Kitektro Vol01No01Thn2012 Rizqiya p26-32

7/16/2019 Kitektro Vol01No01Thn2012 Rizqiya p26-32

http://slidepdf.com/reader/full/kitektro-vol01no01thn2012-rizqiya-p26-32 1/7

KITEKTRO: Jurnal Online Teknik Elektro 26 e-ISSN: 2252-7036

Vol.1 No.1 2012: 26-32

PENGEMBANGAN APLIKASI UNTUK SIMULASI EVAKUASI BENCANA

TSUNAMI BERBASIS AGENT BASED MODELING

Rizqiya Windy Saputra1)

, Khairul Munadi2)

, Yudha Nurdin3)

Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Syiah KualaJln. Tgk Syech Abdurrauf No. 7, Darussalam, Banda Aceh, Indonesia

e-mail : [email protected], [email protected], [email protected]

ABSTRAK

Simulasi evakuasi bencana merupakan salah satu metode yang digunakan dalam proses mitigasi resiko bencana.

Khususnya bencana tsunami, kerusakan parah yang mungkin ditimbulkan dapat dihindari dengan adanya edukasi mitasi

bencana dalam bentuk simulasi. Agent Based Modeling (ABM) merupakan salah satu metode pengembangan model

simulasi berbasis agent . Pemodelan simulasi berbasis agent merupakan salah satu metode yang digunakan dalam

pemodelan simulasi fenomena alam dan sosial. Agent yang merupakan bagian dari Artificial Intelligence adalah objek

autonomous yang dapat bertindak berdasarkan pengaruh sekitarnya. Pengembangan model dari simulasi menggunakantoolkit Netlogo 4.1.3 yang bersifat open source. Proses pengerjaan model dilakukan dengan membuat kode-kode perintah

pada bagian procedures dari Netlogo, untuk kemudian dapat dieksekusi oleh agent-agent pada halaman interface. Model

simulasi yang dibuat terdiri dari model bencana tsunami, manusia yang bergerak menuju exit point dan penentuan letak

exit point . Setiap model yang dibuat, mewakili simulasi sederhana dari bentuk dan fenomena sebenarnya pada dunia nyata.

Model yang dihasilkan ini dapat menjadi sebuah acuan menentukan persentase keselamatan agent human pada model.

Kata Kunci : Agent , ABM, Netlogo

DEVELOPMENT OF APPLICATION FOR TSUNAM I DI SASTER EVACUATION SIMULATI ON BASED ON AGENT BASED MODELI NG

ABSTRACT

Disaster evacuation simulation is one of the methods used in the process of disaster risk mitigation. Especially the tsunami

disaster, a huge damage that probably arise can be avoided by the education of disaster mitigation in the form of

simulation. Agent Based Modeling (ABM) is one method of agent-based simulation model development. Agent-based

modeling simulationis one of the methods used in simulation modeling of natural and social phenomena. Agents as part of

Artificial Intelligence are autonomous objects that can act on the surrounding influences. Development of simulation

models using Netlogo 4.1.3 as toolkit, and that is an opensource. The process of the model was made by creating a

command code in the procedures tab of Netlogo, and then to be executed by agents on the interface tab. Simulation model is consisting of a model of the tsunami disaster, people are moving towards the exi point and determination of exit point

location. Each model is created, is representing a simple simulation of the actual forms and phenomena in the real world.

The result of model can be a reference to determine the percentage of the safety of human agents in the model.

Keyword : Agent , ABM, Netlogo

1) Mahasiswa Tugas Akhir , 2) Dosen Pembimbing Utama, 3) Dosen Pembimbing Kedua. Karya ilmiah ini telah di- review oleh komite

pembahas dan disetujui untuk dipublikasikan pada tanggal 27 Maret 2012.



