BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Cuaca adalah perilaku yang terjadi pada atmosfer (yang berhubungan

dengan Suhu, Tekanan Udara, Angin, Awan, Kelembaban udara, Radiasi,

Jarak Pandang/Visibility, dsb) dan berdampak langsung pada aktifitas

manusia. Pada suatu wilayah, cuaca bisa berubah dalam hitungan menit, jam,

hari, dan musim. Jenis-jenis cuaca meliputi hujan, panas, salju, angin, dan

badai. Sedangkan pola cuaca dalam jangka panjang dan dalam rentang

wilayah yang cukup besar biasa di sebut dengan iklim. (Kodoatie, 2010).

Cuaca buruk sangat ditakuti di dunia pelayaran karena akibatnya yang

bisa menimbulkan berbagai kecelakaan di tengah laut seperti kapal karam

atau terdampar yang akhirnya akan menimbulkan banyak korban jiwa.

Meningkatnya frekuensi kejadian kecelakaan transportasi laut di Indonesia

akhir-akhir ini semakin lama semakin memprihatinkan. Beberapa kejadian

kecelakaan yang dialami transportasi laut, baik tenggelamnya kapal maupun

tabrakan antar kapal. Bila dilihat dari faktor penyebab terjadinya kecelakaan

karena disebabkan kesalahan manusia (human error) 41%, alam (force

majeur) 38% dan akibat struktur kapal (hull structure) 21%. (Neutrino, 2013)

Indonesia adalah negara maritim karena sebagian wilayahnya

merupakan perairan. Transportasi laut menjadi alternatif untuk perjalanan

antar pulau. Terdapat sebuah lembaga negara yang berada di bawah

Departemen Perhubungan yang bertugas untuk menangani masalah

1

pengawasan transportasi laut (kapal) dan ketertiban dalam hal kebandaran

yang dinamakan Syahbandar. Syahbandar berada di bawah pengawasan

Badan Administrasi Pelayaran. Syahbandar memberikan pengawasan kapal

untuk menjamin kelancaran pelayaran dari dan menuju pelabuhan.

Berdasarkan pengetahuan dari Syahbandar pelabuhan Pulau Baai Bengkulu,

kelayakan pelayaran dilihat dari dua faktor, yaitu faktor dalam dan faktor

luar. Faktor dalam berasal dari badan kapal itu sendiri. Baik itu berupa

kesiapan dari awak kapal, meneliti muatan kapal, dokumen dan sertifikat

kapal. Sedangkan faktor luar dipengaruhi oleh cuaca perairan, dalam hal ini

untuk pelayaran. Cuaca yang mempengaruhi pelayaran diantaranya adalah

parameter suhu, kelembaban, kecepatan angin,dan tekanan udara.

Fenomena cuaca ekstrim yang terjadi di provinsi Bengkulu sejak

beberapa tahun terakhir ini merupakan suatu kondisi anomali cuaca dari yang

biasanya terjadi, dimana periode waktu atau bulan yang seharusnya cuacanya

cerah menjadi sebaliknya. Anomali kondisi cuaca ini disebabkan oleh adanya

efek pemanasan global yang ditandai gejala pergantian musim yang susah

diprediksi, hujan badai sering terjadi dimana-mana, sering terjadi angin

puting beliung, banjir dan kekeringan terjadi pada waktu yang bersamaan,

dan tidak jarang menyebabkan kecelakaan dalam bidang pelayaran.

Provinsi Bengkulu di bagian Barat berbatasan langsung dengan

Samudera Hindia dengan garis pantai sepanjang ± 525 Km dengan dataran

yang relatif sempit. Iklim Kota Bengkulu sangat dipengaruhi oleh Samudera

Hindia, jika terjadi tekanan rendah di Samudera Hindia, maka Kota Bengkulu

2

akan mengalami hujan yang lebat, bahkan bisa disertai dengan petir dan badai

(Herliana, 2010).

Peramalan adalah perkiraan tentang sesuatu yang akan terjadi pada

waktu yang akan datang yang didasarkan pada data yang ada pada waktu

sekarang dan waktu lampau (historical data). Tujuan daripada diadakannya

peramalan adalah untuk memperoleh informasi mengenai perubahan dimasa

yang akan datang yang akan mempengaruhi terhadap implementasi kebijakan

serta konsekuensinya. Dengan diadakannya peramalan pada bidang

pelayaran, maka diharapkan bisa meminimalisir terjadinya kecelakaan yang

diakibatkan oleh faktor alam, terkhusus pada cuaca. (Makridakis, 1991)

Logika Fuzzy merupakan teknik kecerdasan yang paling populer

sekarang ini. Dapat diartikan sebagai sebuah perangkat lunak komputer yang

memiliki basis pengetahuan untuk domain tertentu dan menggunakan

penalaran inferensi menyerupai seorang pakar dalam memecahkan suatu

masalah. Dimana bila dikaitkan dengan manusia didalam peramalan cuaca

atau memprediksi cuaca hari ini, dapat diciptakan suatu sistem komputer yang

bertugas untuk mengetahui dan menganalisa gejala-gejala cuaca yang ada

pada hari yang diinginkan. Metode fuzzy inference system adalah suatu

kerangka sistem yang didasarkan pada teori himpunan fuzzy, aturan fuzzy dan

penalaran fuzzy dan pada dasarnya dapat melakukan penalaran dengan prinsip

serupa seperti manusia yang melakukan penalaran dengan nalurinya.

(Kusumadewi. S, Hartati. S, 2006).

Fuzzy inference system dapat dilakukan dengan berbagai macam

metode, salah satunya adalah metode Takagi-Sugeno, metode ini

3

diperkenalkan oleh Takagi-Sugeno Kang pada tahun 1985. Kelebihan yang

dimiliki oleh logika fuzzy Takagi-Sugeno dibandingkan dengan logika fuzzy

jenis lain adalah fuzzy Takagi-Sugeno lebih efisien secara kumputational,

bekerja lebih baik dalam hal linearitas, dapat bekerja dengan lebih baik

dengan teknik optimasi serta adaptif, dapat bekerja untuk keluaran yang

sifatnya berubah secara kontinu, dan cocok untuk analisis secara matematis.

