IMPLEMENTASI ADAPTIVE NEURO FUZZY INFERENCE SYSTEM UNTUK PREDIKSI CUACA TUGAS AKHIR

Transkripsi

1 IMPLEMENTASI ADAPTIVE NEURO FUZZY INFERENCE SYSTEM UNTUK PREDIKSI CUACA (Studi Kasus Stasiun Klimatologi Karangploso Kab. Malang) TUGAS AKHIR Sebagai Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1 Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang Oleh : Mas ula ( ) JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2013

2

3

4

5 KATA PENGANTAR Segala puji syukur hanya milik Allah SWT, yang telah menciptakan segala sesuatu dimuka bumi ini dengan tiada kesia-siaan didalamnya. Dzat yang Rohman-Rohim, dengan Rohman-Rohim-Nya lah penulis bisa menyelasaikan Tugas Akhir ini. Yang berjudul Implementasi Adaptive Neuro Fuzzy Infernce System untuk Prediksi Cuaca (Studi kasus Stasiun Klimatologi Karangploso Kab. Malang). Sholawat serta salam semoga selalu tercurahkan kepada junjungan Nabi Muhammad SAW. Yang telah menunjukkan kita kepada jalan cahaya yaitu Dinul Islam. Dalam penyelesaian Tugas Akhir ini banyak pihak yang telah membantu.oleh karena itu penulis ucapkan banyak terima kasih kepada: 1. Bapak Dr.Ir. Ermanu Azizul Hakim selaku pembimbing I, dalam meluangkan setiap waktu dalam membimbing serta mengarahkan untuk mencapai hasil yang maksimal. 2. Ibu Nur Hayatin, S.ST selaku pembimbing II, dalam meluangkan setiap waktu dalam membimbing, serta mengarahkan untuk pencapaian yang maksimal, sehingga memudahkan dalam pengerjaan. 3. Bapak Eko Budi Cahyono, S.Kom, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Informatika. 4. Bapak Ibu Dosen yang telah membimbing dan memberikan semangat kepada penulis dalam menuntut ilmu mulai dari semester awal hingga semester akhir. Ibu Gita, Ibu Lailis, Ibu Diah,Bapak Hariadi, Ibu Noor, Bapak Setyo, Ibu Laila, Bapak diding serta bapak ibu dosen yang tidak saya sebutkan satu persatu. 5. Kedua orangtuaku yang telah membesarkanku dengan penuh ketulusan dan kasih sayang, semoga Allah SWT memberikan tempat yang terbaik disisi-nya. 6. Suamiku tercinta yang tak henti-hentinya selalu memberikan dukungan moril maupun spirituil.

6 7. Kakakku Muhammad Zaini yang telah bekerja keras untuk masa depan penulis. 8. Ibu Nanik dan Pak Tarno Sekeluarga yang telah memberikan dorongan dan motivasinya untuk meyelesaikan Tugas Akhir ini. 9. Sahabat-sahabatku Wahyu, Ita, Aini, Sari yang selalu memberikan motivasi kepada penulis. 10. Dan kepada semua pihak yang telah ikut membantu penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini yang tidak bias disebutkan satu persatu Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan tugas akhir ini masih banyak kekurangan dan keterbatasan. Oleh karena itu segala saran dan kritik yang membangun dari semua pihak sangat diharapkan untuk perbaikan Tugas Akhir ini dimasa depan. Semoga Tugas Akhir ini memberikan manfaat bagi penulis khususnya dan bagi pembaca umumnya serta menambah khazanah ilmu pengetahuan. Malang, 23 April 2013 Penulis

7 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... LEMBAR PERSETUJUAN... LEMBAR PENGESAHAN... LEMBAR PERNYATAAN... ABSTRAK... ABSTRACT... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR TABEL... DAFTAR LAMPIRAN... i ii iii iv v vi vii ix xii xiv xv BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Metodolog Penyelesaian Masalah Studi Pustaka Merancang Desain Sistem Mengimplementasikan Desain Aplikasi ke Bahasa Pemrograman Pengujian terhadap Sistem Penyusunan Laporan Tugas Akhir Sistematika Penulisan... 4 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Logika Fuzzy Himpunan Fuzzy Fungsi Keanggotaan... 6

