SKRIPSI SISTEM PENJADWALAN MATA KULIAH …eprints.mercubuana-yogya.ac.id/852/1/BAB I.pdf ·...
-
Upload
nguyenkhanh -
Category
Documents
-
view
246 -
download
0
Transcript of SKRIPSI SISTEM PENJADWALAN MATA KULIAH …eprints.mercubuana-yogya.ac.id/852/1/BAB I.pdf ·...
SKRIPSI
SISTEM PENJADWALAN MATA KULIAH
MENGGUNAKAN ALGORITMA GENETIKA
(STUDI KASUS PENJADWALAN MATA KULIAH
KELAS R1 PROGRAM STUDI TEKNIK
INFORMATIKAUMBY)
Disusun Oleh :
Nama : Martina Lova
Nim : 13111092
PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS MERCU BUANA YOGYAKARTA
TAHUN 2017
ii
SISTEM PENJADWALAN MATA KULIAH
MENGGUNAKANALGORITMA GENETIKA
(STUDI KASUS: PENJADWALAN MATA KULIAH
KELAS R1 PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA UMBY)
Oleh:
Disusun Oleh :
Nama : Martina Lova
Nim : 13111092
Skripsi ini diajukan untuk memenuhi persyaratan akademik sarjana pada
Program Studi Teknik Informatika,
Fakultas Teknologi Informasi, Universitas Mercu BuanaYogyakarta.
Yogyakarta, Agustus 2017
Menyetujui Pembimbing
Ozzi Suria,S.T.,M.T.
NIDN. 0503019201
iii
HALAMAN PENGESAHAN
SISTEM PENJADWALAN MATA KULIAH
MENGGUNAKANALGORITMA GENETIKA
(STUDI KASUS: PENJADWALAN MATA KULIAH
KELAS R1 PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA UMBY)
Oleh:
Martina Lova
13111092
Telah Dipertanggung-jawabkan dan diterima
oleh Tim Penguji pada tanggal 18- Agustus 2017
Mengetahui
Dekan, Dosen Pembimbing
(Supatman, S.T,. M.T) (Ozzi Suria, S.T,. M.T)
NIDN. 050905720 NIDN.0503019201
Dosen Penguji,
1.Supatman, S.T., M.T
NIDN. 0509057202
2.Imam Suharjo, S.T., M.Eng.
NIDN. 05099047901
3. Agus Sidiq Purnomo, S.Kom., M.Eng.
NIDN. 0511078701
iv
HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI
SKRIPSI UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai mahasiswi Universitas Mercu Buana Yogyakarta, saya yang
bertanda tangan dibawah ini :
Nama : Martina Lova
Nim : 13111092
Program Studi : Teknik Informatika
Fakultas : Teknologi Informasi
Jenis Karya : Skripsi
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan
kepada Universitas Mercu Buaba Yogyakarta Hak Bebas Royalti Non-eksklusif
(None-exsclusive Royalty Free Right) atas kerja ilmiah saya yg berjudul :
SISTEM PENJADAWAL MATA KULIAH MENGGUNAKAN
ALGORITMA GENETIKA
(STUDI KASUS PENJADWALAN MATA KULIAH KELAS R1
PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATKA UMBY)
Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti
Royalti non-ekslusive ini Universitas Mercu Buana Yogyakarta berhak
menyimpan, mengalih-media-kan mengelola dalam bentuk pangkalan data
(database), merawat dan mempublikasikan skripsi saya selama tetap
mencantumkan nama saya sebagai penulis dan sebagai pemilik hak cipta.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.
Dibuat di : Yogyakarta
Pada Tanggal :
Martina Lova
v
HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS KARYA
Skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri,
Dan semua sumber baik yang dikutip maupun yang dirujuk,
Telah saya nyatakan dengan benar.