KITEKTRO: Jurnal Online Teknik Elektro e-ISSN: 2252-7036

Vol.1 No.1 2012 27 @2012 kitektro

I. PENDAHULUAN

Indonesia merupakan salah satu daerah yang

rawan terjadi bencana. Potensi bencana ini sangat terkait

dengan letak geografis, banyaknya gunung berapi yang

berpotensi menyebabkan gempa serta sangat luasnya

area-area potensi tsunami (Goto, 2010). Resiko bencanayang ditimbulkan sangat luas pengaruhnya bagi

masyarakat. Terutama daerah kita yang rawan akan bencana gempa dan tsunami. Persiapan menghadapi

bencana dapat dilakukan dengan metode edukasi dan

non-edukasi. Persiapan dalam konteks non-edukasi dapat

dicontohkan pada pembangunan infrastruktur

penanggulangan bencana pada daerah rawan dan

penertiban hukum terkait. Serta dalam bentuk edukasidapat berupa sosialisasi kepada masyarakat luas,

penambahan materi pelajaran di sekolah-sekolah,

mengadakan pelatihan-pelatihan tanggap bencana serta

dengan pengadaan simulasi-silmulasi penanggulangan

bencana.Salah satu bentuk pengembangan metode

simulasi adalah dengan agent based modeling (ABM).

ABM merupakan pengembangan dari kecerdasan buatan

yang lebih dikenal dengan istilah artificial inteligence

(AI). Metode simulasi ini mempresentasikan agent

sebagai model dari orang yang melarikan diri. Selain itu,

simulasi ini juga mempresentasikan karakter fisik

lingkungan dan pemodelan dari bencana tsunami.

Terkait dengan berbagai bentuk bencana yang

umum terjadi di Indonesia misalnya banjir, gempa, tanah

longsor dan bahkan tsunami. Karena bencana dapat

terjadi secara tiba-tiba dan melewati proses yang

perlahan. Ada bencana yang bisa diperkirakansebelumnya seperti tsunami, tanah longsor atau banjir,

sedangkan bencana seperti gempa tidak dapat

diperkirakan sebelumnya. Paling tidak ada empat faktor

yang dapat mengakibakan dampak-dampak seperti

kerugian yang besar dan dan jumlah korban yang banyak (Tim, 2008), yaitu:

Kurangnya pemahaman terhadap karakteristik

bencana (hazard ).

sikap dan prilaku yang dapat mengakibatkan

penurunan kualitas sumber daya alam

(vulnerability).

Kurangnya informasi/ peringatan dini (early

warning ) yang menyebabkan ketidaksiapan. Ketidakberdayaan/ketidakmampuan dalam

menghadapi bahaya bencana.

Beberapa metode mitigasi dapat dilakukan berdasarkan faktor yang telah dirincikan diatas. Metode

simulasi merupakan salah satunya. Pengembangan

simulasi berbasis agent ini merupakan sebuah edukasi

penting dalam evakuasi bencana. Edukasi adalah sebuah

langkah pembelajaran dengan tujuan tertentu yang ingindicapai. Edukasi visual memberikan nilai penting bagi

masyarakat. Pentingnya edukasi terhadap evakuasi

bencana tsunami akan mengurangi resiko jumlah korban

yang merupakan target yang ingin dicapai dari edukasi.

Dalam pengembangan simulasi berbasis agent ini,

terdapat banyak sekali free software yang dapat

digunakan. Diantaranya MASON, Repast, Swarm,

Netlogo dan Starlogo. Free software dapat diunduh

disitusnya masing-masing.

II. DASAR TEORI

2. 1 Definisi Inteligence Agent

AI merupakan salah satu bagian ilmu komputer

yang membuat agar mesin (komputer) dapat melakukan

pekerjaan seperti dan sebaik yang dilakukan oleh

manusia (Rohman, 2008). Lebih tepatnya yaitu membuatmesin dapat memiliki kemampuan belajar serta

beradaptasi dengan sesuatu. Perkembangan dari AI ini

yang selanjutnya bercabang hingga sampai pada

pengertian agent.

