📚 Eksplorasi & Komparasi Topik Dokumen

PERHITUNGAN PELUANG RUIN BPJS KETENAGAKERJAAN MENGGUNAKAN MONTE CARLO BERBASIS MODEL SURPLUS SYARIAH

BPJS Ketenagakerjaan sebagai Badan Penyelenggara program Jaminan Sosial di Indonesia memiliki peran krusial dalam menjaga stabilitas ekonomi pekerja, sehingga evaluasi solvabilitas programnya menjadi sangat vital. Kendati demikian, kajian akademis mengenai risiko kebangkrutan pada BPJS Ketenagakerjaan ini masih sangat terbatas. Oleh karena itu, penelitian ini akan memberikan usulan model-model arus kas untuk Dana Jaminan Sosial (DJS) pada BPJS Ketenagakerjaan dari kelima program yang ada lalu menganalisis peluang kebangkrutannya (peluang ruin), dengan skema dana talangan pemerintah. Adapun pemodelan arus kas dalam penelitian ini mengadaptasi struktur model surplus asuransi syariah (Hybrid-Takaful), yang pada dasarnya memisahkan akun surplus, investasi, dan akun Qard Hasan sebagai representasi dari dana talangan pemerintah. Metode Monte Carlo kemudian dipilih untuk mengestimasi peluang ruin, dengan validasi terhadap solusi analitik dari model Cram´er-Lundberg yang terbukti konvergen. Dari penelitian ini, dapat terlihat dampak dana talangan, kenaikan kontribusi peserta, dan performa investasi sebagai pilihan mitigasi risiko kebangkrutan. Hasil simulasi juga menunjukkan bahwa mitigasi yang bersifat struktural seperti kenaikan premi program atau performa investasi dapat dipilih untuk mencegah kebangkrutan (insolvency) pada jangka panjang.

ANALISIS PENGARUH INHOMOGENITAS PARUPARU TERHADAP DISTRIBUSI DOSIS BERKAS FOTON MENGGUNAKAN SIMULASI MONTE CARLO PHITS

Kanker paru-paru memiliki tingkat mortalitas yang tinggi, sehingga akurasi perhitungan distribusi dosis dalam radioterapi toraks menjadi sangat penting, terutama karena adanya inhomogenitas. Penelitian ini bertujuan menganalisis pengaruh inhomogenitas paru terhadap distribusi dosis berkas foton menggunakan simulasi Monte Carlo PHITS. Simulasi dilakukan pada phantom kubus berukuran 30 × 30 × 30 cm3 dengan tiga model, yaitu phantom A homogen air, phantom B inhomogen air-paru, dan phantom C inhomogen air-tulang-paru. Sumber radiasi dimodelkan sebagai sumber titik arah divergen dengan berkas foton 6 MV dan 15 MV, field size 2 × 2 cm2 , 10 × 10 cm2 , dan 15 × 15 cm2 , serta jarak sumber ke permukaan sebesar 90 cm. Pada field size 10 × 10 cm2 , perubahan percentage depth dose (PDD) phantom B terhadap phantom A untuk berkas foton 6 MV mencapai 4,28% pada kedalaman 8 cm dan 13,16% pada kedalaman 12 cm, sedangkan pengaruh terbesar muncul pada field size kecil, dengan ?PDD F2/F10 pada kedalaman 8 cm berkas foton 15 MV sebesar ?31,30% pada phantom B dan ?32,97% pada phantom C. Pada profil dosis, perubahan paling menonjol terjadi pada kedalaman 8 cm melalui pelebaran penumbra hingga 4,23 mm pada phantom B dan 4,79 mm pada phantom C. Kurva isodosis dan evaluasi gamma index menunjukkan adanya perbedaan distribusi dosis dua dimensi antara phantom homogen dan phantom inhomogen. Hasil ini menunjukkan bahwa inhomogenitas air-paru dan air-tulang-paru memengaruhi distribusi dosis berkas foton, terutama pada daerah paru, daerah setelah paru, dan field size kecil.

ANALISIS DOSIMETRI TARGETED RADIONUCLIDE THERAPY (TRT) 177LU-DOTATATE PADA KASUS KANKER HATI BERBASIS SIMULASI MONTE CARLO

