440 likes | 780 Views
Programa Dinamis . STMIK MERCUSUAR Jl. Raya Jatiwaringin No. 144 Pondok Gede Bekasi 17411. Pendahuluan. Persoalan bersifat dinamis diarahkan kepada pemecahan secara bertahap yang masing-masingnya merupakan satu kesatuan .
E N D
Programa Dinamis STMIK MERCUSUAR Jl. Raya Jatiwaringin No. 144 Pondok Gede Bekasi 17411
Pendahuluan • Persoalanbersifatdinamisdiarahkankepadapemecahansecarabertahap yang masing-masingnyamerupakansatukesatuan. • Ada 3 hal yang pentingdiketahuitentangprogramadinamis, yaitu: • Stage (tahapan) daripersoalan yang dihadapidaningindicarisolusinya. • State (kondisi) yang menjadifaktorpenentukeputusandaritiaptahapan. • Decision (keputusan) yang harusdiambildaritiaptahapuntuksampaikepadasolusikeseluruhan.
........................... Pendahuluan • Keputusantahap N sangatditentukanolehkeputusanpadatahap-tahapsebelumnya. Modelformulasitujuan yang diharapkanakanberbeda, tergantungpadajenispersoalan yang dihadapi. • Selanjutnyaakanditunjukkan 3 jenispersoalan yang mengarahpada model programadinamis.
Contoh 1: Stage Coach • Memilihruteangkutanbarang/orangdengankeretakuda(stage coach) darikotaasal (A) kekotatujuan (K). • Persoalanlebihdisederhanakandenganmemilahtahapan yang dapatditempuhdengan lama waktutempuhantarkota yang dilewatisebagaiberikut.
............................................. Contoh 1: Stage Coach • Tahap 1 →Pilihanrute AB atau AC. • Tahap 2 →Pilihanruteantara BD, BE, BF, atau BG, sertaantara CD, CE, CF, atau CG, • Tahap 3 dan 4 →Dapatdibacalanjutsepertidiatas. • Penjelasannyadaripersoalantersebut: • Tahapandiperlukansebagaipenenturute yang akandipilih. • Secarakeseluruhan, tujuanutamadaripersoalantersebutadalahminimasiwaktutempuhdarikotaasal (A) kekotatujuanakhir(K), • Penyelesaiandapatdilakukandengancaramundur(backward) ataumaju(forward), walaupadaumumnyabanyakdipilihcaramundur.
............................................. Contoh 1: Stage Coach • Secaratradisional, persoalantersebutdapatdiselesaikandenganmenghitungsetiapaltematifrute yang mungkin (2 x 4 x 3 x 1 = 24 altematif), kemudianpilihwaktutempuhterkecil. • Cara programadinamislebihsistematisdanmudahdikerjakan.
............................................. Contoh 1: Stage Coach • Misalkan, waktutempuhantarkota (dalamhari) seperti pada gambar didepan. • Penyelesaiancaraprogramadinamisadalahdenganmembuatmatrikssetiaptahap, dimulaidaritahap 4, ketahap 3, ketahap 2, danterakhirketahap 1 -7 dikenalsebagaicaramundur(backward). • State (kondisipenentukeputusan) adalahminimasiwaktutempuhdariroute yang dipertimbangkan.
............................................. Contoh 1: Stage Coach Tahap4: min { f4(X4) } • Tahap 4 hanyadicantumkanwaktutempuhdari (H, I, atau J) -ke (K) • f4(x4) adalahnilaiperolehanpadatahap 4 • x4 * adalah rote terbaikpadatahap 4 • Hasiltahap 4: • Dari H teruske K denganwaktu 15 hari • Dari I teruske K denganwaktu 13 hari • Dari J teruske K denganwaktu 10 hari
........................... Pendahuluan TAHAP 3: min {f3(x3) +f4*(x4)} • Tujuanditahap 3 adalahminimasiwaktutempuhtahap 3 ditambah yang terbaikdaritahap 4. Misalnya, untuk DH = 12 + 15 = 27 (dihitungmulaidari D hingga K), demikian yang lainnya. • f4*(x4) adalahperolehanterbaikdaritahap 4 (pakaitanda *). • f3(x3) adalahnilaiperolehanpadatahap 3. • x3* adalahruteterbaikpadatahap 3.
........................... Pendahuluan HASIL TAHAP 3: • Dari D, yang terbaikadalahteruske J hinggake K dengan total waktutempuh = 16 + 10 = 26 hari . • Dari E, yang terbaikadalahteruske J hinggake K dengan total waktutempuh = 13 + 10 = 23 hari . • Dari F, ada 2 jalur yang terbaik, yaitu: a) teruske H hinggake K dengan total waktutempuh = 15 + 15 = 30 haridan b) teruske J hinggake K dengan total waktutempuh = 20 + 10 = 30 hari . • Dari G, yang terbaikadalahteruske I hinggake K dengan total waktutempuh = 13 + 13 = 26 hari.
