OPTIMISASI PEMENUHAN KEBUTUHAN ZAT GIZI MAKRO MENGGUNAKAN ALGORITME GENETIKA ELLA RIZKITA

Transkripsi

1 1 OPTIMISASI PEMENUHAN KEBUTUHAN ZAT GIZI MAKRO MENGGUNAKAN ALGORITME GENETIKA ELLA RIZKITA DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2011

2 ABSTRACT ELLA RIZKITA. Adequacy of Macro Nutrients Optimization Using Genetic Algorithms. Supervised by YENI HERDIYENI and CESILIA METI DWIRIANI. This research proposes a method for optimizing adequacy of macro nutrients needs of human using Genetic Algorithm. This study aims to develop a system that determine the composition of food that fulfill daily nutrients need. Genetic Algorithm method provides solutions to problems that optimal parameter values by searching on the domain of the solution based on the principles of natural evolution. The best accuracy generated by the comparison between a system with a target is 75 populations. The result of the research shows that percentage of average accuracy obtained for energy is 89.64%, for protein is 82.50%, for fat is 71.54%, and for carbohydrate is 89.20%. Keywords: food, genetic algorithm, macro nutrients, optimization.

3 i OPTIMISASI PEMENUHAN KEBUTUHAN ZAT GIZI MAKRO MENGGUNAKAN ALGORITME GENETIKA ELLA RIZKITA Skripsi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer pada Departemen Ilmu Komputer DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2011

4 Judul : Optimisasi Pemenuhan Kebutuhan Zat Gizi Makro Menggunakan Algoritme Genetika Nama : Ella Rizkita NIM : G Menyetujui: Pembimbing I, Pembimbing II, Dr. Yeni Herdiyeni, S.Si., M.Kom. Ir. Cesilia Meti Dwiriani,M.Sc. NIP NIP Mengetahui: Ketua Departemen Ilmu Komputer Dr. Ir. Sri Nurdiati, M.Sc. NIP Tanggal Lulus:

5 PRAKATA Alhamdulillahi Rabbil alamin, Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah menganugerahkan rahmat dan hidayah-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Skripsi ini merupakan hasil penelitian penulis selama kurang lebih satu tahun yang bertempat di Departemen Ilmu Komputer. Penulis juga menyampaikan ucapan terima kasih kepada: 1 Ibu dan Bapak tercinta, serta adik-adik (Wawan, Reza) atas perhatian, doa, dan kasih sayangnya. 2 Ibu Dr. Yeni Herdiyeni, S.Si., M.Kom. dan Ibu Cesilia Meti Dwiriani, M.Sc. selaku dosen pembimbing yang telah memberikan arahan dan bimbingan dengan sabar kepada penulis dalam menyelesaikan penelitian ini, Bapak Toto Haryanto, S.Kom, M.Si. selaku penguji yang membantu penulis menyempurnakan hasil penelitian ini. 3 Windy Widowati, Dimpy Adira Ratu, Fanny Risnuraini, Fani Valerina, Kristina Paskianti, Iyos Kusmana, Yoga Herawan, Mba Vira, dan Mba Poetri sebagai rekan satu bimbingan yang selalu memberikan masukan, saran, dan semangat kepada penulis. 4 Yuki Hari Wibowo, Windy Wahyu A. I., Dhieka, dan Gia atas bantuan dan dukungannya dalam menyelesaikan tugas akhir ini. 5 Semua rekan-rekan ilkomerz 44 atas segala kebersamaan, bantuan, dan motivasi yang telah diberikan kepada penulis. 6 Seluruh pihak yang turut membantu dalam penyelesaian penelitian ini baik secara langsung ataupun tidak. Penulis menyadari bahwa masih terdapat kekurangan dalam penulisan skripsi ini. Semoga skripsi ini bermanfaat. Bogor, Oktober 2011 Ella Rizkita

6 RIWAYAT HIDUP Penulis lahir di Surabaya pada tanggal 14 Agustus 1989 sebagai anak pertama dari tiga bersaudara, putri dari pasangan Agus Suprihanto dan Elviera Fauzy. Tahun 2007, penulis lulus dari SMA Negeri 3 Bekasi. Pada tahun yang sama, penulis diterima sebagai mahasiswi di Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Ujian Saringan Masuk IPB (USMI) pada Departemen Ilmu Komputer, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Penulis melaksanakan kegiatan praktik kerja lapangan di PT BANK SYARIAH MEGA pada tahun 2010.

7 iv DAFTAR ISI Halaman DAFTAR GAMBAR... v DAFTAR TABEL... v DAFTAR LAMPIRAN... v PENDAHULUAN... 1 Latar Belakang... 1 Tujuan... 1 Ruang Lingkup... 1 TINJAUAN PUSTAKA... 1 Energi... 1 Energi Metabolisme Basal... 2 Aktivitas... 2 Protein... 2 Lemak... 3 Karbohidrat... 3 Teknik Akuisisi... 3 Akuisisi Pengetahuan... 3 Algoritme Genetika... 3 Seleksi... 4 Pindah Silang... 4 Mutasi... 4 Elitisme... 4 Penggolongan Bahan Makanan... 4 METODE PENELITIAN... 4 Input Parameter Tinggi Badan, Berat Badan, Umur, Jenis Kelamin, dan Tingkat Aktivitas... 5 Perhitungan IMT... 5 Perhitungan Kecukupan Zat Gizi Seseorang... 5 Perhitungan Jumlah Zat Gizi Bahan Pangan... 6 Data Penelitian... 7 Representasi Gen dan Kromosom... 8 Populasi Awal... 8 Seleksi Individu... 8 Offspring (Proses Crossover)... 8 Mutasi... 9 Optimisasi Kombinasi Bahan Pangan Menggunakan GA... 9 HASIL DAN PEMBAHASAN Rancangan Percobaan Hasil Percobaan KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN... 13

