Dokumen ini membahas tentang pemodelan dan simulasi sistem, termasuk konsep dasar, metode pemodelan, dan aplikasi menggunakan MATLAB. Pemodelan sistem didefinisikan sebagai representasi dan penyederhanaan suatu realitas kompleks yang membantu dalam analisis dan desain. Selain itu, dokumen ini juga mencakup berbagai aspek teknis dan praktik dalam sistem rekayasa dan pemecahan masalah.

1. PEMODELAN SISTEM
Pemodelan dan Simulasi (3 sks)
MTE 2022

2. PEMODELAN DAN SIMULASI (MTE, 3 sks)
1. Konsep Dasar Pemodelan
2. Lingkup Pemodelan
3. Metode Pemodelan
4. Pemodelan Sistem
5. Evaluasi Model
6. Contoh Pemodelan
7. Studi Kasus: Pemodelan
Sistem
8. Ujian Tengah Semester
9. Pengantar MATLAB
10. Pengantar MATLAB Lanjutan:
Bahagian dasar MATLAB
11. Pemrograman dan Visualisasi
dengan MATLAB
12. Persamaan dan teknik optimasi
sederhana
13. Pemrograman Fungsi Pada Matlab
14. Simulasi menggunakan Matlab
15. Latihan Simulasi Dengan Matlab
16. Ujian Akhir Semester

3. PENDAHULUAN
• Pemodelan sistem pembentukan
model dari sistem.
• Sistem berasal dari bahasa Latin
(systēma) dan bahasa Yunani
(sustēma) adalah suatu kesatuan
yang terdiri komponen atau
elemen yang dihubungkan
bersama untuk memudahkan
aliran informasi, materi atau
energi untuk mencapai suatu
tujuan.
• Istilah ini sering dipergunakan
untuk menggambarkan suatu set
entitas yang berinteraksi, di mana
suatu model matematika
seringkali bisa dibuat.
• Herarki subsistem, sistem,
suprasistem

4. SISTEM (Ilustrasi Grafik)
 ----------------------------------------------------------- periode waktu --------------------------------------------------------------
------------------------------ Elemen -------------------------------
Tujuan
Batas
Sistem
Elemen
Lingkungan
Lingkungan
Elemen
sistem
Interaksi
antar
elemen
sistem
Interaksi
antar elemen
lingkungan
Interaksi
antar elemen
lingkungan
dengan
elemen
sistem
©2012 Yuwaldi Away

5. Bentuk umum sistem
• Catatan  bedakan dengan
model (model adalah repretatif
dunia nyata/real word)

6. Definition of ‘System’
• “... an identifiable, complex dynamic entity composed of
discernibly different parts or subsystems that are
interrelated to and interdependent on each other and
the whole entity with an overall capability to maintain
stability and to adapt behaviour in response to external
influences” [Webster’s];
• 1950’s the main approach to understanding was
‘reductionism’ – divide something into its parts, Ludwig
von Bertalanffy proposed systems thinking – discover
how something interacts with its environment (Ref: Teori
sistem diintroduksikan tahun 1940-an oleh biolog Ludwig
von Bertalanffy dengan tajuk “General Systems Theory”,
dan dikembangkan kemudian oleh Ross Ashby yang
mengintroduksikan konsep “Cybernetics”).
Systems engineering is an interdisciplinary field of engineering that focuses on how to design
and manage complex engineering projects over their life cycles. Systems engineering deals with
work-processes
6

7. The six basic properties of Systems
1. Memory; A system with memory has outputs that depend on previous (or
future) inputs.
2. Invertibility; An invertible system is one in which there is a one-to-one
correlation between inputs and outputs.
3. Causality; A causal system has outputs that only depend on current and/or
previous inputs.
4. Stability; There are many types of stability, for this course, we first
consider BIBO (Bounded Input Bounded Output) stability. A system is BIBO
stable if, for all bounded inputs
5. Time Invariance; A system is time invariant if a shift in the time domain
corresponds to the same shift in the output.  Suatu sistem adalah time
invariant jika pergeseran dalam domain waktu sesuai dengan pergeseran
output yang sama.
6. Linearity; A system is linear if the superposition property holds, that is,
that linear combinations of inputs lead to the same linear combinations of
the outputs.  Suatu sistem adalah linier jika properti superposisi
berlaku, yaitu kombinasi linier dari masukan mengarah ke kombinasi
linier yang sama dari keluaran.

