Modeling

Simulasi Monte Carlo Untuk Memperkirakan Volume Bola dalam Visualisasi 3D menggunakan Phyton

Phyton

Python merupakan bahasa pemograman yang cukup luas digunakan untuk kegiatan sehari-hari, pekerjaan, pendidikan, kebutuhan hidup, ataupun sekedar hobi dan yang terpenting gratis tentunya. Walau python-nya gratis akan tetapi komputernya biasanya tidak.

Colab.Research.Google.Com

Google Colab merupakan salah satu tools Google yang membantu user dalam proses pemrograman dan pengolahan data, juga penulisan bahas pemrograman phyton.

Monte Carlo

Monte Carlo adalah model probabilistik yang dapat mencakup elemen ketidakpastian atau acak dalam prediksinya. Jika Anda menggunakan model probabilistik untuk mensimulasikan hasil. Kami menggunakan simulasi Monte Carlo untuk mengestimasi volume dari bola tiga dimensi dengan jari-jari tertentu.

Volume Bola

Bola adalah bangun ruang tiga dimensi yang dibentuk oleh tak hingga lingkaran berjari-jari sama panjang dan berpusat pada satu titik yang sama.

Rumus mencari volume bola :

Jari-jari yang kami gunakan adalah Radius 3.

Mari kita langsung saja ke penggunaan python nya. Pertama-tama kita import kebutuhan-kebutuhan package pada python:

Kemudian kita membuat random sampling untuk tiap-tiap variabel, part ini merupakan hal yang harus diperhatikan lebih dalam, karena kita akan menentukan jumlah titik, jari -jari serta inisialisasi tiap-tiap variabel perhitungan :

Kemudian untuk menghasilkan sejumlah titik acak dalam rentang x, y, dan z yang sesuai dengan jari-jari bola. Kami menghitung jarak dari setiap titik ke pusat bola (0, 0, 0). Jika jaraknya kurang dari atau sama dengan kuadrat dari jari-jari bola, maka titik tersebut berada dalam bola :

Estimasi volume dari bola dihitung dengan mengambil rasio titik dalam bola terhadap total titik dan mengalikannya dengan volume kotak yang melingkupi bola seperti di bawah ini :

Lalu kami membuat visualisasi 3D yang menampilkan titik-titik dalam dan di luar bola, dengan bahasa phyton :

Visualisasi 3D Volume Bola

Penutup

Hasilnya adalah estimasi volume dari bola tiga dimensi menggunakan metode Monte Carlo, serta visualisasi yang memperlihatkan titik-titik yang digunakan dalam simulasi tersebut. Anda dapat mengubah num_points atau radius untuk meningkatkan akurasi estimasi dengan lebih banyak titik atau menguji dengan ukuran bola yang berbeda.