PENYELESAIAN TRAVELLING SALESMAN PROBLEM DENGAN ALGORITMA SIMULATED ANNEALING STUDI KASUS: TECHNICAL SUPPORT BTSSOFT SKRIPSI

Transkripsi

1 PENYELESAIAN TRAVELLING SALESMAN PROBLEM DENGAN ALGORITMA SIMULATED ANNEALING STUDI KASUS: TECHNICAL SUPPORT BTSSOFT SKRIPSI LEONARDO DAVINSI NAINGGOLAN PROGRAM STUDI EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016

2 PENYELESAIAN TRAVELLING SALESMAN PROBLEM DENGAN ALGORITMA SIMULATED ANNEALING STUDI KASUS: TECHNICAL SUPPORT BTSSOFT SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Ilmu Komputer LEONARDO DAVINSI NAINGGOLAN PROGRAM STUDI EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016

3 ii PERSETUJUAN Judul : PENYELESAIAN TRAVELLING SALESMAN PROBLEM DENGAN ALGORITMA SIMULATED ANNEALING STUDI KASUS: TECHNICAL SUPPORT BTSSOFT Kategori : SKRIPSI Nama : LEONARDO DAVINSI NAINGGOLAN Nomor Induk Mahasiswa : Program Studi : EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Diluluskan di Medan, 2016 Komisi Pembimbing : Pembimbing 2 Pembimbing 1 Handrizal, S. Si, M. Comp.Sc Drs. Marihat Situmorang, M.Kom NIP. - NIP Diketahui/Disetujui oleh Program Studi S1 Ilmu Komputer Ketua, Dr. Poltak Sihombing, M.Kom. NIP

4 iii PERNYATAAN PENYELESAIAN TRAVELLING SALESMAN PROBLEM DENGAN ALGORITMA SIMULATED ANNEALING STUDI KASUS: TECHNICAL SUPPORT BTSSOFT SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, 2016 Leonardo Davinsi Nainggolan NIM

5 iv PENGHARGAAN Segala puji dan syukur Penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang senantiasa melimpahkan rahmat dan karunia-nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Ucapan terima kasih Penulis sampaikan kepada semua pihak yang telah membantu Penulis dalam menyelesaikan skripsi ini baik secara langsung maupun tidak langsung, pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada : 1. Bapak Prof. Dr. Runtung Sitepu, SH., MHum selaku Rektor Universitas Sumatera Utara. 2. Bapak Prof. Dr. Opim Salim Sitompul, M.Sc sebagai Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi 3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom. selaku Ketua Program Studi S1 Ilmu Komputer. 4. Ibu Dr. Maya Silvi Lydia, M.Sc. selaku Sekretaris Program Studi S1 Ilmu Komputer. 5. Dian Rachmawati, S.Si., M.Kom., selaku kepala lab TA Program Studi S1 Ilmu Komputer dan juga telah memberikan bimbingan dan arahan untuk penyelesaian skripsi ini. 6. Bapak Drs. Marihat Situmorang, M.Kom selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan, saran, dan masukan kepada penulis dalam pengerjaan skripsi ini. 7. Bapak Handrizal, S. Si, M. Comp.Sc, selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan bimbingan, saran, dan masukan kepada penulis dalam pengerjaan skripsi ini 8. Bapak Drs. Partano Siagian, M. Sc, selaku Dosen Pembanding I yang telah memberikan kritik dan saran dalam penyempurnaan skripsi ini. 9. Ibu Elviwani, ST., S.Kom., M.Kom. selaku Dosen Pembanding II yang telah memberikan kritik dan saran dalam penyempurnaan skripsi ini.

6 v 10. Bapak Ade Candra, ST, M.Kom, selaku Dosen mata kuliah Sistem Informasi Geografis yang membimbing dan menyediakan waktu untuk membantu menuliskan overview skripsi ini. 11. Semua dosen dan semua pegawai di Program Studi S1 Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi. 12. Teristimewa untuk orangtua terkasih Drs. Bitner Nainggolan dan Lusianna Tambunan, S. Kep. untuk segala kasih sayang yang telah diberikan dan juga memberikan semangat dan tetap membimbing penulis dalam menghadapi keadaan sulit. 13. Untuk teman terdekat saya Lini Marsela, ST yang selalu mendukung saya saat keadaan sulit terlebih semangat untuk menyelesaikan skripsi ini. 14. Teman-teman seperjuangan mahasiswa S1 Ekstensi Ilmu Komputer stambuk 2013 yang telah memberikan semangat dan dorongan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. 15. Semua pihak yang terlibat langsung ataupun tidak langsung yang tidak dapat penulis ucapkan satu per satu. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih terdapat kekurangan. Oleh karena itu, kepada pembaca agar kiranya memberikan kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Medan, 2016 Penulis, Leonardo Davinsi Nainggolan

