Page 192 - The-5th-MCAIT2021-eProceeding

Pendiskritan Model Lotka-Volterra menggunakan

Kaedah Berangka Tidak Piawai dengan Trimean

Discretization of Lotka-Volterra Model using Nonstandard

Finite Difference Scheme with Trimean

Noor Ashikin Othman *, Mohammad Khatim Hasan , Bahari Idrus
a
c
b
a,b,c Pusat Penyelidikan Teknologi Kecerdasan Buatan (CAIT), Fakulti Teknologi dan Sains Maklumat , Universiti Kebangsaan Malaysia,
43600 UKM Bangi, Selangor, Malaysia
*Email: p97180@siswa.ukm.edu.my

Abstrak

Tujuan kajian ini untuk meramalkan nilai dua pemboleh ubah dalam ekonomi Malaysia iaitu keluaran dalam negara kasar
(KDNK) dan harga minyak mentah (HMM). Pendiskritan model Lotka-Volterra berdasarkan kaedah berangka tak piawai
dengan trimean (KBTPDT) dibangun untuk meramalkan nilai KDNK dan HMM. Perbandingan keputusan simulasi yang
diperolehi dengan kaedah yang sedia ada iaitu kaedah berangka biasa (KBB) menunjukkan bahawa KBTPDT boleh
meramalkan nilai dua pemboleh ubah dalam ekonomi Malaysia dengan ketepatan tinggi berdasarkan peratusan min ralat
mutlak (MAPE).

Kata kunci: kaedah berangka tidak piawai; trimean; model Lotka-Volterra; keluaran dalam negara kasar; harga minyak mentah

Abstract

The aim of this study is to predict the values of two variables in the Malaysia economy which are gross domestic product
(GDP) and crude oil price (COP). A non-standard approximation scheme with trimean approach is used to estimate the
value of the GDP and COP based on Lotka-Volterra model. Comparisons of the obtained results with the standard method,
demonstrate that non-standard approximation scheme with trimean method is able to predict the values of these variables
effectively under the criterion of the minimization of mean absolute percentage error (MAPE).

Keywords: non-standard approximation scheme; trimean; Lotka-Volterra model; gross domestic product; crude oil price

1. Pendekatan Utama

Konsep KBTPDT telah diperkenalkan oleh (Hasan et al., 2018; Othman et al., 2019; Othman & Hasan, 2017)
bagi mensimulasi model interaksi Lotka-Volterra, model Rosenzweig-Mac Arthur dan model Beddington-
DeAngelis. KBTPDT telah dibangun untuk mengatasi masalah ketidakstabilan berangka yang wujud dalam
kaedah berangka biasa (KBB). Antara KBB yang popular ialah kaedah Adam-Moultan dan kaedah Runge-
Kutta(Hasan et al., 2015). Antara kelebihan utama KBTPDT ialah ia dapat meningkatkan ketepatan simulasi
terhadap tingkah laku interaksi antara spesies dan dapat meramal titik keseimbangan dengan cepat dan tepat.
Keluaran dalam negara kasar (KDNK) dan harga minyak mentah (HMM) merupakan antara penentu ukur
bagi perkembangan ekonomi (Mohd Saudi et al., 2019; Shrestha & Bhatta, 2018). Dalam kajian ini, konsep
KBTPDT dibangun dalam model interaksi Lotka-Volterra untuk meramal nilai dua pemboleh ubah dalam
ekonomi Malaysia iaitu KDNK dan HMM, kemudian dibandingkan dengan kaedah yang sedia ada iaitu KBB.
KBB yang digunakan dalam kajian ini ialah kaedah Adam-Moultan. Perbandingan keputusan simulasi KBTPDT

E- Proceedings of The 5th International Multi-Conference on Artificial Intelligence Technology (MCAIT 2021) [179]
Artificial Intelligence in the 4th Industrial Revolution