ANALISIS PERFORMANSI PADA PENERAPAN HUKUM … · iii. PERNYATAAN . ANALISIS PERFORMANSI PADA...

ANALISIS PERFORMANSI PADA PENERAPAN HUKUM

KETETAPAN HARDY-WEINBERG DALAM

ALGORITMA GENETIKA

TESIS

ADIDTYA PERDANA

127038053

PROGRAM STUDI S2 TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2015

Universitas Sumatera Utara

ii

PERSETUJUAN

Judul Tesis : ANALISIS PERFORMANSI PADA PENERAPAN

HUKUM KETETAPAN HARDY-WEINBERG

DALAM ALGORITMA GENETIKA

Kategori : TESIS

Nama Mahasiswa : ADIDTYA PERDANA

NIM : 127038053

Program Studi : MAGISTER TEKNIK INFORMATIKA

Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Komisi Pembimbing

Pembimbing 2, Pembimbing 1,

Dr. Marwan Ramli, M.Si Prof. Dr. Opim Salim Sitompul, M.Sc

Diketahui/disetujui oleh

Program Studi S2 Teknik Informatika

Ketua,

Prof. Dr. Muhammad Zarlis, M.Sc

NIP: 19570701 198601 1 003


iii

PERNYATAAN

ANALISIS PERFORMANSI PADA PENERAPAN HUKUM

KETETAPAN HARDY-WEINBERG DALAM

ALGORITMA GENETIKA

TESIS

Saya mengakui bahwa tesis ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan

dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.

Medan, April 2015

Adidtya Perdana

127038053


iv

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI

KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN

AKADEMIS

Sebagai sivitas akademika Universitas Sumatera Utara, saya yang bertanda tangan

dibawah ini:

Nama : Adidtya Perdana

NIM : 127038053

Program Studi : Magister Teknik Informatika

Jenis Karya Ilmiah : Tesis

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada

Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non-Eksklusif (Non-Exclusive Royalty

Free Right) atas tesis saya yang berjudul:

ANALISIS PERFORMANSI PADA PENERAPAN HUKUM KETETAPAN

HARDY-WEINBERG DALAM ALGORITMA GENETIKA

Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti Non-

Eksklusif ini, Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, mengalih media,

memformat, mengelola dalam bentuk database, merawat dan mempublikasikan tesis

saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai

penulis dan sebagai pemegang dan/atau sebagai pemilik hak cipta.

Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya.

Medan, April 2015

Adidtya Perdana

127038053


v

Telah diuji pada

Tanggal: 03 Februari 2015

PANITIA PENGUJI TESIS

Ketua : Prof. Dr. Opim Salim Sitompul

Anggota : 1. Dr. Marwan Ramli

2. Prof. Dr. Muhammad Zarlis

3. Dr. Erna Budhiarti Nababan

4. Dr. Zakarias Situmorang


vi

RIWAYAT HIDUP

DATA PRIBADI

Nama Lengkap : Adidtya Perdana

Tempat dan Tanggal Lahir : Medan, 24 Desember 1989

Alamat Rumah : Jln. Guru Sinumba 1 No 13

Telepon/Fax/HP : 081375362363

Email : [email protected]

Instansi Tempat Bekerja : Sekolah Tinggi Teknik Harapan Medan

Alamat Kantor : Jln. HM Joni No. 70 Medan

DATA PENDIDIKAN

SD : SDN 060825 Medan TAHUN : 2001

SMP : SMP Negeri 4 Medan TAHUN : 2004

SMA : SMA Islam Al-Ulum Terpadu Medan TAHUN : 2007

S1 : Teknik Informatika Sekolah Tinggi Teknik Harapan TAHUN : 2012

S2 : Teknik Informatika Universitas Sumatera Utara TAHUN : 2015


vii

UCAPAN TERIMA KASIH

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas berkah, rahmat dan

karunianya berupa pengetahuan, kesehatan dan kesempatan yang diberikan kepada

penulis sehingga dapat menyelesaikan tesis dengan judul “ANALISIS

PERFORMANSI PADA PENERAPAN HUKUM KETETAPAN HARDY-

WEINBERG DALAM ALGORITMA GENETIKA”.

