Ikhtisar
Agent-Based Modeling and Simulation (ABMS) atau Pemodelan dan Simulasi Berbasis Agen merupakan metode yang tepat untuk menyelesaikan permasalahan yang memiliki karakter sistem kompleks (chicken-egg problem, counter-intuitive behavior) karena metode ini memiliki kemampuan untuk memodelkan secara natural dan eksplisit agen/entitas otonom yang mempertimbangkan heterogenitas, atribut, perilaku, dan interaksinya (baik dengan agen lain maupun dengan lingkungannya), dalam rangka memahami sifat sistem yang muncul karena interaksi dalam sistem (emergent properties) yang sulit untuk diprediksi. Selain itu, metode ini juga mampu merepresentasikan aspek spasial dalam sistem dan dapat diintegrasikan dengan metode lain, seperti data mining, System Dynamics, dan Discrete-Event Simulation.
Buku ini memberikan panduan praktis untuk memodelkan dan mensimulasikan sistem nyata dengan pendekatan berbasis agen (bottom-up approach). Buku ini mengenalkan konsep dasar/prinsip dan komponen ABMS, menjelaskan dengan detail langkah demi langkah untuk membangun model ABMS mulai dari membuat konstruksi/abstraksi untuk merepresentasikan sistem nyata (model konseptual), implementasi model konseptual ke model simulasi (dilengkapi dengan coding), teknik/metode untuk melakukan parameterisasi, verifikasi dan validasi, dan metode analisis hasil ABMS dengan statistik, serta ODD Protocol untuk menjelaskan ABMS. Buku ini menggunakan open-source software NetLogo yang menyediakan banyak hands-on exercises melalui model library dan memiliki komunitas yang aktif dan berkembang. Buku ini juga disertai dengan ilustrasi penggunaan ABMS untuk menyelesaikan permasalahan sistem kompleks terutama untuk sistem sosio-teknikal yang sangat berguna bagi pemodel, baik pemula maupun lanjutan, baik akademisi maupun praktisi.
Pendahuluan / Prolog
Kata Pengantar
Proses pengambilan keputusan yang melibatkan interaksi antarkomponen, heterogenitas pada komponen sistem dan ketidakpastian (uncertainty) membuat karakter permasalahan bertransformasi menjadi lebih kompleks (chicken-egg problem, counter-intuitive behavior, path dependence, spatially and temporally dependence). Tidak ada pilihan lain kecuali menguasai pendekatan/metode yang mampu memfasilitasi karakter sistem kompleks karena metode analitis sudah tidak lagi mampu untuk menyelesaikan permasalahan pada sistem kompleks. Dengan kemampuan teknologi yang semakin canggih yang memfasilitasi komputasi dengan waktu yang cepat dan memungkinkan tersedianya data secara detail, baik pada tingkat mikro maupun tingkat makro, pemodelan dan simulasi berbasis agen (Agent-Based Modeling and Simulation - ABMS) telah hadir sebagai solusi untuk memodelkan dan mensimulasikan sistem kompleks. ABMS memiliki kelebihan dibandingkan metode yang lain karena kemampuannya dalam merepresentasikan entitas/agen secara alami (in a natural way) yang melibatkan karakter dan perilaku agen yang heterogen dan interaksi (antaragen ataupun antar-agen lingkungan) untuk mengevaluasi karakter sistem (emergent properties).
Alhamdulillah, atas rahmat dan karunia Allah Swt., buku ini dapat terselesaikan dan dirilis sebagai buku pertama di Indonesia berjudul Pemodelan dan Simulasi Berbasis Agen (Agent-Based Modeling and Simulation – ABMS) untuk Sistem Kompleks Sosio-Teknikal: Konsep, Metode, dan Aplikasi. Buku ini ditujukan untuk pemodel (baik pemula maupun lanjutan) yang bekerja pada sistem kompleks terutama untuk aplikasi sistem sosio-teknikal. Buku ini memberikan pemahaman konsep/prinsip dasar, metode/teknik penggunaannya sekaligus memberikan beberapa contoh/ilustrasi aplikasinya pada beberapa jenis sistem kompleks. Pada edisi pertamanya, buku ini juga memberikan informasi perkembangan terbaru terkait integrasi ABMS dengan metode/tool yang lain seperti Geographical Information System (GIS), data mining, artificial intelligence, dan metode simulasi lainnya, yaitu Discrete-Event Simulation, System Dynamics (Multi-Method Simulation). Dengan buku ini diharapkan memudahkan para pemodel untuk memahami ABMS dan mengambil peran dalam penyelesaian permasalahan di dunia nyata. Penggunaan Agent-Based Modeling and Simulation akan sangat membantu dalam mengevaluasi sistem, merancang aksi perbaikan, bahkan mengubah sistem bila diperlukan.