............................................. Contoh 1: Stage Coach Tahap 2: min f2(x2) +f3*(x3) • Tujuantahap 2 adalahminimasiwaktutempuhtahap 2 ditambah yang terbaikdaritahap 3. Misalnya, untuk BE = 17 + 23 = 40 (dihitungmulaidari B hingga K), demikian pula yang lainnya. • f3*(x3) adalahperolehanterbaikdaritahap 3 (pakaitanda *). • f2(x2) adalahnilaiperolehanpadatahap 2. • x2 * adalahruteterbaikpadatahap 2. • Dari tahap 2 ini, tampakbahwatujuanberikutnyaadalahke D (biladari C) atau E (biladari B).
............................................. Contoh 1: Stage Coach HASIL TAHAP 2: • Dari B, yang terbaikadalahteruske E, lanjutke J, hinggake K dengan total waktutempuh = 17 + 13 + 10 = 40 hari . • Dari C yang terbaikadalahteruske D, lanjutke J, hinggake K dengan total waktutempuh = 18 + 16 + 10 = 44 hari.
............................................. Contoh 1: Stage Coach TAHAP 1: min {f1(x1) +f2*(x2)} • Tujuantahap 1 adalahminimasiwaktutempuhtahap 1 ditambah yang terbaikdaritahap 2. • Y angterbaikpadatahap 1 adalahrute AB • Biladiteruskandapatdiperolehruteterbaik (waktutempuh 55 hari), yaitudari A ke B ke E ke J danberakhirdi K
............................................. Contoh 1: Stage Coach • Dapatditunjukkanhasilakhirruteterbaikdenganprogramadinamissebagaiberikut(diberiwamamerah). Ruteterbaik→dari A keB keE ke J ke K dengan waktutempuh55 hari
CONTOH 2: CARGO LOADING • Misalkan, sebuahperusahaanangkutanmendapat order mengirimkanbarangdarisatutempatketempatlainnyadenganmenggunakansatutrukbesar yang berkapasitas 15 ton. Jenisbarang yang diangkut, berat, danbiayanyaadalahsebagaiberikut. Barang yang diangkutharusutuh (tidakbolehsetengahatauseperempat-nya (kalaumengangkut 1 barang B berartikapasitasnya 5 ton, bila 2 barang B berarti 10 ton, danseterusnya).
...................... Contoh 2: Cargo Loading Jawab: Stage dalampersoalaniniadalahjumlahbarang yang harusdiangkutdengansyarattanpamelampauikapasitassertadapatmemaksimumkanpendapatan. →Ada 3 jenisbarang, berartiada 3 tahapan(stage). • Tahap3: max { f3(X3) } • Karenaberatbarang C (sebagai X3) = 3 ton, berartijumlahmaksimumbarang C yang dapatdiangkutadalah 5 buah. • Siapkankolomuntuk C = ° (tanpabarang C), C=1, C=2, C=3,C=4,danC=5 • Perhatikankapasitasnya, cantumkanrupiah yang diperoleh .
...................... Contoh 2: Cargo Loading • Pada C= 1, berartirupiahnya = 1 x 96 = 96juta . • Pada C= 2, berartirupiahnya = 2 x 96 = 192 juta . • Pada C= 3, berartirupiahnya = 3 x 96 = 288 juta . • Pada C= 4, berartirupiahnya = 4 x 96 = 384 juta . • Pada C= 5, berartirupiahnya = 5 x 96 = 480 juta.
...................... Contoh 2: Cargo Loading Hasiltahap 3: • Padakapasitas ° ton, tidakada yang diangkutsehinggatidakadarupiah yang diperoleh. • Padakapasitas 3 ton, yang diangkuthanya 1 barang C denganberat 3 ton sehinggadiperoleh 96 juta. • Padakapasitas 6 ton, yang diangkut 2 barang C denganberat 2 x 3 ton sehinggadiperoleh 2 x 96 juta = 192 juta. • Padakapasitas 9 ton, yang diangkut 3 barang C denganberat 3 x 3 ton sehinggadiperoleh 3 x 96 juta = 288 juta. • Padakapasitas 12 ton, yang diangkut 4 barang C denganberat 4 x 3 ton sehinggadiperoleh 4 x 96 juta = 384 juta. • Padakapasitas 15 ton, yang diangkut 5 barang C denganberat 5 x 3 ton sehinggadiperoleh 5 x 96 juta = 480 juta.
