstrapolasi

Konsep Dasar Perhitungan Numerik

Jurnal MIPA 36 (2): (2013) Jurnal MIPA.

UKDW BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah

PAM 252 Metode Numerik Bab 4 Pencocokan Kurva

BAB I PENDAHULUAN. Geofisika adalah bagian dari ilmu bumi yang mempelajari bumi

BAB 1 PENDAHULUAN. guna mendukung keberhasilan suatu perusahaan dalam mencapai tujuannya.

BAB 1 PENDAHULUAN. Pada Bab ini anda akan mempelajari

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah. Perkembangan sistem informasi mengalami kemajuan yang sangat pesat, hal ini

ISBN: Cetakan Pertama, tahun Semua informasi tentang buku ini, silahkan scan QR Code di cover belakang buku ini

Prakata Hibah Penulisan Buku Teks

Transkripsi:

REKAYASA KOMPUTASIONAL : Pendahuluan II Isram Rasal S.T., M.M.S.I, M.Sc. Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknologi Industri Universitas Gunadarma 1

Metode Numerik dalam Bidang Rekayasa Dalam bidang rekayasa, kebutuhan untuk menemukan solusi persoalan secara praktis adalah jelas. Dari kacamata rekayasawan, masih tampak banyak cara penyelesaian persoalan matematik yang dirasa terlalu sulit atau dalam bentuk yang kurang kongkrit. Penyelesaian analitik yang sering diberikan oleh kaum matematika kurang berguna bagi rekayasawan, karena ia harus dapat mentransformasikan solusi matematika yang sejati ke dalam bentuk berwujud yang biasanya meninggalkan kaidah kesejatiannya. Solusi hampiran biasanya sudah memenuhi persyaratan rekayasa dan dapat diterima sebagai solusi. Lagipula, banyak persoalan matematika dalam bidang rekayasa yang hanya dapat dipecahkan secara hampiran. Kadang-kadang dapat pula terjadi bahwa metode analitik hanya menjamin keberadaan (atau hanya mengkarakteristikkan beberapa properti umum) solusi, tetapi tidak memberikan cara menemukan solusi tersebut. 2

Bagi rekayasawan, solusi yang diperoleh secara analitik kurang berguna untuk tujuan numerik. Persoalan rekayasa dalam prakteknya tidak selalu membutuhkan solusi dalam bentuk fungsi matematika menerus (continuous). Rekayasawan seringkali menginginkan solusi dalam bentuk numerik, misalnya persoalan integral-tentu dan persamaan diferensial. Sebuah contoh dalam termodinamika dikemukakan di bawah ini untuk memperjelas pernyataan ini. 3

4

5

Bagi rekayasawan, solusi persamaan diferensial yang berbentuk fungsi menerus ini tidak terlalu penting (bahkan beberapa persamaan diferensial tidak dapat dicari solusi khususnya karena memang tidak ada teknik yang baku untuk menyelesaikannya). Dalam praktek di lapangan, seringkali para rekayasawan hanya ingin mengetahui berapa suhu bola logam setelah t tertentu misalnya setelah 30 menit tanpa perlu mencari solusi khususnya dalam bentuk fungsi terlebih dahulu. Rekayasawan cukup memodelkan sistem ke dalam persamaan diferensial, lalu solusi untuk t tertentu dicari secara numerik. 6

Bagi rekayasawan, solusi persamaan diferensial yang berbentuk fungsi menerus ini tidak terlalu penting (bahkan beberapa persamaan diferensial tidak dapat dicari solusi khususnya karena memang tidak ada teknik yang baku untuk menyelesaikannya). Dalam praktek di lapangan, seringkali para rekayasawan hanya ingin mengetahui berapa suhu bola logam setelah t tertentu misalnya setelah 30 menit tanpa perlu mencari solusi khususnya dalam bentuk fungsi terlebih dahulu. Rekayasawan cukup memodelkan sistem ke dalam persamaan diferensial, lalu solusi untuk t tertentu dicari secara numerik. 7

Peranan Komputer dalam Metode Numerik Komputer berperan besar dalam perkembangan bidang metode numerik. Hal ini mudah dimengerti karena perhitungan dengan metode numerik adalah berupa operasi aritmetika seperti penjumlahan, perkalian, pembagian, plus membuat perbandingan. Sayangnya, jumlah operasi aritmetika ini umumnya sangat banyak dan berulang, sehingga perhitungan secara manual sering menjemukan. Manusia (yang melakukan perhitungan manual ini) dapat membuat kesalahan dalam melakukannya. Dalam hal ini, komputer berperanan mempercepat proses perhitungan tanpa membuat kesalahan. 8