Dalam penyusunan untuk menyelesaikan tesis ini, penulis banyak mendapati

pelajaran yang besar, baik berupa saran maupun nasehat dari berbagai pihak terutama

dari dosen pembimbing serta dari dosen pembanding, sehingga pengerjaan tesis ini

dapat diselesaikan dengan baik. Tidak lepas dari dukungan orang tua, yang juga telah

banyak memberikan bantuan sehingga penulis dapat sampai pada tahap penyelesaian

tesis ini.

Untuk itu penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-

besarnya kepada:

1. Bapak Prof. Dr. Syahril Pasaribu, DTMH, M.Sc(CTM), Sp.A(K) selaku Rektor

Universitas Sumatera Utara atas kesempatan yang telah diberikan kepada

penulis sehingga bisa mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Magister

Teknik Informatika.

2. Bapak Prof. Dr. Muhammad Zarlis, selaku Dekan dan Ketua Program Studi

Pascasarjana Teknik Informatika Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi

Informasi Universitas Sumatera Utara Medan.

3. Bapak Prof. Dr. Opim Salim Sitompul Selaku Dosen Pembimbing I yang telah

bersedia memberikan bimbingan serta pengarahan hingga selesainya penulisan

tesis ini.

4. Bapak Dr. Marwan Ramli, M.Si Selaku Dosen Pembimbing II yang telah

bersedia memberikan bimbingan serta pengarahan hingga selesainya penuliasn

tesis ini.

5. Bapak dan Ibu Dosen Pembanding/Penguji yang telah memberikan saran untuk

perbaikan dan penyelesaian tesis ini.


viii

6. Bapak dan Ibu Dosen yang telah memberikan materi perkuliahan dan ilmu

pengetahuan selama penulis menyelesaikan Program Studi Pascasarjana Teknik

Informatika.

7. Segenap sivitas akademika Program Studi Pascasarjana Teknik Informatika

Sumatera Utara.

8. Kedua Orangtua saya Ayahanda Zulkifli dan Ibunda Aryani tercinta yang telah

memberikan kasih sayangnya, doa yang tak pernah putus serta dorongan moril

maupun materil kepada saya sehingga dapat menyelesaikan tesis ini dengan

baik.

9. Orang yang saya sayangi dan cintai Eva Rinanti, ST yang telah memberi

semangat dan dukungan kepada saya sehingga dapat menyelesaikan tesis ini.

10. Adik saya Vania Adissya yang telah banyak memberikan dorongan dan bantuan

kepada saya sehingga dapat menyelesaikan tesis ini.

11. Teman – teman seperjuangan Angkatan 2012 Kom-C yang telah memberikan

dukungan dalam penyelesaian tesis ini terutama Erianto Ongko yang

memberikan dukungan yang lebih terhadap penulis.

12. Sahabat- sahabat terbaik Ade Zulkarnain, ST, M.Kom, T. Mohd. Diansyah, ST,

M.Kom, Ilham Faisal, ST, M.Kom, Sri Melvani Hardi, M.Kom, Sayuti Rahman,

ST, M.Kom, Habibi Ramdhani Safitri, M.Kom, Indra Firnando, ST, Ayu Aulia

Utami, ST, Hanny Trisuci Ramadhani, ST, Aditya Fawzan, ST, Rizki Puji

Lestari, dan sahabat-sahabat yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu, yang

telah memberikan dukungan dalam penyelesaian tesis ini.

Penulis menyadari bahwa masih ada kekurangan dalam penulisan tesis ini, untuk

itu, penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca demi kesempurnaan penelitian

selanjutnya. Akhir kata penulis berharap semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi

semua pihak, khususnya dalam bidang pendidikan. Penulis menyadari bahwa masih ada

kekurangan dalam penulisan tesis ini, untuk itu, penulis mengharapkan kritik dan saran

dari pembaca demi kesempurnaan penelitian selanjutnya.