Perkembangan dari AI ini berawal pada tahun1950 – an, Alan Turing, seorang pionir AI dan ahlimatematika Inggris melakukan percobaan Turing

(Turing Test ) yaitu sebuah komputer melalui

terminalnya ditempatkan pada jarak jauh. Di ujung yang

satu ada terminal dengan software AI dan diujung lain

ada sebuah terminal dengan seorang operator. Operator

itu tidak mengetahui kalau di ujung terminal lain

dipasang software AI. Mereka berkomunikasi dimana

terminal di ujung memberikan respon terhadap

serangkaian pertanyaan yang diajukan oleh operator.

Dan sang operator itu mengira bahwa ia sedang

berkomunikasi dengan operator lainnya yang berada

pada terminal lain. Turing beranggapan bahwa jikamesin dapat membuat seseorang percaya bahwa dirinya

mampu berkomunikasi dengan orang lain, maka dapat

dikatakan bahwa mesin tersebut cerdas (seperti layaknya

manusia).

Selain kecerdasan buatan terdapat pula istilahkecerdasan alami. Kecerdasan alami adalah bentuk

kecerdasan yang timbul secara alami tanpa perlu dibuat.

Perbedaan ntara kecerdasan buatan dan kecerdasan alami

diantaranya berupa kecerdasan alami bersifat tidak kekal

dan kreatif.

2. 2 Defenisi Agent

Untuk saat ini, kosa kata agent telah sangat banyak digunakan dalam berbagai bidang informatika,

komputer, industri, elektronik maupun manufacturing.

Penggunaan nya yang sangat populer malah

mengakibatkan arti dari kata agent menjadi tidak jelas.

Karena setiap peneliti selalu mendefinisikan kata agent

sesuai dengan bidang ilmu yang ditekuninya. Walaupun

hingga saat ini belum ada arti formal bagi kata agent ,

telah muncul beberapa gabungan kata seperti : Intelegent

agent, software agent, technology agent dan autonomousagent . Kata-kata agent itu sendiri terdapat beberapa arti

diantaranya (Azhari,2005):




Vol.1 No.1 2012 28 @2012 kitektro

“software agents are program that engage

indialogs and coordinate transfer of

information”.

An agent is a software, a hardware or (more

usually) software-based computer system that

enjoys the autonomy, social ability, reactivity and

pro-activieties”

Dalam konteks penelitian karya ilmiah ini, pengertian agent mengarah kepada model orang yang

melakukan evakuasi terhadap bencana (orang yang

melarikan diri), model exit point dan model bencana

tsunami.

2. 3 Agent-Based Modeling (ABM) Agent-Based Modeling (ABM) dikenal dengan

banyak nama yaitu ABM (agent-based modeling ), ABS

(agent-based systems), dan IBM (individual based

modeling ) (Macal, 2006). Dengan menggunakan metode

ini terdapat tiga keunggulan yang tidak didapatkan padateknik yang lain, yaitu (Bonabeau, 2002) :

ABM menampilkan phonomena yang sedang

terjadi

ABM menyediakan deskripsi sumber dari sebuah

sistem.

ABM sangat flexible.

2. 4 Metode Simulasi

Simulasi adalah sebuah metode untuk

mempelajari suatu sistem dengan memodelkan sistem

tersebut sesuai dengan karakteristiknya dan melakukan

beberapa eksperimen dengan memberikan beberapa

input yang mungkin pada model tersebut untuk

kemudian dipelajari keluarannya (Mahtarami,2006).

Proses dari simulai perlu diterapkan pada pembuatansistem ini untuk penentuan tujuan dari perangkat lunak

yang dibuat.

III. PERANCANGAN MODEL SIMULASI

Perancangan model pada karya ilmiah ini

bertujuan untuk Menghasilkan sebuah aplikasi sederhana

evakuasi bencana tsunami yang mudah dipahami, dapat

dikembangkan dan menjadikan aplikasi simulasi yang

telah dibuat ini sebagai salah satu metode mengurangi

bahaya akibat bencana Tahap perancangan model

simulasi bertujuan untuk menentukan pengembangan

model evakuasi bencana tsunami sesuai dengan konsepyang diinginkan.