Berikut ini adalah rujukan beberapa penelitian yang telah dilakukan

sebelumnya yang terkait dengan penelitian yang penulis lakukan :

a. Penelitian yang dilakukan oleh Nur Endah Sari, Dr. Edi Sukirman, S.Si.,

MM, yang berjudul “Prediksi Cuaca Berbasis Logika Fuzzy Untuk

Rekomendasi Penerbangan Di Bandar Udara Raja Haji Fisabilillah” pada

tahun 2011, dengan menggunakan metode Takagi-Sugeno. Berdasarkan

pembahasan dapat disimpulkan bahwa model prediksi cuaca Logika fuzzy

menggunakan metode Takagi-Sugeno untuk kebutuhan penerbangan

menghasilkan nilai keakuratan untuk prediksi hujan adalah 61.73%,

prediksi kecepatan angin menghasilkan nilai keakuratan 50.5%, prediksi

angin buritan menghasilkan nilai keakuratan 88,6%, dan prediksi

kelayakan berdasarkan angin buritan adalah sebesar 88,6%.

b. Penelitian yang diakukan oleh Eka Mahargiyak, Diah Anggraeni P., Restu

wandiro S., Yasrifan Mahzar pada tahun 2013 yang berjudul “Penerapan

Logika Fuzzy Metode Takagi-Sugeno untuk Sistem Pendukung Keputusan

Prakiraan Cuaca” Persentasi kebenaran pada uji verifikasi yang dilakukan

secara manual dan sistem memiliki kategori yang sama yaitu baik. Dengan

presentasi masing-masing yaitu : Uji verifikasi manual = 76% (44 data

4

tepat dari 58 data), Uji verifikasi sistem = 74% (43 data tepat dari 58

data).

Dari penelitian-penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan

bahwa pola cuaca, khususnya pada pola curah hujan, suhu dan kecepatan

angin dapat diamati dan dipelajari pola yang terbentuk, maka dari sini

penulis ingin membuat penelitian untuk tugas akhir dengan judul,

“Implementasi Logika Fuzzy Inference System dengan Metode

Takagi-Sugeno Untuk Peramalan Cuaca Sebagai Rekomendasi

Pelayaran Kapal Laut dan Kapal Nelayan di Pelabuhan Pulau Baai.”.

1.2 Perumusan Masalah

Dari uraian latar belakang diatas maka dapat dirumuskan

permasalahan yang muncul, diantaranya adalah :

1) “Bagaimana mengimplementasikan Logika Fuzzy dengan menerapkan

metode Takagi-Sugeno untuk meramal cuaca ?”

2) Mengukur dan menganalisa implementasi Logika Fuzzy terhadap objek

penelitian serta melakukan pengujian tingkat akurasi terhadap hasil

penelitian.

1.3 Batasan Masalah

Adapun batasan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

1) Parameter yang digunakan adalah :

a. Suhu,

b. Kelembaban,

c. Kecepatan angin,dan

d. Tekanan udara.

5

2) Data diambil dari Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika

(BMKG), data yang digunakan adalah data unsur cuaca yang diambil dari

bulan Maret 2015 sampai dengan bulan Agustus 2015.

3) Output dari aplikasi berupa :

a. Prediksi cuaca, serta

b. Rekomendasi untuk pelayaran.

1.4 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah untuk:

1) Mewujudkan sebuah aplikasi yang dapat digunakan untuk peramalan

cuaca pada bidang pelayaran dengan menggunakan Matlab.

2) Mengetahui tingkat keakuratan metode Takagi-Sugeno dalam

memprediksi cuaca di bidang pelayaran.

1.5 Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapan bisa mmemberikan manfaat baik itu bagi

penulis, bagi masyarakat, maupun bagi pengguna aplikasi hasil penelitian ini.

Adapun manfaat yang didapatkan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

Bagi Penulis

1. Sebagai jalur menerapkan ilmu yang didapat di Teknik Informatika

Universitas Bengkulu.

2. Mendapat wawasan dan pengetahuan dari implementasi Logika

Fuzzy Metode Takagi-Sugeno terhadap studi kasus, sehingga dapat

mengetahui kelebihan dan kekurangan teori yang diterapkan.

6

Bagi Masyarakat

1. Memberikan sebuah model alternatif prediksi cuaca, sehingga bisa

membantu prakrirawan cuaca dan juga para pelayar terutama

nelayan di Pulau Baai dalam memperkirakan prediksi cuaca untuk

pelayaran.

2. Dengan adanya aplikasi ini, masyarakat bisa menghemat waktu,

tenaga, dan biaya karena lebih efisien dan lebih cepat untuk

mendukung dalam pengambilan keputusan.

Bagi Lembaga Pendidikan

1. Dengan penelitian ini memungkinkan untuk dikembanngkan menjadi

penelitian lintas bidang ilmu sesuai dengan studi kasus yang diambil.

2. Membantu mahasiswa yang ingin menambah referensi terkait

dengan penelitian ini, sehingga diharapkan bisa menambah wawasan

bagi yanng membacanya.

1.6 Sistematika Penulisan

Dalam penyusunan penelitian ini, penulis membuat sistematika yang

terdiri dari 6 bab pokok bahasan yaitu:

BAB I Pendahuluan

Berisi pembahasan masalah umum yang meliputi latar

belakang masalah, rumusan masalah, batasan masalah,

tujuan dan manfaat penelitian dan sistematika penulisan.

BAB II Landasan Teori

Mengenai tinjauan pustaka yang berisikan teori-teori secara

garis besar yang berhubungan dengan penelitian.

7

BAB III Metode Penelitian

Berisikan mengenai metode-metode yang digunakan dalam

penelitian, seperti teknik pengumpulan data, metode

pengembangan sistem, metode pengujian dan jadwal

penelitian.