Nama : Martina Lova
Nim : 13111092
Judul Skripsi : SISTEM PENJADWALAN MATA KULIAH
MENGGUNAKAN ALGORITMA GENETIKA
(STUDI KASUS PENJADWALAN MATA KULIAH
KELAS R1 PROGRAM STUDI TEKNIK
INFORMATIKA UMBY)
Program Studi : Teknik Informatika
Tanggal : Agustus 2017
Tanda Tangan :
vi
HALAMAN PERSEMBAHAN
Dengan mengucap syukur Alhamdulilah, kupersembahkan karya kecilku ini
untuk orang-orang yang kusayangi:
Bapakku Zaenuddin dan Ibuku Tursinah yang amat sangat aku sayangi,
motivator terbesar dalam hidupku yang tak pernah henti mendo’akan dan
menyayangiku, atas semua pengorbanan dan kesabaran mengantarkanku
sampai kini. Sampai aku dapat menyelesaikan pendidikan sarjanaku dengan
sangat memuaskan. Tak pernah cukup ku membalas cinta bapak dan ibu
padaku.
Nenekku tersayang yang sudah bahagia bersama kakekku disyurga yang juga
ikut merawatku memberikan kasih sayangnya kepadaku, do’akan aku mbah
semoga aku dapat menjadi wanita yang kuat dan hebat.
Kekasihku Sakti Tua Petrus Davici Banjarahhor yang sudah menemaniku sejak
oktober 2013 tepatnya tanggal 22 yang sabar membimbingku, mengajariku,
yang selalu memberikan semangat untuk menyelessaikan pendidikan
sarjanaku, dan memberikan kenangan indah dibangku kuliahku.
vii
HALAMAN MOTTO
“ Menjadi baik itu tidak mudah, menjadi tidak baik itu sangat mudah, maka
terciptalah pilihan, kita hanya memilih untuk menjadi baik atau tidak baik karna
semuanya akan ada hasilnya masing-masing dan hasil itu tidak akan berkhianat
pada pilihan yang dipilih”
viii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas segala nikmat hidup dan
kesempatan untuk menggenggam ilmu, sehingga penulis dapat menyelesaikan
skripsi yang berjudul SISTEM PENJADWALAN MATA KULIAH
MENGGUNAKAN METODE ALGORITMA GENETIKA (STUDI KASUS
PENJADWALAN MATA KULIAH KELAS R1 PROGRAM STUDI
TEKNIK INFORMATIKA UMBY). Skripsi ini disusun untuk sebagai salah
satu persyaratan untuk mencapai derajat strata satu difakultas Teknologi Informasi
di Universitas Mercu Buana Yogyakarta.
Dalam penelitian dan penyusunan skripsi ini, peneliti banyak dibantu,
dibimbing, dan didukung oleh berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan
ini dengan peneliti sangat ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya
kepada:
1. Dr. Alimatus Sahrah, M.Si., MM., selaku rektor Universitas Mercu Buana
Yogyakrta.
2. Supatman, S.T.,M.T., selaku dekan Fakultas Teknologi Informasi
Universitas Mercu Buana Yogyakarta.
3. Ozzi Suria, S.T,. M.T selaku dosen pembimbing skripsi yang super
sabar dalam penyelesaian penulisan skripsi ini.
4. Seluruh dosen Fakultas Teknologi yang telah membina dan mengajar
peneliti dengan wawasan dan penuh kesabaran.
5. Tim Penguji yang membantu peneliti dalam kelancaran ujian skripsi
ini.
6. Orang tua yang selalu memberikan motovasi dalam bentuk dorongan
agar tidak mudah putus asa dalam mengerjakan skripsi dan selalu
mendoakan untuk kelancaran penelitian ini.
7. Sakti Tua Pertus Davici Banjarnahor yang menjadi penyemangat
dalam mengerjakan skripsi ini.
ix
8. Seluruh Pemimpin dan staff Direktorat Marketing Universitas Mercu
Buana Yogyakarta yang memberikan semangat untuk tetap tekun
dalam pengerjaan skripsi ini.
