OPTIMASI JADWAL PERKULIAHAN DOSEN DENGAN NEIGHBORHOOD SEARCH METHODS TESIS ORIS KRIANTO SULAIMAN

Transkripsi

1 OPTIMASI JADWAL PERKULIAHAN DOSEN DENGAN NEIGHBORHOOD SEARCH METHODS TESIS ORIS KRIANTO SULAIMAN PROGRAM STUDI MAGISTER (S2) TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015

2 OPTIMASI JADWAL PERKULIAHAN DOSEN DENGAN NEIGHBORHOOD SEARCH METHODS TESIS Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Magister Teknik Informatika ORIS KRIANTO SULAIMAN PROGRAM STUDI MAGISTER (S2) TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015

3 ii PERSETUJUAN Judul : OPTIMASI JADWAL PERKULIAHAN DOSEN DENGAN NEIGHBORHOOD SEARCH METHODS Nama : ORIS KRIANTO SULAIMAN Nomor Induk Mahasiswa : Program Studi : MAGISTER (S2) TEKNIK INFORMATIKA Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI (FASILKOM-TI) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Komisi Pembimbing : Pembimbing 2 Pembimbing 1 Dr.Mahyuddin, M.IT Prof.Dr.Opim Salim Sitompul, M.Sc Diketahui/Disetujui Oleh Program Studi Magister Teknik Informatika Ketua, Prof. Dr. Muhammad Zarlis

4 iii PERNYATAAN OPTIMASI JADWAL PERKULIAHAN DOSEN DENGAN NEIGHBORHOOD SEARCH METHODS TESIS Saya mengakui bahwa tesis ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya. Medan, 9 Maret 2015 Oris Krianto Sulaiman

5 iv PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS Sebagai sivitas akademika Universitas Sumatera Utara, saya yang bertanda tangan di bawah ini : Nama Mahasiswa : ORIS KRIANTO SULAIMAN Nomor Induk Mahasiwa : Program Studi : Magister Teknik Informatika Jenis Karya Ilmiah : Tesis Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non-Eksklusif (Non Exclusive Royalti Free Right) atas tesis saya yang berjudul: OPTIMASI JADWAL PERKULIAHAN DOSEN DENGAN NEIGHBORHOOD SEARCH METHODS Berserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan hak bebas royalty Non- Eksklusive ini, Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, mengalih media, memformat, mengelola dalam bentuk database, merawat dan mempublikasikan tesis saya tanpa meminta izin dari saya, selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis dan sebagai pemegang dan/atau sebagai hak cipta. Demikianlah pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya. Medan, 9 Maret 2015 Oris krianto Sulaiman

6 v Telah diuji pada : Tanggal : 9 Maret 2015 PANITIA PENGUJI TESIS Ketua : Prof. Dr. Opim Salim Sitompul Anggota : 1. Dr. Mahyuddin, M.IT 2. Prof. Dr. Muhammad Zarlis 3. Prof. Dr. Drs. Iryanto, M.Si 4. Prof. Dr. Herman Mawengkang

7 vi RIWAYAT HIDUP DATA PRIBADI Nama Lengkap : Oris Krianto Sulaiman Tempat dan Tanggal Lahir : Kp.Paya, 16 Maret 1990 Alamat Rumah : Jl. Eka rasmi komplek perumahan Bumi Johor Sentosa (BJS) No. B5 HP : oris.ks@unimed.ac.id Instansi Tempat Bekerja : UNIMED / UISU Alamat Kantor : Jalan Willem Iskandar, Pasar V Medan Estate, Sumatera Utara 20221, Indonesia. Jalan Sisingamangaraja Teladan, Kelurahan Teladan Barat, Kecamatan Medan Kota, Medan Sumatera Utara. DATA PENDIDIKAN SD : SD Negeri 9 Tapaktuan Aceh Selatan Tamat : 2002 SLTP : SMP Negeri 1 Tapaktuan Aceh Selatan Tamat : 2005 SLTA : SMA Negeri 1 Tapaktuan Aceh Selatan Tamat : 2008 S1 : Universitas Islam Sumatera Utara (UISU) Tamat : 2012 S2 : Universitas Sumatera Utara (USU) Tamat : 2015