...................... Contoh 2: Cargo Loading TAHAP 2: max { f2x2 + f3 * (kapasitas - x3) } • Karenabarang B (disebut X2) = 5 ton makamaksimumjumlahbarang B yang dapatdiangkutadalah 3 buah. • Siapkan B=O , B=1 , B=2, dan B=3. • Perhatikankapasitasnya. • Formula diatasberartirupiah yang diharapkanadalahdaribarang B ditambahdengansisakapasitas yang tersediauntuktahap 3 (tanda *) yang terbaik. • Hasilterbaikpadatahap 2 inisudahmencakuphasilterbaikpadatahap 3.
...................... Contoh 2: Cargo Loading Catatanperhitunganpadatahap 2: • Padakolom f2*X2tercantumnilairupiahterbaiknya. • Kolom X2* menunjukkanjumlahbarang B yang harusdiangkutpadatahap 2. • Jumlahbarang B yang dapatdiangkutdapat 0, 1, atau 2 - tergantungpadakapasitasnya.
...................... Contoh 2: Cargo Loading HASIL TAHAP 2: • Padakapasitas 0 hingga 2 ton, tidakadabarang B yang dibawa (B=O) sehinggatidakadarupiah yang diperoleh . • Padakapasitas 3 hingga 4 ton, yang terbaikadalahbawa 1 barang C (C=l) tanpabarang B (B=O) denganperolehan 96 juta . • Padakapasitas 5 ton, yang terbaikadalahbawa 1 barang B (B=I) tanpabarang C (C=O) denganperolehan 155 juta . • Padakapasitas 6 hingga 7 ton, yang terbaikadalahbawa 2 barang C (C=2) tanpabarang B (B=O) denganperolehan 2 x 96 = 192 juta. • Padakapasitas 8 ton, yang terbaikadalahbawa 1 barang B (B= 1) dan 1 barang C (C=I) denganperolehan 155 + 96 = 251 juta .
...................... Contoh 2: Cargo Loading HASIL TAHAP 2: • Padakapasitas 0 hingga 2 ton, tidakadabarang B yang dibawa (B=O) sehinggatidakadarupiah yang diperoleh . • Padakapasitas 3 hingga 4 ton, yang terbaikadalahbawa 1 barang C (C=l) tanpabarang B (B=O) denganperolehan 96 juta . • Padakapasitas 5 ton, yang terbaikadalahbawa 1 barang B (B=I) tanpabarang C (C=O) denganperolehan 155 juta . • Padakapasitas 6 hingga 7 ton, yang terbaikadalahbawa 2 barang C (C=2) tanpabarang B (B=O) denganperolehan 2 x 96 = 192 juta. • Padakapasitas 8 ton, yang terbaikadalahbawa 1 barang B (B= 1) dan 1 barang C (C=I) denganperolehan 155 + 96 = 251 juta .
...................... Contoh 2: Cargo Loading • Padakapasitas 9 ton, yang terbaikadalahbawa 3 barang C (C=3) tanpabarang B (B=O) denganperolehan 3 x 96 = 288 juta . • Padakapasitas 10 ton, yang terbaikadalahbawa 2 barang B (B=2) tanpabarang C (C=O) denganperolehan 2 x 155 = 310 juta . • Padakapasitas 11 ton, yang terbaikadalahbawa 1 barang B (B=1) dan 2 barang C (C=2) denganperolehan 155 + (2 x 96) = 347 juta. • Pada kapasitas 12 ton, yang terbaikadalahbawa 4 barang C (C=4) tanpabarang B (B=O) dcnganperolehan 4 x 96 = 384 juta . • Padakapasitas 13 ton, yang terbaikadalahbawa 2 barang B (B=2) dan 1 barang C (C=l) denganperolehan (2 x 155) + 96 = 406 juta .
...................... Contoh 2: Cargo Loading • Padakapasitas 14 ton, yang terbaikadalahbawa 1 barang B (B=I) dan 3 barang C (C=3) denganperolehan 155 + (3 x 96) = 443 juta . • Padakapasitas 15 ton, yang terbaikadalahbawa 5 barang C (C=5) tanpabarang B (B=O) denganpcrolehan 5 x 96 = 480 juta. Tahap1: max { f1x1 + f2* (kapasitas – x1) } • Padatahapakhir, cukupdicantumkankapasitasmaksimum (15ton). • Karenaberatbarang A (disebut x.) = 2 ton makamaksimumjumlahbarang yang dapatdiangkutadalah 7 buahbarang A dengansisa 1 ton. • Nilairupiahterbaikdihitungdarijumlahbarang A yang diangkutdenganditambahrupiahterbaikdarisisakapasitasditahap 2
...................... Contoh 2: Cargo Loading Siapkankolom A=O, A=I, A=2, A=3, A=4, A=5, A=6, A=7 • Hasilterbaikdaritahap 1 dansecarakesuluruhanadalah 492 juta • Bawa 6 buahbarang A (6 x 66 juta = 396 juta) . • Dari tahap 2, tambahan 96 jutadarikolom B = 0 (berartitidakadabarang B yang diangkut) . • Ketahap 3, nilai 96 tersebutdarikolom C = 1 (berartibawa 1 barang C).