BAB IV Analisis dan Desain Perangkat Lunak

Menjelaskan setiap tahapan analisis dan perancangan

sistem aplikasi yang akan dibangun dalam penelitian

meliputi perencanaan sistem, analisis sistem, desain sistem

dan implementasi sistem.

BAB V Hasil dan Pembahasan

Merupakan bab yang berisi hasil dan pembahasan yang

menguraikan hasil perancangan sistem dan

implementasinya.

BAB VI Kesimpulan dan Saran

Berisi kesimpulan dan saran yang diperoleh dari pengujian

dan analisis serta saran penelitian untuk pengembangan

lebih lanjut

8

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Pengertian Aplikasi

Menurut Jogiyanto (2004:4) aplikasi merupakan program yang

berisikan perintah-perintah untuk melakukan pengolahan data. Jadi aplikasi

secara umum adalah suatu proses dari cara manual yang ditransformasikan

ke komputer dengan membuat sistem atau program agar data diolah.

Sedangkan menurut Daryanto (2004:347), aplikasi adalah software

atau perangkat lunak yang dibuat untuk menyelesaikan masalah-masalah

khusus.

Dari uraian diatas maka dapat disimpulkan bahwa aplikasi adalah

sebuah perangkat lunak yang berisi perintah untuk menyelesaikan masalah

dan pengolahan data secara optimal dan berdaya guna

2.2 Cuaca dan Unsur-unsurnya

Cuaca adalah keadaan udara pada saat tertentu dan diwilayah

tertentu yang relatif sempit dan dalam jangka waktu yang singkat.

Unsur-unsur yang mempengaruhi cuaca dan iklim adalah sebagai

berikut:

1) Suhu udara

Perubahan suhu udara di satu tempat dengan tempat lainnya bergantung

pada ketinggian tempat dan letak astronomisnya (lintang). Perubahan

suhu karena perbedaan ketinggian jauh lebih cepat daripada perubahan

suhu karena perbedaan letak lintang. Biasanya, perubahan suhu terjadi

9

berkisar 0,6 derajat celcius tiap kenaikan 100 meter,alat ukur adalah

Termometer.

2) Tekanan udara 

Tekanan udara adalah berat massa udara pada suatu wilayah. Tekanan

udara menunjukkan tenaga yang bekerja untuk menggerakkan massa

udara dalam setiap satuan luas tertentu. Tekanan udara semakin rendah

jika semakin tinggi dari permukaan laut,alat ukur adalah Barometer.

3) Kecepatan Angin

Angin adalah massa udara yang bergerak dari suatu tempat ke tempat

lain. Tiupan angin terjadi jika di suatu daerah terdapat perbedaan tekanan

udara, yaitu tekanan udara maksimum dan minumum. Angin bergerak

dari daerah bertekanan udara maksimum ke minimum,alat ukur adalah

Anenometer.

4) Kelembaban udara

Kelembaban udara adalah kandungan uap air dalam udara. Uap air yang

ada dalam udara berasal dari hasil penguapan air di permukaan bumi, air

tanah, atau air yang berasal dari penguapan tumbuh-tumbuhan,alat ukur

adalah Higrometer.

2.3 Logika Fuzzy

Menurut Asus Naba, logika fuzzy adalah: “Sebuah metodologi

berhitung dengan variabel kata-kata (linguistic variable) sebagai

pengganti berhitung dengan bilangan. Kata-kata digunakan dalam logika

fuzzy memang tidak sepresisi bilangan, namun kata-kata jauh lebih dekat

dengan intuisi manusia” (Naba, Agus, 200).

10

Mengenai logika fuzzy pada dasarnya tidak semua keputusan

dijelaskan dengan 0 atau 1, namun ada kondisi diantara keduanya, daerah

diantara keduanya inilah yang disebut dengan fuzzy atau tersamar. Secara

umum ada beberapa konsep sistem logika fuzzy, sebagai berikut dibawah

ini:

1) Himpunan tegas yang merupakan nilai keanggotaan suatu sistem dalam

suatu himpunan tertentu.

2) Himpunan fuzzy yang merupakan suatu himpunan yang digunakan untuk

mengatasi kekakuan dari himpunan tegas.

3) Fungsi keanggotaanyang memiliki interval 0 sampai 1

4) Variabel linguistic yang merupakan suatu variabel yang memiliki nilai

berupa kata-kata yang dinyatakan dalam bahasa alamiah dan bukan

angka.

5) Operasi dasar himpunan fuzzy merupakan operasi untuk menggabungkan

dan atau memodifikasi himpunan fuzzy,

6) Aturan(rule) if-then fuzzy merupakan suatu pernyataan if-then, dimana

beberapa kata-kata dalam pernyataan tersebut ditentukan oleh fungsi

keanggotaan.

Dalam proses pemanfaatan logika fuzzy, ada beberapa hal yang harus

diperhatikan salah satunya adalah cara mengolah input menjadi output

melalui sistem inferensi fuzzy. Metode inferensi fuzzy atau cara merumuskan

pemetaan, dari masukan yang diberikan kepada sebuah keluaran. Proses ini

melibatkan fungsi keanggotaan, operasi logika, serta aturan IF-THEN. Hasil

11

dari proses ini akan menghasilkan sebuah sistem yang disebut dengan FIS

(Fuzzy Inferensi System). Dalam logika Fuzzy terdapat 3 metode yang sering

digunakan yaitu :

1) Metode Tsukamoto

2) Metode Mamdani

3) Metode Takagi-Sugeno

2.3.1 Alasan Digunakannya Logika Fuzzy

Ada beberapa alasan mengapa logika fuzzy digunakan dalam

aktivitas kehidupan, antara lain:

1. Konsep logika fuzzy mudah dimengerti. Konsep matematis yang

mendasari penalaran fuzzy sangat sederhana dan mudah

dimengerti.

2. Logika fuzzy sangat fleksibel.

3. Logika fuzzy memiliki toleransi terhadap data-data yang tidak

tepat.