Targeted Radionuclide Therapy (TRT) menggunakan radiofarmaka 177LuDOTATATE telah menjadi modalitas yang sangat menjanjikan untuk pengobatan kanker yang mengekspresikan reseptor somatostatin tipe 2 (SSTR2), termasuk lesi kanker pada organ hati. Keberhasilan klinis dari terapi ini sangat bergantung pada akurasi dosimetri internal untuk memprediksi efektivitas terapi dan meminimalkan toksisitas pada jaringan sehat. Selama ini, pedoman dosimetri konvensional berbasis formalisme Medical Internal Radiation Dose (MIRD) sering kali mengandalkan asumsi distribusi aktivitas yang seragam (homogen) untuk menghasilkan estimasi dosis rata-rata pada level organ. Namun, transisi menuju era pengobatan presisi menuntut pemetaan dosimetri pada level voksel untuk menangkap variasi deposisi dosis lokal yang sesungguhnya. Simulasi Monte Carlo diakui sebagai standar emas untuk memenuhi kebutuhan tersebut karena kemampuannya dalam memodelkan interaksi fisika radiasi di dalam medium anatomi pasien yang kompleks. Penelitian ini bertujuan untuk mengimplementasikan kerangka kerja dosimetri spesifik-pasien berdasarkan pedoman MIRD Pamphlet No. 23 menggunakan program Monte Carlo Geant4 Application for Tomographic Emission versi 10 (GATE 10). Secara spesifik, studi ini mengevaluasi disparitas dosimetri akibat penerapan asumsi pemodelan organ sumber berdistribusi aktivitas homogen berbanding heterogen. Selain itu, penelitian ini juga mengkuantifikasi dan membandingkan proporsi deposisi dosis internal lesi (Self-Dose) dengan paparan dosis lintas organ (Cross-Dose) terhadap dosis total yang diterima oleh lesi kanker hati. Penelitian dilakukan menggunakan simulasi Monte Carlo berbasis voksel pada GATE 10 dengan mengintegrasikan data klinis SPECT/CT. Alur kerja komputasi mencakup kuantifikasi citra SPECT/CT, penentuan faktor kinetika peluruhan melalui pemodelan Time Activity Curve (TAC), serta konstruksi geometri anatomi tiga dimensi berbasis data CT. Sebuah lesi kanker di organ hati ditetapkan sebagai target. Untuk menjamin presisi validasi statistik, ambang batas konvergensi ditetapkan dan dicapai pada 1,1 × 1010 partikel primer. Delapan skenario model dieksekusi guna mengevaluasi deposisi energi, yang meliputi kontribusi Self-Dose dari lesi kanker, serta paparan Cross-Dose dari organ limpa, ginjal kanan, dan ginjal kiri. Distribusi aktivitas pada masing-masing sumber dimodelkan secara homogen maupun heterogen. Luaran dosimetri dievaluasi secara kuantitatif dengan mengekstraksi nilai klinis dosis maksimum (????????????????????), minimum (????????????????), dan ratarata (D?), serta divalidasi secara kualitatif melalui analisis peta isodosis aksial dan differential Dose Volume Histogram (dDVH). Hasil simulasi menunjukkan bahwa kerangka kerja MIRD Pamphlet No. 23 berhasil diimplementasikan dengan perolehan tingkat ketidakpastian statistik yang acceptable (< 10%). Analisis terhadap lesi kanker menyingkap bahwa secara makroskopis, dosis rata-rata pada skema Self-Dose memiliki nilai yang berbeda antara asumsi homogen (68,61 Gy) dan heterogen (64,97 Gy). Menariknya, nilai luaran dari kedua model berbasis voksel ini teramati lebih tinggi dibandingkan dengan estimasi dosis level organ konvensional menggunakan metode analitik MIRD (51,4 Gy). Lebih lanjut, tinjauan mikroskopis level voksel membongkar disparitas yang ekstrem. Pemodelan heterogen mengidentifikasi keberadaan hot spots dengan ???????????????????? mencapai 142,84 Gy, yang secara artifisial diredam menjadi hanya 82,56 Gy pada model homogen. Lebih lanjut, model heterogen mengekspos zona cold spots pada dosis terendah 1,87 × 10?7 Gy yang gagal dideteksi oleh asumsi homogen (7,38 × 10?5 Gy). Divergensi kurva dDVH dan visualisasi isodosis mengonfirmasi bahwa asumsi distribusi yang seragam secara fatal mendistorsi akurasi dosimetri spasial pada lesi kanker. Di sisi lain, evaluasi komprehensif menunjukkan bahwa deposisi energi total pada target didominasi secara mutlak oleh Self-Dose (> 99,99%). Kontribusi Cross-Dose termarginalisasi pada fraksi yang sangat rendah secara klinis (< 0,01%). Dominasi ini dikendalikan oleh jangkauan lintas pendek dari partikel ???? ? 177Lu (< 2 mm), yang mendeposisikan nyaris 100% energi kinetiknya di dalam organ sumber. Berlawanan dengan skema Self-Dose, nilai kuantitatif maupun spektrum dDVH pada skenario Cross-Dose terbukti selaras antara model homogen dan heterogen. Keselarasan ini merupakan manifestasi fisis dari efek spatial blurring, ketika partikel ? pelepas Cross-Dose mengalami atenuasi di dalam medium serta reduksi intensitas yang mematuhi inverse square law saat menempuh jarak spasial yang jauh dari organ eksternal. Sebagai kesimpulan, kajian dosimetri Monte Carlo level voksel ini menegaskan bahwa penerapan pemodelan distribusi aktivitas heterogen spesifik-pasien merupakan syarat mutlak untuk evaluasi Self-Dose pada lesi kanker. Hal ini esensial untuk menghindari underestimate tingkat toksisitas dan mencegah luputnya deteksi terhadap sel kanker penyintas yang dapat memicu kekambuhan kanker. Sebaliknya, dalam mengevaluasi kontribusi Cross-Dose dari organ berjarak jauh, metode homogen terbukti masih valid dan akurat akibat redaman spasial, sehingga pendekatan ini dapat diandalkan untuk menyederhanakan perhitungan dan meningkatkan efisiensi komputasi dosimetri klinis.