8 vii KATA PENGANTAR Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas segala limpahan berkat dan penyertaan-nya sehingga tesis ini dapat diselesaikan tepat pada waktunya. Dengan selesainya tesis ini, perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada : 1. Rektor Universitas Sumatera Utara, Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H, M.Sc (CTM), Sp. A(K) atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Program Magister. 2. Dekan Fasilkom-TI (Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi) Universitas Sumatera Utara Prof. Dr. Muhammad Zarlis, atas kesempatan yang diberikan kepada penulis menjadi mahasiswa Program Magister pada Program Pascasarjana Fasilkom-TI Universitas Sumatera Utara. 3. Ketua Program Studi Magister (S2) Teknik Informatika, Prof. Dr. Muhammad Zarlis dan Sekretaris Program Studi Magister (S2) Teknik Informatika M. Andri Budiman, S.T, M.Comp, M.E.M beserta seluruh staff pengajar pada Program Studi Magister (S2) Teknik Informatika Program Pascasarjana Fasilkom-TI Universitas Sumatera Utara, yang telah bersedia membimbing penulis sehingga dapat menyelesaikan pendidikan tepat pada waktunya. 4. Terima kasih yang tak terhingga dan penghargaan setinggi-tingginya saya ucapkan kepada Prof.Dr. Opim Salim Sitompul, selaku pembimbing utama dan kepada Dr. Mahyuddin, M.IT selaku pembimbing lapangan yang dengan penuh kesabaran menuntun, memberikan nasehat baik serta membimbing penulis hingga selesainya tesis ini dengan baik. 5. Prof.Dr. Muhammad Zarlis, Prof.Dr. Drs. Iryanto, M.Si, dan Prof. Dr. Herman Mawengkang sebagai pembanding yang telah memberikan banyak masukkan dan motivasi serta arahan yang baik demi penyelesaian tesis ini. 6. Yang tersayang dan tercinta kedua orang tua penulis, ayahanda Sulaiman.SE dan ibunda Nuriha yang selalu memberikan motivasi dalam penyusunan tesis ini, serta adik tercinta Asih Annisa Sulaiman yang selalu memberikan semangat dalam mengerjakan tesis ini.

9 viii 7. Saudaraku bg Mohamad Ihwani dan bg Muhammad Basri tak terbalas jasa kalian, kalian membuka gerbang untuk terus berusaha belajar dan belajar, memberikan pengalaman berharga yang tak terlupa, cepat nyusulnya ya bg. 8. Seluruh tim IT UNIMED, khusunya my team networking, Bayu, Rusdi, Wanda, Emil, Anto, Wanda dan eli. Divisi data center Bg Angga dan Bg adi. Divisi maintenance, bg Zuhari, Rahdiansyah, Muflih, Uje, Sopi, Herman. Divisi research and development Bg Wais, Irfan, Andre dan Kak Ria. Serta semua civitas UNIMED yang mempercayakan tugas-tugas negara kepada tim IT. 9. Universitas Islam Sumatera Utara, Seluruf staf pegawai dan administrasi pada program studi teknik khususnya teknik informatika yang banyak memberikan masukan ilmu-ilmu baru di bidangnya. 10. Universitas Sumatera Utara, Staf Pegawai dan Administrasi pada Program Studi Magister (S2) Teknik Informatika Program Pascasarjana Fasilkom-TI Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan dan pelayanan terbaik kepada penulis selama mengikuti perkuliahan. Medan, 9 Maret 2015 Penulis Oris Krianto Sulaiman