4. Logika fuzzy mampu memodelkan fungsi-fungsi nonlinear yang

sangat kompleks.

5. Logika fuzzy dapat membangun dan mengaplikasikan

pengalaman-pengalaman para pakar secara langsung tanpa harus

melalui proses pelatihan.

6. Logika fuzzy dapat bekerjasama dengan teknik-teknik kendali

secara konvensional.

7. Logika fuzzy didasarkan pada bahasa alami.

12

1

015 25 353020

Temperatur (oC))

[x]

DINGIN SEJUK NORMAL HANGAT PANAS

0 40

2.3.2 Himpunan Fuzzy

Ada beberapa hal yang perlu diketahui dalam memahami sistem

fuzzy, yaitu:

a. Variabel fuzzy

Variabel fuzzy merupakan variabel yang hendak dibahas dalam

suatu sistem fuzzy. Contoh: umur, temperatur, permintaan, dsb.

b. Himpunan fuzzy

Himpunan fuzzy merupakan suatu grup yang mewakili suatu

kondisi atau keadaan tertentu dalam suatu variabel fuzzy.

Contoh:

1. Variabel temperatur, terbagi menjadi 5 himpunan fuzzy, yaitu:

DINGIN, SEJUK, NORMAL, HANGAT, dan PANAS.

(Gambar 2.1)

Gambar 2.1 Himpunan fuzzy pada variabel temperatur.

c. Semesta Pembicaraan

Semesta pembicaraan adalah keseluruhan nilai yang

diperbolehkan untuk dioperasikan dalam suatu variabel fuzzy.

Semesta pembicaraan merupakan himpunan bilangan real yang

13

senantiasa naik (bertambah) secara monoton dari kiri ke kanan.

Nilai semesta pembicaraan dapat berupa bilangan positif

maupun negatif. Adakalanya nilai semesta pembicaraan ini tidak

dibatasi batas atasnya.

d. Domain

Domain himpunan fuzzy adalah keseluruhan nilai yang

diijinkan dalam semesta pembicaraan dan boleh dioperasikan

dalam suatu himpunan fuzzy. Seperti halnya semesta

pembicaraan, domain merupakan himpunan bilangan real yang

senantiasa naik (bertambah) secara monoton dari kiri ke kanan.

Nilai domain dapat berupa bilangan positif maupun negatif.

Perolehan Data beserta rentang nilai. Sebagian data diatas

dipergunakan sebagai variabel masukan.

Aplikasi Fungsi Implikasi, Komposisi dan Penegasan

(Defuzzyfikasi). Setelah menerima input fungsi keanggotaan dari masing-

masing himpunan, langkah selanjutnya adalah mengkombinasikan

himpunan-himpunan tersebut menjadi 27 aturan(R). Dengan menggunakan

operator AND dalam kombinasi ini, maka penentuan predikat dilakukan

dengan mencari nilai terkecil dari setiap kombinasi. Agar lebih mudah

memahami proses implikasi, komposisi, dan defuzzyfikasi,kitaasumsikan

bahwa:

1. Untuk fungsi keanggotaan tekanan udara, himpunan lemah diberi bobot

1, kuat diberi bobot 2, dan sangat kuat diberi bobot 3.

14

2. Untuk fungsi keanggotaan suhu udara:himpunan kecil diberi bobot

1,besar diberi bobot 2, dan sangat besar diberi bobot 3.

3. Untuk fungsi keanggotaan kelembaban udara: himpunan sedikit diberi

bobot 1, sedang diberi bobot 2, dan banyak diberi bobot 3

4. Untuk fungsi keanggotaan kecepatan angin: himpunan kecil diberi

bobot 1, sedang diberi bobot 2, dan besar diberi bobot 3

2.3.3 Komposisi Aturan

Tidak seperti penalaran monoton, apabila sistem terdiri-dari

beberapa aturan, maka inferensi diperoleh dari kumpulan dan korelasi antar

aturan. Ada 3 metode yang digunakan dalam melakukan inferensi sistem

fuzzy, yaitu: max, additive dan probabilistik OR (probor).

a. Metode Max (Maximum)

Pada metode ini, solusi himpunan fuzzy diperoleh dengan

cara mengambil nilai maksimum aturan, kemudian

menggunakannya untuk memodifikasi daerah fuzzy, dan

mengaplikasikannya ke output dengan menggunakan operator

OR (union). Jika semua proposisi telah dievaluasi, maka output

akan berisi suatu himpunan fuzzy yang merefleksikan

konstribusi dari tiap-tiap proposisi. Secara umum dapat

dituliskan:

µsf[xi] ← max ( µsf[xi] , µkf[xi])

dengan:

µsf[xi] = nilai keanggotaan solusi fuzzy sampai aturan ke-i

µkf[xi]=nilai keanggotaan konsekuen fuzzy aturan ke-i

15

b. Metode Additive (Sum)

Pada metode ini, solusi himpunan fuzzy diperoleh dengan

cara melakukan bounded-sum terhadap semua output daerah

fuzzy. Secara umum dituliskan:

µsf[xi] ← max ( 1, µsf[xi]  + µkf[xi]

dengan:

µsf[xi]=nilai keanggotaan solusi fuzzy sampai aturan ke-i

µkf[xi]=nilai keanggotaan konsekuen fuzzy aturan ke-i

c. Metode Probabilistik OR (probor)

Pada metode ini, solusi himpunan fuzzy diperoleh dengan

cara melakukan product terhadap semua output daerah fuzzy.