8 2.1.3 Fungsi Implikasi Sistem Inferensi Fuzzy Metode Mamdani Metode Sugeno Fuzzy C-Means Jaringan Syaraf Tiruan Adaptive Neuro Fuzzy Inference System (ANFIS) Arsitektur ANFIS Algoritma Hybrid Model Propagasi Error Akurasi Hasil Pengujian Java MySQL Contoh Teori ANFIS non Cuaca Parameter Cuaca BAB III ANALISA DAN PERANCANGAN SISTEM 3.1 Analisa Masalah Analisa Sistem Perancangan Database Perancangan Proses Perancangan Sistem Flowchart Antar Muka Perangkat Lunak Flowchart Algoritma ANFIS Use Case Diagram dan Skenario Activity Diagram Sequence Diagram Sequence Diagram Level Analysis Sequence Diagram Level Desain Class Diagram Class Diagram Level Analysis Class Diagram Level Desain... 43

9 3.6 Desain Interface Desain Menu Login Desain Menu Utama Desain Menu add Aturan Desain Menu Administrator Desain Menu Prediksi Desain Menu Bantuan BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN 4.1 Kebutuhan Sistem Implentasi Sistem Implementasi Database Pembuatan Database Pembuatan Tabel Implementasi Aplikasi Form Login Form Halaman Menu Form Input Cuaca Form Input Administrator Form Prediksi Form Help Pengujian Sistem Skenario Pengujian proses Login Admin Skenario Pengujian Menginputkan Unsur Cuaca Skenario Pengujian Data Administrator Skenario Pengujian Proses Prediksi Skenario Pengujian Sistem Terhadap Hasil Sebenarnya BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA... 64

10 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Arsitektur ANFIS dengan 4 Input Variabel Gambar 3.1 Blok Diagram Sistem Gambar 3.2 Flowchart Antarmuka Perangkat Lunak Gambar 3.3 Flowchart Algoritma ANFIS Gambar 3.4 Use case Diagram Sistem Gambar 3.5 Activity Diagram Login Gambar 3.6 Activity Diagram Add Aturan Gambar 3.7 Activity Diagram Proses ANFIS Gambar 3.8 Activity Diagram Help Gambar 3.9 Sequence Diagram Login Gambar 3.10 Sequence Diagram Insert Data Cuaca Gambar 3.11 Sequence Diagram Update Data tes Gambar 3.12 Sequence Diagram Delete Data Tes Gambar 3.13 Sequence Diagram Prediksi Cuaca Gambar 3.14 Sequence Diagram Melihat Bantuan Gambar 3.15 Sequence Diagram Level Desain Login Gambar 3.16 Sequence Diagram Level Desain Olah data Gambar 3.17 Sequence Diagram Level Desain help Gambar 3.18 Sequence Diagram Level Desain Prediksi Gambar 3.19 Class Diagram Level Analisis Gambar 3.20 Class Diagram Level Desain Gambar 3.21 Desain Menu Login Gambar 3.22 Desain Menu Utama Gambar 3.23 Desain Menu Add Aturan Gambar 3.24 Desain Menu Administrator Gambar 3.25 Desain Menu Prediksi Gambar 3.26 Desain Menu Bantuan Gambar 4.1 Pembuatan Database Gambar 4.2 Pembuatan Tabel Inputan Gambar 4.3 Form Login Gambar 4.4 Form Halaman Menu Utama Gambar 4.5 Form Input Cuaca... 51

11 Gambar 4.6 Form Input Administrator Gambar 4.7 Form Prediksi Gambar 4.8 Pengujian Form Help Gambar 4.9 Pengujian Form Login Gambar 4.10 Pengujian Form Login Gagal Gambar 4.11 Pengujian Form Input Aturan Cuaca Gambar 4.12 Pengujian Form Update Unsur Cuaca Gambar 4.13 Pengujian Form Delete Unsur Cuaca Gambar 4.14 Pengujian Form Input Administrator Gambar 4.15 Pengujian Form Update Data Administrator Gambar 4.16 Pengujian Form Delete Data Administrator Gambar 4.17 Pengujian Form Prediksi Cuaca Gambar 4.18 Grafik Pengujian terhadap 365 Data Gambar 4.19 Grafik Pengujian terhadap 300 Data Gambar 4.20 Grafik Pengujian terhadap 200 Data Gambar 4.21 Grafik Pengujian terhadap 100 Data Gambar 4.22 Grafik Pengujian terhadap 50 Data Gambar 4.23 Grafik Pengujian Tingkat Akurasi Data... 60

