Everyone Else: Simulasi Monte Carlo

Untuk melengkapi tugas Pengantar Komputasi Modern maka penulis membuat tulisan tentang Simulasi Monte Carlo.

Pengertian Metode Monte-Carlo

Apa sih Monte Carlo ? Metode Monte Carlo merupakan dasar untuk semua algoritma dari metode simulasi yang didasari pada pemikiran penyelesaian suatu masalah untuk mendapatkan hasil yang lebih baik dengan cara memberi nilai sebanyak-banyaknya (nilai bangkitan) untuk mendapatkan ketelitian yang lebih tinggi.
Misal, untuk memperoleh tingkat ketelitian sampai 0,01 maka diperlukan pembangkitan nilai sebanyak 10000,dsb.
Metode ini menganut system pemrograman yang bebas tanpa terlalu banyak diikat oleh rule atau aturan tertentu.

Atau menurut Wikipedia, Metode Monte Carlo adalah algoritma komputasi untuk mensimulasikan berbagai perilaku sistem fisika dan matematika. Penggunaan klasik metode ini adalah untuk mengevaluasi integral definit, terutama integral multidimensi dengan syarat dan batasan yang rumit.

Metode Monte Carlo sangat penting dalam fisika komputasi dan bidang terapan lainnya, dan memiliki aplikasi yang beragam mulai dari perhitungan kromodinamika kuantum esoterik hingga perancangan aerodinamika. Metode ini terbukti efisien dalam memecahkan persamaan diferensial integral medan radians, sehingga metode ini digunakan dalam perhitungan iluminasi global yang menghasilkan gambar-gambar fotorealistik model tiga dimensi, dimana diterapkan dalam video games, arsitektur, perancangan, film yang dihasilkan oleh komputer, efek-efek khusus dalam film, bisnis, ekonomi, dan bidang lainnya.

Metode Simulasi Monte-Carlo

Metode Simulasi Monte Carlo adalah suatu metode untuk mengevaluasi suatu model deterministik yang melibatkan bilangan acak sebagai salah satu input. Metode ini sering digunakan jika model yang digunakan cukup kompleks, non linear atau melibatkan lebih dari sepasang parameter tidak pasti. Sebuah simulasi Monte Carlo dapat melibatkan 10.000 evaluasi atas sebuah model, suatu pekerjaan di masa lalu
hanya bisa dikerjakan oleh sebuah software komputer.

Simulasi Monte Carlo adalah metode untuk menganalisa perambatan ketidakpastian, dimana tujuannya adalah untuk menentukan bagaimana variasi random atau error mempengaruhi sensitivitas, performa atau reliabilitas dari sistem yang sedang dimodelkan. Simulasi Monte Carlo digolongkan sebagai metode sampling karena input dibangkitkan secara random dari suatu distribusi probabilitas untuk proses sampling dari suatu populasi nyata. Oleh karena itu, suatu model harus memilih suatu distribusi input yang paling mendekati data yang dimiliki (Rubinstein, 1981).

Penerapan Metode

Metode Monte Carlo memiliki banyak penerapan di berbagai bidang. Penerapan metode Monte Carlo antara lain dalam bidang:

Grafis = Digunakan untuk penjejakan sinar.
Biologi = Mempelajari jaringan biologi.
Keuangan = Dalam bidang ini, Monte Carlo digunakan untuk menilai dan menganalisis model-model finansial.
Fisika. = Cabang-cabang fisika yang menggunakan antara lain fisika statistik dan partikel. Dalam fisika partikel, digunakan untuk eksperimen. Dalam ilmu nuklir metode ini juga banyak diterapkan
Ilmu probabilitas dan statistik = Digunakan untuk mensimulasikan dan memahami efek keberagaman.
Ilmu komputer = Misalnya Algoritma Las Vegas dan berbagai permainan komputer.
Kimia = Digunakan untuk simulasi yang melibatkan kluster-kluster atomik.
Ilmu lingkungan = Metode ini digunakan untuk memahami perilaku kontaminan.

Metode Monte Carlo diterapkan untuk mendekati nilai π.

Setelah menempatkan 30000 poin acak, perkiraan untuk π adalah dalam 0,07% dari nilai yang sebenarnya. Hal ini terjadi dengan probabilitas perkiraan 20%.