Model Dinamic (Cellular Automata/CA)
Model CA adalah suatu metoda komputasi untuk memprediksi perubahan
sistem dinamik yang bergantung pada aturan sederhana dan
berkembang hanya menurut aturan tersebut dari waktu ke waktu. Metoda
ini pertama kali diperkenalkan oleh Ulam dan von Neumann pada tahun
1948 untuk menyelidiki perilaku sistem kompleks secara luas dalam
proses biologi seperti memperbanyak diri (von Neumann, 1966).
Dalam pengembangannya, Wolfram menggambarkan koleksi sel yang
diwarnai pada petak (grid) dengan bentuk khusus yang berkembang
melalui sejumlah langkah waktu yang diskrit dengan sebuah himpunan
aturan-aturan berdasarkan keadaan dari sel-sel tetangganya. Perubahan
komponen sel inti yang berlangsung dipengaruhi oleh keadaan interaksi
dengan sel tetangga di sekeliling sel inti (Weisstein, Eric W. 2002).
Interaksi ini pada awalnya berubah secara dinamis dalam dimensi
keruangan dan kewaktuan, kemudian berkembang menjadi skala global.
CA telah banyak diterapkan di berbagai bidang ilmu, baik di bidang ilmu
sosial maupun ilmu eksakta. Bandini, S., et al. (2004) mengeksploitasi
pemodelan baru dan alat simulasi dalam rangka untuk mempelajari sistem
yang kompleks dan fenomena dalam konteks ekonomi dan sosial.
Masalah khusus yang dikaji menyangkut dinamika kompleks yang terlibat
dalam model harga modal dengan agen heterogen. Dalam
mengaplikasikan CA untuk masalah ini adalah termotivasi oleh kenyataan
bahwa dinamika global pasar modal (misalnya kecenderungan yang
berlaku global untuk membeli atau menjual) dapat dipelajari sebagai hasil
dari interaksi lokal yang muncul dari entitas otonom yang terlibat dalam
sistem pasar.
Torres, A.S, et al (2010), memanfaatkan CA dan model numerik untuk
perencanaan sistem aliran pipa air di perkotaan. Dalam kajian ini, ia
memperkirakan pertumbuhan perkotaan dan perubahan penggunaan
lahan untuk memperluas jaringan distribusi air ke sel-sel baru atau bagian
perkotaan yang membutuhkan layanan air. Hegde N.P, et al, (2008),
menggunakan Neural Network dan CA untuk memprediksi pertumbuhan
pemukiman. Penelitiannya bertujuan untuk memprediksi perubahan
penggunaan lahan guna mengatahui pertumbuhan pemukiman.
Penggunaan CA untuk mensimulasikan perkolasi pestisida dalam tanah,
juga telah dimanfaatkan oleh Stefania Bandini and Giulio Pavesi (2002).
Dalam simulasi ini, hanya didistribusikan pestisida partikel seragam pada
permukaan sel dengan anggapan bahwa distribusi yang berbeda,
mencerminkan lebih rinci pestisida diserap oleh tanah. Selain itu, simulasi
evakuasi dengan cara menyelidiki perilaku dinamika pejalan kaki agar
dapat dievakuasi secara darurat dan secara khusus berkonsentrasi pada
kasus-kasus yang melibatkan evakuasi paksa sejumlah besar orang
6
karena ancaman api yang berada di dalam gedung dengan jumlah
tertentu yang keluar (Tissera,P.B et al., 2007).
Dinamika perubahan penggunaan lahan setiap saat dan di lokasi manapun
akan selalu berlangsung, hal ini dakibatkan oleh faktor driving forces
sebagaimana telah disebutkan oleh Skole dan Tucker (1993). Namun
untuk meminimalisasi faktor tersebut, diperlukan aturan dan juga skenario
sehingga perubahanya akan mengurangi dampak kerusakan yang ditimbulkannya.
Karena itu penelitian ini akan menggunakan model CA untuk
melakukan simulasi perubahan penggunaan lahan yang merupakan salah
satu faktor penentu sedimentasi.
Dalam analisa kawasan perkotaan, wilayah diluar sel hidup merupakan kawasan non urban. Pertama-tama kita harus mengasumsikan variabel interaksi sosial, sistem ekonomi, dan kondisi lingkungan di seluruh wilayah studi. Setiap bentukan lahan dapat termasuk pada wilayah urban atau non urban berdasarkan karakteristis tersebut. Aturan transisi di dalam sel menunjukan seperti apa satu sel berkembang dari waktu ke waktu. Kemudian dengan logika “IF-THEN” diinterpretasikan seperti apa arah perkembangan sel tersebut. Sistem ini dapat mewakili sistem pembangunan yang kompleks di perkotaan.
Aturan 1:
IF
|
Terdapat tiga bagian sel yang berkembang menurut moore neighborhood dan sel non urban.
|
THEN
|
Wilayah non urban akan berkembang
|
Aturan pertama masih memiliki kekurangan, yaitu bisa saja setiap sel memiliki karakteristik yang berbeda dalam sisi fisik alam. Selain itu kebutuhan aktifitas di kawasan perkotaan hanya bisa didetailkan dengan lingkup ketelitian kurang dari 300 meter, maka di luar sel berketelitian 300m dianggap tidak terdapat pembangunan. Untuk mengakomodasi variabel yang lebih dalam maka dibuat aturan ke2.
Aturan ke-2:
IF
|
Bentuk bentang alam lebih dari 300 meter
|
THEN
|
Bentukan lahan akan menjadi tidak terbangun
|
Aturan ke-3:
IF
|
Terdapat dua atau tiga kawasan urban, dengan kawasan lainya sebagai kawasan non urban, dan terdapat jalan di dalamnya
|
THEN
|
Wilayah non urban akan berkembang menjadi wilayah urban.
|
sumber : Materi Bahan Perkuliahan PCD
Tidak ada komentar:
Posting Komentar