8. Catatan:
• Prinsip superposisi, juga dikenal sebagai properti
superposisi, menyatakan bahwa, untuk semua
sistem linier, respons bersih yang disebabkan oleh
dua atau lebih rangsangan adalah jumlah respons
yang akan disebabkan oleh setiap stimulus secara
individual

9. Elemen dan Sifat Sistem
• A system has three basic elements input, processing
and output. The other elements include control,
feedback, boundaries, environment and interfaces.
• Input: Input is what data the system receives to
produce a certain output.
• Performance = output/input
• Sifat Sistem
– Holistik (wholeness) kesatuan;
– Mengejar TUJUAN (goal-seeking)
– Adaptif (kemampuan beradaptasi)
– Self-organising
– Dinamik (Meadows, 2008)

10. Systems Thinking
• Systems Thinking is a way of seeing and talking
about reality that helps us better understand
and work with organization and communities to
influx the quality of our lives. (Modified by Kim);
– “cara melihat dan berbicara tentang realitas yang
membantu kita lebih memahami dan bekerja
dengan organisasi dan masyarakat untuk masuknya
kualitas hidup kita.”
10

11. • holistic approach to problem solving, reflecting on how
the organisation relates to its business environment and
how factors in the environment can affect the
organisation
• One approach to problem solving is systems thinking, or
systems analysis.
• It expands analysis to include the system as a whole, and
the relationship of interconnected parts. It recognizes
that the whole is greater than the sum of the parts. 
synergy
• Systems thinking involves backwards thinking. It begins
with the end objective, and works backward, analyzing
the relationship of each component to the final objective.
Systems Thinking...

12. Analisis Pengembangan Sistem
• Analisis Problem sistem
• Analisis Kelemahan Sistem
• Analisis Study Kelayakan
• Analisis Kebutuhan Sistem
• Analisis Performa, Information, Economic,
Control and Efficiency (PIECES)
12

13. Klasifikasi Sistem
1. Alamiah vs Buatan ; alamiah sistem : ada dengan sendirinya,
cont: sistem alam semesta. Sistem ekonomi = salah satu
contoh sistem buatan.
2. Terbuka vs tertutup; Terbuka : terjadi pertukaran materi,
energi,maupun informasi dengan
’’lingkunganya’’(berinteraksi dengan lingkungan) Tertutup:
tidak berinteraksi dengan lingkungan untuk menjadi
keidealan
3. Sistem adaptis vs non aktif
Sistem Adaptis : memberi reaksi terhadap lingkungannya
Non Adaptis : tidak bereaksi
4. Sistem statis vs dinamis (waktu)

14. Komponen Sistem
• Entiti : objek sistem yang menjadi
pokok perhatian (punya batasan) 
Entity (person, place, thing, event or
concept)
• Atribut : Sifat yang dimiliki oleh entiti.
• Aktifitas : Proses yang menyebabkan
perubahan dalam sistem bisa merubah
atribut bahkan entiti. Adanya
perubahan status dalam sistem
• Status : Keadaan entiti dan aktifitas
pada saat tertentu; biasanya dalam
sistem dinamis (perubahan terhadap
waktu).

15. Pendekatan dan Jenis Studi
PENDEKATAN dalam studi di lingkungan dan sistem (sesuai dengan yang
diinginkan)
1. Mikroskopik : melihat perlaku sistem secara rinci
2. Makroskopik : melihat sistem secara keseluruhan
3. Hibrid: dilaksanakan dengan kombinasi makro dan mikro.
JENIS STUDI SISTEM
• Analisa sistem; Tujuan : pemahaman operasi sistem sehingga dapat di
ukur performansinya.
• Rancangan sistem; Tujuan : menghasilkan sistem sesuai dengan
spesifikasi yang ditetapkan
• Postulasi sistem ; Tujuan : mempelajari sistem didasarkan atas hipotesa
karena perilakunya saja yang diketahui, sedangkan prosesnya tidak
diketahui.