9. Megawati Rahayu, Sholahuddin Al-ayubbi, Gita Angeline Mutiara
Zam zam sebagai sahabat yang selalu memberi semangat dan
memberikan dorongan moral dalam pengerjaan skripsi ini.
10. Seluruh teman mahasiswa Fakultas Teknologi Informasi Mercu Buana
Yogyakarta yang memberikan semangat dalam pengerjaan skripsi ini.
11. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
Terima kasih atas semua bantuan dan dukungannya, akhir kata penulis
berharap hasil penelitian berupa skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi
perkembangan ilmu pengetahuan, dan memberikan inspirasi untuk kemajuan
teknologi Indonesia. Amin.
Yogyakarta, 18 Agustus 2017
Peneliti
x
SISTEM PENJADWALAN MATA KULIAH
MENGGUNAKAN ALGORITMA GENETIKA
(STUDI KASUS PENJADWALAN MATA KULIAH
KELAS R1 PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKAUMBY)
1. Peneliti 1 (Martina Lova, 13111092, [email protected])
2. Peneliti 2(Ozzi Suria, S.T,. M.T, 0503019201, [email protected])
ABSTRAK
Masalah penjadwalan dalam dunia pendidikan dapat dibagi menjadi dua
kategori, yaitu penjadwalan matakuliah dan ujian. Penyelesaian masalah
penjadwalan perkuliahan dalam jumlah yang sangat besar hingga saat ini masih
menjadi permasalahan yang rumit untuk diselesaikan secara manual.
Algoritma genetik adalah algoritma yang berusaha menerapkan pemahaman
mengenai evolusi alamiah pada tugas-tugas pemecahan-masalah (problem
solving). Pendekatan yang diambil oleh algoritma ini adalah dengan
menggabungkan secara acak berbagai pilihan solusi terbaik di dalam suatu
kumpulan untuk mendapatkan generasi solusi terbaik berikutnya yaitu pada suatu
kondisi yang memaksimalkan kecocokannya atau lazim disebut fitness. Generasi
ini akan merepresentasikan perbaikan-perbaikan pada populasi awalnya. Dengan
melakukan proses ini secara berulang, algoritma ini diharapkan dapat
mensimulasikan proses evolusioner.
Penelitian penjadwalan matakuliah menggunakan algoritma genetika (studi
kasus progran studi Teknik Informatika Universitas Mercu Buana Yogyakara)
adalah dengan memasukan jumlah nilai kromosom, jumlah generasi, jumlah
crossover rate, dan mutation rate. Dari hasil uji coba dalam penelitian ini dengan
menggunakan jumlah kromosom dari yang terkecil 4 dan yang terbesar 15, jumlah
generasi dari yang terkecil 10 dan yang terbesar 50, nilai crossover rate 0.3 dan
0.5, nilai mutation rate 0.25 dan banyak generasi yang bervariasi. Diperoleh hasil
terbaik yaitu pada uji coba ke-3 dengan nilai kromosom 15, nilai generasi 10,
nilai crossover rate 0.5 dan nilai mutation rate 0.25 dngan hasil 70%. Dari hasil
yang diperoleh dalam penelitian ini di harapakan dapat menyelesaikan
permasalahan penjadwalan mata kuliah.
Kata Kunci :Penjadwalan, Matakuliah, Algoritma Genetika
xi
DAFTAR ISTILAH
No ISTILAH KETERANGAN
1 Crossover Operator algoritma genetika yang membutuhkan
parameter dua kromosom.
2 Fitness Fungsi yang digunakan untuk mengukur nilai kecocokan
suatu kromosom.
3 Gen nilai yang terdapat pada kromosom
4 Individu Kromosom yang terdiri dari unit-unit yang dinamakan
gen .