Secara umum dituliskan:

µsf[xi] ← max ( µsf[xi]  + µkf[xi] ) – (µsf[xi] * µkf[xi] )

dengan:

µsf[xi]=nilai keanggotaan solusi fuzzy sampai aturan ke-i

µkf[xi]=nilai keanggotaan konsekuen fuzzy aturan ke-

2.3.4 Defuzzifikasi

Defuzzifikasi merupakan sebuah bilangan tunggal,yaitu harga

variable masukan dan keluarnya adalah derajat keanggotan dalam suatu

fuzzy set dalam antecedent,maka masukan dan keluaran defuzzifikasi adalah

sebuah set (dalam hal ini fuzzy set hasil agregasi) dan keluarannya adalah

sebuah tunggal untuk diisikan ke sebuah variable keluaran FIS. Ada

beberapa jenis versi bilangan tunggal yang dimaksud tersebut .mungkin

yang paling populer adalah center of area atau centroid dibawah kurva dari

fuzzy set hasil agregasi. Transformasi yang menyatakan kembali keluaran

16

dari dominan fuzzy dalam dominan crisp. Keluaran fuzzy diperoleh melalui

eksekusi dari beberapa fungsi keanggotaan fuzzy. Terdapat tujuan metode

yang dapat digunakan pada proses defuzzifiheight method (Max-membership

principle),dengan mengambil nilai fungsi keanggotaan terbesar dari

keluaran fuzzy yang ada untuk dijadikan nilai keluaran dari seluruh fungsi

keanggotan keluaran fuzzy yang ada untuk dijadikan nilai defuzzifikasi,

centroid (center of grafity )method, mengambil nilai tengah dari seluruh

fungsi keanggotan keluaran fuzzy yang ada untuk dijadikan nilai

defuzzyfikasi, weighted average method, hanya dapat digunakan untuk

keluaran fungsi keanggotan dari beberapa proses fuzzy mempunyai bentuk

yang sama, mean-max membership, mempunyai perinsif kerja yang sama

dengan metode maxsimum tetapi lokasi dan fungsi keanggotaan maksimum

tidak harus unik, center of sums, mempunyai perinsip kerja yang hampir

sama dengan weighted average method tetapi nilai yang dihasilkan

merupakan area respektif dari fungi keanggotaan yang ada.

2.3.5 Aturan IF-THEN

Dari data penjelasan parameter-paramater fungsi keanggotan

sebagaimana diatas,kemudian dapat dibuat aturan IF-THEN.basis aturan

dibentuk dalam 2 bagian yaitu bagian paramatter blok yang digunakan

menyimpan nilai-nilai parameter dari satu aturan dan bagian lainnya adalah

rulers block yang digunakan untuk menyimpan aturan itu sendiri.

Jumlah aturan IF-THEN yang dihasilkan merrupakan perkalian

zikma kemungkinan gejala-gejalanya (premis), yang kemudian dikurangi

jumlah aturan yang dapat diredukasi.

17

2.4 Tinjauan Metode Takagi-Sugeno

Menurut Fanoeel Thamrin (2012:9) dalam membangun sebuah

system fuzzy dikenal beberapa metode penalaran ,antara lain: metode

Tsukamoto, metode Mamdani, dan metode Takagi-Sugeno. Pada

perancangan peramalan cuaca akan digunakan metode Takagi-Sugeno.

Fuzzy pada metode Takagi-Sugeno merupakan metode inferensi

fuzzy untuk aturan yang direpresentasikan dalam bentuk IF – THEN,

dimana output (konsekuen) system tidak berupa himpunan fuzzy, melainkan

berupa konstanta atau persamaan linear [KUS-02:98]. Metode ini

diperkenalkan oleh Takagi-Sugeno Kang pada tahun 1985. Model Takagi-

Sugeno menggunakan fungsi keanggotaan Singleton yaitu fungsi

keanggotaan yang memiliki derajat keanggotaan 1 pada suatu nilai crisp

tunggal dan 0 pada nilai crisp yang lain.

Untuk Orde 0 dengan rumus :

IF(x1 is a1) °(x2 is A2) °…°(xn is An)

THEN z= k,

Dengan Ai adalah himpunan fuzzyke i sebagai antaseden (alasan), °

adalah operator fuzzy (AND atau OR) dan k merupakan konstanta tegas

sebagai konsekuen (kesimpulan).

Sedangkan rumus Orde1 adalah:

IF(x1 is a1) °(x2 is A2) °…°(xn is An)

Pada metode Takagi-Sugeno ,setiap konsekuen pada aturan yang

berbentuk IF-THEN harus di persentasikan dengan suatu himpunan fuzzy

dengan fungsi keanggotan monoton. Sebagai hasilnya, output hasil inferensi

18

dari tiap-tiap aturan diberikan (crsip) berdasarkan apredikat (fire strength).

Hasil akhirnya diperoleh menggunakan rata-rata terbobot. Misal ada 2

variabel input,var -1{x} dan var -2(y) serta 1 variabel output var-3

(z),dimana var-1 terbagi atas 2 himpunan yaitu A1 dan A2 dan var-2

terbagi atas himpunan B1 dan B2. Sedangkan var-3 juga terbagi atas 2

himpunan yaitu C1dan C2.Ada 2 aturan yang digunakan yaitu:

[R1] IF (x is A1) and (y is B2) THEN (z is c1)

[R2] IF (x is A2) and (y is B1) THEN (z is C2).

2.5 Tinjauan Matlab

Menurut Teguh Widiarsono (2005:1) Matlab merupakan suatu

bahasa pemograman yang bisa membantu memecahkan berbagai masalah

matematis yang kerap kita temui dalam bidang teknis.

Sedang menurut Muhammad Iqbal (2009:2) Matlab adalah sebuah

bahasa dengan (high-performance) kinerja tinggi untuk komputasi masalah

teknik. Matlab mengintegrasikan komputasi, visualisasi, dan pemrograman

dalam suatu model yang sangat mudah untuk pakai dimana masalah-

masalah dan penyelesaiannya diekspresikan dalam notasi matematika yang

familiar.

Matlab merupakan akronim dari kata Matrix Laboratory. Versi

pertama Matlab ditulis pada tahun 1970. Saat itu, Matlab digunakan untuk

pelatihan dalam teori matrik, aljabar linier dan analisis numerik.Fungsi-

fungsi Matlab ini digunakan untuk menyelesaikan masalah bagian khusus,

yang disebut toolboxes. Toolboxes dapat digunakan untuk bidang

19

pengolahan sinyal, sistem pengaturan, fuzzy logic, numeral network,

optimasi, pengolahan citra, dan simulasi yang lain.