3.1 Perancangan Model Simulasi

Pemodelan evakuasi sederhana ini dirancang

dengan 6 tahapan. Rancangan yang dibuat tergambar

pada diagram gambar 1.a berikut :

Gambar 1. Tahapan Perancangan Model dan Model Agent pada Simulasi

b. Tahapan perancangan a. Model Agent




Vol.1 No.1 2012 29 @2012 kitektro

a) Pemodelan Bencana, Agent manusia dan Exit Point

Poin utama dari pemodelan simulasi ini adalah

menggunakan agent turtles pada Netlogo. Agent yang

pada awal proses berbentuk turtles dirubah sesuai

dengan keinginan kita untuk memodelkannya. Dalam

simulasi ini, agent turtles yang digunakan dibagi dalamtiga macam, yaitu :

Agent bencana tsunami berbentuk square

Agent manusia yang melakukan evakuasi

berbentuk human

Agent exit point berbentuk house

Hasil pemodelan yang dibuat terlihat pada Gambar 1.b.

b) Pemodelan Area Sebelum dan Sesudah Bencana

Tsunami Terjadi.

Pada world Netlogo, terdapat dua pathces yang

digunakan. Pathces yang berwarna hitam dimodelkan

sebagai bangunan, sedangkan yang berwarna coklat

dimodelkan sebagai area sebelum bencana terjadi. Pathces berwarna hitam diletakkan juga secara acak.

Peletakan secara acak ini bertujuan agar konsep dari

pergerakan agent human ke area penyelamatan dengan

jalur yang acak juga dapat direalisasikan.

Patches pada world Netlogo merupakan model

area yang coba disimulasikan, terdiri dari dua macamwarna, brown dan black . Sebagaimana telah disebutkan,

patches berwarna hitam menggambarkan model

bangunan, sedangkan warna coklat menggambarkan

jalur bebas yang dapat dilewati oleh agent manusia

ketika bergerak. Area yang dimodelkan ini berada pada

world Netlogo dengan maksimum koordinat X 120, dan

maksimum koordinat Y adalah 100.

c) Pemodelan Proses Bencana Tsunami

Pemodelan untuk bencana tsunami pada

simulasi ini dimodelkan agent berbentuk square yang bergerak dari sisi koordinat X negatif menuju koordinat

X positif. Gerak laju gelombang tsunami pada model

simulasi ini dibatasi pada kecepatan tertentu, hal ini

dimaksudkan untuk mendapatkan hasil kerusakan yang

dibuat oleh bencana tersebut.

d) Pemodelan Proses Evakuasi

Fenomena kehidupan nyata menggambarkan

bahwa manusia akan menuju ke tempat yang amanketika bencana terjadi. Namun, dalam beberapa situasi

jumlah korban bisa menjadi lebih besar karena tidak

tepatnya area evakuasi. Dalam model simulasi yangdibuat saat ini, telah ditentukan area evakuasi (exit point )

yang menjadi tujuan bergeraknya agent manusia.

Terdapat maksimum 10 buah area evakuasi, jumlahnya

dapat diatur sesuai keinginan pada awal memulai

simulasi.

Model agent yang bergerak menuju area

evakuasi ini dimodelkan dengan bergerak maju ke

depan. Apabila bertabrakan dengan patches berwarna

hitam (bangunan), maka agent manusia akan berputar kearah patches berwarna coklat untuk kemudian kembali

bergerak maju.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pembahasan

Dalam penelitian ini Netlogo dipilih sebagai

toolkit untuk membangun sebuah model simulasi

evakuasi bencana berbasis ABM. Netlogo dipilih karena

cocok model berbasis agent yang kompleks, multi level

maupun dalam jumlah yang besar untuk memodelkan

simulasi natural ( alam) dan fenomena sosial.