5 Kromosom Merupakan suatu solusi yang mempunyai nilai atau gen .
6 Mutasi Operator yang membutuhkan satu parameter
7 Populasi Kumpulan individu yang sejenis
xii
DAFTAR ISI
HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................ iii
HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI SKRIPSI UNTUK
KEPENTINGAN AKADEMIS ......................................................................... iv
HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS KARYA ................................ v
HALAMAN PERSEMBAHAN ........................................................................ vi
HALAMAN MOTTO ....................................................................................... vii
KATA PENGANTAR ..................................................................................... viii
ABSTRAK .......................................................................................................... x
DAFTAR ISTILAH ........................................................................................... xi
DAFTAR ISI ..................................................................................................... xii
DAFTAR TABEL ............................................................................................ xiv
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xvi
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xvii
BAB I PENDAHULUAN .................................................................................. 1
1.1 Latar Belakang. .................................................................................................. 1
1.2 Perumusan Masalah. ......................................................................................... 2
1.3 Tujuan Penelitian. .............................................................................................. ..2
1.4 Manfaat Penelitian. ........................................................................................... ..2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI ............................
2.1 Tinjauan Pustaka. ....................................................................................................... ...
2.2 Landasan Teori. .................................................................................................... ...
2.2.1 Sistem ..............................................................................................................
2.2.2 Jadwal .............................................................................................................
2.2.3 Algoritma Genetika. ........................................................................................
2.2.4 Hal yang harus dilakukan dalam Algoritma Genetika ...................................
2.2.5 Penyilangan (Crossover) ................................................................................
2.2.6 Mutasi ............................................................................................................
BAB III METODOLOGI .....................................................................................
3.1 Data Penelitian ...........................................................................................................
3.2 Alat Penelitian ............................................................................................................
xiii
3.3 Jalan Penelitian ..........................................................................................................
3.3.1 Input Data.......................................................................................................
3.3.2 Menentukan Nilai Krormoson, Nilai Generasi, Crossover Rate dan Mutation
Rate. 17
3.3.3 Fitness .............................................................................................................
3.3.4 Seleksi .............................................................................................................
3.3.5 Crossover ........................................................................................................
3.3.6 Mutasi .............................................................................................................
3.4 Rancangan Tabel ..................................................................................................
3.5 Relasi Database ...................................................................................................
3.6 Data Flow Diagram (DFD) ..................................................................................
3.7 Sistem Antarmuka Perangkat Lunak ....................................................................
BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN .......................................................
4.1 Hasil Penelitiaan ........................................................................................................
4.1.1 Data Matakuliah .............................................................................................
4.1.2 Data Ruang.....................................................................................................
4.1.3 Data Dosen ......................................................................................................
4.1.4 Data Jam Perkuliahan ....................................................................................
4.1.5 Hasil Pengujian ..............................................................................................
4.2 Tabel Hasil Kesimpulan .............................................................................................
BAB V PENUTUP ...............................................................................................
5.1 Kesimpulan ..........................................................................................................
5.2 Saran ....................................................................................................................
DAFTAR PUSTAKA ...........................................................................................
LAMPIRAN ..........................................................................................................
Lampiran A Biodata Peneliti ...........................................................................................
Lampiran B Scan Dokumen Bimbingan Skripsi ..............................................................
Lampiran C Jadwal Kuliah .............................................................................................
Lampiran D Source Code .................................................................................................