ANALISIS KONDISI PERKERASAN JALAN TERDAMPAK BANJIR MENGGUNAKAN MODEL MARKOV CHAIN DAN SIMULASI MONTE CARLO (STUDI KASUS : JALAN NASIONAL PROVINSI BANTEN)

Model deteriorasi perkerasan berperan penting dalam sistem manajemen aset jalan karena digunakan untuk memperkirakan perubahan kondisi jalan dan menentukan kebutuhan penanganan di masa mendatang. Proses deteriorasi perkerasan dipengaruhi oleh berbagai faktor, seperti lalu lintas, kondisi lingkungan dan banjir, sehingga diperlukan pendekatan yang mampu mengakomodasi ketidakpastian tersebut. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh banjir dan lalu lintas terhadap perubahan kondisi perkerasan jalan berdasarkan nilai International Roughness Index (IRI) dan Pavement Condition Index (PCI), serta memprediksi kondisi perkerasan di masa mendatang menggunakan pendekatan Markov Chain Monte Carlo (MCMC). Data yang digunakan meliputi nilai IRI dan PCI tahun 2020–2024, data lalu lintas, curah hujan, riwayat penanganan, dan kejadian banjir pada ruas jalan nasional di Provinsi Banten. Prediksi dilakukan menggunakan Matriks Probabilitas Transisi (MPT) yang dikombinasikan dengan simulasi Monte Carlo menggunakan beberapa distribusi probabilitas, yaitu uniform, beta simetris, beta right-skewed, dan beta left-skewed. Pemilihan distribusi terbaik dilakukan melalui validasi terhadap data historis menggunakan metode Mean Absolute Percentage Error (MAPE). Hasil proyeksi kemudian dibandingkan dengan model HDM-III Paterson dan IRMS V.3. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ruas jalan yang terdampak banjir mengalami penurunan kondisi yang lebih cepat dibandingkan ruas yang tidak terdampak banjir. Selain mampu menggambarkan ketidakpastian kondisi perkerasan melalui distribusi probabilitas, model MCMC menghasilkan proyeksi penurunan kondisi yang lebih mendekati data observasi dibandingkan model HDM-III Paterson dan IRMS V.3.

PENGARUH STRUKTUR SPASIOTEMPORAL IRADIASI PROTON TERHADAP YIELD SPESIES RADIOLISIS AIR MELALUI SIMULASI MONTE CARLO TOPAS-NBIO

Terapi proton FLASH pada laju dosis ultra-tinggi (UHDR, ?40 Gy/s) dilaporkan menurunkan toksisitas jaringan normal tanpa mengorbankan kontrol tumor, namun mekanisme radiokimianya masih belum sepenuhnya dipahami. Penelitian ini mengkaji bagaimana struktur spasial jejak proton dan struktur temporal berkas memodulasi dinamika radikal, dengan membandingkan skema FLASH dan konvensional. Simulasi radiokimia Monte Carlo berbasis track-structure dilakukan menggunakan TOPAS-nBio dengan pendekatan Independent Reaction Time (IRT). Berkas proton monoenergetik 100 MeV dimodelkan dalam air cair melalui dua tahap. Tahap spasial mengkarakterisasi jejak proton dan distribusi radial spesies dalam target bola berjari-jari 5 µm pada empat waktu cut-off (10 ps–10 ms) melalui dimensi radial jejak R90, yaitu jari-jari yang melingkupi 90% spesies. Tahap temporal membandingkan skema konvensional (1.000 pulsa, 1 Gy/s) dan FLASH (10 pulsa, 100 Gy/s) pada dosis total identik 10 Gy, dengan analisis sensitivitas memvariasikan interval pulsa (1 s–1 µs) dan lebar pulsa (10 ps–10 ms). G-value (molekul/100 eV) untuk ???????????? ? , •OH, dan H?O? dievaluasi. R90 meningkat dari ~0,09 µm pada 10 ps menjadi >3 µm pada 10 ms, membatasi rentang waktu terjadinya tumpang tindih inter-track. Pada skema FLASH, G-value akhir (plateau) •OH dan ???????????? ? menurun menjadi 1,47 dan 1,35 dibandingkan 2,07 dan 2,08 pada konvensional (penurunan 28,7% dan 35,1%), sementara G(H?O?) meningkat 7,68%. Interval pulsa sangat pendek (~1 µs) mendorong akumulasi radikal antarpulsa. Hasil ini menunjukkan bahwa struktur spasial jejak dan struktur temporal berkas sama-sama mengatur evolusi radiokimia, pemadatan temporal pada skema FLASH menekan yield radikal reaktif dibandingkan konvensional.

ANALISIS PENGARUH JENIS DAN KETEBALAN BAHAN PERISAI RADIASI MENGGUNAKAN MONTE CARLO PHITS: STUDI KASUS REAKTOR CANDU DAN RUANG RADIOGRAFI SINAR-X