Matlab adalah bahasa pemrograman level tinggi yang dikhususkan

untuk komputasi teknis. Bahasa ini mengintegrasikan kemampuan

komputasi, visualisasi, dan pemrograman dalam sebuah lingkungan yang

tunggal dan mudah digunakan. Matlab memberikan sistem interaktif yang

menggunakan konsep array sebagai standar variabel elemennya tanpa

membutuhkan pendeklarasian array seperti pada bahasa pemrograman lain.

Gambar 2.2. Jendela Utama Matlab

Beberapa bagian dari WindowMatlab adalah sebagai berikut:

a. Current Directory

Window ini menampilkan isi dari direktori kerja saat

menggunakan matlab. Kita dapat mengganti direktori ini

sesuai dengan tempat direktori kerja yang diinginkan. Default

dari alamat direktori berada dalam folder works tempat

program files Matlab berada.

20

b. Command History

Window ini berfungsi untuk menyimpan perintah-

perintah apa saja yang sebelumnya dilakukan oleh pengguna

terhadap matlab.

c. Workspace

Workspace berfungsi untuk menampilkan seluruh

variable-variable yang sedang aktif pada saat pemakaian matlab.

Apabila variable berupa data matriks berukuran besar, maka

user dapat melihat isi dari seluruh data dengan melakukan

double klik pada variable tersebut. Matlab secara otomatis akan

menampilkan window “array editor” yang berisikan data pada

setiap variable yang dipilih user.

d. Command Window

Window ini adalah window utama dari matlab. Disini

adalah tempat untuk menjalankan fungsi, mendeklarasikan

variable, menjalankan proses-proses, serta melihat isi variable.

2.6 Metode Pengembangan Sistem

Model sekuensial linier merupakan salah satu dari metode yang

digunakan untuk pengembangan sistem.Sekuensial linier sering disebut juga

dengan “siklus kehidupan klasik” atau “model air terjun”. Model sekuensial

linier mengusulkan sebuah pendekatan kepada perkembangan perangkat

lunak sistematik dan sekuensial yang mulai pada tingkat dan kemajuan

21

sistem pada seluruh analisis, desain, kode, pengujian dan pemeliharaan

(Pressman, 2002):

Gambar 2.3 Model Sekuensial Linier(Pressman, 2002)

Pada Gambar 2.3 menggambarkan model pengembangan model

sekuensial linier. Model sekuensial linier melingkupi aktivitas-aktivitas

sebagai berikut (Pressman, 2002)

1. Rekayasa dan pemodelan sistem

Karena sistem merupakan bagian dari sebuah sistem yang lebih besar,

kerja dimulai dengan membangun syarat dari semua elemen sistem dan

mengalokasikan beberapa subset dari kebutuhan ke software tersebut.

Pandangan sistem ini penting ketika software harus berhubungan

dengan elemen-elemen yang lain seperti software, manusia, dan

database. Rekayasa dan analisis sistem menyangkut pengumpulan

kebutuhan pada tingkat sistem dengan sejumlah kecil analisis serta

desain tingkat puncak. Rekayasa informasi mencakup juga

pengumpulan kebutuhan pada tingkat bisnis strategis dan tingkat area

bisnis.

22

2. Analisis kebutuhan software

Proses pengumpulan kebutuhan diintensifkan dan difokuskan,

khususnya pada software. Untuk memahami sifat program yang

dibangun, analisis harus memahami domain informasi, tingkah laku,

unjuk kerja, dan interface yang diperlukan. Kebutuhan baik untuk

sistem maupun software didokumentasikan dan dilihat lagi dengan

pelanggan.

3. Desain

Desain software sebenarnya adalah proses multi langkah yang berfokus

pada empat atribut sebuah program yang berbeda, struktur data,

arsitektur software, representasi interface, dan detail (algoritma)

prosedural. Proses desain menterjemahkan syarat/kebutuhan ke dalam

sebuah representasi software yang dapat diperkirakan demi kualitas

sebelum dimulai pemunculan kode. Sebagaimana persyaratan, desain

didokumentasikan dan menjadi bagian dari konfigurasi software.

4. Generasi kode

Desain harus diterjemahkan kedalam bentuk mesin yang bisa dibaca.

Langkah pembuatan kode melakukan tugas ini. Jika desain dilakukan

dengan cara yang lengkap, pembuatan kode dapat diselesaikan secara

mekanis.

5. Pengujian

Sekali program dibuat, pengujian program dimulai. Proses pengujian

berfokus pada logika internal software, memastikan bahwa semua

pernyataan sudah diuji, dan pada eksternal fungsional, yaitu

23

mengarahkan pengujian untuk menemukan kesalahan-kesalahan dan

memastikan bahwa input yang dibatasi akan memberikan hasil aktual

yang sesuai dengan hasil yang dibutuhkan.

6. Pemeliharaan

Software akan mengalami perubahan setelah disampaikan kepada

pelanggan (pengecualian yang mungkin adalah software yang

dilekatkan). Perubahan akan terjadi karena kesalahan-kesalahan

ditentukan, karena software harus disesuaikan untuk mengakomodasi

perubahan-perubahan di dalam lingkungan eksternalnya (contohnya

perubahan yang dibutuhkan sebagai akibat dari perangkat peripheral

atau sistem operasi yang baru), atau karena pelanggan membutuhkan

perkembangan fungsional atau unjuk kerja. Pemeliharaan software

mengaplikasikan lagi setiap fase program sebelumnya dan tidak

membuat yang baru lagi.

