Perkenalkan, saya Benarido Amri (NPM: 2506669226) dari Bandung. Salam kenal semua.

Minggu 1

DAI5 adalah framework berpikir yang dapat digunakan untuk membantu dalam penyelesaian masalah atau juga disebut problem solving. Seperti dalam penamaannya, framework DAI5 terdiri dari 5 poin utama yaitu:

1. Deep Awareness of I – yaitu berkaitan dengan kesadaraan diri atau self-awareness. Poin ini ditujukan agar kita dapat menempatkan diri kita relatif terhadap permasalahan yang kita hadapi.
2. Intention – Dalam melakukan semua hal, yang utama adalah untuk meluruskan intention atau niat. Yaitu, kita harus memiliki niat yang baik dan benar sebelum memulai pemecahan masalah.
3. Initial Thinking – Langkah ini penting dalam problem solving yaitu generalisasi sebuah permasalahan, kategorisasi ataupun breakdown sebuah permasalahan sehingga dapat diselesaikan secara lebih teratur dan sistematis.
4. Idealization – Penggunaan asumsi-asumsi yang valid dapat memudahkan proses penyelesaian masalah.
5. Instruction Set – Setelah melakukan langkah-langkah sebelumnya, maka dapat dibuat sebuah flow pengerjaan, yaitu berisi prosedur untuk memecahkan masalah.

Minggu 2

Pada Minggu ke-2 ini, membahas beberapa elemen yang berhubungan dengan Komputasi Teknik seperti data, informasi, dan knowledge, serta membahas mengenai komputasi yang berkaitan dengan angka. Dimana segala sesuatu dalam komputasi diwakilkan oleh angka, dalam kata lain, angka adalah sebuah simbol yang merepresentasikan suatu hal.

Data memerlukan konteks agar dapat memiliki fungsi. Dapat dicontohkan sebagai:

“Saya menggunakan laptop untuk mempelajari Komputasi Teknik.”

Dengan kutipan diatas, “laptop” dan “Komputasi Teknik” dapat dijadikan sebagai data, namun jika digunakan tanpa konteks “Saya menggunakan….”, maka data “laptop” dan “Komputasi Teknik” tidak memiliki arti.

Angka menjadi dasar dari Linear Algebra, Differentiation, Curve Fitting, dan lainnya merupakan bagian dari Komputasi Teknik.

Perhitungan dapat dilakukan menggunakan kalkulasi dari AI, yaitu menggunakan teknologi yang ada untuk kepentingan perhitungan kita. Namun, penting untuk agar kita memahami konteks yang ingin diperhitungkan.

Contoh perhitungan sederhana menggunakan kode HTML untuk menghitung gaya hambatan kendaraan:

Aerodynamic Drag Force Calculator

Minggu 3-4

Berikut merupakan contoh implementasi komputasi teknik berdasarkan iterative method untuk menyelesaikan steady-state heat conduction.

Setiap node dihitung berdasarkan temperature dari rata-rata temperatur node-node di sekelilingnya.

Steady-State Heat Conduction (3×3 Grid)

Minggu 5

Penggunaan aplikasi DAI5 AI termasuk pembuatan agent dan model.

Minggu 6

Dalam penyelesaian masalah:

Pertama memerlukan pengetahuan terkait dengan diri sendiri, yaitu, bagaimana posisi diri kita dalam masalah tersebut. Hal ini dapat dikaitkan dengan bagaimana persoalan dalam kehidupan nyata terkadang tidak berupa suatu persoalan yang mudah dimengerti seperti halnya pada buku (dimana hal-hal yang diketahui dan ditanyakan sudah di jabarkan). Dalam persoalan nyata, pertanyaan yang sering di pikirkan pertama adalah “mulai dari mana untuk menyelesaikan persoalan ini?”, dengan mengetahui posisi kita dalam persoalan tersebut, maka dapat membantu dalam penyelesaian. Salah satu yang terpenting dalam penyelesaian masalah adalah untuk menanyakan “mengapa memerlukan cara seperti ini?”.