Cobalt-60 dan sinar-X merupakan sumber radiasi pengion yang umum dimanfa- atkan pada fasilitas medis maupun industri, sehingga evaluasi distribusi dosis radiasi di sekitarnya menjadi aspek penting dalam proteksi radiasi. Penelitian ini bertujuan memetakan distribusi laju dosis ekuivalen ambien H ? (10) di sekitar reaktor CANDU (fasilitas produksi Cobalt-60) serta ruang generator sinar-X radiodiagnostik (150 kVp) dan radiografi industri (450 kVp), sekaligus mengevaluasi efektivitas material beton, baja, timbal, dan bismut (termasuk varian Bi-Pb dan Bi2O3) pada berbagai ketebalan. Simulasi menggunakan metode Monte Carlo, dengan OpenMC untuk menentuk- an komposisi produk fisi dominan CANDU sebagai suku sumber gamma, dan PHITS untuk mensimulasikan transportasi foton dan distribusi dosisnya. Metode divalidasi terhadap reaktor TRIGA PRR1-SATER, menghasilkan korelasi Pearson tinggi antara profil dosis simulasi dan referensi (r = 0,898 bidang XY; r = 0,931 bidang XZ). Produk fisi dominan CANDU adalah I-131 (364,5 keV). Tanpa pelindung, laju dosis di sekitar bahan bakar berada pada ordo 108 ?Sv/jam, turun ?3 orde menjadi 105 ?Sv/jam oleh moderator air berat namun masih jauh melampaui NBD pekerja radiasi (20 mSv/tahun). Timbal menunjukkan performa atenuasi terbaik (? = 3,16 cm?1 ; HVL = 0,22 cm), diikuti bismut murni (? = 2,87 cm?1 ; HVL = 0,24 cm) dan Bi-Pb (HVL ? 0,23 cm) yang mendekati performa timbal namun lebih ramah lingkungan, sementara Bi2O3 sedikit lebih rendah (HVL ? 0,29 cm). Baja (HVL = 0,89 cm) dan beton (HVL = 3,55 cm) memerlukan ketebalan jauh lebih besar; beton 100 cm (?6–7 TVL) baru menurunkan dosis ke ordo 100–101 ?Sv/jam.

Reliabilitas sistem merupakan parameter krusial dalam operasional industri kompleks untuk menjamin keselamatan kerja, integritas lingkungan, dan profitabilitas perusahaan. Secara tradisional, analisis Reliability-Availability- Maintainability (RAM) melalui pemodelan Reliability Block Diagram (RBD) dilakukan menggunakan metode analitik berbasis prinsip inklusi-eksklusi. Namun, metode ini menghadapi kendala combinatorial explosion seiring meningkatnya kompleksitas topologi sistem, khususnya pada konfigurasi redundansi seperti k-out-of-n, standby, dan load-sharing. Penelitian ini bertujuan mengembangkan dan memvalidasi computational engine berbasis .NET yang mengintegrasikan metode analitik dengan metode simulasi Monte Carlo, baik dasar maupun berbasis event-driven untuk analisis RAM pada sistem kompleks, dengan studi kasus Gas Dehydration Unit (GDU) dan Mercury Removal Unit (MRU). Metodologi penelitian meliputi perancangan topologi RBD berdasarkan dokumentasi teknis sistem, serta pengembangan computational engine yang dilakukan secara bertahap, mulai dari metode analitik, hingga metode simulasi Monte Carlo, baik dasar maupun berbasis event driven. Computational engine tersebut kemudian diimplementasikan ke dalam web-based application untuk mendukung konstruksi topologi RBD secara visual. Verifikasi metode analitik dan validasi metode simulasi dilakukan secara bertahap melalui benchmarking terhadap ReliaSoft BlockSim sebagai perangkat lunak standar industri, serta dilengkapi dengan analisis sensitivitas parameter simulasi terhadap jumlah simulasi dan kompleksitas topologi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa metode analitik pada computational engine mencapai akurasi sangat tinggi terhadap ReliaSoft BlockSim, dengan error relatif pada skala 10?5% hingga 10?3%. Metode simulasi Monte Carlo dasar menunjukkan akurasi yang baik dengan error relatif 0,16% hingga 4,9% terhadap metode analitik, sementara simulasi event-driven menghasilkan akurasi tinggi pada metrik mean availability namun menunjukkan keterbatasan pada metrik jumlah kejadian pemeliharaan dan importance measure, yang disebabkan oleh perbedaan implementasi algoritma pemeliharaan. Hasil analisis menunjukkan bahwa, peningkatan jumlah simulasi secara konsisten meningkatkan akurasi estimasi, sementara kompleksitas komputasi lebih dipengaruhi oleh distribusi container pada hierarki topologi dibandingkan jumlah komponen semata. Kontribusi utama penelitian ini adalah tersedianya computational engine yang mengintegrasikan metode analitik dan simulasi dalam satu platform, beserta web-based application yang mendukung analisis RAM secara interaktif. Kata kunci: Computational Engine, Reliability-Availability-Maintainability, Reliability Block Diagram, Simulasi Monte Carlo, Web-based Application.

ANALISIS PENGARUH IMPLAN TULANG TERHADAP DISTRIBUSI DOSIS PADA TERAPI PROTON BERBASIS SIMULASI MONTE CARLO PARTICLE AND HEAVY ION TRANSPORT CODE SYSTEM (PHITS) 3.34

