ABSTRAKbr.> ABSTRAK
Nama : Nanda Yustina
Program Studi : Magister Ilmu Komputer
Judul : Penerapan Multi-objective Optimization dengan Adaptive
Switching Metamodeling Framework dan Ensemble Surro-
gate Model untuk Tahap Awal Desain Kapal
Pada tahap awal desain kapal, optimasi dimensi utama kapal memiliki dampak yang sig-
nifikan dalam menentukan kinerja kapal dan total cost of ownership. Namun problem
optimasi pada desain kapal masih mengikuti konsep spiral desain yang sekuensial se-
hingga dianggap memakan waktu dan sumber daya. Sementara itu penelitian sebelum-
nya tentang multi-objective optimization yang merupakan pendekatan holistik untuk men-
goptimalkan desain kapal, juga masih hanya menggunakan satu surrogate model dengan
framework yang sama, yaitu fungsi objective dan constraint dimetamodel dan diopti-
malkan secara terpisah. Penelitian ini mencoba menerapkan pendekatan ensemble dari 3
surrogate model: PR (Polynomial Regression), Kriging, dan BPNN-PSO (Backpropaga-
tion Neural Networks – Particle Swarm Optimizer) dan adaptive switching metamodelling
(ASM) framework pada multi-objective optimization untuk problem tahap awal desain
kapal. Framework ini sendiri didapatkan dari taksonomi surrogate model berdasarkan
bagaimana lebih dari satu fungsi objective dan constraint dimodelkan secara indepen-
den atau agregat. Hasil akurasi surrogate model menunjukkan ensemble surrogate model
mempunyai performa terbaik dengan Mean Absolute Error (MAE) 10.75 dan R2 0.98. Ke-
mudian hasil eksperimen pada optimization menunjukkan kombinasi yang memberikan
performa terbaik adalah Kriging dengan ASM framework, karena memberikan nilai IGD
paling kecil dan hypervolume paling besar dibandingkan kombinasi lainnya. Disisi lain
framework yang fungsi objective dan constraint dimetamodel dan dioptimalkan secara
independen (framework M1-2), mendapatkan performa IGD yang paling baik untuk en-
semble surrogate model maupun individual surrogate model. Varian solusi desain dari
kombinasi Kriging dan ASM framework memberikan nilai objective kebutuhan daya 60%
lebih kecil dan kebutuhan berat baja 7% lebih kecil, dengan waktu yang dibutuhkan 300
kali lebih cepat, jika dibandingkan dengan hasil desain oleh desainer kapal.
Kata kunci:
Ensemble Surrogate model, multi-objective optimization, adaptive switching framework
metamodelling, desain kapal
|
|