Peranan Komputer dalam Metode Numerik Penggunaan komputer dalam metode numerik antara lain untuk memprogram. Langkah-langkah metode numerik diformulasikan menjadi program komputer. Program ditulis dengan bahasa pemrograman tertentu, seperti FORTRAN, PASCAL, C, C++, BASIC dan sebagainya. 9

Peranan Komputer dalam Metode Numerik Sebenarnya, menulis program numerik tidak selalu diperlukan. Di pasaran terdapat banyak program aplikasi komersil yang langsung dapat digunakan. Beberapa contoh aplikasi yang ada saat ini adalah MathLab, MathCad, Maple, Mathematica, Eureka, dan sebagainya. Selain itu, terdapat juga library yang berisi rutin-rutin yang siap digabung dengan program utama yang ditulis pengguna, misalnya IMSL (International Mathematical and Statistical Library) Math/Library yang berisi ratusan rutin-rutin metode numerik. 10

Peranan Komputer dalam Metode Numerik Selain mempercepat perhitungan numerik, dengan komputer kita dapat mencoba berbagai kemungkinan solusi yang terjadi akibat perubahan beberapa parameter. Solusi yang diperoleh juga dapat ditingkatkan ketelitiannya dengan mengubahubah nilai parameter. Kemajuan komputer digital telah membuat bidang metode numerik berkembang secara dramatis. Tidak ada bidang matematika lain yang mengalami kemajuan penting secepat metode numerik. Tentu saja alasan utama penyebab kemajuan ini adalah perkembangan komputer itu sendiri, dari komputer mikro sampai komputer Cray, dan kita melihat perkembangan teknologi komputer tidak pernah berakhir. 11

Peranan Komputer dalam Metode Numerik Tiap generasi baru komputer menghadirkan keunggulan seperti waktu, memori, ketelitian, dan kestabilan perhitungan. Hal ini membuat ruang penelitian semakin terbuka luas. Tujuan utama penelitian itu adalah pengembangan algoritma numerik yang lebih baik dengan memanfaatkan keunggulan komputer semaksimal mungkin. Banyak algoritma baru lahir atau perbaikan algoritma yang lama didukung oleh komputer. 12

Peranan Komputer dalam Metode Numerik Jelaslah bahwa kecepatan tinggi, keandalan, dan fleksibilitas komputer memberikan akses untuk penyelesaian masalah praktek. Sebagai contoh, solusi sistem persamaan lanjar (linier) yang besar menjadi lebih mudah dan lebih cepat diselesaikan dengan komputer. Perkembangan yang cepat dalam metode numerik antara lain ialah penemuan metode baru, modifikasi metode yang sudah ada agar lebih mangkus (efisien), analisis teoritis dan praktis algoritma untuk proses perhitungan baku, pengkajian galat, dan penghilangan jebakan yang ada pada metode 13

Mengapa Kita Harus Mempelajari Metode Numerik? Seperti sudah disebutkan pada bagian awal bab ini, para rekayasawan dan para ahli ilmu alam, dalam pekerjaannya sering berhadapan dengan persamaan matematik. Persoalan yang muncul di lapangan diformulasikan ke dalam model yang berbentuk persamaan matematika. Persamaan tersebut mungkin sangat kompleks atau jumlahnya lebih dari satu. Metode numerik, dengan bantuan komputer, memberikan cara penyelesaian persoalan matematika dengan cepat dan akurat. 14

Terdapat beberapa alasan tambahan mengapa kita harus mempelajari metode numerik Metode numerik merupakan alat bantu pemecahan masalah matematika yang sangat ampuh. Metode numerik mampu menangani sistem persamaan besar, kenirlanjaran, dan geometri yang rumit yang dalam praktek rekayasa seringkali tidak mungkin dipecahkan secara analitik. Walau di pasaran banyak tersedia program aplikasi numerik komersil, penggunaan aplikasi tersebut menjadi lebih berarti bila kita memiliki pengetahuan metode numerik agar kita dapat memahami cara paket tersebut menyelesaikan persoalan. 15

Terdapat beberapa alasan tambahan mengapa kita harus mempelajari metode numerik 16