...................... Contoh 2: Cargo Loading • Ringkasan Bawa 6 barang A, tidakperlubawabarang B, danbawa 1 barang C. Total perolehan = 492 juta
CONTOH 3: RELIABILITY • Suatuperalatanelektronikterdiriatas 3 komponenutama yang disusunsecaraseri. Agar keandalan(reliability) sistemtersebutlebihbaiklagimakadimungkinkanuntukmenambah unit-unit paralelpadaketigakomponenutamadengankendalabiaya, sertadengantujuanmendapat- kankeandalan yang lebihtinggi. • Tabulasiuntuktambahan unit paraleldengankondisibiaya (ci) danprobabilitassistemdapatberfungsi (Ri) adalahsebagaiberikut:
............... Contoh 3: Reliability • Padatiapkomponenutama minimal harusdipasang 1 unit paralel. • Tahapanadalahuntukkomponenutama (ada 3 tahapan). • Tujuanperhitunganadalahmendapatkanprobabilitasberfungsi- nyasistem yang tinggi (maksimasireliabilitas). • Kendalanyaadalahbiaya, misalnya total dana $ 10 juta (satuan c, dalamjuta $). →Penyelesaiandenganmetodebackward (ada 3 tahap).
............... Contoh 3: Reliability Tahap 3; max {f3 x3} • Padatahapini, cukupdicantumkannilai R, dari data asaldengan total dana yang disiapkanadalah $ 6 juta. • Dana yang sudahpastidipakai minimal $ 2 juta (untukmemasang 1 unit paraleldikomponenutama Ill).
............... Contoh 3: Reliability H asilTahap3: • Dengandana $ 2 jutahingga $ 3 juta, dipasang 1 unit paralel (1 x $ 2 juta) denganreliabilitas 0,5 . • Dengandana $ 4 juta, dipasang 2 unit paralel (2 x $ 2 juta) denganreliabilitas 0,7 . • Dengandana $ 5 jutahingga $ 6 juta, dipasang 3 unit paralel (3 x $ 2 juta) denganreliabilitas 0,9. Hasilterbaikditahap 3 akandigunakanuntukmencari yang terbaikditahap 2 nantinya. Untukketahap 2, minimal dana yang terpakaiadalah $ 5 juta ($ 2 juta + $ 3 juta) untukpemasangan minimal 1 unit paralelpadakomponenutama II dan Ill). Dana maksimal yang dipakaiadalah $ 9 juta (karenaharusdisiapkan minimal 1 unit paralelpadakomponenutama I yang berharga $ 1 juta).
............... Contoh 3: Reliability Tahap 2: max {f2x2, f3*(dana-x3)} • Probabilitassistem yang disusunseriadalahhasilperkalianantaraprobabilitastiapkomponennya. Dana yang disiapkanadalah $ 9 juta. • Hasiltahap 2 menunjukkanbahwa se1alu hanyamemasang 1 unit parale1 saja (darinilai X2* = 1). • Lanjutketahap 1 yang cukupditampilkandengan total dananya (10 juta).
............... Contoh 3: Reliability Hasiltahap2: • Dengandana $ 5 jutahingga $ 6 juta, yang terbaikadalahdipasang 1 unit paraleldikomponenutama II (1 x $ 3 juta) dan 1 unit parale1 dikomponenutama III (1 x $ 2 juta) denganreliabilitas 0,7 x 0,5 = 0,35 . • Dengandana $ 7 juta, yang terbaikadalahdipasang 1 unit parale1 dikomponenutama II (1 x $ 3 juta) dan 2 unit parale1 dikomponenutama III (2 x $ 2 juta) denganreliabilitas 0,7 x 0,7 = 0,49 • Dengandana $ 8 jutahingga $ 9 juta, yang terbaikadalahdipasang 1 unit parale1 dikomponenutama II (1 x $ 3 juta) dan 3 unit parale1 dikomponenutama III (3 x $ 2 juta) dengan re1iabilitas 0,7 x 0,9 = 0,63.
............... Contoh 3: Reliability Tahap 1:max {f1x1, f2*(dana-x2)} • Reliabilitastertinggiadalah 0,504. Solusiterbaiknyaadalahdenganmemasang 2 unit paraleldikomponenutama I, 1 unit paraleldikomponenutama Il, dan 3 unit paraleldikomponenutama Ill.
............... Contoh 3: Reliability Solusi (ringkasan) terbaiknya • Total biaya = $10 juta. • Total reliabilitas = 0,8 X 0,7 X 0,9 = 0,504
............................................. Contoh 1: Stage Coach
............................................. Contoh 1: Stage Coach