MATLAB

1.    Pengertian Matlab

Matlab adalah singkatan dari MATrix LABoratory, merupakan bahasa pemrograman yang dikembangkan oleh The Mathwork Inc. yang hadir dengan fungsi dan karakteristik yang berbeda dengan bahasa pemrograman lain yang sudah ada lebih dahulu seperti Delphi, Basic maupun C++. Matlab merupakan bahasa pemrograman level tinggi yang dikhususkan untuk kebutuhan komputasi teknis, visualisasi dan pemrograman seperti komputasi matematik, analisis data, pengembangan algoritma, simulasi dan pemodelan dan grafik-grafik perhitungan Pada awalnya Matlab dibuat untuk memberikan kemudahan mengakses data matrik pada proyek LINPACK dan EISPACK. Saat ini matlab memiliki ratusan fungsi yang dapat digunakan sebagai problem solver mulai dari simple sampai masalah-masalah yang kompleks dari berbagai disiplin ilmu.

Penggunaan Matlab meliputi bidang–bidang:

• Matematika dan Komputasi

• Pembentukan Algorithm

• Akusisi Data

• Pemodelan, simulasi, dan pembuatan prototipe

• Analisa data, explorasi, dan visualisasi

• Grafik Keilmuan dan bidang Rekayasa

Dalam lingkungan perguruan tinggi teknik, Matlab merupakan perangkat standar untuk memperkenalkan dan mengembangkan penyajian materi matematika, rekayasa dan kelimuan.Di industri, MATLAB merupakan perangkat pilihan untuk penelitian dengan produktifitas yang tingi, pengembangan dan analisanya. Fitur-fitur MATLAB sudah banyak dikembangkan, dan lebih kita kenal dengan nama toolbox. Sangat penting bagi seorang pengguna Matlab, toolbox mana yang mandukung untuk learn dan apply technologi yang sedang dipelajarinya. Toolbox toolbox ini merupakan kumpulan dari fungsi-fungsi MATLAB (M-files) yang telah dikembangkan ke suatu lingkungan kerja MATLAB untuk memecahkan masalah dalam kelas particular. Area-area yang sudah bisa dipecahkan dengan toolbox saat ini meliputi pengolahan sinyal, system kontrol, neural networks, fuzzy logic, wavelets, dan lain-lain.

Karakteristik MATLAB :

·         Bahasa pemrogramannya didasarkan pada matriks (baris dan kolom).

·         Lambat (dibandingkan dengan Fortran atau C) karena bahasanya langsung diartikan.

·         Automatic memory management, misalnya kita tidak harus mendeklarasikan arrays terlebih dahulu.

·         Tersusun rapi.

·         Waktu pengembangannya lebih cepat dibandingkan dengan Fortran atau C.

·         Dapat diubah ke bahasa C lewat MATLAB Compiler.

·         Tersedia banyak toolbox untuk aplikasi-aplikasi khusus.

Beberapa kelebihan Matlab jika dibandingkan dengan program lain seperti Fortran, dan Basic adalah :

1.      Mudah dalam memanipulasi struktur matriks dan perhitungan berbagai operasi matriks yang meliputi penjumlahan, pengurangan, perkalian, invers dan fungsi matriks lainnya.

2.      Menyediakan fasilitas untuk memplot struktur gambar (kekuatan fasilitas grafik tiga dimensi yang sangat memadai).

3.      Script program yang dapat diubah sesuai dengan keinginan user.

4.      Jumlah routine-routine powerful yang berlimpah yang terus berkembang.

5.      Kemampuan interface (misal dengan bahasa C, word dan mathematica).

6.      Dilengkapi dengan toolbox, simulink, stateflow dan sebagainya, serta mulai melimpahnya source code di internet yang dibuat dalam matlab( contoh toolbox misalnya : signal processing, control system, neural networks dan sebagainya).

2.    Kelengkapan pada Sistem MATLAB

Sebagai sebuah system, MATLAB tersusun dari 5 bagian utama:

a.      Development Environment.

