Ide & Topik Proyek Pemrograman Linier Untuk Pemula [2022]

Proyek pemrograman linier menggambarkan tantangan kehidupan nyata dan pemecahan masalah melalui teknik matematika. Metode pemrograman linier berlaku untuk berbagai konteks industri dan skenario masalah. Bisnis modern menggunakan model LP untuk merencanakan proses manufaktur, menjadwalkan personel, memaksimalkan ruang kantor, memastikan pengiriman barang tepat waktu, mengoptimalkan ruang rak, dll.

Pemrograman linier melekat di sebagian besar statistik dan model pembelajaran mesin. Secara alami, kasus pemrograman khusus ini telah muncul sebagai favorit di antara komunitas belajar dan mengajar ilmu data. Tapi apa alasan di balik mengambil pendekatan praktis untuk memahami topik ini?

Kebutuhan akan Proyek Pemrograman L inear

Kursus teoretis murni dapat terbukti kontraproduktif dalam menciptakan peserta didik yang terlibat. Sementara siswa harus tahu tentang teknis, sama pentingnya untuk mengeksplorasi bagaimana pengetahuan buku teks berlaku di dunia nyata. Laporan terbaru menunjukkan bagaimana penekanan berlebihan pada metode pengajaran jaket ketat membuat siswa kehilangan minat pada Matematika dan Sains.

Di sini, kita harus mencatat bahwa mata pelajaran ini fokus pada pembangunan pemikiran logis dan kemampuan penalaran, dan karenanya, mereka berkontribusi pada kurikulum secara keseluruhan. Jadi, bagaimana kita dapat menggabungkan alat-alat inovatif di dalam kelas untuk memperbaiki situasi?

Pembelajaran berbasis aktivitas menawarkan solusi yang andal untuk meningkatkan keterlibatan siswa. Ketika siswa melakukan latihan kelompok atau proyek mandiri untuk memecahkan masalah aktual, mereka dapat melihat konsep akademik menjadi hidup. Ini membantu mereka dengan retensi pengetahuan dan mendorong mereka untuk menemukan tindakan baru.

Ketika pendidik menggunakan contoh, mereka juga memperkenalkan pemula pada dasar-dasar manajemen dan pengambilan keputusan. Skenario realistis standar pemrograman linier akan mencakup penyebutan hal-hal seperti uang, waktu, orang, dan ruang. Tujuannya adalah untuk menggunakan sumber daya sehingga organisasi dapat mencapai biaya minimum dan efisiensi dan keuntungan maksimum. Keakraban dengan dasar-dasar ini sangat penting di hampir setiap karir, baik itu teknik, ilmu sosial, atau kegiatan artistik.

Pelajari Kursus Pembelajaran Mesin dari Universitas top dunia. Dapatkan Master, PGP Eksekutif, atau Program Sertifikat Tingkat Lanjut untuk mempercepat karier Anda.

Apa itu Pemrograman Linier?

Pemrograman linier adalah masalah penyederhanaan yang berusaha untuk menggantikan ekspresi matematika yang rumit. Kasus tipikal didasarkan pada tiga faktor utama.

Pertama, hubungan penyederhanaan harus mengikuti garis lurus. Oleh karena itu, istilah linier. Kedua, semua nilai harus tunduk pada batasan, yang mungkin dalam numerik atau dalam istilah atau properti. Dan terakhir, solusinya harus mengoptimalkan (yaitu, memaksimalkan atau meminimalkan, tergantung pada masalahnya) kuantitas variabel yang diberikan.

Sekarang kita telah memecah LPP ke komponen dasarnya, mari kita lihat terminologi yang kita gunakan untuk merumuskan masalah.

• Variabel keputusan: Variabel ini menentukan output dan mengungkapkan solusi akhir. Misalnya, jumlah unit mobil yang berbeda yang diproduksi oleh perusahaan mobil (diwakili sebagai x unit Mobil A dan y unit Mobil B).
• Fungsi objektif: Ini menetapkan apa yang ingin Anda capai dalam masalah tertentu. Misalnya, meningkatkan laba, mengurangi waktu tunggu, dll. Anda biasanya akan menemukan penggunaan Z untuk fungsi laba total.
• Kendala: Ini adalah batasan atau batasan yang diajukan pada variabel keputusan, seperti kapasitas produksi mesin, ketersediaan input, dll.
• Non-negatif: Sebagai aturan, variabel keputusan LPP mengambil nilai non-negatif, artinya mereka selalu lebih besar dari atau sama dengan 0.