16. Hierarchy within a System

17. Kelas Sistem

18. PROSES PEMODELAN SISTEM
• Tahap ini merupakan tahap penerapan model
sebagai alat analisis yang digunakan oleh pemakai
(user);
• Model yang telah dikembangkan harus mudah
dimengerti oleh pemakainya.

19. Pemodelan Sistem
Pemodelan didefinisikan sbb
• Representasi dari sebuah obyek atau situasi aktual
• Penyederhanaan dari suatu realitas yang kompleks
• Model dikatakan lengkap apabila dapat mewakili
berbagai aspek dari realitas yang sedang dikaji
• Memperlihatkan hubungan-hubungan langsung
maupun tidak langsung serta kaitan timbal balik
dalam istilah sebab akibat.

20. Pemodelan Sistem

21. Ilustrasi pemodelan sistem

22. Prinsip Dasar Pemodelan Sistem
• Prinsip elaborasi  Start simple! (Model sederhana menuju Model
Representatif)
– Gunakan asumsi ketat dalam hal jumlah, sifat dan hubungan antar
variabel.
– Asumsi harus konsisten, independen, ekuivalen dan relevan.
• Prinsip analogi (prinsip synectics)  Use similarity! Pemecahan
masalah dilakukan dengan mentransfer hukum, prinsip atau teori
dari suatu fenomena atau sistem yang sudah dikenal/diketahui.
Contoh: Time-cost trade off Sistem yang sudah dikenal
• Prinsip iteratif  Refine it again and again!
– Pengembangan model awal
– Model yang memadai
– Tingkat kompleksitas yang diinginkan sebagai dasar penghentian
proses iteratif.)

23. Pemodelan sistem
• Pemodelan Berdasarkan Skenario (Scenario Based
Modelling) mis: UML (Unified Modeling Language)
• Pemodelan Berorientasi Aliran (Flow-Oriented
Modelling) mis: Data Flow Diagram
• Pemodelan Berdasarkan Kelas (Class-Based
Modelling) mis: ERD (entity Relationship Diagram)
• Pemodelan Perilaku: (Behavioral Modelling)
Menggambarkan bagaimana sistem atau perangkat
lunak akan merespon jika ada event dari luar

24. Proses Pemodelan Sistem

25. Interkoneksi Sistem
• Sistem real dibangun berdasarkan interkoneksi
dan beberapa subsistem
Contoh:
• Sistem audio : interkoneksi dan radio receiver,
CD player, amplifier, speaker
• Representasi diagram blok

26. • Interkoneksi sistem (atau subsistem
membentuk sistem)
Interkoneksi Sistem

27. Interkoneksi Sistem

28. Sistem Pemecahan Permasalahan
• Sistem : Sekumpulan elemen-elemen yang
saling berinteraksi untuk mencapai tujuan di
dalam suatu lingkungan yang kompleks.
• Pemecahan Permasalahan : Pendekatan
system (sistemik) yaitu bersifat holistic
(menyeluruh satu kesatuan) dan goal seeking
(berorientasi/fokus kepada pencapaian
tujuan.
• Perlu kreasi dan inovasi pada proses
identitifikasi permasalahan dan menemuka
solusi

29. Kreatifitas dan Masalah Sistem
• Kreatifitas : Kemampuan untuk menemukan
hubungan – hubungan baru, meneropong
suatu hal dari sudut pandang / perspektif
baru dari beberapa konsep.
• Kreatifitas tidak tumbuh dengan subur
sebagai akibat dari adanya berbagai
hambatan.
Sumber : Bahan kuiliah Ir. Sumiati, MT]

