PEMBUATAN PETA SIMILARITAS KOTA DI PROVINSI JAWA … · PEMBUATAN PETA SIMILARITAS KOTA . DI...

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

i

PEMBUATAN PETA SIMILARITAS KOTA

DI PROVINSI JAWA TENGAH

MENGGUNAKAN SELF-ORGANIZING MAPS (SOM)

HALAMAN JUDUL

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Mencapai Gelar Strata Satu

Program Studi Informatika

Disusun Oleh:

RISALATUL HANIFAH

M0512049

PROGRAM STUDI INFORMATIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2016


commit to user

ii

SKRIPSI

HALAMAN PERSETUJUAN




Disusun oleh :

RISALATUL HANIFAH

M0512049

Skripsi ini telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan dewan penguji pada

tanggal :

Pembimbing I Pembimbing II

Drs. Y. Sarngadi Palgunadi, M.Sc. Dr. Wiranto, M.Kom., M.Cs.

NIP. 19560407 198303 1 004 NIP. 19661230 199302 1 001


commit to user

iii

SKRIPSI HALAMAN PENGESAHAN




Disusun oleh :

RISALATUL HANIFAH

M0512049

Skripsi ini telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan dewan penguji pada tanggal :

Susunan Dewan Penguji :

1. Drs. Y. Sarngadi Palgunadi, M.Sc. ( ) NIP. 19560407 198303 1 004

2. Dr. Wiranto, M.Kom., M.Cs. ( ) NIP. 19661230 199302 1 001

3. Afrizal Doewes, S.Kom., M.Sc. ( ) NIP. 19850831 201212 1 004

4. Sari Widya Sihwi, S.Kom., M.TI. ( ) NIP. 19830412 200912 2 003

5. Drs. Bambang Harjito, M.App.Sc, Ph.D. ( ) NIP. 19621130 199103 1 002

Disahkan oleh :

Kepala Program Studi Informatika

Drs. Bambang Harjito, M.App.Sc, Ph.D. NIP. 19621130 199103 1 002


commit to user

iv

MOTTO

Maka nikmat Tuhanmu yang manakah yang kamu dustakan?

(QS. Ar-Rahman)

You don’t do evil to those who do evil to you, but you deal with them with

forgiveness and kindness.

(Nabi Muhammad SAW)

Tak perlu menjelaskan tentang siapa dirimu pada siapapun karena yang

menyukaimu tidak membutuhkannya dan yang membencimu tidak akan

mempercayainya.

(Ali Bin Abi Thalib)

Syukurilah sakit hati yang berlalu karena itu akan menjadi penyebab kekuatanmu

sekarang.


commit to user

v

HALAMAN PERSEMBAHAN

Skripsi ini Saya persembahkan untuk :

Mama papaku tercinta yang selalu berkorban dan mendukungku dengan do’a-do’a yang

mengalir setiap waktu… Semoga aku selalu menjadi kebanggaan Mama dan Papa…

Adikku tersayang beserta keluarga besar yang selalu memberi dukungan dan do’a-do’a yang

menyertaiku…

Pembimbing akademikku yang merangkap sebagai pembimbing skripsiku, Pak Palgunadi,

terima kasih Bapak telah sabar membimbing saya, walaupun saya terkadang merepotkan…

Pembimbing skripsiku, Pak Wiranto, yang selalu membuatku terpacu untuk berpikir positif

dan segera menyelesaikan skripsi ini, terima kasih Bapak selalu mendorong saya untuk

percaya diri…

Sahabatku Novia, Selfina, Febry, Rindi, Fitri, Adhit, Arfan yang selalu bersedia

mendengarkan curhatanku walaupun kita berada di kota yang berbeda…

Sahabatku Ega, Lia, Mbak Vivi yang selalu menemaniku dan mengingatkanku untuk tidak

stres dan telat makan…

Sahabat Kubu Cantik (Amelia, Ely, Rofiqoh, Mita) yang bisa memberikan solusi dan selalu

mengajariku untuk menjadi wanita sholehah…

Sahabatku yang paling absurd, Venendhie, bertemu sejak tahun 2012 dan kamu terlihat cupu

hingga akhirnya kita sering melakukan hal-hal yang tidak jelas…

Sahabat motivasiku, pasangan Eru dan Rio, terima kasih atas bantuan dalam mengerjakan

kodingan dan aku salut pada kalian…

Sahabatku, Rizal dan Shabrina, teman pertama kali menginjakkan-kaki di kota ini, terima

kasih telah membantuku selama ini…

Sahabat Keluarga Informatika 2012, yang telah aku anggap sebagai keluargaku di sini,

sudah hampir 4 tahun kita mengarungi kodingan, sekelas, sejurusan, dan selalu mewarnai

hari-hariku dengan tingkah laku yang terkadang menyebalkan tetapi juga merindukan…

Teman seperjuangan selama 45 hari, sahabat Hits KKN Desa Sendang (Runi, Ambar, Alif,

Keron, Zuhdi, Fajar, Nal, Nita, Dian) walaupun sebentar kita bertemu, tetapi kita sudah

seperti keluarga kecil di sebuah rumah…


commit to user

vi

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT, atas limpahan rahmat dan hidayahNya

sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan judul PEMBUATAN

PETA SIMILARITAS KOTA DI PROVINSI JAWA TENGAH

MENGGUNAKAN SELF-ORGANIZING MAPS (SOM) sebagai syarat untuk

mencapai gelar strata satu Program Studi Informatika Universitas Sebelas Maret

Surakarta. Dalam menyelesaikan skripsi ini, penulis banyak dibantu dan didukung

oleh berbagai pihak baik secara langsung maupun tidak langsung. Secara khusus,

ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada :

1. Bapak Prof. Dr. H. Ravik Karsidi. M.S., selaku Rektor Universitas Sebelas

Maret.

2. Bapak Prof. Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc., selaku Dekan Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.

3. Bapak Drs. Bambang Harjito, M.App.Sc, Ph.D., selaku Kepala Program

Studi Informatika.

4. Bapak Drs. Y. Sarngadi Palgunadi, M.Sc. dan Bapak Dr. Wiranto,

M.Kom., M.Cs., sebagai dosen pembimbing yang telah membimbing dan

meluangkan waktu untuk memberikan arahan, bimbingan, serta motivasi

dari awal penyusunan skripsi hingga terselesainya skripsi ini.

5. Dr. Anto Satriyo Nugroho, M. Eng. yang telah memberikan penjelasan

mengenai metode Self-Organizing Maps (SOM).

6. Bapak Afrizal Doewes, S.Kom., M.Sc. dan Ibu Sari Widya Sihwi, S.Kom.,

M.TI. yang telah memberikan masukan dan pengarahan dalam penyusunan

skripsi ini.

7. Bapak/Ibu Dosen Informatika UNS yang telah mengajarkan banyak

pelajaran dan ilmu pengetahuan kepada penulis selama ini.

8. Mama Papa tercinta yang senantiasa mendukung dengan do’a serta

berkorban banyak untuk penulis.

9. Seluruh keluarga besar penulis yang selalu memberikan do’a dan

mendukung penulis.


commit to user

vii

10. Segenap sahabat beserta teman-teman seperjuangan Informatika 2012

terima kasih atas dukungan dan semangatnya selama 4 tahun.

11. Mbak Niswah Wara Pratidina, S. Kom. dan Mas Arba Sasmoyo, S. Kom.

yang telah memberikan bantuan kepada penulis.

12. Semua pihak yang telah membantu dan memberikan dukungan kepada

penulis untuk menyelesaikan skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan skripsi ini masih banyak

kekurangan, untuk itu kritik dan saran yang konstruktif dari pembaca begitu

penting bagi penulis demi perbaikan di masa mendatang. Semoga penelitian yang

telah dilakukan dapat bermanfaat. Aamiiiin Ya Rabbal’Alamin ….

Surakarta, 23 Juni 2016

Penulis


commit to user

viii




RISALATUL HANIFAH

Program Studi Informatika. Fakultas MIPA. Universitas Sebelas Maret

ABSTRAK

Kemiripan data antar kota dapat diketahui dengan indikator setiap kota. Salah satu indikator tersebut adalah Smart City. Smart City merupakan salah satu konsep perencanaan kota yang terdiri dari enam indikator, yakni Smart People,

Environment, Economy, Mobility, Living, dan Governance. Berdasarkan indikator tersebut dapat dibuat peta untuk memvisualisasikan kemiripan antar kota. Penelitian ini mengambil data dari BPS tahun 2014 Provinsi Jawa tengah. Sebelum dilakukan pemetaan menggunakan SOM, data direduksi menggunakan Principal Component Analysis (PCA). Hasil reduksi PCA didapatkan 15 variabel yang akan digunakan untuk pemodelan SOM. Pemodelan ini mempunyai beberapa tahapan, yaitu menghitung Euclidean distance, menentukan winner dan neighboring neuron, update bobot, serta update learning rate dan radius. Hasil yang didapat berupa koordinat winner. Untuk memvisualisasikan hasil tersebut, maka dilakukan pelabelan warna setiap kota. Penelitian ini menampilkan tujuh model peta SOM. Hasil SOM menunjukkan bahwa semakin besar iterasi, semakin konvergen hasil yang didapat sehingga tidak terjadi perubahan signifikan pada iterasi berikutnya. Kata Kunci : Principal Component Analysis (PCA), Self-Organizing Maps (SOM), Smart City.


commit to user

ix

MAKING SIMILARITY MAPS OF CITIES IN CENTRAL JAVA

PROVINCE BY USING SELF-ORGANIZING MAPS (SOM)

RISALATUL HANIFAH

Department of Informatics. Mathematics and Science Faculty.

Sebelas Maret University

ABSTRACT

Smart city indicators can be used to see the information among cities through

their data similarity. Those indicators are Smart People, Environment, Economy,

Mobility, Living, and Governance. Smart city is a one of city planning concepts.

By using those indicators, maps can be constructed to represent data similarity

among cities.

The data taken from BPS Central Java Province on the year of 2014 was used to

complete the study. Before constructing maps used SOM, the data were reduced

by using Principal Component Analysis (PCA) method. The data reduction got 15

variables for SOM modelling. The SOM modelling has several stages, there were

counting Euclidean distance, determining winner and neighboring neuron,

updating weight, updating learning rate and radius.

The result of SOM modelling is winner coordinate. To visualize the SOM’s result,

each city was labelled with color. The study represented seven maps model. These

maps showed if the iteration got larger, the result would be more convergent as

well and there was no significant difference to the next iteration.

Keywords : Principal Component Analysis (PCA), Self-Organizing Maps (SOM), Smart City.


commit to user

x

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .............................................................................................. i

HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................. ii

HALAMAN PENGESAHAN .............................................................................. iii

MOTTO ................................................................................................................ iv

HALAMAN PERSEMBAHAN ........................................................................... v

KATA PENGANTAR .......................................................................................... vi

ABSTRAK .......................................................................................................... viii

ABSTRACT ........................................................................................................... ix

DAFTAR ISI .......................................................................................................... x

DAFTAR TABEL ............................................................................................... xii

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xiii

DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xiv

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

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

1.2. Rumusan Masalah ...................................................................................... 3

1.3. Batasan Masalah ........................................................................................ 3

1.4. Tujuan Penelitian ....................................................................................... 3

1.5. Manfaat Penelitian ..................................................................................... 3

1.6. Sistematika Penulisan ................................................................................ 4

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

2.1. Dasar Teori ................................................................................................... 5

2.1.1. Pengertian Smart City ................................................................................. 5

2.1.2. Principal Component Analysis (PCA) ........................................................ 6

2.1.3. Eigenvalue ............................................................................................... 7

2.1.4. Self-Organizing Maps (SOM) ................................................................. 7

2.1.5. Euclidean distance ................................................................................... 9

2.1.6. Clustering ................................................................................................. 9

2.2. Penelitian Terkait ......................................................................................... 9

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ......................................................... 16

3.1. Pengumpulan Data ..................................................................................... 16

3.2. Reduksi Variabel dengan PCA ................................................................. 17

3.3. Pemodelan dengan SOM ........................................................................... 17


commit to user

xi

3.4. Implementasi SOM .................................................................................... 20

3.5. Analisa Hasil Pengujian ............................................................................. 22

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................ 23

4.1. Pengumpulan Data Penelitian ................................................................. 23

4.2. Hasil Reduksi Dengan PCA .................................................................... 25

4.3. Model Data Menggunakan SOM ............................................................ 27

4.4. Implementasi SOM .................................................................................. 34

4.5. Analisa Hasil Pengujian ........................................................................... 36

BAB V PENUTUP ............................................................................................... 44

5.1 Kesimpulan ............................................................................................... 44

5.2. Saran ......................................................................................................... 44

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 45


commit to user

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Tabel Perbandingan Penelitian Terkait dan Penelitian yang Dilakukan 14

Tabel 4.1 Tabel Data dengan Indikator Smart Economy ...................................... 24

Tabel 4.2 Tabel Analisa Komponen Utama .......................................................... 25

Tabel 4.3 Variabel Hasil PCA ............................................................................... 27


commit to user

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Indikator Smart City ............................................................................ 5

Gambar 2.2 Ilustrasi SOM ...................................................................................... 8

Gambar 3.1 Tahapan Penelitian ............................................................................ 16

Gambar 3.3 Contoh Winner Neuron dan Neighboring Neuron ............................ 19

Gambar 3.4 Alur Jalannya Program ...................................................................... 21

Gambar 4.1 Scree Plot .......................................................................................... 26

Gambar 4.2 Matriks Bobot Random ..................................................................... 28

Gambar 4.3 Matriks Hasil Euclidean distance ..................................................... 31

Gambar 4.4 Matriks Bobot Yang Telah Diperbarui.............................................. 33

Gambar 4.3 Tampilan Awal Program ................................................................... 37

Gambar 4.4 Peta Smart City dengan iterasi=0 ...................................................... 37

Gambar 4.5 Peta Smart City dengan iterasi=100, radius ketetanggan=4 ............. 38

Gambar 4.6 Peta Smart City dengan iterasi=100, radius ketetanggan=3 ............. 38

Gambar 4.7 Peta Smart Economy.......................................................................... 39

Gambar 4.8 Peta Smart Governance ..................................................................... 40

Gambar 4.9 Peta Smart Environment .................................................................... 40

Gambar 4.10 Peta Smart People ........................................................................... 41

Gambar 4.11 Peta Smart Mobility ......................................................................... 42

Gambar 4.12 Peta Smart Living ............................................................................ 42


commit to user

xiv

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN A ...................................................................................................... 47

Tabel 1 Pengelompokan Data Berdasarkan Indikator Smart City ........................ 47

LAMPIRAN B ...................................................................................................... 51

Tabel 1 Matriks Komponen Dari Reduksi PCA ................................................... 51

Tabel 2 Hasil Normalisasi Data Yang Telah Dipilih ............................................ 55

Tabel 3 Data Yang Telah Dipilih .......................................................................... 57

LAMPIRAN C ...................................................................................................... 59

Gambar 1 Source Code Program Pemodelan Data Menggunakan Metode SOM 59

Gambar 2 Source Code Program Tampilan Peta Menggunakan Pelabelan .......... 61

PEMBUATAN PETA SIMILARITAS KOTA DI PROVINSI JAWA … · PEMBUATAN PETA SIMILARITAS KOTA . DI...

Documents

Transcript of PEMBUATAN PETA SIMILARITAS KOTA DI PROVINSI JAWA … · PEMBUATAN PETA SIMILARITAS KOTA . DI...