Dalam karya ilmiah ini fenomena alam yangdiangkat adalah musibah tsunami. Pemilihan fenomena

ini berkaitan erat dengan kondisi daerah aceh saat ini

yang masih merasakan dampak dari potensi bahaya yangditimbulkan. Dengan menggunakan Netlogo sebagai

toolkit ini sendiri, prilaku intelligence dapat dituliskan

secara jelas dengan perintah ask. Segala bentuk perintah

yang berkaitan dengan agent itu sendiri dituliskan

seluruhnya pada bagian procedure, sehingga dengan katalain procedure pada pemograman ini adalah bagian

spesifik yang terdiri dari perintah-perintah yang

dijalakan untuk mendapatkan hasil yang diinginkan.

Agent untuk tsunami dimodelkan dengan agent

berbentuk square yang bergerak dari satu sisi ke sisiyang lain. Prilaku agent turtles yang tergambar

merupakan prilaku dari tsunami pada dunia nyata. Pada

simulasi yang dibuat, ketika prosedur “mulai” dijalankan

maka interaksi antara agent tsunami dan environment

akan terjadi. Sesuai dengan perintah yang telah dibuat,

maka model tsunami akan bergerak dan menabrak model

bangunan dan manusia. Dengan adanya interaksi ini,

didapatkan hasil ataupun grafik dari jumlah kerusakan

bangunan yang diakibatkan oleh tsunami ini sendiri.

Selain memodelkan tsunami, dalam simulasi ini

juga dimodelkan agent berbentuk manusia yang

melakukan evakuasi menjauh dari tsunami. Agent ini

berjalan menuju ke beberapa exit point. Sebelummenjalankan simulasi, pengguna dapat mengatur jumlah

exit point dan agent manusia yang akan ditampilkan

pada model. Agent manusia dalam simulasi ini dibatasi

untuk maksimum 4000 agent , dengan batasan exit point

maksimum mencapai 10 buah. Prilaku yang dilakukanoleh agent manusia adalah menjauh dari tsunami dan

menuju ke exit point .




Vol.1 No.1 2012 30 @2012 kitektro

Gambar 2. Tampilan Simulasi yang sedang Berjalan dalam 2D

Gambar 3. Tampilan Simulasi yang sedang Berjalan dalam 3D




Vol.1 No.1 2012 31 @2012 kitektro

4.2 Hasil Penelitian

hasil simulasi yang dijalan kan memberikan nilai berbeda dari setiap simulasi yang dilakukan. Untuk memvalidasi

hasil, penulis mencoba dengan delapan kali percobaan, yaitu :

a Percobaan pertamaPercobaan dilakukan dengan menentukan jumlah agent human 4000 orang, 3 exit point dan kecepatan tsunami

1.0/ticks. Hasil yang didapat adalah :

Gambar 4. Tampilan grafik dari percobaan pertama

a Percobaan berikutnya,

Untuk percobaan yang dilakukan kemudian, dapat terlihat pada tabel 1 berikut :

Tabel 1. Hasil Percobaan pada simulasi yang dilakukan

Pengujian yang dilakukan dengan delapan kali

percobaan menunjukkan perbedaan jumlah agent

manusia yang selamat setelah proses simulasi

berlangsung. Pada percobaan berikutnya, sebelum

No. Percobaan

Jumlah Agent H uman

Jumlah Exit Point

Kematian Agent H uman

sebelum sesudah %

1. Pertama 3572 1892 3 52.96

2. Kedua 3567 1842 4 51.64

3. Ketiga 3556 1824 5 51.29

4. Keempat 3579 1808 6 50.51

5. Kelima 3581 1796 7 50.15

6. Keenam 3548 1797 8 50.64

7. Ketujuh 3591 1782 9 49.62

8 Kedelapan 3581 1770 10 49.42




Vol.1 No.1 2012 32 @2012 kitektro

simulasi agent human yang diinisialisasikan berjumlah

4000, namun untuk simulasi berjalan, agent yang

terdapat di area simulasi berbeda. Hal ini disebabkan

oleh program yang tidak membolehkan agent human

berada pada black patches. Pada percobaan untuk 4 exit

point misalnya, agent yang terdapat pada simulasi

berjumlah 3567 sebelum simulasi dan setelah simulasi berjalan berkurang menjadi 1842. Begitu pula untuk