Implan tulang pada kasus fraktur patologis pasien kanker dapat memodifikasi distribusi dosis dalam terapi proton akibat interaksi material dengan berkas partikel. Penelitian ini bertujuan menganalisis efek material implan tulang terhadap distribusi dosis proton menggunakan simulasi Monte Carlo. Simulasi menggunakan program Particle and Heavy Ion Transport Code System (PHITS) 3.34. Simulasi dilakukan pada fantom berukuran 30×30×30 cm³ yang diirradiasi dengan berkas proton monoenergetik 140 MeV. Variasi material fantom meliputi: (1) air (?=1.0 g/cm³), (2) tulang (?=1.85 g/cm³), dan (3) tiga jenis implan Ti Alloy (?=4.43 g/cm³), CoCr Alloy (?=8.47 g/cm³), dan PEEK (?=1.32 g/cm³). Lima konfigurasi geometri dimodelkan: (i) fantom A= air homogen, (ii) fantom B= air-tulang-air, (iii) fantom C=air-tulang-implan-tulang-air, (iv) fantom D=air-implan-tulang-air, dan (v) fantom E=air-tulang-implan-air, dengan ketebalan tulang 1.5 cm dan implan 0.3 cm. Hasil simulasi menunjukkan bahwa keberadaan implan memberikan pengaruh signifikan terhadap distribusi dosis kedalaman proton. Secara kuantitatif, setiap penurunan densitas material implan sebesar 1% menyebabkan pergeseran kedalaman dosis maksimum sekitar 0,14% ke arah yang lebih dalam. Selain itu, variasi konfigurasi fantom memengaruhi pelebaran FWHM dan penumbra lateral, pengaruh dari efek range straggling dan akumulasi hamburan sepanjang lintasan proton. Analisis distribusi sudut menunjukkan penurunan fraksi proton dengan sudut ? 3° pada wilayah inhomogen yang melibatkan implan, dengan fraksi proton menurun dari 92,10% menjadi 59,91% untuk Ti Alloy, 49,95% untuk CoCr Alloy, dan 73,82% untuk PEEK. Tren ini mengindikasikan bahwa peningkatan densitas material implan menyebabkan peningkatan hamburan sudut proton. Penelitian ini menegaskan bahwa material dan konfigurasi geometris implan tulang berperan penting dalam memodifikasi distribusi dosis proton, baik secara longitudinal maupun lateral.

PERHITUNGAN PROBABILITAS TERBENTUKNYA BOULDER PADA OPERASI PELEDAKAN MENGGUNAKAN SIMULASI MONTE CARLO (STUDI KASUS : PIT MRC PT XYZ)

Operasi peledakan dalam penambangan berperan penting dalam efisiensi penggalian dan pengolahan material. Salah satu tantangan utamanya adalah munculnya boulder yang membutuhkan pemecahan sekunder dan peningkatan biaya dan waktu produksi. Boulder didefinisikan sebagai fragmen batuan dengan P90 lebih dari 80 cm. Metode Kuz-Ram umum digunakan untuk menentukan distribusi ukuran fragmen. Namun, ketidakpastian dari berbagai parameter fragmen batuan seperti karakteristik massa batuan, bidang lemah, dan geometri peledakan yang beragam di lokasi penelitian membuat metode Kuz-Ram dengan pendekatan deterministik saja kurang representatif terhadap kondisi di lapangan. Seiring dengan perkembangan teknologi, ketidakpastian dari berbagai parameter tersebut dapat diatasi dengan penggunaan simulasi Monte Carlo. Simulasi Monte Carlo dilakukan sebanyak 1000 kali dengan menggunakan distribusi empiris terhadap parameter-parameter input yang digunakan untuk perhitungan metode Kuz-Ram. Dari simulasi yang telah dilakukan, didapatkan probabilitas terbentuknya boulder dari operasi peledakan sebesar 4,3%. Nilai tersebut menandakan operasi peledakan yang dilakukan telah memenuhi standar dan dapat diterima secara luas dalam praktik keteknikan karena memiliki nilai risiko di bawah 5%. Berdasarkan uji sensitivitas yang dilakukan pada faktor batuan, jumlah material yang ingin diledakkan, jumlah bahan peledak yang digunakan, dan indeks keseragaman terhadap nilai P90, hasil pengujian menunjukkan bahwa faktor batuan merupakan parameter yang paling dominan mempengaruhi terbentuknya boulder.

PEMODELAN PREDIKTIF BERBASIS ARTIFICIAL NEURAL NETWORK UNTUK DESAIN NEUTRONIK MOLTEN SALT REACTOR FUJI-U3 BERDASARKAN SIMULASI MONTE CARLO DENGAN OPENMC

Energi nuklir merupakan salah satu sumber energi yang menjanjikan untuk memenuhi kebutuhan energi dunia yang terus meningkat. Hal tersebut menuntut pengembangan teknologi reaktor generasi IV yang lebih efisien dan aman. MSR (Molten Salt Reactor) FUJI-U3 sebagai salah satu reaktor generasi IV menawarkan berbagai keunggulan seperti efisiensi bahan bakar tinggi, pengurangan limbah radioaktif jangka panjang, dan kemampuan operasi pada tekanan rendah. Namun, desain neutronik reaktor ini melibatkan kompleksitas tinggi karena melibatkan parameter-parameter operasional. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan model prediktif menggunakan ANN untuk mempercepat proses perhitungan faktor multiplikasi efektif (????eff ) berbasis data simulasi Monte Carlo dari program komputer OpenMC. Dengan memvariasikan parameter rasio Th/U, temperatur operasi, dan dimensi inti reaktor, diperoleh dataset sebanyak 400 konfigurasi. Sebelum digunakan dalam pelatihan model ANN, data hasil simulasi dianalisis serta dinormalisasi. Model ANN dikembangkan dengan arsitektur tiga lapisan tersembunyi dan fungsi aktivasi GELU, serta menggunakan algoritma optimasi Adam. Evaluasi model terhadap data uji menunjukkan nilai Mean Absolute Error (MAE) sebesar 0,00228, Mean Squared Error (MSE) sebesar 0,00001, Root Mean Absolute Error (RMSE) sebesar 0,00273. dan koefisien determinasi (R²) sebesar 0,99626, yang menandakan tingkat akurasi prediksi yang sangat tinggi. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa model ANN efektif untuk dapat digunakan sebagai alat bantu prediktif dalam desain dan optimasi reaktor MSR FUJI-U3.