2.7 Pengujian Sistem

2.7.1 Teknik Pengujian Sistem

Konsep kualitas sangat penting demi kepuasan pengguna (juga

pengembang). Untuk mencapai kualitas yang diharapkan dari sistem yang

kita kembangkan pada umumnya ada beberapa strategi pengujian yang

dapat dilakukan. Strategi-strategi itu adalah (Nugroho, 2005) :

1. Black-Box Testing. Pada pengujian ini kita tidak perlu tahu apa

sesungguhnya terjadi pada sistem/perangkat lunak. Yang kita uji adalah

masukkan serta keluarannya. Artinya, dengan berbagai masukkan yang

24

kita berikan, apakah sistem memberikan keluaran seperti yang kita

harapkan.

2. White-Box Testing. Pengujian jenis ini mengasumsikan bahwa

spesifikasi logika adalah penting dan perlu dilakukan pengujian untuk

menjamin apakah sistem berfungsi dengan baik. Tujuan utama dari

strategi pengujian ini adalah pengujian berbasis kesalahan.

3. Top-Down Testing. Pengujian ini berasumsi bahwa logika utama atau

interaksi antar objek perlu diuji lebih lanjut. Strategi ini seringkali dapat

mendeteksi cacat / kesalahan / kekurangan yang serius. Pendekatan ini

sesuai dengan strategi pengujian berbasis scenario.

4. Bottom-Up Testing. Strategi ini mulai dengan rincian sistem kemudian

beranjak ke peringkat yang lebih tinggi. Dalam metodologi berorientasi

objek, kita mulai dengan menguji metoda-metoda dalam kelas, menguji

kelas-kelas serta interaksi antarkelas, dan selanjutnya hingga pada

peringkat yang paling tinggi.

2.7.2 Pengukuran Tingkat Kepuasan Pengguna

Mengenai kepuasan pengguna masih harus meninjau seberapa jauh

sistem yang telah kembangkan memuaskan pengguna. Beberapa cara yang

dapat ditempuh untuk mengetahui kepuasan pengguna adalah :

1. Kuestioner.

Kuestioner merupakan daftar pertanyaan yang diajukan pada seorang

responden untuk mencari jawaban dari permasalahan yang diteliti

(Hasibuan, 2007).

25

2. Pengamatan Langsung.

Pengamatan langsung bisa juga dilakukan untuk mengetahui apakah

sistem yang kita kembangkan sesuai dengan kebutuhan serta harapan

pengguna.

2.8 Pengujian Akurasi Peramalan

Pengujian akurasi dilakukan untuk mengetahui performa sistem yang

menerapkan logika fuzzy metode Takagi-Sugeno dalam memberikkan

rekomendasi prakiraan cuaca untuk pelayaran. Pengujian dilakukan dengan

cara melakukan perhitungan menggunakan aplikasi logika fuzzy metode

Takagi-Sugeno yang telah dibuat dengan melibatkan data yang didapat Dari

Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika (BMKG) Pulau Baai,

Bengkulu.

Setelah didapat hasil akhir, dilakukan proses uji akurasi yaitu

dilakukan proses pencocokan hasil akhir aplikasi logika fuzzy dengan data

yang terdapat sebenarnya yang didapat dari BMKG Pulau Baai. Hasil uji

akurasi didapat dalam bentuk presentase.

2.9 Penelitian Terkait

Hasil penelitian yang relevan dengan penelitian yang peneliti lakukan

adalah :

a. Aplikasi Prediksi Cuaca Berbasis Logika Fuzzy Untuk Rekomendasi

Penerbangan Di Bandar Udara Raja Haji Fisabilillah, oleh Nur Endah Sari,

Dr. Edi Sukirman, S.Si., MM, Jurusan Teknik Informatika, Fakultas

Teknik Industri, Universitas Gunadarma, pada tahun 2011.

26

Berdasarkan pembahasan dapat disimpulkan bahwa model prediksi

cuaca menggunakan metode logika fuzzy untuk kebutuhan penerbangan

menghasilkan nilai keakuratan untuk prediksi hujan adalah 61.73%, dan

prediksi kecepatan angin menghasilkan nilai keakuratan 50.5%.

b. Pengenalan Pola Cuaca Maritim (Curah Hujan, Tinggi Gelombang Dan

Kecepatan Arus) Dengan Metode Adaptive Neuro Fuzzy Inference System

(Anfis) Pada Jalur Pelayaran Surabaya-Makasar, oleh Riska Lutfiana dan

M.Tirono pada tahun 2013 Jurusan Fisika Universitas Islam Negeri (UIN)

Maulana Malik Ibrahim Malang.

Dari penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa pola

cuaca, khususnya pada pola curah hujan, ketingian gelombang laut dan

kecepatan arus laut dapat diamati dan dipelajari pola yang terbentuk,

dari sini dirancang Pengenalan Pola Cuaca Maritim (Curah Hujan,

Tinggi Gelombang dan Kecepatan Arus) dengan Menggunakan

Adaptive Neuro Fuzzy Inference System (ANFIS), yang selanjutnya bisa

didapatkan pola cuaca maritime pada jalur pelayaran Surabaya-

Makasar.

c. Penerapan Logika Fuzzy Metode Sugeno untuk Sistem Pendukung

Keputusan Prakiraan Cuaca oleh Eka Mahargiyak, Diah Anggraeni P.,

Restu wandiro S., Yasrifan Mahzar Program Studi Informatika/ Ilmu

Komputer Program Teknologi Informasi Dan Ilmu Komputer Universitas

Brawijaya pada tahun 2013.

Persentasi kebenaran pada uji verifikasi yang dilakukan secara manual

dan sistem memiliki kategori yang sama yaitu baik. Dengan prosentasi

27

masing masing yaitu - Uji verifikasi manual = 76% (44 data tepat dari

58 data). - Uji verifikasi sistem = 74% (43 data tepat dari 58 data).

d. Analisis Sistem Inference Fuzzy Takagi-Sugeno dalam menentukan harga

penjualan tanah untuk pembangunan minimarket, Rizkysari Meimaharani,

Jurnal Simetris, Vol 5 No 1 April 2014 Issn: 2252-4983, Fakultas Teknik,

Program Studi Teknik Informatika Universitas Muria Kudus.