percoban ketiga. Pengurangan jumlah kematian inimenunjukan peningkatan dari sisi keselamatan pada

agent human. Hal ini dapat disesuaikan dengan realita di

kehidupan nyata, dimana dengan semakin banyaknya

exit point , kemungkinan orang-orang untuk melakukan

evakuasi semakin banyak.

Penurunan persentase kematian ini menjadikan peningkatan nilai persentase keselamatan berbanding

lurus dengan jumlah exit point yang diberikan. Semakin

banyak lokasi exit point yang diberikan maka persentase

keselamatan semakin meningkat. Namun dari pada itu,

nilai persentase juga bisa berbalik. Salah satu penyebabnya adalah sifat unpredictable yang dimilikioleh Agent Based Modeling (ABM). Hal ini terlihat pada

percobaan keempat dan kelima. Pada percobaan terlihat

persentase kematian dengan 6 exit point lebih besar dari

7 exit point . Na

V. KESIMPULAN

Berdasarkan model yang telah dibuat, maka

dapat disimpulkan bahwa :

1. Model yang dihasilkan dari toolkits Netlogo

4.1.3 memberikan gambaran fenomena alamdan sosial.

2. Nilai persentase keselamatan berbanding lurus

dengan jumlah exit point . Semakin banyak

jumlah exit point , maka semakin tinggi

persentase keselamatan.

3. Model dapat dikembangkan sesuai ide-ide

terbaru dari developer .

VI. REFERENSI

Azhari, 2005, Overview Metodologi Rekayasa

Perangkat Lunak Beorientasi Agen, FMIPA Universitas

Gadjah Mada.

Bonabeau, Eric., 2002. Agent-Based Modeling :

Methods and Techniques for Simulating Human System,

PNAS

GOTO, Yozo., 2010, Animation Viewer Development

as A Method of Disaster Preparedness and Education. International Workshop & Expo on Sumatra Tsunami

Disaster & Recovery 2010

Macal, Charles M., 2006, Tutorial on Agent-Based

Modeling and Simulation part 2: How to Model with

Agent, IEEE.Mahtarami, Affan, 2006. Pengembangan Tempat

Rekreasi dengan Simulasi. Universitas Islam Indonesia.

Rohman, Feri Fahrur. (2008). Rancang Bangun Aplikasi

Sistem Pakar Untuk Menentukan Jenis Gangguan

Perkembangan Pada Anak.Universitas Islam Indonesia.

Rizqiya Windy Saputra (0604105010063) dilahirkan di Aceh Timur, pada tanggal 20

Mei 1988. Menamatkan MTs Darul Ulum pada tahun 2003 dan MA Darul Ulum

Banda Aceh pada tahun 2006. Rizqiya merupakan anak pertama dari 6 bersaudara.

Selama menjadi mahasiswa aktif sebagai pengurus HIMATEKTRO periode 2007-2008,

asisten pada Laboratorium Pemrosesan Data periode 2009-2012, dan masih menjabat

sebagai Ketua Bidang Infokom IKADU (Ikatan Alumni Pelajar Darul Ulum). Kegiatanyang pernah diikuti selama perkuliahan yaitu Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro

Unsyiah (SNETE) 2011, Seminar Bisnis Internet 2010 . Tugas Akhir ini diselesaikan

selama setahun dengan kelompok riset MuSig (Multimedia Signal Processing Research

Group). Selepas lulus program S1, Rizqiya berkeinginan untuk bekerja sambil menimba

ilmu di bidang IT pada berbagai perusahaan ternama.

Kitektro Vol01No01Thn2012 Rizqiya p26-32

Documents

Transcript of Kitektro Vol01No01Thn2012 Rizqiya p26-32