OPTIMASI BIAYA PERSEDIAAN DAN LEVEL PELAYANAN DI APOTEK SEHAT MENGGUNAKAN METODE EOQ DAN SIMULASI MONTE CARLO

Dalam beberapa tahun terakhir, pergeseran paradigma dari berorientasi pada obat menjadi berorientasi pada pasien menyoroti peran apotek dalam mendukung keselamatan pasien. Sebagaimana dinyatakan oleh Kepala Badan Pengawasan Obat dan Makanan Republik Indonesia (BPOM RI), apotek berkewajiban memastikan ketersediaan obat-obatan esensial, sebagaimana diamanatkan oleh Peraturan Presiden No. 82 Tahun 2018. Namun, ketersediaan yang tidak teratur, baik kekurangan maupun kelebihan stok, masih menjadi masalah berulang di berbagai daerah. Karena industri kesehatan tidak dapat mengandalkan pesanan tertunda, pengelolaan inventori farmasi menjadi perhatian kritis yang mempengaruhi baik biaya maupun kesejahteraan pasien. Namun, mempertahankan stok yang terlalu banyak menyebabkan biaya penyimpanan yang tinggi, sementara kekurangan stok meningkatkan risiko kehabisan persediaan. Menyeimbangkan dilema ini tetap menjadi tantangan umum di apotek. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi strategi pengendalian inventori yang mendukung baik efisiensi operasional maupun pelayanan pasien dengan menerapkan Metode EOQ dan simulasi Monte Carlo. Untuk mencapai hal ini, penelitian mengadopsi pendekatan kuantitatif, dengan data primer dan sekunder. Data primer dikumpulkan melalui wawancara dengan pemilik dan apoteker, sedangkan data sekunder diperoleh dari laporan internal yang mencakup periode Juni hingga Desember 2024. Semua perhitungan dilakukan menggunakan Microsoft Excel. Menggunakan 12 obat dengan pergerakan cepat sebagai sampel, penelitian ini menganalisis tingkat inventori rata-rata yang ideal dan keputusan pengisian ulang dengan biaya minimum menggunakan model Economic Order Quantity (EOQ). Analisis sensitivitas juga dilakukan untuk meneliti bagaimana perubahan tingkat layanan mempengaruhi biaya inventori dalam kondisi permintaan yang tidak pasti menggunakan Simulasi Monte Carlo. Hasil simulasi menunjukkan bahwa penerapan metode EOQ dapat mengurangi total biaya inventori tahunan hingga 37,75% dibandingkan dengan pendekatan yang ada di apotek. Berdasarkan temuan ini, penelitian ini merekomendasikan adopsi sistem inventori dengan evaluasi berkelanjutan menggunakan metode EOQ, dengan target tingkat layanan dalam rentang 95%-98% sebagai pilihan yang paling seimbang. Studi masa depan dapat mengeksplorasi lebih banyak rentang data historis dan klasifikasi produk atau model alternatif dalam industri.

PENDEKATAN SIMULASI MONTE CARLO UNTUK MENINGKATKAN PERFORMA OPERASIONAL OVERBURDEN: STUDI KASUS PT BUKIT ASAM TBK

Penelitian ini mengembangkan pendekatan berbasis data untuk meningkatkan kinerja operasional overburden di PT Bukit Asam Tbk dengan menggunakan simulasi Monte Carlo sebagai alat analisis utama. Dalam penelitian ini, kinerja operasional secara spesifik didefinisikan sebagai kinerja produksi dan produktivitas. Model simulasi yang digunakan mereplikasi aktivitas harian pengangkutan overburden di lokasi penambangan East Pit 3, menghasilkan data operasional yang digunakan untuk mengevaluasi kinerja alat, mengidentifikasi ketidakefisienan, dan menganalisis dampak dari skenario perbaikan yang mungkin diterapkan. Pendekatan ini mendukung pengembangan strategi berbasis bukti untuk mengatasi kendala kapasitas dan permasalahan koordinasi di lapangan. Hasil simulasi mengidentifikasi dua kendala utama dalam operasional. Pertama, meskipun nilai Matching Factor antara alat muat dan alat angkut menunjukkan keseimbangan, kapasitas armada secara keseluruhan masih belum mencukupi untuk memenuhi target produksi. Kedua, sinkronisasi yang kurang baik (yang terlihat dari tingginya kejadian waktu tunggu “Wait Hauler” dan “No Hauler”) menyebabkan rendahnya Use of Availability (UA) dan Equipment Utilization (EU), yang berdampak pada berkurangnya Effective Working Hours (EWH). Untuk mengatasi kedua permasalahan tersebut, dua intervensi strategis diusulkan. Pertama adalah penambahan jumlah armada di East Pit 3, dan kedua adalah penerapan sistem Mine Traffic Control (MTC) secara real-time. Solusi yang diusulkan diuji melalui simulasi dan menunjukkan bahwa penambahan unit dapat meningkatkan produksi hingga 26,8% dan produktivitas sebesar 1,76%. Sistem MTC diperkirakan mampu mengurangi controllable standby sebesar 10,44%, meningkatkan Effective Working Hours (EWH) dan produksi masing-masing sebesar 4,77%. Dengan simulasi dan analisis data operasional nyata di PT Bukit Asam Tbk, penelitian ini berhasil mengidentifikasi masalah utama, merancang solusi, dan mengevaluasi dampaknya. Hasilnya memberikan rekomendasi praktis untuk meningkatkan efisiensi operasi alat tambang di PT Bukit Asam Tbk.

