Kaedah pemodelan dan simulasi berkomputer sebagai alternatif baharu penyelidikan bidang kejuruteraan

Pandemik Covid-19 telah memasuki tahun kedua di Malaysia sejak virus ini telah dikenal pasti secara meluas bermula Mac 2020 yang lalu. Pelbagai sektor industri mahupun pendidikan terpaksa mengadaptasi norma...
Gambar sekadar Ilustrasi: MyCompass

Pandemik Covid-19 telah memasuki tahun kedua di Malaysia sejak virus ini telah dikenal pasti secara meluas bermula Mac 2020 yang lalu. Pelbagai sektor industri mahupun pendidikan terpaksa mengadaptasi norma yang baharu bagi meneruskan kelangsungan aktiviti pengajaran dan pembelajaran, penyelidikan dan sebagainya. Bagi kumpulan-kumpulan penyelidikan di universiti khususnya, pendekatan penyelidikan melalui kaedah alternatif desktop research telah menjadi pilihan utama sepanjang tempoh penguatkuasaan Perintah Kawalan Pergerakan (PKP), bagi mengurangkan aktiviti yang melibatkan pertemuan dan perkumpulan yang lazimnya dilakukan di makmal dan/atau lapangan. Desktop research berasaskan kepada kaedah pemodelan dan simulasi berkomputer merupakan pilihan terbaik untuk dilaksanakan ketika ini, terutama bagi penyelidik-penyelidik dalam bidang kejuruteraan atau lain-lain bidang yang bersesuaian.

Pemodelan dan simulasi berkomputer boleh didefinisikan sebagai satu proses reka bentuk dan pemodelan matematik berasaskan kepada komputer, bagi meramalkan tingkah laku atau hasil sistem dunia nyata atau fizikal [1]. Dalam erti kata lain, kaedah ini menjalankan proses replikasi ujian sebenar di makmal (rujuk Foto 1) atau di lapangan (rujuk Foto 2) dalam mendapatkan ramalan keputusan, melalui kaedah simulasi perkomputeran setelah mengambil kira semua parameter atau ciri-ciri sebenar (contoh sifat fizikal, mekanikal, kimia dan sebagainya) sampel uji kaji atau keadaan di tapak.

*Ujian makmal

*Simulasi

Foto 1: Gambaran sebenar hasil ujian makmal dan contoh dapatan hasil keputusan simulasi bagi ujian yang sama

 

*Tapak

*Simulasi

Foto 2: Keadaan sebenar di tapak dan hasil simulasi berkomputer kegagalan jambatan akibat Tsunami [2]

Kaedah permodelan dan simulasi mampu memberi keputusan dengan perbezaan peratusan yang sangat rendah jika dibandingkan terhadap keputusan ujian sebenar secara fizikal. Keputusan ini tepat, boleh diterima dan juga dipercayai. Hal ini menyebabkan kaedah pemodelan dan simulasi berkomputer menjadi sangat popular sebagai salah satu alternatif kaedah penyelidikan atau sokongan bagi menggantikan aktiviti penyelidikan secara fizikal di makmal atau lapangan. Kaedah permodelan dan simulasi ini juga banyak dipelopori oleh penyelidik-penyelidik dari luar negara malah sebelum ancaman virus Covid-19 lagi. Sungguhpun demikian, penyelidik perlu mempunyai asas pengetahuan kaedah pemodelan dan simulasi ini. Sumber rujukan dari buku, jurnal, artikel prosiding dan webinar boleh membantu penyelidik bagi memberi kefahaman lanjut mengenai penggunaan kaedah ini.

Tidak dinafikan bahawa proses simulasi ini memerlukan spesifikasi perkakasan komputer tertentu serta perisian berlesen. Namun, ia juga boleh dijalankan dengan hanya menggunakan komputer peribadi pada spesifikasi perkakasan sederhana dan perisian percuma (free license) yang terdapat di internet. Namun, bergantung kepada jenis analisis dan kajian kes yang ingin dikaji. Bagi perkakasan dan perisian yang lebih bersifat kepenggunaan jangka panjang, mempunyai nilai komersil serta memenuhi keperluan industri, penyelidik juga boleh menyediakan cadangan permohonan kepada institusi atau universiti masing-masing bagi menaiktaraf kemudahan perisian sedia ada. Ini juga memberi ruang yang lebih luas dalam proses eksplorasi kerja-kerja penyelidikan yang bersifat permodelan dan simulasi yang terkini, agar tidak hanya bertumpu kepada pengunaan ruang makmal atau aktiviti perkumpulan terutama sepanjang penguatkuasaan PKP.

Secara kesimpulan, kaedah pemodelan dan simulasi ini perlu dipertimbangkan sebagai satu alternatif penyelidikan, bagi menggantikan aktiviti penyelidikan makmal atau cerapan data di lapangan. Transformasi aktiviti penyelidikan bersifat permodelan dan simulasi ini merupakan salah satu alternatif yang terbaik, malah kelangsungan penyelidikan yang menggunakan kaedah ini dapat diteruskan meskipun ketika penguatkuasaan PKP. Namun, penyelidik perlu mempunyai pengetahuan asas yang baik serta bahan rujukan bagi melaksanakan kaedah ini, agar hasil keputusan simulasi adalah tepat dan boleh dipercayai.

 

Ir. Dr. Shahrul Niza Mokhatar

Ts. Dr. Ahmad Fahmy Kamarudin

Structural Dynamics and Computational Engineering Focus Group

Fakulti Kejuruteraan Awam dan Alam Bina

Universiti Tun Hussein Onn Malaysia (UTHM)

Categories
Kejuruteraan Awam dan Alam SekitarPenyelidikan dan Inovasi

RELATED ARTICLE