JAKARTA - Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) melalui Pusat Riset Teknologi Satelit (PRTS) dan Pusat Riset Teknologi Hidrodinamika (PRTH) tengah mengembangkan sistem kendali simulator gelombang laut berbasis kecerdasan buatan (AI).
Sistem ini dirancang untuk menghadirkan solusi terhadap keterbatasan pengujian teknologi maritim secara langsung di laut, sehingga penelitian dapat dilakukan lebih efektif, aman, dan terkontrol.
Ketua Kelompok Riset Teknologi Bangunan Kelautan dan Lepas Pantai PRTH BRIN, Wibowo Harso Nugroho, menjelaskan bahwa pengujian di laut menghadirkan tantangan besar, baik dari sisi biaya maupun kompleksitas operasional.
“Dengan simulator ini, kami dapat mereplikasi kondisi gelombang secara akurat di laboratorium, sehingga riset dapat dilakukan lebih efisien dan terkontrol,” kata Wibowo.
Teknologi dan Mekanisme Sistem Kendali
Sistem simulator gelombang laut ini menggunakan model gelombang yang dikonversi menjadi lintasan gerak melalui proses trajectory generation, lalu diterjemahkan ke dalam pergerakan kaki-kaki platform menggunakan metode inverse kinematics.
Pendekatan ini memungkinkan platform meniru gerakan gelombang laut secara realistis, meskipun dilakukan di laboratorium.
Untuk memastikan gerakan platform akurat, sistem kendali Proportional-Integral-Derivative (PID) dioptimasi menggunakan Salp Swarm Algorithm (SSA).
Algoritma berbasis kecerdasan buatan ini memungkinkan sistem menyesuaikan pergerakan platform agar mengikuti pola gelombang dengan kesalahan minimal. Menurut Wibowo, penerapan AI memberikan keunggulan signifikan dalam optimasi kendali dibandingkan metode konvensional.
Keunggulan Algoritma Salp Swarm
Hasil penelitian menunjukkan bahwa SSA memberikan performa terbaik dengan nilai kesalahan (fitness value) yang lebih rendah dibandingkan metode lain. Secara spesifik, SSA memiliki kesalahan 16,8 persen lebih rendah dibanding Genetic Algorithm, dan 8,7 persen lebih rendah dibanding Particle Swarm Optimization.
“Pendekatan SSA memungkinkan kami memperoleh parameter kendali yang optimal dengan tingkat kesalahan yang lebih rendah dibandingkan metode lain seperti Genetic Algorithm dan Particle Swarm Optimization,” ujar Wibowo.
Keunggulan ini membuat SSA menjadi algoritma pilihan untuk pengembangan sistem kendali simulator gelombang laut.
Efisiensi Riset Maritim dengan Simulator
Pengembangan simulator gelombang laut ini dirancang untuk mengatasi kendala pengujian di laut. Pengujian langsung sering kali memerlukan biaya besar, memerlukan tenaga ahli, serta menghadapi risiko keselamatan yang tinggi. Dengan adanya simulator, peneliti dapat melakukan percobaan dalam kondisi terkendali, meminimalkan risiko, dan mempercepat proses pengembangan teknologi maritim.
Keuntungan lain dari penggunaan simulator adalah kemampuannya untuk mensimulasikan berbagai kondisi gelombang, termasuk kondisi ekstrem yang sulit atau berbahaya untuk diuji di laut nyata. Hal ini memungkinkan perancangan kapal dan struktur lepas pantai yang lebih aman dan andal.
Potensi Aplikasi Luas Simulator Gelombang
Wibowo menyebut pengembangan ini memiliki potensi aplikasi yang luas. Salah satunya adalah desain kapal, di mana simulasi gelombang memungkinkan uji performa kapal sebelum diluncurkan. Selain itu, teknologi lepas pantai, seperti platform minyak dan sistem kompensasi gelombang, juga dapat diuji lebih akurat.
Simulator ini juga bermanfaat untuk penelitian terkait mitigasi risiko bencana laut, termasuk gelombang tinggi dan banjir rob. Dengan sistem ini, peneliti bisa menilai dampak gelombang ekstrem terhadap infrastruktur maritim dan menyiapkan solusi mitigasi yang lebih tepat.
Integrasi Kecerdasan Buatan dalam Optimasi Kendali
Penerapan AI pada simulator ini membuka jalan bagi pengembangan sistem kendali yang lebih canggih. Algoritma SSA memungkinkan perhitungan parameter kendali secara optimal, sehingga platform dapat menyesuaikan diri dengan berbagai pola gelombang.
Integrasi AI juga memungkinkan peningkatan adaptasi sistem terhadap kondisi yang berubah-ubah, misalnya gelombang yang tidak stabil atau arus laut yang kompleks. Dengan demikian, penelitian tidak hanya lebih efisien, tetapi juga mendekati kondisi nyata yang dihadapi di laut.
Perbandingan dengan Algoritma Konvensional
Sebelum penerapan SSA, metode yang umum digunakan adalah Genetic Algorithm dan Particle Swarm Optimization. Meskipun metode tersebut dapat menghasilkan parameter kendali yang baik, nilai kesalahan yang lebih tinggi menjadi kendala dalam aplikasi nyata.
Dengan SSA, kesalahan diminimalkan, sehingga platform lebih presisi meniru gerakan gelombang. Hal ini memungkinkan peneliti mendapatkan data yang lebih akurat dan meningkatkan validitas penelitian, baik untuk perancangan kapal, platform lepas pantai, maupun sistem kompensasi gelombang.
Pengembangan ke Depan
Wibowo menyebut penelitian ke depan akan difokuskan pada pengembangan metode kendali nonlinier, yang memungkinkan performa sistem lebih baik pada kondisi dinamika gelombang yang lebih kompleks. Pendekatan ini diprediksi akan meningkatkan akurasi simulasi dan menambah kemampuan sistem untuk meniru gelombang laut ekstrem.
Selain itu, integrasi sensor canggih dan teknologi AI tambahan akan memungkinkan sistem melakukan pemantauan real-time, sehingga penyesuaian terhadap pola gelombang dapat dilakukan secara otomatis. Hal ini menjadi langkah penting menuju sistem simulasi gelombang laut yang lebih realistis dan adaptif.
Kontribusi terhadap Teknologi Maritim Nasional
Pengembangan simulator gelombang laut ini menandai langkah signifikan BRIN dalam memperkuat riset maritim nasional. Sistem ini membantu Indonesia mempercepat inovasi di sektor kelautan dan mendukung pengembangan teknologi kapal, infrastruktur lepas pantai, serta mitigasi risiko bencana laut.
Selain itu, sistem ini sejalan dengan upaya memperkuat penelitian berbasis laboratorium yang efisien, aman, dan terkontrol. Dengan simulasi yang lebih realistis, para peneliti dapat mengevaluasi desain dan teknologi sebelum diterapkan di laut, sehingga biaya dan risiko dapat ditekan.
Pengembangan sistem kendali simulator gelombang laut berbasis AI oleh BRIN membuka peluang baru dalam riset maritim. Penerapan algoritma SSA memberikan presisi tinggi dalam pengendalian platform, meminimalkan kesalahan, dan meningkatkan validitas penelitian.
Ke depan, sistem ini diprediksi akan berkontribusi signifikan pada desain kapal, teknologi lepas pantai, serta sistem mitigasi gelombang. Integrasi AI, sensor canggih, dan metode kendali nonlinier diharapkan membuat penelitian lebih realistis, adaptif, dan relevan dengan tantangan laut Indonesia yang kompleks.