RUNWAY CAPACITY DETERMINATION FOR MIXED AIRCRAFT OPERATION USING MONTE CARLO SIMULATION

Seiring dengan pertumbuhan lalu lintas udara yang terus meningkat, kepadatan pada landasan pacu telah menjadi sebuah tantangan yang signifikan. Pengetahuan mengenai kapasitas landasan pacu merupakan salah satu faktor penting dalam merencanakan lalu lintas bandar udara secara efektif. Model yang ada saat ini seringkali kesulitan memprediksi kapasitas landasan pacu secara akurat, terutama pada bandar udara dengan operasi pesawat yang beragam (mixed aircraft operations), di mana setiap jenis pesawat memerlukan aturan jarak separasi yang berbeda. Penelitian ini menjawab permasalahan tersebut dengan mengembangkan kerangka simulasi Monte Carlo untuk menguantifikasi kapasitas landasan pacu. Kerangka kerja ini secara khusus menyimulasikan operasi pada landasan pacu tunggal (single-runway), dengan cara membuat jadwal acak untuk sejumlah pergerakan pesawat per jam. Variabel yang diacak dalam jadwal tersebut meliputi waktu kejadian, jenis operasi (lepas landas atau pendaratan), dan tipe pesawat. Terdapat tiga tipe pesawat yang ditinjau, yaitu Kecil, Besar, dan Berat. Distribusi probabilitas seragam (uniform probability distribution) digunakan dalam proses pembangkitan jadwal acak. Jadwal yang telah dibuat kemudian diperiksa berdasarkan aturan separasi. Jika ditemukan adanya konflik, operasi berikutnya akan dikenai skema tunggu (holding scheme) yang sesuai. Selisih waktu antara jadwal operasi dan waktu pelaksanaan aktualnya dihitung sebagai waktu tunda (delay). Untuk setiap skenario jumlah pergerakan pesawat per jam, simulasi dijalankan sebanyak seribu kali. Waktu tunda rata-rata dari seribu simulasi tersebut digunakan untuk mendefinisikan kapasitas landasan pacu, yaitu jumlah maksimum pergerakan pesawat yang menghasilkan waktu tunda rata-rata kurang dari satu menit. Hasil simulasi menunjukkan bahwa kapasitas landasan pacu adalah 10 pergerakan pesawat per jam. Data ini kemudian divalidasi dengan data operasional dari Bandar Udara Halim Perdanakusuma (HLP). Jumlah maksimum pergerakan pesawat per jam yang beroperasi di HLP terbukti sesuai dengan kapasitas yang diprediksi oleh penelitian ini.

KARAKTERISTIK BERKAS DAN DISTRIBUSI DOSIS HIGH DOSE RATE (HDR) BRAKITERAPI KOBALT-60 BERBASIS SIMULASI MONTE CARLO MENGGUNAKAN GEANT4