Medan, Januari 2015

Penulis

Adidtya Perdana

127037053


ix

ABSTRAK

Algoritma genetika sering digunakan untuk penemuan solusi optimal pada

permasalahan-permasalahan non-deterministik. Kelebihan algoritma genetika terdapat

pada kemampuan mendapatkan solusi global optima sehingga digunakan untuk

optimasi. Algoritma genetika sering dimodifikasi untuk kepentingan dan tujuan

tertentu. Salah satu tujuannya adalah lebih mengoptimalkan solusi yang diinginkan dari

suatu permasalahan tertentu dengan menggabungkan teknik atau metode lain ke dalam

algoritma genetika. Teknik atau metode yang akan digabungkan ke dalam algoritma

genetika dan dianalisis adalah hukum ketetapan Hardy-Weinberg dengan studi

permasalahan yang digunakan adalah Traveling Salesman Problem (TSP). Dalam

hukum ketetapan Hardy-Weinberg memiliki beberapa syarat yaitu persilangan

dilakukan secara acak, tidak terjadi mutasi gen, tidak terjadi migrasi dan seleksi alam,

dan jumlah individu dari suatu populasi selalu besar. Tujuan dari penelitian ini adalah

mendapatkan hasil analisis performansi dari penerapan hukum ketetapan Hardy-

Weinberg kedalam algoritma genetika dengan masalah utama untuk mendapat

gambaran mengenai kaitan antara proses mutasi dan seleksi yang dihilangkan dengan

performansi dari algoritma genetika.

Kata Kunci : algoritma genetika, hukum ketetapan Hardy-Weinberg, TSP, mutasi,

seleksi.


x

PERFORMANCE ANALYSIS ON THE APPLICATION OF THE HARDY-

WEINBERG EQUILIBRIUM LAW IN GENETIC ALGORITHMS

ABSTRACT

Genetic algorithm often used to find optimal solution for the non-deterministic

problems. The advantages of genetic algorithms contained on its ability to obtain global

optima solution and is used to optimization. Genetic algorithm often modified for

specific interests and goals. One aim is to optimize the desired solution of a particular

problem by combining techniques or other methods into genetic algorithm. In this

research, Traveling Salesman Problem (TSP) used to analyzed performance of genetic

algorithm and Hardy-Weinberg equilibrium law. Hardy-Weinberg equilibrium law

require randomized crossover, gene mutation does not occur, no migration and natural

selection, and bigger population. Purpose of this research is to get the performance

analysis of the application of the Hardy-Weinberg equilibrium law into genetic

algorithm.

Keywords: genetic algorithms, Hardy-Weinberg equilibrium law, TSP, mutation,

selection.


xi

DAFTAR ISI

Halaman

PERSETUJUAN ............................................................................................................ ii

PERNYATAAN ........................................................................................................... iii

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ......................................................... iv

PANITIA PENGUJI TESIS ........................................................................................... v

RIWAYAT HIDUP ...................................................................................................... vi

UCAPAN TERIMA KASIH ....................................... Error! Bookmark not defined.

ABSTRAK .................................................................................................................... ix

ABSTRACT ................................................................................................................... x

DAFTAR ISI ................................................................................................................. xi

DAFTAR GAMBAR .................................................................................................. xiv

DAFTAR TABEL ........................................................................................................ xv

BAB I PENDAHULUAN .......................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ........................................................................................ 1

1.2 Perumusan Masalah ................................................................................ 3

1.3 Pembatasan Masalah ............................................................................... 3

1.4 Tujuan Penelitian .................................................................................... 4

1.5 Manfaat Penelitian .................................................................................. 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................... 5