Merupakan sekumpulan perangkat dan fasilitas yang membantu anda untuk menggunakan fungsi-fungsi dan file-file MATLAB. Beberapa perangkat ini merupakan sebuah graphical user interfaces (GUI). Termasuk didalamnya adalah MATLAB desktop dan Command Window, command history, sebuah editor dan debugger, dan browsers untuk melihat help, workspace, files, dan search path.

b.      MATLAB Mathematical Function Library.

Merupakan sekumpulan algoritma komputasi mulai dari fungsi-fungsi dasar sepertri: sum, sin, cos, dan complex arithmetic,sampai dengan fungsi-fungsi yang lebih kompek seperti matrix inverse, matrix eigenvalues, Bessel functions, dan fast Fourier transforms.

c.       MATLAB Language.

Merupakan suatu high-level matrix/array language dengan control flow statements, functions, data structures, input/output, dan fitur-fitur object-oriented programming. Ini memungkinkan bagi kita untuk melakukan kedua hal baik "pemrograman dalam lingkup sederhana " untuk mendapatkan hasil yang cepat, dan "pemrograman dalam lingkup yang lebih besar" untuk memperoleh hasil-hasil dan aplikasi yang komplek.

d.      Graphics.

MATLAB memiliki fasilitas untuk menampilkan vector dan matrices sebagai suatu grafik. Didalamnya melibatkan high-level functions (fungsi-fungsi level tinggi) untuk visualisasi data dua dikensi dan data tiga dimensi, image processing, animation, dan presentation graphics. Ini juga melibatkan fungsi level rendah yang memungkinkan bagi anda untuk membiasakan diri untuk memunculkan grafik mulai dari benutk yang sederhana sampai dengan tingkatan graphical user interfaces pada aplikasi MATLAB anda.

e.       MATLAB Application Program Interface (API).

Merupakan suatu library yang memungkinkan program yang telah anda tulis dalam bahasa C dan Fortran mampu berinterakasi dengan MATLAB. Ini melibatkan fasilitas untuk pemanggilan routines dari MATLAB (dynamic linking), pemanggilan MATLAB sebagai sebuah computational engine, dan untuk membaca dan menuliskan MAT-files.

3.      Memulai Matlab

Perhatikan Dekstop pada layar monitor PC, anda mulai MATLAB dengan melakukan double-clicking pada shortcut icon MATLAB

Gambar 1. Icon MATLAB pada desktop PC

Selanjutnya anda akan mendapatkan tampilan seperti pada Gambar berikut ini

Gambar 2. Tampilan awal Matlab

Sedangkan untuk mengakhiri sebuah sesi MATLAB, anda bisa melakukan dengan dua cara,pertama pilih File -> Exit MATLAB dalam window utama MATLAB yang sedang aktif, atau cara kedua lebih mudah yaitu cukup ketikkan type quit dalam Command Window.

1.        Lingkungan Kerja MATLAB :

Secara umum lingkungan kerja Matlab terdiri dari tiga bagian yang penting yaitu:

a. Command Windows

Windows ini muncul pertama kali ketika kita menjalankan program Matlab. Command windows digunakan untuk menjalankan perintah-perintah Matlab, memanggil tool Matlab seperti editor, fasilitas help, model simulink, dan lain-lain. Ciri dari windows ini adalah adanya prompt (tanda lebih besar) yang menyatakan Matlab siap menerima perintah. Perintah tersebut dapat berupa fungsi-fungsi bawaan (toolbox) Matlab itu sendiri.

·     Workspace: Menampilkan semua variable yang pernah dibuat meliputi nama variable, ukuran, jumlah byte dan class.

·  Command History : Menampilkan perintah-perintah yang telah diketikkan pada command Window.

2. Editor Windows

Windows ini merupakan tool yang disediakan oleh Matlab yang berfungsi sebagai editor script Matlab (listing perintah-perintah yang harus dilakukan oleh Matlab). Ada dua cara untuk membuka editor ini, yaitu:

1.      Klik : File, lalu New dan kemudian M-File

2.      Ketik pada command windows : ”edit”

Secara formal suatu script merupakan suatu file eksternal yang berisi tulisan perintah MatLAb. Tetapi script tersebut bukan merupakan suatu fungsi. Ketika anda menjalankan suatu script, perintah di dalamnya dieksekusi seperti ketika dimasukkan langsung pada MatLAb melalui keyboard.