Minggu 7

Penyelesaian persoalan diatas menggunakan DAI5 framework:

DAI 5 terdiri dari 5 point yaitu:

1. Deep Awareness of (I) – Pada poin ini, sebelum memasuki persoalan, penting untuk mengingat posisi kita sebagai manusia, yaitu sebagai manusia, kita tidak dapat melakukan penyelesaian dengan sempurna, karena kesempurnaan adalah hanya milik Tuhan.
2. Intention – Dalam penyelesaian, poin ini berhubungan dengan dibutuhkannya tujuan jelas yang ingin diperoleh, baik secara umum (contohnya: sebagai mahasiswa, apa yang ingin dicapai) dan secara khusus (contohnya: apa yang sebenarnya ingin diketahui dari persoalan terserbut). Pada persoalan ini, anggap saja tujuan persoalan adalah untuk mencari perubahan panjang benda akibat dari gaya tarik yang diberikan.
3. Initial Thinking – Poin ini merupakan permulaan penyelesaian permasalahan, yaitu berupa beberapa ide yang kita miliki untuk menyelesaikan permasalahan tersebut. Dalam hal ini, dapat dilakukan research ataupun studi literatur seperti, mencari jenis material yang digunakan pada benda, rumus-rumus yang dapat digunakan, berapa gaya tarik yang digunakan, bagaimana dimensi dan geometri dari benda.
4. Idealization – Dalam poin ini, kita melakukan penyederhanaan. Contohnya adalah diasumsikan bahwa benda tersebut memiliki material yang homogeneous, dan gaya yang diberikan adalah konsisten pada bidang benda serta tidak terdapat moment/torsi.
5. Instruction Set – Setelah melakukan langkah-langkah sebelumnya, maka dapat dirumuskan metode penyelesaian untuk permasalahan tersebut. Yaitu mulai dari menyebutkan asumsi-asumsi yang digunakan, variabel-variabel yang diketahui, rumus yang akan digunakan, hingga hasil perhitungan akhir yang telah dilakukan.

Kelas 30 – 9 – 2025, Pembahasan mengenai implementasi poin 1 dan 2 DAI5, serta melakukan diskusi berkaitan dengan problem cantilever.

Poin satu yaitu bahwa Tuhan memberikan free will kepada ciptaan-Nya, sehingga setiap individu dapat memilih jalannya dari beberapa opsi. Akibatnya, terdapat orang yang berbuat tidak baik dan ada yang berbuat baik. Mengenali bahwa kita tidak akan mencapai infinity. Karena kita adalah finite, sehingga penting untuk mengenali bahwa hanya Tuhan yang mengetahui kebenarannya. [Finite, remembering the Creator]

Poin kedua berkaitan dengan menginginkan mendapatkan hikmah/wisdom dari sebuah persoalan. contohnya, ingin mengetahui cara kerja komputasi teknik. [Keingintahuan]

Dalam langkah ketiga (Initial Thinking) sebaiknya mendapatkan sebuah guidance untuk menyelesaikan sebuah persoal tersebut. Dalam penggunaan software, penting untuk mengetahui bahwa modelling jenis apa yang paling mendekati keadaan aktual meskipun terdapat asumsi-asumsi. Dan, bisa juga model tersebut di ubah agar lebih realistis.

Simple Solid Structure Analysis (bagaimana komputasi teknik dapat digunakan dalam persoalan tersebut).

• Solid object (no holes)
• Mencari displacement menggunakan komputasi teknik

Minggu 8

Dalam persoalan diatas, dengan asumsi yang digunakan sebagai berikut:

• Benda homogeneous, sehingga material konsisten dan sama pada seluruh benda.
• Gaya yang diberikan sejajar dengan panjang benda dan bersifat seluruhnya axial.
• Benda bersifat solid.
• Benda terikat (fixed) pada sisi sebelah kiri, dengan sisi yang kanan bebas (free).
• Benda masih berada pada elastic region.
• Modulus elastisitas konstant.

dapat dikerjakan secara analitis, sehingga belum memerlukan perhitungan numeris, namun dapat dilakukan menggunakan komputer agar lebih mudah.

