230 likes | 433 Views
Metode Monte Carlo. Muhammad Yusuf Teknik Informatika – Universitas Trunojoyo Http://yusufxyz.wordpress.com Email : yusufxyz@gmail.com. Pengantar. Metode Monte Carlo adalah teknik stokastik .
E N D
Metode Monte Carlo Muhammad Yusuf TeknikInformatika – UniversitasTrunojoyo Http://yusufxyz.wordpress.com Email : yusufxyz@gmail.com
Pengantar • Metode Monte Carlo adalahteknikstokastik. • Metode MC digunakanuntukbanyakbidangmulaidariekonomi, nuklirsampaidenganalirantrafik
Aplikasi Monte Carlo • Nuclear reactor design • Quantum chromodynamics • Radiation cancer therapy • Traffic flow • Stellar evolution • Econometrics • Dow-Jones forecasting • Oil well exploration • VLSI design
Pengantar • Metode Monte Carlo dapatdigambarkansebagaimetodestatistikuntuksimulasi data. • Dan simulasididefinisikanmenjadimetode yang menggunakanurutandarinomor random sebagai data
Pengantar (cont.) • Metode Monte Carlo menyediakansolusiuntukberbagaimacam problem matematikdenganmenggunakaneksperimenstatistikal sampling padakomputer. • Metode Monte Carlo sangatbergunauntukmenyelesaikan problem yang tidakdapatdipecahknmenggunakan means normal.
KomponenUtama • Probability distribution function • Random number generator • Sampling rule • Scoring/Tallying
KomponenUtama (cont.) • Error estimation • Variance Reduction techniques • Parallelization/Vectorization
Contoh Monte Carlo : Estimasip
Istilah “Monte Carlo” dalamsimulasimulaidikenalkanolehCompte de Buffon padatahun 1977 danpemakaiannyapadasistemnyatadimulaiselamaperangdunia II, diperkenalkanolehS.UlamdanJ.Von Neumann pada Los Alamos Scientific Laboratory. • Untukmerancangpelindungnuklir, merekamembutuhkan data-data tentangjarak yang dapatditembusoleh Neutron padaberbagai material. Masalahinisangatsulitdipecahkansecaraanalitisdanterlalurumit pula untukdipecahkandenganeksperimen
History (cont.) • Merekamenyelesaikanpersoalantersebutdengankomputer, denganmenggunakanbilangan random. Teknik/metodeinikemudiandinamakan Monte Carlo, karenadasarnyaadalahsepertipermainanjudi/roulette sedangkan Monte Carlo adalahkotajuditerbesardidunia. • Penggunaan yang cukupdikenaladalaholehEnrico Fermi padatahun 1930, ketikaiamenggunakanmetodeacakuntukmenghitungsifat-sifat neutron yang waktuitubarusajaditemukan. Metode Monte Carlo merupakansimulasiinti yang digunakandalam Manhattan Project, meskiwaktuitumasihmenggunakanperalatankomputasiygmasihsangatsederhana
History (cont.) • Sejakdigunakannyakomputerelektronikpadatahun 1945, Monte Carlo mulaidipelajarisecaramendalam. Padatahun 1950-an, metodeinidigunakandiLaboratoriumNasional Los Alamos untukpenelitianawalpengembanganbomhidrogen, dankemudiansangatpopulerdalambidangfisikadanrisetoperasi.
A Few Monte Carlo Applications Markov Chains Quantum Monte Carlo Methods Wrapping it All Up
Markov Chains • Monte Carlo-type method for solving a problem • Menggunakanurutannilai random, tetapiprobabilitasakanberubahtergantunglokasi
Quantum Monte Carlo • Menggunakanmetode Monte Carlo untukmenentukanstrukturdan properties daripersoalan • Menyelesaikan problem ygsulit • Memberikankonsistendanhasilakurat
Surface Chemistry Metal-Insulator Transitions Point Defects in Semi-Conductors Simple Chemical Reactions Melting of Silicon Penggunaan QMC
Metode Monte Carlo adalahalgoritmakomputasiuntukmensimulasikanberbagaiperilakusistemfisikadanmatematika. Penggunaanklasikmetodeiniadalahuntukmengevaluasi integral definit, terutama integral multidimensidengansyaratdanbatasan yang rumit. • Metode Monte Carlo sangatpentingdalamfisikakomputasidanbidangterapanlainnya, danmemilikiaplikasi yang beragammulaidariperhitungankromodinamikakuantumesoterikhinggaperancanganaerodinamika. Metodeiniterbuktiefisiendalammemecahkanpersamaandifferensial integral medan radians, sehinggametodeinidigunakandalamperhitunganiluminasi global yang menghasilkangambar-gambarfotorealistik model tigadimensi, dimanaditerapkandalam video games, arsitektur, perancangan, film yang dihasilkanolehkomputer, efek-efekkhususdalam film, bisnis, ekonomidanbidang lain.
Beberapaaplikasimetode Monte Carlo, antaralain : Grafis, terutamauntuk Ray Tracing, PermodelanTransportasiringandalamjaringan multi lapis/multi-layered tissues (MCML), Metode Monte Carlo dalambidangfinansial , Simulasiprediksistruktur protein. Dalamrisetperalatansemikonduktoruntukmemodelkantransportasipembawaarus.
Eksperimenyang menggunakanQMC • Perhitungan Total Energy • Dapatmenggunakan Monte Carlo untukmenghitung • energikohesifdari solid yang berbeda. • - Tabelmenunjukkanseberapaakurat QMC melakukan • kalkulasidapatdilakukan.