Berdasarkan pengujian yang dilakukan dapat diketahui bahwa teknik

kendali fuzzy mampu menghasilkan respon seperti yang diharapkan

yaitu mampu menilai jarak jauh dekat yang menentukan harga dalam

penjualan tanah untuk pembangunan minimarket.

28

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Jenis Penelitian

Jenis Penelitian yang digunakan adalah penelitian terapan. Penelitian

terapan ini bertujuan untuk adalah merancang dan membangun sebuah

Aplikasi logika dengan metode Takagi-Sugeno untuk peramalan cuaca

sebagai rekomendasi pelayaran kapal laut dan kapal nelayan di Pelabuhan

Pulau Baai.

3.2 Sarana Pendukung

Dalam penelitian ini sarana pendukung berupa perangkat keras

(hardware) dan perangkat lunak (software) yang berperan penting dalam hal

desain sistem dan generate code pada sistem.

1. Perangkat Keras (Hardware) yang digunakan antara lain:

a. Monitor yaitu LCD ACER 14” dengan resolusi 1366 x 768

b. Processor Intel core i3,2370M, 2.4GHz

c. RAM 2 GB

d. Harddisk 500 GB

e. Keyboad, Mouse, Printer

2. Perangkat Lunak (Software) yang digunakan antara lain :

a. Sistem operasi Windows 7

b. Matlab R2013a

c. Astah Community

29

3. Perangkat Pengujian yang akan digunakan antara lain :

a. Laptop ASUS 14’ dengan spesifikasi Processor Inter® Core ™ i3

CPU 2370M, 2.40GHz, RAM 2GB, OS Windows 7

b. Laptop ACER 14’ dengan spesifikasi Processor Intel(R) Core(TM)

i3 CPU M370, 2.40GHz, RAM 2048MB, OS Windows 7

3.3 Teknik Pengumpulan Data

Teknik pengumpulan data yang digunakan dalam penelitian ini adalah:

1. Studi Pustaka

Studi Pustaka dilakukan dengan cara mempelajari teori-teori serta

literature-literatur dan buku-buku yang berhubungan dengan penelitian ini.

2. Studi Analisis

Melakukan analisis terhadap masalah yang dikaji dalam penelitian

ini, mendefinisikan batasan-batasan dalam masalah tersebut serta mencari

cara atau solusi untuk menyelesaikannya.

3.4 Metode Pengembangan Sistem

Metode pengembangan penelitian media pembelajaran dibuat dengan

The Waterfall Model. Metode perancangan software berdasarkan teori model

waterfall menurut Sommerville (2011) adalah tahapan utama yang langsung

mencerminkan dasar pembangunan kegiatan, berikut ini diagram permodelan

waterfall :

30

Gambar 3.1The Waterfall Model

Penjelasan dari diagram alir penelitian diatas adalah sebagai berikut:

a. Requirements analysis and definition, mengumpulkan kebutuhan analisis

sistem dan pembuatan proposal skripsi yang diajukan.

b. System and software design, mendesain berdasarkan pada model UML.

c. Implementation and unit testing, membangun program dan melakukan

pengujian.

d. Integration and system testing, pengujian keseluruhan untuk mengetahui

kelayakan sistem.

e. Operating and maintenance, mengoperasikan program dilingkungannya

dan melakukan pemeliharaan.

3.5 Metode Pengujian

Segala produk perekayasaan, termasuk perangkat lunak, dapat diuji

dengan dua cara :

1. Pengujian White Box

Dalam pengujian ini, penulis akan meneliti kode-kode atau syntax pada

pemograman yang akan dianalisis apakah ada kesalahan atau tidak. Jika

mendapatkan output yang tidak sesuai dengan yang diinginkan maka

31

penulis akan mengecek secara manual yaitu satu persatu kode-kode

sampai didapat bagian yang terdapat kesalahan.

2. Pengujian Black Box

Dalam pengujian ini, penulis melakukan dengan cara mengamati hasil

eksekusi melalui data uji dan memeriksa fungsional dari aplikasi yang

telah dibuat. Pengujian keberhasilan dari metode ini dilakukan dengan

melihat hasil fileoutput dari file audio yang telah di lakukan

steganografidengan metode Echo Hiding.Berikut ini merupakan

pengujian black box yang akan dilakukan pada sistem.

a. Pengujian terhadap audio dengan suara beraturan.

b. Pengujian terhadap audio dengan suara tidak beraturan.

3.6 Metode Pengujian Keberhasilan Sistem

Pengujian akurasi dilakukan untuk mengetahui performa sistem yang

menerapkan logika fuzzy metode Takagi-Sugeno dalam memberikkan

rekomendasi prakiraan cuaca untuk pelayaran. Pengujian dilakukan dengan

cara melakukan perhitungan menggunakan aplikasi logika fuzzy metode

Takagi-Sugeno yang telah dibuat dengan melibatkan data yang didapat Dari

Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika (BMKG) Pulau Baai,

Bengkulu.

Setelah didapat hasil akhir, dilakukan proses uji akurasi yaitu

dilakukan proses pencocokan hasil akhir aplikasi logika fuzzy dengan data

yang terdapat sebenarnya yang didapat dari BMKG Pulau Baai. Hasil uji

akurasi didapat dalam bentuk presentase.

32

3.7 JADWAL WAKTU PELAKSANAAN

Jadwal dan waktu pelaksanaan penelitian adalah sebagai berikut :

No

Kegiatan

Bulan / tahun

Apr

2015

Mei

2015

Juni

2015

Juli

2015

Agust

2015

Sept

2015

1 Studi Kepustakaan

1 Pengajuan Judul Proposal

2 Penyusunan Proposal

3 Seminar Proposal

4 Perbaikan Proposal

5 Pengumpulan Data

6Analisis dan Perancangan Sistem

7 Pembuatan Koding

8Implementasi dan Pengujian Unit

9 Integrasi dan Pengujian

10 Analisis Hasil

11 Sidang Hasil

33