download

Pembangkitan Proses
Kedatangan
Pertemuan 08
Teknik Simulasi, I G.A. Anom Yudistira (D1392)
Proses Poisson
• Proses ini menggambarakan munculnya
suatu kejadian pada titik-titik waktu
secara acak.
• Contoh
– Kedatangan nasabah suatu bank
– Munculnya item cacat pada proses
pemeriksaan
– Masuknya pesan SMS pada handphone
anda
Teknik Simulasi, I G.A. Anom Yudistira (D1392)
Proses Poisson
• Model pelayan bank: nasabah datang
(secara acak), kemudian dilayani,
nasabah meninggal bank
Proses Kedatangan
Antrian,
Kasir
Proses Kepergian
• Perlu memodelkan proses kedatangan
dan proses kepergian ini
Teknik Simulasi, I G.A. Anom Yudistira (D1392)
Sifat-sifat Proses Poisson
• Katakanlah kita mendapatkan sepuluh
sms dalam rentang satu jam
• Kita ketahui bahwa
– Waktu kedatangan setiap sms adalah
bebas satu dengan yang lain
– Waktu kedatangan sms tersebut menyebar
seragam dalam rentang satu jam tersebut
– Peluang mendapatkan dua sms dalam
waktu yang persis sama adalah nol
Teknik Simulasi, I G.A. Anom Yudistira (D1392)
Proses Poisson
• Jadi proses poisson adalah
proses pencacahan banyaknya kedatangan
selama suatu selang waktu tertentu sebagai
suatu p.a. poisson
• N(t) : Banyaknya titik kedatangan dalam (0,t]
• N(s,t) : Banyaknya titik kedatangan dalam (s,t]
• t0 adalah titik awal mulai pencacahan, t1
adalah titik waktu kedatangan sms ke-1, t2
adalah titik waktu kedatangan sms ke-2, dst
Teknik Simulasi, I G.A. Anom Yudistira (D1392)
Proses Poisson
• x1 = t1 – t0, adalah waktu antar
kedatangan (interarrival time) sms 1
x2 = t2 – t1, adalah waktu antar
kedatangan sms 2, dst
• Xi ini adalah p.a. yang menyebar
exponensial dengan rate , Xi ~ Exp(
)
• Sedangkan N(t) ~ Poisson()
Teknik Simulasi, I G.A. Anom Yudistira (D1392)
Grafik Proses Poisson
Teknik Simulasi, I G.A. Anom Yudistira (D1392)
Pembangkitan Proses Poisson
• Prosses poisson dibangkitkan dengan
membangkitkan watu antar kedatangan Xi
• Xi = -(ln Ui)/  dan ti = ti-1 + Xi. Ui adalah
bilangan acak.
• Jika kita ingin membangkitkan T unit waktu
pertama dari proses poisson, digunakan
prosedur di atas, dengan berturut-turut
membangkitkan waktu antar kedatangan (Xi).
ti dihitung dengan mengakumulasi nilai-nilai
Xi, pembangkitan berhenti jika ti melebihi T.
Teknik Simulasi, I G.A. Anom Yudistira (D1392)
Algoritma Pembangkitan
Proses Poisson dengan laju 
1.
2.
3.
4.
5.
t = 0, I = 0
Bangkitkan bilangan acak U
t = t-(ln U)/ . Jika t > T, stop
I = I + 1, S(I) = t
Kembali ke langkah 2
•
S(I) adalah waktu kedatangan entiti ke I, sedangkan
nilai akhir dari I merupakan jumlah peristiwa yang
terjadi hingga waktu T.
Proses poisson di atas mengasumsikan bahwa 
adalah konstan  proses poisson homogen/stasioner
•
Teknik Simulasi, I G.A. Anom Yudistira (D1392)
Algoritma Pembangkitan
Proses Poisson dengan laju (t)
• Laju kedatangan  tidak perlu konstan, dapat
berubah bersama waktu  coba beri contoh?
• Laju kedatangan seperti ini disebut dengan
fungsi intensitas (t)  nilai  berubah-ubah
menurut waktu
• Cara pembangkitan proses poisson seperti ini
dengan pendekatan thinning, yaitu dengan
memilih nilai  terkecil yang memenuhi kondisi,
(t)   untuk semua t  T.
Teknik Simulasi, I G.A. Anom Yudistira (D1392)
Algoritma Pembangkitan
Proses Poisson dengan laju (t)
• Proses Poisson ini dibangkitkan dengan
membangkitkan Xi berdasarkan nilai 
yang dipilih. ti = ti-1 + Xi diterima sebagai
waktu kedatangan S(I) dengan peluang
(t)/ .
• Jadi proses peristiwa yang dihitung akan
merupakan proses poisson tak-homogen
/tak-stasioner dengan fungsi intensitas (t).
Teknik Simulasi, I G.A. Anom Yudistira (D1392)
Algoritma Pembangkitan
Proses Poisson dengan laju (t)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
t = 0, I = 0
Bangkitkan bilangan acak U
t = t – (ln U)/ . Jika t > T, Stop
Bangkitkan bilangan acak U
Jika U  (t)/ , set I = I + 1, S(I) = t
Kambali kelangkah 2.
Proses Poisson yang dibangkitkan ini
dinamakan dengan proses poisson takhomogen/tak-stasioner.
Teknik Simulasi, I G.A. Anom Yudistira (D1392)
Kedatangan Batch
• Dalam sistem nyata, pelanggan bisa datang
dalam kelompok atau batch dalam satu titik
waktu tertentu. Jadi ada sifat proses
poisson yang dilanggar. Misal kedatanggan
sekelompok orang di sebuah restoran.
• Sekarang N(t) didefinisikan sebagai # batch
kedatangan dalam (0, t]  dibangkitkan
dengan cara yang sama seperti sebelumnya.
Teknik Simulasi, I G.A. Anom Yudistira (D1392)
Kedatangan Batch
• Bila X(t) menyatakan banyaknya
kedatangan individual dalam (0, t] dan Bi
adalah ukuran batch pada kedatangan
ke-i, maka
X (t ) 
N (t )
B
i 1
i
• Bi merupakan p.a. diskret. Bi~Poisson(*)
• Jadi ukuran Bi dibangkitkan melalui
pembangkitan p.a. Poisson dengan laju
*.
Teknik Simulasi, I G.A. Anom Yudistira (D1392)