7 vi ABSTRAK Travelling Salesman Problem (TSP) merupakan permasalahan mencari jarak optimal untuk melewati sejumlah n kota dimana kota-kota harus dikunjungi tepat sekali dengan kota awal juga merupakan kota akhir atau tujuan. Salah satu algoritma heuristis penyelesaian TSP adalah dengan menggunakan algoritma Simulated Annealing. Ide dasar simulated annealing terbentuk dari pemrosesan logam yang digunakan untuk penyelesaian masalah yang mana perubahaan keadaan dari suatu kondisi ke kondisi yang lainnya. Penelitian ini membahas tentang penerapan masalah TSP dengan menggunakan algoritma Simulated Annealing pada permasalahan rute kunjungan kerja technical support, perusahaan perangkat lunak di Medan yaitu BTSSoft. Masalah ini diterapkan pada klien dan server, dimana pada klien menggunakan sistem operasi android yang dikembangkan melalui IONIC yaitu framework aplikasi pengembangan berbasis HTML5 dan javascript. Pada sisi server dikembangkan dengan pemrograman PHP dan javascript, bahasa markah dengan HTML5 dan sistem manajemen basis data MySQL, pemantauan lokasi teknisi realtime dengan layanan DbaaS (Database as a Service) Firebase. Untuk perangkat informasi lokasi dan gambar peta menggunakan fasilitas Google Maps dan memperoleh jarak antar titik yang akan dikunjungi dengan memanfaatkan fasilitas Matrix Distance Google Maps. Untuk proses optimasi akan dilakukan di server dan waktu eksekusi akan tergantung koneksi, titik dan layanan Google Maps. Dan penelitian ini menghasilkan rute suboptimum untuk membantu keputusan teknisi dalam memilih rutenya. Kata Kunci: Android, Cordova, Google Maps, Simulated Annealing, Sistem Informasi Geografis, Travelling Salesman Problem

8 vii COMPLETION OF THE TRAVELING SALESMAN PROBLEM BY SIMULATED ANNEALING ALGORITHM CASE STUDYS: TECHNICAL SUPPORT OF BTSSOFT ABSTRACT Travelling Salesman Problem (TSP) is a matter of searching for the optimum distance for passing a number of n cities where cities must be visited exactly once at the beginning of the city is also a city end or purpose. One heuristic algorithm TSP settlement is to use the algorithm Simulated Annealing. The basic idea of simulated annealing formed from metal processing are used for solving problems where the change of state from a condition to another. This study discusses the application of the TSP using simulated annealing algorithm to the problem of the working visit of technical support of software company in BTSSoft Medan. This issue is applied on the client and server, where on the client using the android operating system developed by IONIC is an application development framework based on HTML5 and javascript. On the server side is developed with PHP and JavaScript, markup language using HTML5 and database management system using MySQL, real-time location monitoring technician with DbaaS (Database as a Service) using Firebase. For the device location information and image map using Google Maps facility and acquire the distance between the point to be visited by utilizing the Google Maps Distance Matrix. For the optimization process will be done on the server and the execution time will depend connection, point and service Google Maps. And generate suboptimum route to assist technical support in choosing the route. Keyword: Android, Cordova, Google Maps, Simulated Annealing, SIG, Travelling Salesman Problem

9 viii DAFTAR ISI Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Halaman ii iii iv vi vii viii x xi BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian 4 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Graf Defenisi Graf Graf Berbobot Representasi Graf Pada Komputer Travelling Salesman Problem Sejarah Travelling Salesman Problem Perkembangan Travelling Salesman Problem Prosedur Sederhana Pemecahan TSP Algoritma Simulated Annealing Simulated Annealing untuk Penyelesaian TSP Sistem Informasi Geografis Google Maps Global Positioning System Kemampuan GPS Waypoint Perhitungan Jarak Antara Dua Waypoints 28 BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM 3.1 Analisis Masalah Analisis Sistem Analisis Kebutuhan Sistem General Architecture Pemodelan Sistem Use Case Diagram Activity Diagram 36