Teknik LPP juga relevan untuk ilmuwan data dan pemrogram. Anda bisa mendapatkan awal yang signifikan sebagai pemula jika Anda tahu tentang prosedur riset operasi yang berbeda seperti metode simpleks, metode grafis, R, dan OpenSolver. Secara keseluruhan, tugas Anda akan melibatkan pengurangan kompleksitas dan pengembangan solusi yang mampu bekerja di sebagian besar kondisi. Berikut adalah beberapa topik untuk merangsang kreativitas Anda.

Ide Proyek Pemrograman Linier

1. Optimalisasi keuntungan untuk rencana bisnis

Setiap bisnis membutuhkan sumber daya keuangan untuk memulai dan mempertahankannya dari waktu ke waktu. Selain itu, investor dan penyedia kredit biasanya meminta analisis profitabilitas yang terperinci. Dan LPP dapat sangat membantu dalam menjelaskan dengan jelas kelangsungan hidup suatu bisnis.

Anggap saja Anda ingin membuat rencana B yang profesional. Pertama dan terpenting, Anda harus mendefinisikan masalah Anda menggunakan variabel, kendala, dan fungsi tujuan yang berbeda. Kemudian, Anda akan menyelesaikan LPP menggunakan metode yang sesuai, katakanlah grafik. Terakhir, Anda akan mengevaluasi hasil Anda dan mempresentasikan solusi Anda kepada pihak yang berkepentingan.

Jika Anda seorang tutor, Anda dapat menawarkan bimbingan dan dukungan tambahan dengan mengomunikasikan detail berikut:

• Kendala (kapasitas produksi, proporsi kebutuhan input, biaya produk, dll.)
• lembar kerja perhitungan
• Contoh pengkodean

Proyek kelas pada rencana bisnis memungkinkan pengalaman mendalam saat siswa mendapatkan kesempatan untuk menerapkan imajinasi mereka dan menghasilkan nama dan logo bisnis asli.

2. Proyek manajemen rantai pasokan

Masalah ini berkaitan dengan pergudangan dan transfer produk manufaktur. Di sini, Anda perlu meminimalkan biaya pengangkutan barang sehubungan dengan sumber daya (kendaraan bermotor dan tenaga kerja) yang tersedia di fasilitas penyimpanan dan di setiap depot.

Anda dapat mengambil proyek untuk menunjukkan kelayakan pemrograman linier dalam meningkatkan pemodelan rantai pasokan. Pertimbangkan kasus industri yang menentukan jadwal transportasi terbaik dalam batas yang diberikan dan menetapkan rantai pasokan terintegrasi.

Anda dapat menggunakan analisis sensitivitas untuk menunjukkan bagaimana perubahan kecil dalam data model dapat mengubah solusi optimal. Selanjutnya, proyek Anda dapat menambah badan penelitian yang ada sambil menyoroti masalah utama dalam pemodelan rantai pasokan.

3. Contoh pengiriman tepat waktu

Untuk perusahaan jasa pengiriman (FedEx, Blue Dart, dan semacamnya), mengidentifikasi rute terpendek untuk mengirimkan paket ke tujuan masing-masing merupakan tugas inti. Optimalisasi jarak semacam ini menghemat bahan bakar dan waktu serta membantu perusahaan logistik ini dalam meningkatkan pengalaman pelanggan.

Pemrograman linier dapat membantu memilih jalur tertentu jika seorang pengantar harus mengambil enam paket dalam sehari dari gudang (terletak di titik X) ke enam tujuan berbeda (kota, yaitu L, M, N, O, P, dan Q) . Anda akan membutuhkan fungsi tujuan dan pertidaksamaan linier yang tunduk pada kendala tertentu.