12 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Data-Data Pelatihan Tabel 2.2 Output Lapisan Pertama Tabel 2.3 Output Lapisan Kedua dan Ketiga Tabel 2.4 Koefisien Parameter Tabel 2.5 Error pada Epoh Terakhir Tabel 2.6 Himpunan Fuzzy pada Suhu Udara Tabel 2.7 Himpunan Fuzzy pada Kelembaban Udara Tabel 2.8 Himpunan Fuzzy pada Tekanan Udara Tabel 2.9 Himpunan Fuzzy pada Kecepatan Angin Tabel 2.10 Variabel Linguistik Unsur Cuaca Tabel 3.1 Data Unsur Cuaca Tabel 3.2 Skenario Login Tabel 3.3 Skenario Add Aturan Tabel 3.4 Skenario Prediksi Cuaca Tabel 3.5 Skenario Administrator Tabel 3.6 Skenario Help Tabel 3.7 Skenario Logout Tabel 4.1 Tabel Inputan Tabel 4.2 Tabel Admin Tabel 4.3 Tabel Cuaca Tabel 4.4 Tabel Pengujian Tingkat Akurasi Data... 60

13 DAFTAR LAMPIRAN 1. Surat Keterangan dari BMKG 2. Source Code

14 DAFTAR PUSTAKA [1] Pratama, Ardian Candra, 2010, Perancangan Model Adaptive Neuro Fuzzy Inference System Untuk Memprediksi Cuaca Maritim, Surabaya, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Jurusan TEknik Fisika. [2] Purnomo, Hari dan Kusumadewi, Sri. 2010, Aplikasi Logika Fuzzy untuk Pendukung Keputusan Edisi 2, Yogyakarta, Graha Ilmu. [3] Taufiq, Emha dan Kusrini, 2009, Algoritma Data Mining, Yogyakarta, Penerbit Andi. [4] Hartiati, Sri dan Kusumadewi, Sri. 2010, Neuro-Fuzzy Integrasi Sistem Fuzzy dan Jaringan Syaraf, Yogyakarta, Graha Ilmu. [5] Taufiq Luthfi, Emha, 2007, Implementasi Adaptive Neuro Fuzzy Inference System Pada Prediksi Pembayaran Pinjaman Berdasar Analisis Rencana Pembiayaan Nasabah, Yogyakarta, STIMIK AMIKOM Yogyakarta, Seminar Nasional Teknologi [6] Setyaningrum, Ratih, 2007, Kemampuan Expert System-ANFIS Untuk Diagnosa Kesehatan Pekerja Industri dan Mencari Solusinya, Yogyakarta, Universitas Dian Nuswantoro Jurusan Teknik Industri, Seminar Nasional Teknologi [7] Meilanitasari, P dan Arifin, S, 2007, Prediksi Cuaca Menggunakan Logika Fuzzy Untuk Kelayakan Pelayaran di Pelabuhan Tanjung Perak Surabaya. Surabaya, Institut Teknologi Sepuluh November. [8] Fariza, A, Performansi Neuro Fuzzy untuk Peramalan Data Time Series, Yogyakarta, Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Informasi 2007 (SNATI 2007). [9] Imam abadi, et al, 2006, Aplikasi Metode Neuro-Fuzzy Pada Sistem Pengendalian Antisurge Kompresor, Surabaya, Institut Teknologi Sepuluh September Jurusan Teknik Industri. [10] Darma, Nahlah M., Analisa Kondisi Mesin Induk Kapal Dengan Aplikasi Metode Fuzzy Inference System, Surabaya, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Jurusan Teknik Produksi dan Material Kelautan. [11] Kusumadewi, S, 2003, Artificial Intelligence, Yogyakarta, Graha Ilmu.

15 [12] 18 Juni 2005, Yogyakarta, Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Informasi (SNATI 2005). [13] Salfarina, Wan, 2008, Fuzzy Case-Based Reasoning For Weather Prediction, Faculty of Computer Science and Information Technology,University Technology Malaysia.