Dapat digunakan rumus sederhana yaitu:

$$\sigma(x) = \frac{N(x)}{A} = \frac{F}{A}$$

Hooke’s law:

$${\sigma(x)} = {E} {\varepsilon} $$ $${\varepsilon} = \frac{\Delta L} {L}$$

dan digabung menjadi:

$$\frac{F} {A} = {E} \frac{\Delta L} {L}$$ $$\Delta L = \frac{F L}{A E}$$

Dengan menggunakan rumus diatas, dapat dibuatkan kalkulator sebagai berikut, untuk memudahkan kalkulasi dengan variabel yang berbeda-beda:

Axial Elongation Calculator

Computes \(\Delta L = \dfrac{F\,L}{A\,E}\). Enter the axial force, length, cross-sectional area and Young’s modulus. Units must be consistent (SI suggested).

Axial force F

N kN lbf

Length L

m mm in

Cross-sectional area A

m² mm² in²

Young’s modulus E

Pa GPa psi

Calculate Reset defaults

Copy result

Result — total axial elongation

—

Tip: Use SI units (N, m, m², Pa) for direct results in meters. The tool performs simple unit conversions for convenience but check consistency for unusual units.

Cara Komputasi Teknik

Merupakan kombinasi angka yang dihasilkan dari suatu model untuk menyelesaikan kasus/persoalan tertentu. Contoh: menggunakan komputasi teknik untuk analisa model statika struktur.

Dalam analisa struktur, maka beberapa variabel yang relevan biasanya adalah stress, Young’s modulus, dan strain. Dengan menuju pada displacement, yaitu jika diasumsikan suatu benda memiliki 10 node, maka perubahan jarak antar node tersebut akan bertambah seiring dengan meningkatnya gaya tarik yang diberikan.

Untuk Kelas 28 Oktober 2025

Sebagai topik final project yang berhubungan dengan topik riset, dipilih topik yaitu berkaitan dengan stabilitas lateral kendaraan. Yaitu permodelan berupa rumus matematika yang pada akhirnya dapat digunakan untuk simulasi pergerakan kendaraan secara lateral berdasarkan input-input parameter tertentu seperti kecepatan, dan sudut setir (steering angle).

Berikut merupakan contoh diagram permodelan kendaraan (sumber: Vehicle Dynamics and Control, Rajesh Rajamani)

Yang menghasilkan equation of motion seperti:

Computational Thinking

Pemikiran dengan konsep untuk:

• Decomposition -> memecahkan (breakdown) suatu permasalahan agar lebih mudah untuk dipahami.
• Pattern Recognition -> mencari suatu pola yang dapat diarahkan pada solusi-solusi yang diketahui.
• Abstraction (idealization) -> penyerdehanaan agar jumlah variabel tidak terlalu banyak.
• Algorithm Design -> langkah-langkah pernyelesaian masalah.

Minggu 3 setelah UTS

Background:

• Stabilitas kendaraan adalah sangat penting karena berkaitan dengan keselamatan pengguna jalan
• Untuk memudahkan pengertian mengenai stabilitas, dipilih salah satu aspek dari stabilitas yaitu pergerakan kendaraan
• Pergerakan kendaraan secara umum hanya didasari pada kecepatan kendaraan (berupa vektor) dan juga sudut roda
• Hal ini mengarahkan pada solusi yaitu permodelan pergerakan kendaraan berupa model kinematis
• Karena model kendaraan roda 4 cukup kompleks, maka disimplifikasi menggunakan ‘bicycle model‘ yang hanya menggunakan 2 roda.

---

Untuk menyelesaikan persamaan-persamaan kinematika kendaraan, digunakan metode explicit euler method atau biasa disebut dengan euler integration.

Explicit euler adalah sebuah metode penyelesaian ordinary differential equation (ODE) berdasar pada persamaan berikut:

$$ y_{k+1} = y_k + f(t_k, y_k)\,\Delta t $$

Dimana, perhitungan step selanjutnya dilakukan berdasarkan step sebelummnya ditambah dengan persamaan awal dikalikan time step. Penyelesaian jenis ini merupakan salah satu penyelesaian yang paling sederhana diantara metode-metode lain.