Proses pemilihan jalur ini dapat disebut sebagai Riset Operasi. Untuk menyelesaikan LP, Anda dapat menggunakan algoritma simpleks dalam paket LINGO atau LINDO, tergantung pada kenyamanan Anda. Dan dengan cara ini, Anda akan memiliki model pengiriman. Selanjutnya, Anda bisa menjadi kreatif dan mengatur algoritme pada lembar kerja Excel.

4. Aplikasi pada masalah diet atau nutrisi

Beberapa ide proyek pemrograman linier memasukkan masalah pengoptimalan ke dalam rencana diet. Aplikasi tersebut dapat dikaitkan dengan salah satu tujuan berikut:

• Bantuan pangan
• Program pangan nasional
• Pedoman diet khusus individu

Adapun kendala, studi Anda dapat mencakup batasan berdasarkan nutrisi, biaya, aspek ekologi, atau akseptabilitas. Anda dapat merancang kerangka kerja terpadu yang mencakup domain kualitas gizi, kelayakan ekonomi, dan kelestarian lingkungan. Model pemrograman linier adalah alat yang ideal untuk proyek ini karena memungkinkan Anda memenuhi beberapa batasan sekaligus.

Jika Anda baru memulai pemodelan LP, Anda dapat mencoba grafik dengan hanya dua batasan (konten nutrisi per gram dan biaya unit). Solusi Anda harus meminimalkan biaya diet dan membuat daftar jumlah optimal berbagai jenis makanan yang dapat Anda makan dalam sehari. Rencananya bisa sedemikian rupa sehingga Anda makan setidaknya 300 kalori dengan 75 gram protein, 65 gram lemak, dan 300 gram karbohidrat.

Baca selengkapnya: Aljabar Linier untuk Pembelajaran Mesin: Konsep Kritis, Mengapa Belajar Sebelum ML

5. Proyek pemrograman linier pada produksi mobil

Ambil contoh sebuah perusahaan yang memiliki bauran produk dari empat jenis mobil – misalnya, mewah, sedan, minivan, dan kendaraan kompak. Fasilitas manufaktur memiliki batasan total kapasitas produksi tahunan. Selain itu, perusahaan harus mematuhi standar konsumsi bahan bakar di bawah berbagai kebijakan energi dan undang-undang nasional.

Rincian tentang margin keuntungan, pangsa pasar, dan efisiensi bahan bakar tersedia untuk semua model. Sekarang, bayangkan skenario di mana manajemen puncak ingin memaksimalkan keuntungan di bawah batasan ini. Akan sulit untuk menggambarkan strategi tanpa menyederhanakan masalah.

Anda dapat mencoba proyek pemrograman linier serupa berdasarkan data sekunder dari setiap pembuat mobil. Dengan studi ini, Anda dapat melangkah lebih jauh untuk menganalisis implikasi kebijakan pemerintah terhadap profitabilitas. Ini adalah cara unik untuk melihat masalah perencanaan produksi yang umumnya berkisar pada data ERP.

6. Alokasi ruang di Universitas

Sebuah studi yang dilakukan oleh para peneliti di Landmark University, Nigeria, menerapkan prinsip optimasi untuk mengalokasikan ruang kelas. Berdasarkan data yang diperoleh dari ruang kuliah dan komite manajemen jadwal ujian, proyek berusaha untuk memaksimalkan penggunaan ruang kelas yang tersedia. Hasilnya adalah kerangka kerja yang mengurangi kepadatan dan memanfaatkan kapasitas tempat duduk yang ada dengan cara sebaik mungkin.

7. Pemrograman linier dalam pengaturan restoran

Dalam proyek berbasis restoran, Anda dapat bekerja dengan variabel keputusan berikut:

• Jumlah makanan per hari (misalnya 250 makanan, termasuk 100 makanan vegetarian dan 150 makanan non-vegetarian)
• Item menu yang berbeda (misalnya, sup krim, pasta sayuran, kari ayam, dll.)