2.1 Algoritma Genetika ................................................................................. 5

2.2 Struktur Umum Algoritma Genetika ...................................................... 6

2.3 Membangkitkan Populasi Awal dan Kromosom .................................... 8

2.4 Evaluasi Fitness ..................................................................................... 8

2.5 Operator Genetik ..................................................................................... 9

2.5.1 Seleksi .......................................................................................... 9

2.5.2 Crossover ..................................................................................... 9

2.5.3 Mutasi .......................................................................................... 9


xii

2.5.4 Parameter – Parameter dalam Algoritma Genetika...................... 9

2.6 Variasi Genetika .................................................................................... 10

2.7 Hukum Ketetapan Hardy-Weinberg ..................................................... 11

2.8 Traveling Salesman Problem (TSP) ..................................................... 13

2.9 Penelitian Terkait .................................................................................. 13

2.10.1 Penelitian Terdahulu .................................................................. 13

2.10.2 Perbedaan Dengan Penelitian Lain ........................................... 14

2.10 Kontribusi Penelitian ............................................................................ 18

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ................................................................ 19

3.1 Pendahuluan ............................................................................................ 19

3.2 Data yang Digunakan .............................................................................. 19

3.3 Rancangan Penelitian .............................................................................. 19

3.3.1 Algoritma Genetika Umum ............................................................ 20

3.3.1.1 Pendefinisian Individu ....................................................... 21

3.3.1.2 Pembentukan Populasi Awal ............................................. 21

3.3.1.3 Proses Seleksi ..................................................................... 23

3.3.1.4 Proses Persilangan (Crossover) .......................................... 25

3.3.1.5 Proses Mutasi ..................................................................... 27

3.3.2 Penerapan Hukum Ketetapan Hardy-Weinberg dalam Algoritma

Genetika .................................................................................................. 28

3.3.2.1 Pendefinisian individu. .................................................... 29

3.3.2.2 Pembentukan populasi awal. ............................................ 29

3.3.2.3 Proses Persilangan ........................................................... 31

3.3.3 Modifikasi Hukum Hardy-Weinberg dalam Algoritma Genetika 32

3.3.3.1 Pendefinisian individu. .................................................... 33

3.3.3.2 Pembentukan populasi awal. ............................................ 33

3.3.3.3 Proses Persilangan ........................................................... 35

3.3.3.4 Proses Mutasi ................................................................... 36

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................... 37

4.1 Pendahuluan .......................................................................................... 37

4.2 Pengujian Pertama ................................................................................ 37


xiii

4.2.1 Pengujian Tahap Pertama Terhadap Data berlin52.tsp .............. 38

4.2.2 Pengujian Tahap Kedua Terhadap Data berlin52.tsp ................ 40

4.2.3 Pengujian Tahap Ketiga Terhadap Data berlin52.tsp ................ 42

4.2.4 Hasil Perbandingan Ketiga Tahap Pengujian............................. 43

4.3 Pengujian Kedua ................................................................................... 45

4.3.1 Pengujian Tahap Pertama Terhadap Data st70.tsp..................... 46

4.3.2 Pengujian Tahap Kedua Terhadap Data st70.tsp ....................... 48

4.3.3 Pengujian Tahap Ketiga Terhadap Data st70.tsp ....................... 50

4.3.4 Hasil Perbandingan Ketiga Tahap Pengujian............................. 51

4.4 Pembahasan ........................................................................................... 53

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................... 59

5.1 Kesimpulan ........................................................................................... 59

5.2 Saran ..................................................................................................... 59

Daftar Pustaka ........................................................................................................... 61

Lampiran .................................................................................................................... 63


xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Ilustrasi tahapan proses dari algoritma genetika ........................................ 6

Gambar 2.2 Diagram Struktur Umum Algoritma Genetika ........................................... 7

Gambar 2.3 Diagram Frekuensi genotype untuk kawin acak. ..................................... 12

Gambar 3.1 Skema Rencana Kerja Penelitian ............................................................. 20

Gambar 3.2 Proses Umum Algoritma Genetika Umum .............................................. 20

Gambar 3.3 Peta Kota yang akan Dikunjungi Salesman ............................................. 21

Gambar 3.4 Proses Tahapan Penerapan Hukum Ketetapan Hardy-Weinberg dalam

Algoritma Genetika ...................................................................................................... 29

Gambar 3.5 Proses Tahapan Modifikasi Hukum Ketetapan Hardy-Weinberg dalam

Algoritma Genetika ...................................................................................................... 33