10 ix Sequence Diagram Perancangan Database Perancangan Flowchart Sistem Perancangan Antar Muka Sistem Antar Muka Pada Mobile (Client) Antar Muka Pada Server Web 52 BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM 4.1 Implementasi Sistem Implementasi Algoritma SA pada Masalah TSP Simulasi Perhitungan dengan Algoritma SA Implementasi Algoritma SA Pada Program Implementasi Algoritma SA pada masalah TSP di Sisi Client Implementasi Algoritma SA pada masalah TSP di Sisi Server Pengujian Sistem Pengujian dengan 5 titik Pengujian dengan 10 titik 81 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan Saran 85 DAFTAR PUSTAKA 87 LAMPIRAN Listing Program A-1

11 x DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 analogi antara annealing dalam permasalahan proses pendinginan logam 17 Tabel 3.1 Tabel Defenisi Aktor 35 Tabel 3.2 Tabel customers 38 Tabel 3.3 Tabel user 39 Tabel 3.4 Tabel kunjungan 40 Tabel 3.5 Tabel settings 40 Tabel 4.1 Daftar Istilah 56 Tabel 4.2 Rumus Algorima SA 57 Tabel 4.3 Simulasi daftar kunjungan 59 Tabel 4.4 Matriks Data Jarak Antar titik (meter) 60 Tabel 4.5 Hasil perhitungan dengan Algoritma SA 70 Tabel 4.6 Semua kemungkinan jarak antar titik (Brute Force) 71 Tabel 4.7 Data percobaan dengan 10 titik 81 Tabel 4.8 Matriks Data Pengujian 10 titik 82

12 xi DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Graf G 5 Gambar 2.2 Graf Berbobot 7 Gambar 2.3 Diagram dan Matriks Keterhubungan Graf G 8 Gambar 2.4 Gambar Ilustrasi TSP 9 Gambar 2.5 Grafik Pemecahan permasalahan TSP dengan n-kota terhadap tahun Gambar 2.6 Flowchart algoritma Simulated Annealing 14 Gambar 2.6 Flowchart algoritma Simulated Annealing 20 Gambar 2.7. Flowchart Request URL Google Maps 25 Gambar 2.8 Parameter GPS 26 Gambar 3.1 Diagram Ishikawa pada Analisis masalah sistem sisi teknisi 30 Gambar 3.2 Diagram Ishikawa pada Analisis masalah sistem sisi Admin 31 Gambar 3.3 General Architecture 34 Gambar 3.4 Use-Case Diagram pada system 35 Gambar 3.5 Activity Diagram 36 Gambar 3.6 Sequence Diagram 37 Gambar 3.7 Flowchart sistem client dalam penyelesaian TSP 41 Gambar 3.8 Flowchart sistem server dalam penyelesaian TSP 42 Gambar 3.9 Login pada client 43 Gambar 3.10 Antar Muka side menu 44 Gambar 3.11 Antar muka halaman peta 45 Gambar 3.12 Antar muka halaman pelanggan 46 Gambar 3.13 Antar muka halaman kunjungan 47 Gambar 3.14 Antar Muka Halaman matriks 48 Gambar 3.15 Antar Muka halaman result 49 Gambar 3.16 Antar Muka Halaman Pengaturan 50 Gambar 3.17 Antarmuka halaman Tentang 51 Gambar 3.18 Antar muka Halaman Login Administrator 52 Gambar 3.19 Antar muka halaman utama administrator 52

13 xii Gambar 3.20 Antarmuka Halaman Lihat Data 53 Gambar 3.21 Antarmuka tambah dan edit data 54 Gambar 4.1 Aplikasi dibuat pada browser dan setelah di-compile ke perangkat Android 74 Gambar 4.2 Halaman Utama pada aplikasi android 75 Gambar 4.3 Menu dan halaman pelanggan 75 Gambar 4.4 Halaman utama 76 Gambar 4.5 Lihat Tabel 77 Gambar 4.6 Tambah/Ubah Data 77 Gambar 4.7 Menu Kunjungan dan tampilan peta muncul marker setelah ditambah kunjungan 78 Gambar 4.8 Rute Optimasi setelah dihitung 79 Gambar 4.9 Halaman matriks data 79 Gambar 4.10 Hasil perhitungan dan parameter pada halaman Result 80 Gambar 4.11 Contoh perhitungan iterasi 1 dan 10 pada Temperatur Gambar 4.12 Set direction pada iterasi ke-0 (2, 4, 1, 0, 3) 81 Gambar 4.13 Parameter Annealing 82 Gambar 4.14 Marker posisi yang akan dikunjungi 83 Gambar 4.15 Hasil dengan 10 titik 83