M-file selain dipakai sebagai penamaan file juga bisa dipakai untuk menamakan fungsi, sehingga fungsi fungsi yang kita buat di jendela editor bisa di simpan dengan ektensi .m sama dengan file yang kita panggi dijendela editor. Saat kita menggunakan fungsi Matlab seperti inv, abs, cos, sin dan sqrt, matlab menerima variabel berdasarkan variabel yang kita berikan. Fungsi M-file mirip dengan script file dimana keduanya merupakan file teks dengan ektensi .m . sebagaimana script M-file, fungsi m-file tidak dimasukkan dalam jendela command window tetapi file tersendiri yang dibuat dengan editor teks.

Membentuk dan menjalankan M-File:

·         Klik menu File, pilih New dan klik M-File

·         Pada editor teks, tulis argumen atau perintah

·         Simpan dengan cara klik File, pilih Save As dan beri nama dengan ekstensi .m

·         Pastikan file yang akan dijalankan berada pada direktori aktif

·         Misalkan file graf1.m berada di C:\MATLAB, maka lakukan perintah cd

·         >> cd c:\matlab

·         Kemudian jalankan file graf1.m dengan cara

·         >> graf1

3. Figure Windows

Windows ini merupakan hasil visualisasi dari script Matlab. Matlab memberikan kemudahan bagi programmer untuk mengedit windows ini sekaligus memberikan program khusus untuk itu, sehingga selain berfungsi sebagai visualisasi output yang berupa grafik juga sekaligus menjadi media input yang interaktif.

·         Simulink windows.

Windows ini umumnya digunakan untuk mensimulasikan system kendali berdasarkan blok diagram yang telah diketahui. Untuk mengoperasikannya ketik “simulink” pada command windows.

KERUCUT PENGALAMAN EDGAR DALE

                                                                                     

Berdasarkan pada piramida pembelajaran Dale atau dalam bahasa inggris lebih dikenal dengan dengan Cone of Experience oleh Edgar Dale (1946) diatas, pada sisi kanan piramida pembelajaran menunjukkan kemampuan yang akan siswa dapatkan yang relatif terhadap jenis kegiatan atau tingkatan kegiatan yang mereka lakukan (seperti membaca, mendengar, melihat, dan yang lainnya). Sedangkan angka-angka persentase di sisi kiri piramida menunjukkan seberapa besar umumnya seseorang dapat mengingat dan memahami sesuatu sesuai dengan tingkatan jenis kegiatan yang mereka lakukan. Berdasarkan tingkatan kegiatan diatas maka didapatkan pengalaman sebagai berikut :

1.       Pengalaman melalui lambang kata. Pengalaman ini diperoleh dalam buku/ bahan bacaan.

2.       Pengalaman melalui  pendengaran, pengalaman ini dapat diperoleh dengan mendengarkan seseorang, baik secara langsung, melalui radio, atau yang lainnya.

3.       Pengalaman melalui gambar visual, pengalaman dari sesuatu yang diwujudkan secara visual dalam bentuk dua dimensi misalnya lukisan, poster, potret, dan lainnya.

4.       Pengalaman melalui video, pengalaman ini diperoleh dari pemutaran video baik itu berasal dari televisi maupun dari media lainnya.

5.       Pengalaman melalui pameran/situs. Pengalaman tersebut diperoleh melalui pertunjukan hasil pekerjaan siswa ataupun yang lainnya.

6.       Pengalaman melalui demonstrasi, yaitu pengalaman melalui percontohan atau pertunjukan mengenai suatu hal atau suatu proses

7.       Pengalaman melalui karyawisata, contohnya dapat mengajak pembelajar melihat objek yang nyata di luar dengan maksud memperkaya dan memperluas pengalaman siswa.

8.       Pengalaman melalui diskusi, pengalaman ini dapat diperoleh dengan merancang pembelajaran kelompok, sehingga antar pembelajar dapat saling berbagi atau bertukar informasi mengenai suatu masalah.