30. Penghambat Kreativitas
• Hambatan Perseptual
• Hambatan Emosional
• Hambatan Kultural /
Lingkungan
• Hambatan Intelektual
dan Ekspresi

31. • Hambatan Perseptual –> Jenis hambatan ini merintangi
seseorang untuk memahami
– hakikat masalah dan/atau informasi yang diperlukan untuk
memecahkan persoalan.
• Hambatan Emosional  antara lain
– mencakup ketakutan untuk melakukan kesalahan atau
menghadapi resiko,
– ketidakmampuan untuk bersikap toleran pada
ketidakpastian,
– keinginan untuk memperoleh keamanan dan perlindungan,
lebih menyukai posisi sebagai penilai daripada pencetus
gagasan,
– memiliki motivasi berlebihan untuk mencapai keberhasilan
secara cepat (ambisius), dan
– ketidakmampuan membedakan realitas dengan fantasi.
Penghambat Kreativitas

32. • Hambatan Kultural/Lingkungan  Sumber hambatan ini
adalah:
– norma, nilai–nilai dan keyakinan yang berlaku di masyarakat serta
lingkungan fisik dan sosial yang dekat pada kita.
• Hambatan Intelektual dan Ekspresi  Hambatan ini
bersumber pada kurangnya:
– kemampuan intelektual,
– tidak mempunyai pengetahuan,
– tidak ada gagasan,
– kurang pengalaman dan
– kurangnya keahlian untuk menyampaikan gagasan.
Catatan: ekspresi adalah eks·pre·si /éksprési/ n 1 pengungkapan atau
proses menyatakan (yaitu memperlihatkan atau menyatakan maksud,
gagasan, perasaan)
Penghambat Kreativitas

33. Pendekatan Yang Sistematik
• Permasalahan apapun yang dihadapi,
pemecahannya menurut pendekatan yang
sistematik, dengan langkah–langkah :
– Pendefinisian problema
– Spesifikasi
– Mencari sebab – sebab yang mungkin
– Mencari sebab – sebab yang paling mungkin
– Menguji kebenaran / verifikasi

34. Gejala dan Masalah
• Gejala (symptom) : Kondisi
yang memberikan tanda
timbulnya sebuah masalah.
• Masalah (problem) :
Perbedaan (gap) /
kesenjangan antara apa
yang seharusnya ada (das
sollen) dan apa yang ada
dalam kenyataan (das sein).
• Identifikasi Masalah :
Tahap mengenali
berdasarkan penyebab atau
akar timbulnya gejala.

35. Identifikasi Variabel
Variabel stimulus/input :
Dari sudut keputusan (decision) :
• Controllable variable
• Uncontrollable variable 
biasanya dependen
Dari sudut lingkungan :
• Variable Endogen.
• Variable Eksogen.
Dari sudut relasi :
• Variable Dependen.
• Variable Independen. KRITERIA yang perlu dipertimbangkan dalam
identifikasi variable : Relevan, Minimum,
Lengkap, Operasional

36. Asumsi
• Asumsi : Pertimbangan-pertimbangan akal sehat
yang tepat dan memenuhi kebutuhan (benar
secara umum)
• Asumsi menunjukkan elemen-elemen sistem
yang diabaikan pemodel karena dianggap tidak
krusial dengan kepentingannya dalam
mempelajari sistem.
• Syarat-syarat asumsi
– Konsistensi
– Independensi
– Relevansi
– Ekivalensi

37. Formulasi Model dari sistem
• Formulasi Model adalah pembentukan model secara formal berdasarkan
– variabel-variabel dan
– parameter–parameter serta
– relasi-relasi yang didefinisikan pada tahap karakterisasi sistem.
– Contoh: kinerja = yang diukur parameter (contoh: KPI); dalam suatu
sistem mana variabel dan mana paramenter; QoS;
– Y (output) = fs (x/variabel input) + e (error/residu)
– Y variabel dependen, X variabel independen (x1, x2, x3, x4.... Xn)  y =
ax1 + bx2 + cx3,... Xn + residu
– Parameter terdiri dari variabel & konstan (?)
– Dalam sistem adalah fungsi-fungsi, setiap fungsi mempunyai parameter,
parameter (bernilai tetap dan tidak tidak tetap) yang tetap itu adalah
konstanta, yang tidak tetap itu adalah variabel.
– Input (x1, x2, x3, xn  proses (?)  output (y1, y2, y3)