Jika manajemen ingin memaksimalkan keuntungan mengingat kendala pada menu seperti anggaran moneter dan jumlah makanan, kita akan memerlukan model penyederhanaan. Jumlah bahan makanan dan kenaikan/penurunan makanan berhubungan linier. Oleh karena itu, aljabar dasar berlaku untuk produksi makanan di dapur restoran, salah satu aspek terpenting dalam menjalankan bisnis restoran. Biaya dan waktu akan menjadi beberapa keterbatasan lain dalam masalah seperti itu.

Anda dapat menggunakan contoh di atas untuk mensimulasikan restoran nyata dan membuat rencana untuk mendapatkan keuntungan yang optimal. Atau, Anda dapat merancang alat menggunakan pendekatan LP dan grafik untuk meminimalkan total waktu persiapan dapur untuk pesanan dalam pengaturan yang realistis.

Pelajari tentang: Prasyarat untuk Pembelajaran Mesin: Ini Bukan Seperti yang Anda Pikirkan

8. Aplikasi pemasaran

Manajer pemasaran memiliki anggaran tetap untuk menjalankan kampanye. Jangkauan maksimum, frekuensi, dan kualitas eksposur adalah beberapa faktor yang memberi tahu kita apakah suatu inisiatif ternyata berhasil. Ketersediaan real estat media, kebijakan perusahaan, dan persyaratan kontrak dapat menimbulkan pembatasan. Dengan tuntutan tersebut, proyek program linier dapat membantu mereka dalam memilih campuran media periklanan yang tepat. Saat ini, pilihannya melampaui media massa tradisional seperti surat kabar dan televisi. Dan dengan kemajuan dalam ekosistem pemasaran digital, kebutuhan akan langkah-langkah pengoptimalan telah meningkat berlipat ganda.

Ada contoh serupa dari alat campuran pilihan dari industri keuangan. Anda dapat menduplikasi alat pembuatan portofolio investasi menggunakan data pasar saham dari sumber sekunder. Proyek ini bertujuan untuk memaksimalkan pengembalian, mengingat batasan anggaran dan harga saham/obligasi.

9. Aplikasi manajemen konstruksi

Anda dapat mengembangkan alat pengambilan keputusan yang mengoptimalkan pemilihan tender kompetitif terbaik untuk pekerjaan konstruksi dari studi kasus nyata. Manajer proyek di cabang teknik sipil dapat menggunakan model pemrograman linier untuk mengontrol biaya proyek dan waktu penyelesaian. Konsep LP banyak digunakan oleh insinyur dan manajer konstruksi untuk mendukung beberapa tujuan manajemen dan untuk menghasilkan hasil dengan upaya dan biaya komputasi yang minimal.

Baca selengkapnya: Analisis Bisnis: Alat, Aplikasi & Manfaat

10. Aplikasi industri energi

Aplikasi ini menggunakan pemrograman linier untuk desain sistem tenaga, yang mencakup sistem kelistrikan konvensional dan energi terbarukan seperti fotovoltaik. Upayanya adalah menjaga biaya dalam batas yang wajar untuk mempertahankan keuntungan dan mengoptimalkan pencocokan beban. Dalam jaringan modern dan industri energi, model LP membantu menyediakan cara yang berharga untuk mencocokkan beban dalam jarak terpendek antara pembangkit listrik dan permintaan dari waktu ke waktu.

Baca Juga: Ide Proyek Pembelajaran Mesin

Kesimpulan

Dengan ini, kami telah membahas 10 contoh proyek pemrograman linier untuk membantu Anda melatih dan memperbaiki keterampilan teknis Anda. Gunakan topik ini sebagai peta panduan untuk proyek Anda dan mulailah proses pembelajaran langsung!

Jika Anda tertarik untuk mempelajari lebih lanjut tentang pembelajaran mesin, lihat Program PG Eksekutif IIIT-B & upGrad dalam Pembelajaran Mesin & AI yang dirancang untuk para profesional yang bekerja dan menawarkan 450+ jam pelatihan ketat, 30+ studi kasus & tugas, IIIT -B Status Alumni, 5+ proyek batu penjuru praktis & bantuan pekerjaan dengan perusahaan-perusahaan top.