Berikut merupakan salah satu contoh perhitungan untuk aplikasi kinematika kendaraan:

Contoh di atas merupakan penggunaan explicit euler method yang diaplikasikan pada perhitungan perubahan posisi kendaraan terhadap aksis x. Hal ini kemudian juga dilakukan untuk aksis y dan juga orientasi (psi).

Untuk membantu penyelesaian kinematik ini, dapat digunakan kode Python.

Minggu 4 setelah UTS

Overview proyek besar berdasarkan computational thinking framework:

• Decomposition: Dalam permasalahan terkait dengan kendaraan, beberapa elemen-elemen dapat dipahami. Mulai dari komponen-komponen kendaraan itu sendiri (steering, braking, powertrain, power distribution, tyres, etc.), interaksi kendaraan dengan jalan, pengaruh suatu variabel seperti gaya gesek, sudut roda, arah gerak kendaraan, slip, dsb.
• Pattern Recognition: Untuk menghitung arah gerak kendaraan, beberapa dari elemen-elemen tersebut memiliki pengaruh yang lebih besar daripada yang lain seperti: sudut roda, distribusi berat kendaraan, distribusi tenaga, kecepatan kendaraan, gaya gesek roda dengan jalan, slip. Selebihnya, beberapa elemen juga saling berkaitan (gaya gesek – interaksi roda dengan jalan) atau (steering – sudut roda).
• Abstraction (Idealization): Untuk memudahkan perhitungan diasumsikan beberapa hal seperti: tidak ada slip, sehingga hanya berlaku pada kecepatan rendah saja, keempat roda kendaraan dijadikan 2 roda saja, dsb.
• Algorithm Design: Model yang sudah didapat berdasarkan penyederhanaan tersebut diselesaikan menggunakan metode penyelesaian numeris tertentu, dengan bantuan kode.

Berikut merupakan flowchart proyek:

Dengan kode algoritma sebagai berikut:

Contoh hasil kode:

(Kecepatan 5 m/s dan sudut roda 3 derajat.)

(Kecepatan 5 m/s dan sudut roda 5 derajat.)

(Kecepatan 2 m/s dan sudut roda 3 derajat.)

Minggu 5 setelah UTS

Berikut merupakan algoritma AIDAI5, AIDAI5 ini sesuai dengan tujuannya adalah sebuah chat assistance yang dibuat untuk membantu melakukan perhitungan terhadap posisi dan orientasi kendaraan. Hal ini dilakukan dengan bantuan knowledge yang berisi dataset perhitungan serta basis metode perhitungan.

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.animation as animation

# --- Parameters ---
L_f = 1.0  # distance from CG to front axle (m)
L_r = 1.0  # distance from CG to rear axle (m)
L = L_f + L_r
v = 5  # velocity (m/s)
steer_angle = 35  # steering angle (deg)
delta = np.deg2rad(steer_angle)  # steering angle (radians)
dt = 0.05  # time step (s)
t_end = 10  # total simulation time (s)

# --- Initialization ---
t = np.arange(0, t_end + dt, dt)

x, y, psi = [0], [0], [0]  # initial states

# --- Simulation loop (Forward Euler with sideslip) ---
for i in range(1, len(t)):
    # Compute sideslip angle β
    beta = np.arctan((L_r * np.tan(delta)) / L)

    # Kinematic equations
    x_dot = v * np.cos(psi[-1] + beta)
    y_dot = v * np.sin(psi[-1] + beta)
    psi_dot = ((v / L) * np.cos(beta)) * np.tan(delta)

    # Euler integration
    x_new = x[-1] + x_dot * dt
    y_new = y[-1] + y_dot * dt
    psi_new = psi[-1] + psi_dot * dt

    x.append(x_new)
    y.append(y_new)
    psi.append(psi_new)

# --- Print final results ---
phi_deg = np.degrees(psi[-1]) % 360
print(f"Input parameter: v = {v} (m), v_kmh = {v * (3600/1000)} (kmh), Steering angle = {steer_angle} (deg)")
print(f"Final position: x = {x[-1]:.3f} m, y = {y[-1]:.3f} m")
print(f"Final orientation (psi): {phi_deg:.3f} degrees")