38. JENIS FORMULASI
• Berdasarkan formulasi ini kemudian dikembangkan
metode pencarian solusi dari model tersebut.
Jenis Formulasi
Formulasi model dapat dilakukan dalam bebrapa bentuk,
yaitu :
• Formulasi model analitik ( matematika )
• Formulasi model heuristik
• Formulasi model simulasi
Masing – masing mempunyai prosedur formulasi model
yang berbeda

39. Parameterisasi Model
• Penentuan parameter model;
• Untuk pembuatan model,
parameter-parameter yang
perlu disertakan harus
diperkirakan nilainya (estimasi
parameter) dengan tepat.
• Estimasi parameter yang
dipergunakan dalam model
disebut proses parameterisasi
• Kesalahan dalam menentukan
nilai parameter dapat
membuat model yang
dihasilkan tidak sesuai dengan
performasi sistem nyatanya.

40. Contoh Pemodelan sistem
• http://slidegur.com/doc/82044/sistem---sigit-kus

41. Contoh Pemodelan sistem

42. UML (UNIFIED MODELING LANGUAGE)
• Author: Sinan Si Alhir
• how UML is used to model
the structure of a system.
• UML digunakan untuk
memodelkan suatu sistem
(bukan hanya perangkat
lunak) yang menggunakan
konsep berorientasi object.
• Dan juga untuk menciptakan
suatu bahasa pemodelan
yang dapat digunakan baik
oleh manusia maupun
mesin.

43. UML sbg bahasa pemodelan
• UML adalah bahasa untuk menspesifikasi,memvisualisasi,
membangun dan mendokumentasikan artifacts (bagian dari
informasi yang digunakan untuk dihasilkan oleh proses pembuatan
perangkat lunak,
• artifact tersebut dapat berupa model, deskripsi atau perangkat
lunak)dari sistem perangkat lunak,seperti pada pemodelan bisnis
dan sistem non perangkat lunak lainnya.
• Selain itu UML adalah bahasa pemodelan yang menggunakan
konsep orientasi object.
• UML dibuat oleh Grady Booch, James Rumbaugh, dan Ivar Jacobson
di bawah bendera Rational Software Corps.
• UML menyediakan notasi-notasi yang membantu memodelkan
sistem dari berbagai prespetktif.
• UML tidak hanya digunakan dalam pemodelan perangkat lunak,
namun hampir dalam semua bidang yang membutuhkan
pemodelan.
https://www.codepolitan.com/unified-modeling-language-uml

44. Bagian-bagian UML

45. SOFTWARE MATLAB
• System Modeling  The first step in the control
design process is to develop appropriate
mathematical models of the system derived
either from physical laws or experimental data.
• Untuk itu perlu dipahami  the state-space and
transfer function representations of dynamic
systems.
• Contoh mudah  approaches to modeling
mechanical and electrical systems MATLAB
tutorial.
• TUGAS: Pelajari memodelan mechanical and
electrical systems pada matlab

46. Pemodelan Sistem sebagai skill

47. Buku Bacaan
• Buku: Pemodelan
Sistem Oleh
Muhammad Arif
• Penerbit Deepublish
(Grup Penerbitan CV
Budi Utama) Anggota
IKAPI (076/I)IY/2012)

48. SEKIAN TERIMA KASIH
Acknowledgement:
Terima kasih dan penghargaan yang tinggi kepada
kontributor dalam slide ini. Penulis slide ini anonim, Slide ini
dikutip dengan dari berbagai sumber diantaranya dari buku,
jurnal, proseding dan web 48