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Spesifikasi Alat Penelitian.....................................................................15
Tabel 3.1 Contoh Jadwal.......................................................................................17
Tabel 3.2 Tabel Admin ......................................................................................... 22
Tabel 3.3 Tabel Dosen .......................................................................................... 22
Tabel 3.4 Tabel Hari ............................................................................................. 22
Tabel 3.5 Tabel Jadwal ......................................................................................... 23
Tabel 3.6 Tabel Jam .............................................................................................. 23
Tabel 3.7 Tabel Kelas ........................................................................................... 23
Tabel 3.8 Tabel Kuliah .......................................................................................... 23
Tabel 3.9 Tabel Matkul ......................................................................................... 23
Tabel 3.10 Tabel Ruang ........................................................................................ 24
Tabel 3.11 Tabel Temp ......................................................................................... 24
Tabel 3.12 Tabel Waktu ........................................................................................ 24
Tabel 4.1 Matakuliah semester 1...........................................................................25
Tabel 4.2 Matakuliah semester 2...........................................................................26
Tabel 4.3 Matakuliah semester 3...........................................................................26
Tabel 4.4 Matakuliah semester 4...........................................................................27
Tabel 4.5 Matakuliah semester 5...........................................................................28
Tabel 4.6 Matakuliah semester 6...........................................................................28
Tabel 4.7 Matakuliah semester 7...........................................................................29
Tabel 4.8 Matakuliah semester 8...........................................................................29
Tabel 4.9 Matakuliah Pilihan................................................................................30
Tabel 4.10 Tabel Keterangan Nilai Kriteria .........................................................33
Tabel 4.11 Tabel Keterangan Masing-masing kriteria..........................................34
Tabel 4.12 Tabel Hasil Pengujian Kromosom sedikit dan Generasi sedikit.........35
Tabel 4.13 Tabel Keterangan Kriteria Masing- Masing kriteria...........................35
Tabel 4.14 Tabel Hasil Pengujian Kromosom sedikit ..........................................36
Tabel 4.15 Tabel Keterangan Kriteria Masing- Masing kriteria............................37
Tabel 4.16 Tabel Hasil Pengujian Kromoson Sedikit Generasi Banyak...............37
xv
Tabel 4.17 Tabel Keterangan Kriteria Masing- Masing kriteria............................38
Tabel 4.18 Tabel Hasil Pengujian Kromoson Sedikit Generasi Banyak...............38
Tabel 4.19 Tabel Keterangan Kriteria Masing- Masing kriteria............................39
Tabel 4.20 Tabel Hasil Pengujian Kromoson Banyak Generasi Sedikit...............39
Tabel 4.21 Tabel Keterangan Kriteria Masing- Masing kriteria............................40
Tabel 4.22 Tabel Hasil Pengujian Kromoson Banyak Generasi Sedikit...............40
Tabel 4.23 Tabel Keterangan Kriteria Masing- Masing kriteria............................41
Tabel 4.24 Tabel Hasil Pengujian Kromoson Banyak Generasi Banyak...............41
Tabel 4.25 Tabel Keterangan Kriteria Masing- Masing kriteria............................42
Tabel 4.26 Tabel Hasil Pengujian Kromoson Banyak Generasi Banyak...............43
Tabel 4.27 Tabel Hasil Pengujian .........................................................................43
xvi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Diagram Alur Algoritma Genetika ............................................... 7
Gambar 2.2 Diagram Alur Proses Crossover ................................................... 12
Gambar 2.3 Diagram Proses Mutasi ................................................................ 13
Gambar 2.4 Diagram Alur Penjadwalan Mata Kuliah .................................... 16
Gambar 3.2 Rancangan Tabel .......................................................................... 22
Gambar 3.3 Relasi Database............................................................................ 23
Gambar 3.4 Data Flow Diagram ...................................................................... 23
Gambar 3.5 Sistem Antar Muka....................................................................... 24
Gambar 3.6 Sistem Antar Muka Penjadwalan ................................................. 24
Gambar 4.1 Ruang Kelas ................................................................................. 31
Gambar 4.2 Data Dosen ................................................................................... 32
Gambar 4.3 Data Hari ...................................................................................... 32
Gambar 4.4 Data Jam Kuliah ........................................................................... 33
Gambar d.1 Kode Fitur Data Matakuliah ......................................................... 7
Gambar d.2 Kode Fitur Data Dosen ................................................................. 7
Gambar d.3 Kode Fitur Perhitungan AG ......................................................... 8
Gambar d.4 Kode Fitur Penyimpanan Ke ....................................................... 8
Gambar d.5 Kode Fitur Jam ............................................................................. 9
Gambar d.6 Kode Fitur Kelas .......................................................................... 9
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A Biodata Peneliti ................................................................................. 1
Lampiran B Scan Dokumen Bimbingan .............................................................. 2
Lampiran C jadwal Kuliah .................................................................................... 3
Lampiran D Source Kode...................................................................................... 7
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang.