10 ix ABSTRAK suatu Penjadwalan kegiatan kuliah dalam suatu Perguruan tinggi/kampus adalah hal yang rumit dan sering mengalami kesulitan, yang menyebabkan pengalokasian mata kuliah dengan dosen dan ruangan yang sering bentrok dengan jadwal mata kuliah, dosen dan ruang yang lain dalam satu periode jadwal kuliah. Oleh karena itu dibutuhkan suatu sistem dan metode optimasi yang dapat diterapkan untuk menyusun penjadwalan mata kuliah. Optimasi penjadwalan kuliah dalam Tesis ini dibuat untuk membantu pihak pembuat jadwal dalam melakukan penjadwalan kuliah pada periode yang diselenggarakan. Metode yang dipakai adalah Neighborhood Search. Dimana terdiri dari algoritma genetika, simulated annealing dan tabu search. Kata Kunci : Neighborhood Search Methods, Algoritma Genetika, Algoritma Tabu Search dan Algoritma Simulated Annealing.

11 x OPTIMIZATION OF LECTUER SCHEDULING WITH NEIGHBORHOOD SEARCH METHODS ABSTRACT Scheduling activities in a college lecture / campus is a complex and often experience difficulties, which led to the allocation of courses with professors and room often clashed with the schedule of courses, lecturers and other space in the class schedule period. Therefore, it needs a system and method of optimization that can be applied to develop scheduling courses. Scheduling optimization study in this thesis is made to assist the scheduler in scheduling courses in the period held. The method used is the Neighborhood Search. Where is composed of genetic algorithms, simulated annealing and tabu search. Keywords: Neighborhood Search methods, Genetic Algorithms, Tabu search algorithm and simulated annealing algorithm.

12 xi DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL KATA PENGANTAR ABSTRAK ABSTRACT DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR Halaman vii ix x xi xiii xiv BAB 1 BAB 2 BAB 3 BAB 4 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian 3 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Permasalah Optimasi Penjadwalan (Scheduling) Neighborhood Search Methods Genetic Algorithm Simulated Annealing Tabu Search Algorithm Masalah Jadwal Mata Kuliah Riset Terkait 17 METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Model Neighborhood Search Methods Analisis Proses Penjadwalan Desain Sistem Genetic Algorithm Desain Sistem Simulated Annealing Desain Sistem Tabu Search Teknik Pengumpulan Data Teknik Mengembangkan Model Pembahasan 26 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Pengujian Sistem Pengujian Algoritma Evaluasi Kromosom Seleksi Kromosom Mutasi Pengujian Secara Tabu Search Input Ruangan dengan Simulated Anneling Percobaan 49

13 xii BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Saran 60 DAFTAR PUSTAKA 61 LAMPIRAN 62

14 xiii DAFTAR TABEL No. Tabel Judul Halaman 2.1 Riset Terkait Algoritma Genetika pada Penjadwalan Mata Kuliah Route Wheel 35

15 xiv DAFTAR GAMBAR No. Gambar Judul Halaman 2.1 Ilustrasi Tahapan Proses Genetic Algorithm Dimensi Tabu Search Struktur Pengembangan Neighborhood Search Methods Struktur Penjadwalan-Model Neighborhood Search Methods Struktur Jadwal dengan Genetik Struktur Jadwal dengan metode Simulated Annelaing Desain Sistem Tabusearch Format Roster Form 1 Pengaturan jam masuk dosen Proses Inisialisasi kormosom peletakan jadwal dosen hari senin Proses Inisialisasi kromosom pada jadwal dosen hari rabu Kromosom Bermutasi hari senin Kromosom Bermutasi hari rabu Proses Susunan Tabulist Mutasi kromosom Hari Senin Mutasi kromosom hari Rabu Kombinasi Ruangan Kombinasi Ruangan dengan Metode Simulated Annealing Jadwal salah satu dosen N. Manurung Tabulist[1] digunakan Proses tabulist[1] telah gagal Tabulist[2] digunakan Proses tabulist[2] telah gagal Tabulist[3] digunakan Tabulist[4] digunakan Algoritma Simulated Anneling Jarak Antara Ruangan dengan metode Simulated Annealing 56

16 xv 4.21 Proses Simulated Annealing Jadwal Pada Hari Senin Jadwal Pada Hari Selasa Jadwal Pada Hari Rabu Jadwal Pada Hari Kamis Jadwal Pada Hari Jumat 59