High Dose Rate brakiterapi (HDR-BT) adalah modalitas terapi radiasi kanker dengan sumber radioisotop dimasukkan langsung ke area kanker. Perhitungan dosis brakiterapi umumnya menggunakan pendekatan TG-43, yang mengabaikan faktor heterogenitas jaringan dan variasi dimensi pasien sehingga mempengaruhi akurasi dosis. Mengatasi hal tersebut, simulasi Monte Carlo (MC) digunakan untuk pendekatan yang lebih realistis dengan phantom yang dirancang khusus. Penelitian ini bertujuan menyelidiki karakteristik berkas sumber pada variasi ukuran dan medium phantom, mengkaji phantom 3D-PLA untuk perhitungan dosimetri sumber, dan perhitungan/validasi dosis sumber HDR brakiterapi Bebig Co0.A86 berbasis simulasi MC. Penelitian ini dilakukan dalam tiga tahapan. Tahap pertama adalah pemodelan simulasi MC untuk menentukan karakteristik berkas sumber dengan memodelkan sumber HDR-BT Bebig Co0.A86 dan scoring region. Pemodelan scoring region dilakukan dengan variasi ukuran radius dan jenis medium yang digunakan. Program yang digunakan adalah Geometry And Tracking (GEANT4). Tahap kedua dilakukan pengembangan phantom 3D-PLA untuk pengukuran dosimetri sumber brakiterapi secara ekperimen, selain itu phantom juga digunakan sebagai phantom virtual padap simulasi MC. Tahap ketiga dilakukan simulasi MC untuk perhitungan dosis dan pengukuran dosis pada phantom 3DPLA. Parameter simulasi menggunakan 1?108 partikel datang, parameter setcuts yaitu range cut-off 0,01 mm, interaksi fisika yang digunakan elektromagnetik standar (empenelope). Program ROOT digunakan untuk menghitung distribusi spektrum dan jumlah partikel yang berinteraksi dalam scoring region. Analisis hasil penelitian berupa profil dosis dalam disertasi ini dilakukan berbasis komputasi. Hasil penelitian menunjukkan karakteristik spektrum energi sumber aktif dan sumber dengan kapsul memperlihatkan distribusi spektrum yang sama, puncak fotolistrik terdeteksi pada energi 1,173 MeV dan 1,332 MeV, sesuai dengan hasil teoritis. Variasi radius scoring region menunjukkan penurunan jumlah partikel pada energi puncak fotolistrik 1,173 MeV dengan penurunan maksimum 95,87%, dan pada energi 1,332 MeV 98,50% terjadi pada radius 10 cm dibandingkan radius referensi 50 cm. Penurunan jumlah partikel total terjadi seiring mengecilnya radius scoring region. Berdasarkan variasi medium, peningkatan jumlah partikel total pada medium tulang lebih tinggi dibandingkan dengan otot dan air. Peningkatan maksimal terjadi pada radius 20 cm, dengan jumlah partikel total meningkat sebesar 2,07% pada medium otot dan 24,73% pada medium tulang. Peningkatan ini cenderung melandai seiring bertambahnya radius, yaitu pada radius 50 cm sebesar 0,56% untuk otot dan 4,10% untuk tulang. Phantom 3D-PLA sebagai phantom dosimetri sumber HDR-BT menunjukkan karakteristik yang setara dengan jaringan lunak dengan densitas sebesar 1,05 g/cm³, komposisi unsur 37,87% karbon (C) dan 58,34% oksigen (O), nilai HU rata-rata yang diperoleh adalah -116,6±7,5 HU. Karakteristik dosis sumber dianalisis melalui profil dosis radial, dosis horizontal, dan dosis anisotropi. Dosis radial menurun secara logaritmik seiring bertambahnya jarak terhadap sumber. Profil dosis horizontal memperlihatkan pola simetri yang ditunjukkan dari nilai FWHM. Nilai FWHM pada variasi radius 5, 6, 7, 8, 9, 10 mm berturut-turut 11,36 mm, 13,06 mm, 15,06 mm, 16,28 mm, 17,70 mm, dan 20,07 mm secara simulasi MC, dan 10,31 mm, 10,82 mm, 14,96 mm, 12,31 mm, 14,79 mm, 19,38 mm, dan 23,97 mm untuk pungukuran film EBT3. Hasil profil dosis anisotropi memeperlihatkan nilai yang sama atau isotropi pada jarak radial yang sama, akan tetapi memiliki gradien dosis yamg tinggi disekitar sumber, dan semakin mengecil seiring bertambahnya jarak radial dari sumber. Perbandingan distribusi dosis pada phantom 3D-PLA menunjukkan kesesuaian baik antara simulasi MC dan pengukuran film EBT3. Profil dosis radial memiliki beda dosis rata-rata 0,95%. Selisih rata-rata FWHM antara simulasi dan pengukuran adalah 2,18 mm, sementara rata-rata selisih dosis anisotropi antara kedua metode adalah 0,06.

EFEK PENGGUNAAN NANOPARTIKEL EMAS TERHADAP DOSIS TUMOR DALAM TERAPI RADIASI BERBASIS SIMULASI MONTE CARLO

Radioterapi merupakan metode penting dalam pengobatan tumor untuk menghancurkan sel-sel tumor menggunakan radiasi pengion. Namun, hal ini juga dapat berdampak pada kerusakan jaringan normal di sekitar tumor. Salah satu solusi dalam permasalahan ini yaitu dengan menambahkan material bernomor atom tinggi pada tumor seperti nanopartikel emas. Material ini dapat menginduksi toksisitas yang lebih tinggi pada sel tumor dibandingkan sel normal. Selain itu, nanopartikel emas dapat meningkatkan dosis radiasi karena memiliki koefisien atenuasi massa serta biokompatibilitas yang tinggi. Dalam penelitian ini dilakukan simulasi Monte Carlo menggunakan EGSnrc untuk melihat pengaruh penggunaan nanopartikel emas pada distribusi dosis tumor. Fantom berbentuk kubus dengan ukuran 20 ???? 20 ???? 20 ????????3 disimulasikan dan suatu tumor berdimensi 2 ???? 2 ???? 2 ????????3 berada pada kedalaman 2 ???????? di bawah permukaan fantom. Terdapat dua variasi energi foton yang digunakan yaitu 2 MeV dan 6 MeV. Fantom diradiasi pada jarak 100 cm dari sumber dengan field size sebesar 2 ???? 2 ????????2 . Pada volume tumor ditambahkan nanopartikel emas sebagai campuran homogen. Hasil menunjukkan bahwa penambahan nanopartikel emas dengan penggunaan energi foton yang lebih besar dapat meningkatkan dosis yang diterima oleh tumor dengan peningkatan sebesar 1,162. Faktor yang mempengaruhi terjadinya peningkatan dosis tumor yaitu konsentrasi nanopartikel emas. Dua variasi konsentrasi nanopartikel emas yang digunakan yaitu sebesar 7 mg/g dan 18 mg/g. Peningkatan konsentrasi nanopartikel emas sebesar 2,571 kali menyebabkan terjadinya peningkatan dosis sebesar 0,499% ? 7,899% . Peningkatan konsentrasi nanopartikel emas menyebabkan lebih banyak interaksi fotolistrik antara foton dengan atom emas sehingga deposisi energi yang dihasilkan meningkat.