Gambar 4.1 Grafik Perbandingan Pengujian Tahap Pertama untuk Jarak Terpendek. 39

Gambar 4.2 Grafik Perbandingan Pengujian Tahap Pertama untuk Generasi ............. 40

Gambar 4.3 Grafik Perbandingan Pengujian Tahap Kedua untuk Jarak Terpendek. .. 41

Gambar 4.4 Grafik Perbandingan Pengujian Tahap Kedua untuk Generasi................ 41

Gambar 4.5 Grafik Perbandingan Pengujian Tahap Ketiga untuk Jarak Terpendek. .. 43

Gambar 4.6 Grafik Perbandingan Pengujian Tahap Ketiga untuk Generasi. .............. 43

Gambar 4.7 Grafik Perbandingan Hasil Pengujian Setiap Tahap untuk Best Distance

...................................................................................................................................... 44

Gambar 4.8 Grafik Perbandingan Hasil Pengujian Setiap Tahap untuk Best Generation

...................................................................................................................................... 44

Gambar 4.9 Grafik Perbandingan Pengujian Tahap Pertama untuk Jarak Terpendek.

...................................................................................................................................... 47

Gambar 4.10 Grafik Perbandingan Pengujian Tahap Pertama untuk Generasi ........... 48

Gambar 4.11 Grafik Perbandingan Pengujian Tahap Kedua untuk Jarak Terpendek. 49

Gambar 4.12 Grafik Perbandingan Pengujian Tahap Kedua untuk Generasi .............. 49

Gambar 4.13 Grafik Perbandingan Pengujian Tahap Ketiga untuk Jarak Terpendek. 51

Gambar 4.14 Grafik Perbandingan Pengujian Tahap Ketiga untuk Generasi. ............ 51

Gambar 4.15 Grafik Perbandingan Hasil Pengujian Setiap Tahap untuk Best Distance

...................................................................................................................................... 52

Gambar 4.16 Grafik Perbandingan Hasil Pengujian Setiap Tahap untuk Best

Generation .................................................................................................................... 52

Gambar 4.17 Algoritma Genetika Umum untuk Data berlin52 ................................... 55

Gambar 4.18 Penerapan Hukum Ketetapan Hardy-Weinberg dalam Algoritma

Genetika untuk Data berlin52 ...................................................................................... 55

Gambar 4.19 Modifikasi Hukum Ketetapan Hardy-Weinberg untuk Data berlin52 ... 56

Gambar 4.20 Algoritma Genetika Umum untuk Data st70 ......................................... 57

Gambar 4.21 Penerapan Hukum Ketetapan Hardy-Weinberg dalam Algoritma

Genetika untuk Data st70 ............................................................................................. 57

Gambar 4.22 Modifikasi Hukum Ketetapan Hardy-Weinberg untuk Data st70.......... 58


xv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Perbandingan dengan Penelitian Lain .......................................................... 15

Tabel 3.1 Pembentukan Populasi Awal ....................................................................... 23



Tabel 4.1 Hasil Pengujian Tahap Pertama untuk Data berlin52 .................................. 39

Tabel 4.2 Hasil Pengujian Tahap Kedua untuk Data berlin52 ..................................... 40

Tabel 4.3 Hasil Pengujian Tahap Ketiga untuk Data berlin52 .................................... 42

Tabel 4.4 Hasil Pengujian Tahap Pertama untuk Data berlin52 .................................. 46

Tabel 4.5 Hasil Pengujian Tahap Kedua untuk Data st70.tsp ...................................... 48

Tabel 4.6 Hasil Pengujian Tahap Ketiga untuk Data st70 ........................................... 50


ANALISIS PERFORMANSI PADA PENERAPAN HUKUM … · iii. PERNYATAAN . ANALISIS PERFORMANSI PADA...

Documents

Transcript of ANALISIS PERFORMANSI PADA PENERAPAN HUKUM … · iii. PERNYATAAN . ANALISIS PERFORMANSI PADA...