9.       Pengalaman tiruan, pengalaman ini diperoleh melalui benda-benda atau kejadian-kejadian tiruan yang sebenarnya.

10.   Pengalaman langsung, pengalaman ini diperoleh dengan berhubungan secara langsung dengan benda, kejadian, atau objek yang sebenarnya. Pembelajar secara aktif bekerja untuk memecahkan masalah.

Jika meninjau piramida pembelajaran diatas, dapat dilihat secara garis besar, bahwa pembelajaran itu terbagi menjadi 2, yakni aktif dan pasif. Pada pembelajaran yang pasif, membaca memberikan andil penguasaan materi dan daya ingat sebesar membaca 10%, mendengarkan 20%, dan melihatnya secara langsung memberikan kontribusi sebesar 30%. Namun, melihat pembelajaran aktif, dimana ketika seseorang mengatakan, mengajarkan, memperagakan, atau berdiskusi, maka hal itu dapat  memberikan 70% pemahaman dan daya ingat terhadap materi yang dikuasai, serta jika aktif dalam melakukan/mengaplikasikan ilmu maka hal tersebut berkontribusi 90% terhadap pemahaman dan daya ingat kita terhadap sesuatu.

Pada tingkatan kegiatan membaca (10 %), mendengar (20%), dan  melihat gambar maupun video (30%), kegiatan ini, menganggap pembelajar sebagai partispan, sehingga tingkat daya ingat dan pemahamannya pun akan lebih sedikit. Kemudian pada tingkatan kegiatan adanya pameran/situs dan demonstrasi (50%) serta karyawisata maupun diskusi (70%), pembelajar diberikan suatu kasus permasalahan, maka dari itu pembelajar dapat aktif berfikir mengenai permasalahan tersebut. Pada tingkatan ini masalah yang diberikan masih berupa permasalahan yang konkrit, sehingga pembelajar masih dianggap sebagai partisipan. Selanjutnya pada tingkatan kegiatan bersimulasi dan  melakukan hal nyata (90%), pembelajar turun langsung untuk mengamati sebuah permasalahan. Tingkat pemahamannya pun lebih besar, dan disini pembelajar sudah bertindak sebagai pengamat.

Selanjutnya berdasarkan sisi kanan piramida pembelajaran Dale ini, kemampuan yang dicapai pembelajar pada tingkatan kegiatan membaca dan mendengar adalah hanya pada mampu  mendefinisikan, menggambarkan, mendaftarkan, dan menjelaskan saja, karena pada tingkatan ini kemampuan untuk memahami dan mengingatnya cukup rendah. Pada tingkat kegiatan melihat gambar, menonton video, mengahdiri pameran, dan melihat demonstrasi, kemampuan yang didapatkan adalah mampu menunjukkan, menerapkan, dan mempraktikan, karena pada tingkat ini pembelajar mendapatkan lebih banyak gambaran dan pengetahuan khsusunya dalam hal suatu proses. Kemudian yang terakhir pada  tinggkat diskusi, bersimulasi dan melakukan hal nyata, kemampuan yang didapatkan merupakan kemampuan yang paling tinggi yaitu mampu menganalisis, mampu menentukan, bahkan hingga mampu membuat , dan mengevaluasi/ menilai sesuatu, karena pada tingkat ini pembelajar pada dasarnya berperan aktif dalam kegiatan tersebut dan mempunyai tambahan pengalaman, pengetahuan serta wawasan yang lebih luas, sehingga memancing pengalaman belajar dengan pemahaman dan daya ingat yang tinggi. 

Dengan demikian, hal yang penting untuk diingat bahwa bukan berarti membaca dan mendengarkan menjadi pengalaman belajar yang tidak berharga, hanya saja ketika dapat melakukan hal yang nyata menyebabkan pemahaman dan daya ingat yang tinggi, maka diyakini bahwa semakin banyaknya indera yag digunakan, semakin  bersar kemampuan kita untuk memahami dan mengingat sesuatu dari pengalaman belajar tersebut.