Pengaturan waktu terhadap suatu kegiatan merupakan hal yang penting
dilakukan agar kegiatan tersebut berlangsung secara lancar. Pengaturan waktu
tersebut biasa disebut penjadwalan. Penyusunan jadwal kegiatan berkaitan dengan
berbagai batasan/kendala yang harus dipenuhi sehingga memerlukan banyak
pertimbangan untuk mendukung kegiatan tersebut. Sebagian besar kasus
penentuan jadwal yang bisa diterapkan sangat sulit dicapai karena terkadang
sumber daya waktu, tempat, orang, tidak sesuai dengan kebutuhan. metode yang
digunakan untuk menyelesaikan masalah penjadwalan ini adalah menggunakan
pendekatan algoritma genetika. Beberapa Hal yang perlu dipertimbangkan untuk
menyusun jadwal (dalam hal ini mata kuliah) adalah dosen, ruang, mata kuliah,
jam, dan hari. Algoritma genetika merupakan pendekatan komputasional untuk
menyelesaikan masalah yang dimodelkan dengan proses biologi dari evolusi.
Algoritma ini biasa digunakan untuk proses optimasi dan pencarian hasil yang
terbaik (Soenandi, 2013).
Masalah penjadwalan mata kuliah dalam dunia pendidikan sering kali
terjadi. Dalam penilitian ini mencoba untuk menyelesaikan permasalahan
pembuatan jadwal perkuliahan. Penyelesaian masalah penjadwalan perkuliahan
dalam jumlah yang sangat besar hingga saat ini masih menjadi permasalahan yang
rumit untuk diselesaikan secara manual (Wiga dkk, 2013).
Penjadwalan pada umumnya diperlukan untuk mengantisipasi adanya
benturan jam kuliah dan juga waktu dosen dalam mengajar. Jadwal yang
dihasilkan juga harus memenuhi batasan dan syarat yang bertujuan agar jadwal
yang dihasilkan sesuai saat digunakan. Masalah penjadwalan merupakan
persoalan yang ditemukan pada situasi nyata. Masalah ini membutuhkan waktu
komputasi yang cukup tinggi untuk pencarian solusinya, terlebih lagi jika ukuran
permasalahan semakin besar dengan bertambahnya jumlah komponen dan tetapan
2
atau syarat yang ditentukan oleh institusi tempat jadwal tersebut digunakan
(Cahya, 2016).
1.2 Perumusan Masalah.
Rumusan masalah untuk penelitian sistem penjadwalan mata kuliah
menggunakan metode algortirma genetika adalah segabai berikut :
1. Bagaimana mendapatkan optimasi penjadwalan mata kuliah dengan
menggunakan algoritma genetika?
2. Bagaimana membuat sistem Penjadwalan mata kuliah dan kombinasi
terbaik antara pasangan antara mata kuliah, dosen pengajar, mahasiswa
yang mengambil mata kuliah, dan ruangan yang tersedia?
3. Bagaimana merancang gen, kromosom, individu dan populasi?
4. Bagaimana menentuka aturan-aturan yang tidak boleh dilanggar di
dalam pembuatan jadwal serta nilai pinaltinya untuk diterapkan dalam
fungsi nilai fitness?
5. Bagaimana menentukan calon parent individu yang mengalami mutasi
dan crossover pada kromosom individu?
1.3 Tujuan Penelitian.
Penelitian ini bertujuan untuk membangun sistem penjadwalan matakuliah
dengan mengimplementasikan Algoritma genetika.
1.4 Manfaat Penelitian.
Melalui hasil penelitian yang diperoleh maka adapun manfaat yang dapat
diperoleh dari penelitian ini adalah sistem ini dapat menghasilkan jadwal mata
kuliah dengan nilai error yang kecil.