# --- Animation setup ---
fig, ax = plt.subplots()
ax.set_aspect('equal', adjustable='box')
ax.grid(True)
ax.set_xlabel("X Position (m)")
ax.set_ylabel("Y Position (m)")
ax.set_title("Bicycle Model Motion with Sideslip Angle β")

line, = ax.plot([], [], 'b-', lw=2)
body, = ax.plot([], [], 'ro-', lw=3)

# Fix view limits
ax.set_xlim(-10, 40)
ax.set_ylim(-10, 40)

cg_point, = ax.plot([], [], 'go', markersize=6, label='CG')


def init():
    line.set_data([], [])
    body.set_data([], [])
    cg_point.set_data([], [])
    return line, body, cg_point


def update(frame):
    line.set_data(x[:frame], y[:frame])

    x_rear = x[frame] - L_r * np.cos(psi[frame])
    y_rear = y[frame] - L_r * np.sin(psi[frame])
    x_front = x[frame] + L_f * np.cos(psi[frame])
    y_front = y[frame] + L_f * np.sin(psi[frame])
    body.set_data([x_rear, x_front], [y_rear, y_front])

    cg_point.set_data([x[frame]], [y[frame]])  # plot CG marker

    return line, body, cg_point

ani = animation.FuncAnimation(fig, update, frames=len(t), init_func=init, blit=True, interval=50, repeat=False)
plt.show()

Kode diatas merupakan kode python yang digunakan untuk menghitung posisi dan juga orientasi kendaraan.

Algoritma yang digunakan:

1. Chat AIDAI5 akan menerima input dari user (input dapat berupa pertanyaan teori maupun perhitungan)
   • Jika prompt berhubungan dengan teori maka merujuk ke poin 2,
   • Jika prompt berhubungan dengan perhitungan maka merujuk ke poin 3.
2. Prompt berupa teori, sehingga:
   • AIDAI5 dapat merujuk ke knowledge ataupun sumber lainnya untuk menjawab pertanyaan dari user.
   • AIDAI5 kemudian dapat melakukan konfirmasi pada user untuk memastikan jawaban yang diberikan sudah sesuai dengan permintaan.
   • AIDAI5 dapat merujuk ke poin 4.
3. Prompt berupa perhitungan, maka:
   • AIDAI5 perlu konfirmasi apakah perhitungan tersebut berkaitan dengan perhitungan posisi dan orientasi kendaraan. Jika tidak berkaitan dengan perhitungan posisi dan orientasi kendaraan, maka AIDAI5 akan menjelaskan cakupan dari chat yaitu hanya dapat menghitung posisi dan orientasi kendaraan berdasarkan input kecepatan, sudut setir, dan waktu tempuh.
   • AIDAI5 akan kemudian memeriksa apakah ketiga variabel (kecepatan, sudut setir, dan waktu tempuh) sudah diberikan oleh user atau belum. Jika belum maka AIDAI5 akan meminta user untuk memberikan ketiga variabel tersebut atau hanya variabel yang kurang.
   • AIDAI5 dapat merujuk pada knowledge “Calculation Example” ataupun “Calculation Data” untuk membantu perhitungan.
   • AIDAI5 menjawab pertanyaan yang diberikan user, dan konfirmasi apakah jawaban sudah sesuai atau belum.
   • AIDAI5 dapat merujuk ke poin 4.
4. AIDAI5 perlu konfirmasi dengan user terkait dengan jawaban yang diberikan pada user.
   • Jika user sudah setuju dengan jawaban, maka AIDAI5 dapat menanyakan jika user ada pertanyaan lain atau tidak.
   • Jika user belum setuju dengan jawaban, maka AIDAI5 harus konfirmasi dengan user bagian mana yang kurang setuju. Dan kemudian mencoba ulang proses pada poin 2 atau 3.

Video

Berikut merupakan beberapa video yang berkaitan dengan penjelasan proyek:

Overview:

Part 1:

Part 2:

Part 3:

Part 4: