SISTEM REKOMEDASI JURUSAN SMK DENGAN ALGORITMA C4 ...
Transcript of SISTEM REKOMEDASI JURUSAN SMK DENGAN ALGORITMA C4 ...
SISTEM REKOMEDASI JURUSAN SMK DENGAN
ALGORITMA C4.5
Skripsi
diajukan sebagai salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana
Pendidikan Teknik Informatika dan Komputer
Oleh
Indra Mukti Prabowo NIM.5302410198
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
2016
ii
PERSETUJUAN PEMBIMBING
Skripsi dengan judul “Sistem Rekomendasi Jurusan SMK Menggunakan
Algoritma C4.5” telah disetujui oleh pembimbing untuk diajukan ke sidang
panitia ujian skripsi Program Studi S-1 Pendidikan Teknik Informatika dan
Komputer FT UNNES.
Semarang, 28 April 2016
Pembimbing,
NIP. 197411232005011001
iii
HALAMAN PENGESAHAN
Skripsi dengan judul “Sistem Rekomendasi Jurusan SMK Dengan Algoritma C4.5” telah
dipertahankan di depan sidang Panitia Ujian Skripsi Fakultas Teknik UNNES pada
tanggal 1 bulan Juni tahun 2016.
Oleh :
Nama : Indra Mukti Prabowo
NIM : 5302410198
Program Studi : Pendidikan Teknik Informatika dan Komputer
Panitia:
iv
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan bahwa yang tertulis di dalam skripsi ini benar-benar hasil karya
saya sendiri, bukan jiplakan dari karya tulis orang lain, baik sebagian atau
seluruhnya. Pendapat atau temuan orang lain yang terdapat dalam skripsi ini
dikutip atau dirujuk berdasarkan kode etik ilmiah.
Semarang, 8 April 2016
Indra Mukti Prabowo
NIM. 5302410198
v
MOTTO DAN PERSEMBAHAN
Motto:
Allah tidak akan membebani seseorang melainkan sesuai dengan
kesanggupannya (Q.S Al-Baqarah: 286).
Siapa yang menempuh suatu jalan untuk mencari ilmu, Allah akan
memudahkan baginya dengan ilmu tersebut (HR. Muslim).
Sungguh bersama kesukaran dan keringanan. Karena itu bila kau telah
selesai (mengerjakan yang lain). Dan kepada Tuhan, berharaplah. (Q.S Al
Insyirah : 6-8)
Persembahan untuk:
1. Ibu dan Bapak tercinta, yang selalu memberikan limpahan kasih
sayang, doa dan dukungannya selama ini.
2. Semua keluarga yang selalu memberi semangat
3. Teman-teman Pathalon yang membantu dan memberikan
semangat
4. Teman-teman PTIK Universitas Negeri Semarang angkatan
2010 yang berjuang bersama-sama.
vi
ABSTRAK
Prabowo, Indra Mukti. 2016. Sistem Rekomendasi Jurusan SMK dengan
Algoritma C4.5. Skripsi, Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Negeri
Semarang. Dr. Ir. Subiyanto S.T., M.T
Kata kunci : Rekomendasi Jurusan, Algoritma C4.5
Siswa lulusan SMP yang akan melanjutkan ke Sekolah Menengah
Kejuruhan (SMK) sering mengalami berbagai hambatan dalam memilihi jurusan.
Hambatan tersebut berasal dari dalam dan luar diri siswa. Pihak sekolah memiliki
kewajiban membantu siswa dalam memilih jurusan pada jenjang selanjutnya
dengan kegiatan bimbingan karir. Namun, kurangnya jumlah guru BK menjadi
masalah dalam pelaksanaan bimbingan karir. Siswa beranggap bahwa siswa yang
menemui guru BK menjadi alasan siswa malas melaksanakan bimbingan karir.
Pengembangan sistem yang dapat membantu siswa dalam mendapatkan
rekomendasi jurusan yang akan dipilih dirasa perlu untuk mengatasi hambatan-
hambatan tersebut.
Penelitian ini menggunakan metode penelitian R&D, yang terdiri dari :
(1) Persiapan; (2) Analisis masalah; (3) Pengumpulan data; (4) Analisis data; (5)
Analisis kebutuhan sistem; (6) Perancangan sistem; (7) Pembentukan decision
tree; dan (8) Evaluasi sistem. Data yang digunakan dalam penelitian ini adalah
data siswa SMK kelas X untuk membangun decision tree dan data siswa SMK
berprestasi kelas X untuk mengevaluasi kinerja dari sistem. Penelitian ini
menggunakan algoritma C4.5 untuk mengolah data dalam pembentukan decision
tree. Penentuan atribut yang digunakan sebagai masukan dan keluaran sistem
dilakukan pada proses analisis data. Minat, bakat akademik, nilai UN dan jenis
kelamin dipilih menjadi atribut masukan sistem. Sedangkan jurusan menjadi
atribut keluaran dari sistem. Evaluasi yang dilakukan menggunakan confusion
matrix untuk mengetahui kinerja dari sistem.
Sistem rekomendasi jurusan SMK telah dibangun menggunakan algoritma
C4.5. Sistem rekomendasi jurusan mencakup 13 jurusan SMK. Sembilan jurusan
dapat direkomendasikan dengan tepat dan tingkat akurasi dari decision tree yang
dibangun dengan algoritma C4.5 memiliki tingkat akurasi sebesar 83,33%.
vii
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
laporan skripsi ini dengan baik. Meskipun dalam penyelesaian laporan skripsi ini
banyak ditemui kendala. Skripsi ini disusun guna memenuhi salah satu syarat
untuk menyelesaikan Program Studi Pendidikan Teknik Informatika dan
Komputer pada Jurusan Teknik Elektro Universitas Negeri Semarang.
Berbagai pihak telah banyak membantu penulis dalam penyelesaian
skripsi ini, untuk itu penulis ucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Prof. Fatchur Rochman selaku Rektor UNNES.
2. Bapak Dr. Nur Qudus, M.T selaku Dekan Fakultas Teknik.
3. Bapak Dr.-Ing. Dhidik Prastiyanto, S.T., M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik
Elektro.
4. Ibu Ir. Ulfah Mediaty Arief, M.T. selaku Ketua Prodi Pendidikan TIK.
5. Bapak Dr. Ir. Subiyanto, S.T., M.T selaku dosen pembimbing.
6. Semua pihak yang telah membantu demi kelancaran dalam penyusunan
laporan skripsi.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa laporan skripsi ini masih jauh dari
kesempurnaan suatu tulisan ilmiah. Oleh sebab itu penulis menerima kritik
dan saran demi kesempurnaannya. Semoga laporan skripsi ini dapat
memberikan suatu manfaat sebagaimana yang diharapkan penulis. Aamiin
Penulis,
viii
DAFTAR ISI
PERSETUJUAN PEMBIMBING ............................................................... ii
HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................... iii
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ..................................................... iv
MOTTO DAN PERSEMBAHAN .............................................................. v
ABSTRAK .................................................................................................. vi
KATA PENGANTAR ................................................................................ vii
DAFTAR ISI ............................................................................................... viii
DAFTAR TABEL ....................................................................................... xi
DAFTAR GAMBAR .................................................................................. xii
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................... xiv
BAB I PENDAHULUAN ........................................................................ 1
1.1. Latar Belakang ....................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah .................................................................. 3
1.3. Tujuan Penelitian ................................................................... 4
1.4. Manfaat Penelitian ................................................................. 4
1.5. Pembatasan Masalah .............................................................. 4
1.6. Sistematika Skripsi ................................................................ 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................... 6
2.1. Penelitian Terdahulu .............................................................. 6
2.2. Landasan Teori ...................................................................... 8
2.2.1. Pemilihan Jurusan ......................................................... 8
ix
2.2.2. Tes RIASEC ................................................................. 10
2.2.3. Tes Potensi Akademik .................................................. 11
2.2.4. Data Mining ................................................................. 11
2.2.5. Decision Tree ............................................................... 13
2.2.6. Algoritma C4.5 ............................................................. 15
2.2.7. Confusion Matrix .......................................................... 18
2.2.8. Weka ............................................................................. 19
BAB III METODE PENELITIAN.............................................................. 20
3.1. Waktu dan Tempat Penelitian ................................................ 20
3.2. Tahapan Penelitian ................................................................. 20
3.3. Persiapan Penelitian ............................................................... 21
3.4. Analisis Masalah .................................................................... 22
3.5. Pengumpulan Data ................................................................. 22
3.5.1. Sumber Data ................................................................. 22
3.5.2. Teknik Pengumpulan Data ........................................... 23
3.5.3. Penentuan Jumlah Sampel ............................................ 23
3.5.4. Data Sekolah ................................................................. 25
3.6. Proses Data Mining ............................................................... 25
3.6.1. Data Selection .............................................................. 26
3.6.2. Data Pre-processing ..................................................... 28
3.6.3. Data Transformation .................................................... 30
3.6.4. Data Mining/Modeling ................................................. 30
3.6.5. Evaluasi ........................................................................ 36
x
3.7. Implementasi Sistem .............................................................. 37
3.7.1. Perancangan Sistem ...................................................... 37
3.7.2. Pengujian Sistem .......................................................... 50
BAB IV HASIL PENELITAN DAN PEMBAHASAN ............................ 51
4.1. Sistem Rekomendasi Jurusan SMK ....................................... 51
4.2. Pengujian Performa Sistem .................................................... 58
4.3. Pengujian Hasil Rekomendasi Sistem ................................... 61
BAB V PENUTUP..................................................................................... 67
5.1. Kesimpulan ............................................................................ 67
5.2. Saran ...................................................................................... 67
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................. 69
LAMPIRAN ............................................................................................... 76
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Confusion matrix ............................................................................ 18
Tabel 3.1 Data Jumlah Siswa SMK Kelas X Kecematan Batang ................. 23
Tabel 3.2. Tabel Krejcie ................................................................................. 24
Tabel 3.3. Daftar Jurusan di SMK Se-Kecamatan Batang ............................. 25
Tabel 3.4. Atribut ........................................................................................... 26
Tabel 3.5. Contoh data dari siswa .................................................................. 27
Tabel 3.6. Perubahan nilai dari atribut Nilai UN ........................................... 30
Tabel 3.7. Perhitungan Node 1 ....................................................................... 31
Tabel 3.8. Perhitungan Node 1.1 .................................................................... 33
Tabel 3.9. Perhitungan Node 1.2 .................................................................... 34
Tabel 3.10. Confussion Matrix Pengujian ...................................................... 36
Tabel 3.11. Pembagian Pengguna .................................................................. 38
Tabel 3.12. Pembagian Hak Akses ................................................................ 39
Tabel 3.13. Tabel Data Identitas .................................................................... 43
Tabel 3.14. Tabel Data Minat ........................................................................ 43
Tabel 3.15. Tabel Data Bakat ......................................................................... 44
Tabel 3.16. Tabel Data Nilai UN ................................................................... 44
Tabel 3.17. Tabel Data Rekam Pengguna ...................................................... 44
Tabel 4.1. Hasil Blackbox Testing.................................................................. 59
Tabel 4.2 Data Siswa Dengan Prestasi Akademis Tiga Besar ...................... 62
Tabel 4.3 Confussion Matrix Pengujian Hasil Rekomendasi......................... 64
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Model Hexagon Teori Holland .................................................. 10
Gambar 2.2 Proses Data Mining .................................................................... 12
Gambar 2.3. Skenario Pembentukan Cabang ................................................. 18
Gambar 3.1. Alur Penelitian........................................................................... 21
Gambar 3.2. Screenshot Data Awal Penelitian .............................................. 28
Gambar 3.3. Screenshot Data Missing Value ................................................ 29
Gambar 3.4. Screenshot Hasil Data Transformation ..................................... 30
Gambar 3.5. Hasil Pembentukan Decision Tree Pada Node 1 ....................... 32
Gambar 3.6. Hasil Pembentukan Decision Tree Pada Node 1.1 .................... 33
Gambar 3.7. Hasil Pembentukan Decision Tree Pada Node 1.2 .................... 35
Gambar 3.8. Hasil Pembentukan Decision Tree ............................................ 35
Gambar 3.9. Diagram Konteks Sistem Rekomendasi Jurusan SMK ............. 38
Gambar 3.10. DFD Level 1 ............................................................................ 40
Gambar 3.11. DFD Level 2 Proses 1 .............................................................. 40
Gambar 3.12. DFD Level 2 Proses 2 .............................................................. 41
Gambar 3.13. DFD Level 2 Proses 3 .............................................................. 41
Gambar 3.14. DFD Level 2 Proses 4 .............................................................. 42
Gambar 3.15. DFD Level 2 Proses 5 .............................................................. 42
Gambar 3.16. ERD Sistem Rekomendasi Jurusan SMK ............................... 45
Gambar 3.17. Rancangan Halaman Utama User ........................................... 46
Gambar 3.18. Rancangan Submenu Rekomendasi ........................................ 47
xiii
Gambar 3.19. Rancangan Submenu Login ..................................................... 47
Gambar 3.20. Rancangan Halaman Utama Administrator ............................. 48
Gambar 3.21. Rancangan Halaman Submenu Data TPA .............................. 48
Gambar 3.22. Rancangan Halaman Submenu Data RIASEC ........................ 49
Gambar 3.23. Rancangan Halaman Submenu Data Sekolah ......................... 49
Gambar 4.1. Halaman Utama User ................................................................ 52
Gambar 4.2. Halaman Input Identitas ............................................................ 53
Gambar 4.3. Halaman TPA ............................................................................ 54
Gambar 4.4. Halaman Pengisian Angket RIASEC ........................................ 55
Gambar 4.5. Halaman Hasil Rekomendasi Jurusan SMK ............................. 55
Gambar 4.6. Halaman Utama Admin ............................................................. 56
Gambar 4.7. Halaman Olah Data TPA........................................................... 57
Gambar 4.8. Halaman Olah Data Angket RIASEC ....................................... 57
Gambar 4.9. Halaman Olah Data Sekolah ..................................................... 58
Gambar 4.10. Halaman Rekam Pengguna Sistem ......................................... 58
Gambar 4.11. Grafik Hasil Uji Sistem ........................................................... 64
Gambar 4.12. Grafik Kesesuaian Jurusan ...................................................... 65
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Surat Permohonan Izin Penelitian .............................................. 76
Lampiran 2 Surat Rekomendasi Pelaksanaan Penelitian ............................... 77
Lampiran 3 Surat Keterangan Pelaksanaan Penelitian ................................... 78
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Masa remaja menjadi masa yang sangat menentukan kehidupan di masa
depan, karena perilaku dalam kehidupan di masa remaja menjadi landasan untuk
membuat kehidupan yang lebih baik pada masa yang akan datang. Masa remaja
sebagai salah satu fase dalam kehidupan manusia untuk memenuhi tugasnya
dalam memilih karir dan menentukan karir untuk kehidupan masa selanjutnya
(Hurlock 2009: 207). Menurut Santohadi (2006), ketepatan memilih dan
menentukan pilihan karir menjadi titik penting perjalanan hidup manusia, karena
pekerjaan seseorang memiliki konsekuensi yang besar bagi diri sendiri dan
merupakan inti dari nilai besar dan tujuan hidup seseorang. Pemilihan jurusan
menjadi tugas awal bagi siswa dalam perkembangan karir untuk mendapat
pekerjaan yang tepat yang merupakan tujuan hidupnya.
Siswa yang telah lulus Sekolah Menengah Pertama (SMP) akan
menghadapi dua pilihan sekolah lanjutan yaitu Sekolah Menengah Atas (SMA)
dan Sekolah Menengah Kejuruan (SMK). Siswa lulusan SMP yang memilih
SMK mengalami masalah karena dihadapkan oleh berbagai pilihan bidang
keahlian yang ditawarkan SMK (Rintyastini & Charlotte 2006:69). Siswa akan
mengalami berbagai hambatan dalam menentukan pilihan karir pada sekolah
lanjutan.
2
Hambatan pemilihan karir siswa dapat berasal dari dalam dan luar diri
siswa. Siswa merasa tidak yakin dengan kemampuan yang dimilikinya menjadi
salah satu hambatan yang berasal dari dalam diri siswa. Hambatan yang berasal
dari luar antara lain, orang tua memaksa anaknya dalam memilih suatu jurusan
untuk mempersiakan pekerjaan tertentu tanpa mempertimbangkan kemampuan
anak (Widyastuti 2013 : 233).
Salah satu solusi yang disediakan oleh pihak sekolah dengan layanan
bimbingan dan konseling untuk mencegah siswa salah dalam pemilihan jurusan.
Banyak siswa yang tidak memanfaatkan layanan bimbingan dan konseling karena
siswa menganggap bahwa siswa yang melaksanakan layanan tersebut sebagai
siswa nakal. Siswa akan lebih memilih berbagi dengan teman dekatnya karena
takut dianggap siswa nakal. (Setyaningrum 2013 : 246 - 247). Menurut Febry
Yani Falentini (2013), pemberian masukan dari teman tentang pilihan karir
menjadi hambatan paling dominan dalam siswa menentukan pilihan karir. Hasil
penelitian Buhrmester dikuatkan oleh temuan Nickerson & Nagle (2005 : 240)
bahwa pada masa remaja komunikasi dan kepercayaan terhadap orang tua
berkurang, dan beralih kepada teman sebaya untuk memenuhi kebutuhan akan
kelekatan.
Meskipun kepercayaan siswa lebih cenderung kepada teman sebaya
siswa, namun guru bimbingan dan konseling (BK) tetap harus dijalankan sebagai
pihak yang memantau kondisi dan memberikan solusi kepada siswa. Peran guru
BK tersebut cukup penting namun dalam kondisi objektif sekolah di Indonesia
saat ini menunjukkan rasio yang tidak berimbang antara guru BK dengan siswa.
3
Hasil penelitian Kamaluddin (2011) bahwa rata-rata SMP Negeri di Jakarta
memiliki 3 orang Guru BK dengan siswa yang dibimbing 700 sampai 1200 anak.
Perbandingan antara jumlah guru BK dengan jumlah siswa tersebut belum
memenuhi rasio standar dari Depdiknas (2008: 189) yaitu 1:150.
Sistem yang dapat memberikan rekomendasi jurusan SMK berdasarkan
klasifikasi kemampuan, bakat dan minat siswa sangat dibutuhkan oleh siswa
dalam menghadapi hambatan pemilihan jurusan. Klasifikasi dan prediksi
merupakan teknik dari data mining yang sering digunakan. Decision tree menjadi
salah satu teknik klasifikasi dalam data mining yang memiliki performa yang baik
seperti hasil penelitian dari Muangnak (2010) dan Mrinal Pandey (2014).
Decision tree telah diterapkan dalam banyak karya tulis seperti Hamidah Jantan
(2010), Ping Gu dan Qi Zhou (2012), Amin (2015), dan Sarah A. Soliman (2015).
Algoritma C4.5 menjadi salah satu teknik pembentukan decision tree
yang sangat populer. Semua penelitian diatas menggunakan algoritma C4.5 dalam
membentuk decision tree. Performa algoritma C4.5 lebih baik dibandingkan
dengan teknik pembentuk decision tree lain seperti SimpleCart, REPTree,
NBTree, ADTree dan ID3 (Aman Kumar Sharma, 2011) (Surjeet Kumar Yadav,
2012).
Dengan pertimbangan diatas, algoritma C4.5 digunakan dalam
membangun decision tree untuk memberikan rekomendasi jurusan SMK.
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan paparan yang telah disampaikan dalam latar belakang,
masalah yang dapat dirumuskan yaitu bagaimana menerapkan decision tree yang
4
dibangun dengan algoritma C4.5 dalam sistem yang dapat memberikan
rekomendasi jurusan SMK untuk membantu siswa mengatasi hambatan-hambatan
pemilihan karir atau jurusan selanjutnya.
1.3. Tujuan Penelitian
Tujuan dari skripsi adalah menganalisis tingkat kerpercayaan hasil
rekomendasi yang dihasilkan oleh decision tree yang dibangun dengan algoritma
C4.5 dalam sistem pendukung keputusan rekomendasi jurusan SMK.
1.4. Manfaat Penelitian
Manfaat skripsi ini menjadi salah satu alternatif untuk mempermudah dan
memberikan saran pemilihan jurusan kepada siswa lulusan SMP yang akan
melanjutkan ke SMK.
1.5. Pembatasan Masalah
Berberapa hal yang menjadi batasan masalah dalam skripsi ini sebagai
berikut :
1. Data yang digunakan difokuskan data SMK se-Kecamatan Batang Kabupaten
Batang.
2. Data yang digunakan untuk rekomedasi jurusan SMK difokuskan data
rekomendasi dengan atribut meliputi jenis kelamin, minat, nilai UN, dan bakat
akademik. Data tersebut didapatkan dari responden siswa SMK kelas X.
3. Penelitian ini difokuskan dalam penerapan metode desicion tree dengan
algoritma C4.5
5
1.6. Sistematika Skripsi
Skripsi ini dibagi menjadi empat bab. Bab I menjelaskan hal-hal yang
melatarbelakangi penelitian yang dilakukan dalam skripsi ini. Bab II menyajikan
teori-teori tentang pemilihan karir dan literatur yang membahas tentang decision
tree serta algoritma C4.5. Bab III menyajikan tahap-tahap peneliti dalam
melakukan penelitian. Bab IV mendiskusikan tentang hasil evaluasi dari decision
tree yang dibentuk dengan algoritma C4.5 dalam memberikan rekomendasi
jurusan SMK. Bab ini juga menyajikan hasil pembangunan sistem rekomendasi
jurusan SMK. Bab V berisikan kesimpulan penelitian yang dilakukan dalam
skripsi ini. Saran untuk penelitian selanjutnya juga terdapat dalam bab ini.