Platform yang digunakan dalam buku ini, yaitu NetLogo (Wilensky, 1999) yang merupakan bagian terpisah dari buku ini karena platform NetLogo merupakan open source yang dapat diakses melalui https://ccl.northwestern.edu/netlogo/download.shtml. Ilustrasi yang digunakan dalam buku ini tersedia pada Model Library di NetLogo.
Penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada Mita Ayu Hervina atas bantuan teknis dalam persiapan buku ini, dan keluarga yang telah memberikan dukungan penuh. Segala kekurangan yang mungkin ditemukan dalam buku ini menunjukkan bahwa kritik dan saran dari para pembaca sangat diharapkan untuk perbaikan dan penyempurnaan buku ini di masa mendatang. Semoga buku ini dapat memberi manfaat bagi para akademisi dan praktisi. #better.
Yogyakarta, November 2020
Bertha Maya Sopha
Sekar Sakti
Penulis
Sekar Sakti - Sekar Sakti, S.T., M.B.A., M.Sc., lahir di Yogyakarta, 2 Februari 1996. Sejak Desember 2018 menjadi dosen di Program Studi Teknik Industri, Departemen Teknik Mesin dan Industri, Universitas Gadjah Mada dan saat ini mengajar mata kuliah Teknik Rantai Pasok dan Ekonomi Teknik.
Lulus sarjana pada tahun 2017 di Teknik Industri UGM dan berhasil menyelesaikan pendidikan S-2 melalui program fasttrack dan dual degree Teknik Industri UGM dan Industrial Management, National Taiwan University of Science and Technology, Taiwan dengan nilai sempurna, pada tahun 2018. Penulis pernah mendapatkan penghargaan best paper award dalam International Journal of Information and Management Sciences, Taiwan tahun 2019. Saat ini aktif mengembangkan kegiatan akademik di Laboratorium Supply Chain Engineering and Logistics, Teknik Industri UGM
Daftar Isi
Sampul
Halaman Judul
Halaman Hak Cipta
Kata Pengantar
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Bab 1: Simulasi dalam Teknik Industri
1.1 Simulasi sebagai Metode
1.2 Manfaat Simulasi
1.3 Tahapan Penelitian Berbasis Simulasi
1.4 Metode Simulasi dalam Teknik Industri
1.5 Soal Latihan
Bab 2: Agent-Based Modeling and Simulation (ABMS)
2.1 Mengapa ABMS – Pemodelan dan Simulasi Berbasis Agen
2.2 Konsep Dasar ABMS
2.3 Komponen dalam ABMS
2.4 Kegunaan dan Aplikasi ABMS
2.5 Kapan Menggunakan ABMS
2.6 ABMS Platform/Software
2.7 Soal Latihan
Bab 3: NetLogo
3.1 NetLogo
3.2 Komponen Dasar NetLogo
3.3 Konsep Pemrograman ABMS pada NetLogo
3.4 Implementasi Model Sederhana dengan NetLogo
3.5 Soal Latihan
Bab 4: Metode Simulasi dengan ABMS
4.1 Abductive Approach (Retroduction
4.2 Jenis-Jenis ABMS
4.3 Merancang ABMS
4.4 Soal Latihan
Bab 5: ODD (Overview, Design Concept, Detail) Protocol
5.1 Reproduksi
5.2 Apa itu ODD Protocol?
5.3 Mengapa ODD (Overview, Design Concept, Detail)
5.4 Komponen dalam ODD
5.5 Contoh Penggunaan ODD Protocol
5.6 Soal Latihan
Bab 6: Parameterisasi, Verifikasi, dan Validasi
6.1 Parameterisasi
6.2 Verifikasi
6.3 Validasi
6.4 Soal Latihan
Bab 7: Analisis ABMS
7.1 BehaviorSpace dalam NetLogo
7.2 Analisis Hasil ABMS: Time-Series Result dan Spatial Result
7.3 Penggunaan Statistik untuk Analisis Hasil Simulasi
Bab 8: Integrasi ABMS dengan Metode Lain
8.1 Integrasi dengan Geographical Information System (GIS)
8.2 Integrasi dengan Data Mining dan Artificial Intelligence
8.3 Integrasi dengan Metode Simulasi Lain (Multi-MethodSimulation)
8.4 Soal Latihan
Daftar Pustaka
Indeks
Tentang Penulis
