8 September 2009

Matematika : sarana pemodelan bagi para teknisi

Dalam naskah ini yang dimaksudkan dengan para teknisi adalah mereka yang hidup dengan melakukan kegiatan ada dalam bidang ilmu-ilmu teknik, yaitu mereka perhatiannya adalah kepada upaya penyelesaian atas persoalan-persoalan nyata dalam masyarakat. Persoalan itu dapat berupa perencanaan bangunan gedung, atau pengadaan prasarana telekomunikasi yang menjangkau sejumlah penghuni dalam sebuah kawasan. Salah satu persoalan nyata dewasa ini adalah nilai rupiah. Langkah-langkah tepat apakah yang harus dilakukan agar ekonomi nasional tidak terperosok dalam krisis berkepanjangan? Tentulah ini persoalan bagi para teknisi di bidang ekonomi. Persoalan skala besar aktual lain dewasa ini adalah terbentuknya himpunan asap yang merisaukan di hampir sebagian besar kawasan hutan Sumatera dan Kalimantan, yang telah menimbulkan aneka masalah nyata di bidang kesehatan, sosial, ekonomi, hukum, politik dalam negeri dan hubungan internasional.

Bagi teknisi di bidang tertentu (misal bidang penegakan hukum), matematika boleh jadi tidak jelas manfaatnya dalam upaya penyelesaian persoalan skala besar tersebut. Tetapi bagi teknisi di bidang lain (misal pengendalian menuju pelestarian kualitas lingkungan) matematika pasti ada manfaatnya. Dalam hal terakhir ini, berlakulah diktum atau nasehat, bahwa “mathematics is a substitute to thinking”. Matematika berperan sebagai pisau untuk membuat analisis yang tajam menuju kepada pemecahan persoalan yang diinginkan. Dalam konteks itu, seperti diungkapkan oleh Dr Adhi Susanto, matematika mengisi aspek analitika bidang ilmu-ilmu teknik.

Dihadapkan kepada persoalan nyata dalam masyarakat, apakah yang dapat dikerjakan oleh para teknisi? Kiranya dapat dibayangkan bahwa para teknisi itu akan merumuskan model bagi persoalan yang akan dipecahkan. Yang disebut model itu sesungguhnya juga berupa pernyataan tentang persoalan yang dihadapi. Hal itu dikerjakan, antara lain dengan mencermati lingkup persoalannya, membuat kategori berdasarkan bidang kajian dan ilmu, melakukan pemilahan atas variabel serta parameter mana yang primer dan mana yang sifatnya sekunder, serta menetapkan suatu model, yang dinilai memiliki cukup sederhana untuk analisis selanjutnya, tetapi sekaligus cukup realistis untuk menggambarkan keadaan dalam dunia nyata. “Great engineering is simple engineering”. Dalam seluruh proses pemodelan ini matematika (logika) membantu meratakan jalan bagi perumusan model yang diinginkan.

Ada tiga butir harus diperhatikan:
1. hukum-hukum alam yang berlaku;
2. informasi serta pengalaman di lapangan;
3. sasaran akhir yang ingin dicapai.

Mengingat hukum-hukum alam umumnya diungkapkan dalam pernyataan yang bersifat pasti serta tak mengandung keragu-raguan akan sebab dan akibatnya, maka model yang diperoleh daripadanya juga bersifat deterministik. Model ini sering berupa persamaan matematika yang dijabarkan dari azas-azas kekekalan energi, massa dan momentum. Model ini bersifat deterministik. Sebaliknya, ketidak-lengkapan informasi mengenai aspek-aspek tertentu dari realitas, atau tidak tersedianya rumusan yang memadai untuk menyatakan hukum alam yang berlaku bagi realitas tersebut sering mendorong pembentukan model yang bersifat non-deterministik. Model jenis ini sering dikembangkan dengan menggunakan konsep peluang atau probabilitas, namun tidak tertutup kemungkinan model itu semata-mata bersifat heuristik atau ad-hoc.

Model juga dapat diklasifikasikan sebagai berbasis persamaan, jika persamaan itu dijabarkan dari hukum-hukum alam, atau diperoleh dalam bentuk persamaan regresi yang diangkat dari pengamatan serta pengukuran intensif di lapangan. Model ini bersifat obyektif. Sebaliknya model diklasifikasikan sebagai berbasis informasi, jika dikembangkan melalui proses penalaran yang adaptif, menggunakan konsep jaringan syaraf tiruan serta memanfaatkan paradigma logika fuzi. Model berbasis informasi sering mengandung unsur-unsur yang sifatnya subyektif, sekurang-kurangnya sampai taraf tertentu, karena tergantung kepada kematangan wawasan serta pemikiran teknisi pengembang model. Model jenis ini sekarang menjadi makin populer, antara lain karena sifatnya praktis, “the end justifies the means”. Model berbasis persamaan untuk persoalan yang sama dapat tidak memiliki solusi atau memberi solusi yang tidak ada diterima (misalnya, seharusnya memberi jawab yang positif, tetapi angkanya ternyata negatif).

Selanjutnya dikenal pula model yang berbasis operasional. Model jenis ini misalnya memanfaatkan paradigma antrian yang terdapat dalam aneka proses di alam dan dalam kegiatan sehari-hari. Model berbasis operasional secara langsung atau tidak langsung memasukkan waktu sebagai unsur penting dalam pengkajian atas persoalan yang dihadapi. Dalam pelaksanaannya sering digunakan paradigma input-output serta konsep fungsi pemindah (“transfer function”). Secara singkat, model operasional berusaha mensimulasikan proses yang diperkirakan dapat terjadi.

Dilawankan kepada model operasional, dikenal pula model perencanaan, yang memanfaatkan paradigma optimisasi dalam penggunaan sumberdaya. Sasaran utama penyelesaian yang memiliki ciri unik dipandang dari segi kajian atas biaya dan manfaat.

Fakta nyata:
1. Model hanya mencerminkan akumulasi pengalaman si pengembang model akan persoalan yang dihadapi dalam konteks situasi dalam dunia nyata. Dalam pengertian ini model hanya merupakan rumusan lain dari data serta informasi yang dimilikinya.
2. Persoalan itu sendiri sering bersifat terbuka, dengan cacah jawaban, solusi atau penyelesaian dapat lebih dari satu, sekalipun solusi unik (satu dan hanya satu solusi) diinginkan.
3. Model sering bersifat implisit, -- informasi tersembunyi dibalik relasi-relasi yang terdapat dalam model. Diungkapkan dalam kalimat lain, dalam model yang telah dikembangkan, dapat saja informasi yang diinginkan tidak ada didalamnya.
4. Oleh karena itu dalam memecahkan persoalan-persoalan nyata sering harus dilakukan proses iterasi, yaitu proses berulang dengan input sebuah siklus ditentukan oleh output siklus sebelumnya, sehingga pada akhirnya diperoleh model yang menjanjikan penyelesaian yang diinginkan.

Tidak ada komentar:

Posting Komentar