8 v DAFTAR GAMBAR Halaman 1 Proses akuisisi pengetahuan (Jackson 1999) Diagram sederhana algoritme genetika Metode penelitian Two point crossover Proses mutasi Grafik rataan akurasi 10, 25, 40, 75, 95, dan 100 populasi pada pemenuhan kebutuhan gizi Grafik rataan akurasi 10, 25, 40, 75, 95, dan 100 populasi pada penilaian gizi DAFTAR TABEL Halaman 1 Faktor kelipatan energi metabolisme basal (FAO/WHO/UNU 1985) Penggolongan bahan makanan Contoh penomoran bahan makanan Representasi gen dan kromosom Populasi awal dengan contoh 10 populasi Studi kasus DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1 Daftar Kandungan Gizi Bahan Makanan (DKGM) Daftar bahan makanan Populasi awal dengan contoh 75 populasi Pemenuhan kebutuhan gizi: contoh kombinasi bahan pangan dan penilaian akurasi pada 75 populasi untuk aktivitas ringan dengan jenis kelamin wanita Penilaian gizi: contoh kombinasi bahan pangan dan penilaian akurasi pada 75 populasi untuk aktivitas ringan dengan jenis kelamin wanita Penilaian gizi: Macam-macam bahan makanan yang dikonsumsi selama 1 hari Pemenuhan kebutuhan gizi: perhitungan rataan akurasi 10, 25, 40, 75, 95, dan 100 populasi baik pria maupun wanita berdasarkan tingkat aktivitasnya Penilaian gizi: perhitungan rataan akurasi 10, 25, 40, 75, 95, dan 100 populasi baik pria maupun wanita berdasarkan tingkat aktivitasnya Antarmuka sistem pemenuhan kebutuhan zat gizi makro Antarmuka sistem penilaian kebutuhan zat gizi makro... 37

9 1 Latar Belakang PENDAHULUAN Makanan merupakan pangan siap santap baik dalam bentuk padat maupun cair (Hardinsyah & Briawan 1994). Manusia mengonsumsi makanan demi kelangsungan hidupnya. Apabila seseorang mengonsumsi berbagai macam bahan pangan kombinasi dan jumlah yang tepat, maka kebutuhan gizi yang diperlukan oleh tubuh dapat terpenuhi dengan baik. Zat gizi adalah senyawa kimia yang diperlukan tubuh untuk dapat melakukan fungsinya, yaitu menghasilkan energi, membangun dan memelihara jaringan, serta mengatur proses-proses kehidupan (Almatsier 2006). Zat gizi dalam makanan dibagi menjadi dua kelompok besar, yaitu zat gizi makro dan zat gizi mikro sesuai dengan jumlah yang dibutuhkan tubuh dalam sehari. Zat gizi makro adalah zat gizi yang membentuk bagian utama makanan yang dibutuhkan tubuh dalam jumlah yang lebih banyak, yaitu karbohidrat, protein, dan lemak. Zat gizi mikro adalah zat gizi berupa vitamin dan mineral yang dibutuhkan tubuh dalam jumlah sedikit (miligram per hari) untuk pertumbuhan, perkembangan, dan kesehatan tubuh (Persatuan Ahli Gizi Indonesia [PERSAGI] 2009). Setiap bahan pangan mengandung zat gizi dalam jumlah tertentu. Apabila konsumsi makanan sehari-hari kurang beraneka ragam, maka akan timbul ketidakseimbangan antara masukan dan kebutuhan zat gizi yang diperlukan untuk hidup sehat dan produktif. Dengan mengonsumsi makanan sehari-hari yang beraneka ragam, kekurangan zat gizi pada bahan pangan yang satu akan dilengkapi oleh keunggulan susunan zat gizi bahan pangan lain, sehingga diperoleh masukan zat gizi yang seimbang (Departemen Kesehatan RI 2005). Penelitian ini merupakan pengembangan dari penelitian sebelumnya yang berjudul Aplikasi Algoritme Genetika untuk Penentuan Kombinasi Bahan Pangan Harian (Rismawan dan Kusumadewi 2007). Sistem yang dibangun pada penelitian sebelumnya memiliki keterbatasan, yaitu hanya dapat digunakan untuk menghitung kombinasi bahan pangan seorang wanita dewasa yang berada dalam keadaan sehat. Pengembangan yang dilakukan dalam penelitian ini lebih menitikberatkan ke arah rancang bangun sistem menggunakan metode algoritme genetika untuk menentukan kombinasi bahan pangan yang memenuhi kebutuhan gizi seseorang dalam satu hari baik oleh pria maupun wanita dewasa. Sistem yang diusulkan diharapkan mampu menampilkan kombinasi bahan pangan yang optimal untuk memenuhi kecukupan gizi. Tujuan Tujuan penelitian ini adalah membuat suatu sistem yang dapat menentukan kombinasi bahan pangan yang optimal untuk memenuhi kebutuhan zat gizi makro orang dewasa sehat dalam satu hari menggunakan algoritme genetika. Ruang Lingkup Penelitian ini difokuskan pada proses penentuan kombinasi bahan pangan yang sesuai dengan kebutuhan gizi seseorang, baik pria maupun wanita dewasa dalam kondisi sehat, yaitu usia 19 s.d. 55 tahun selama satu hari. Parameter yang digunakan antara lain: berat badan, tinggi badan, usia, jenis kelamin, dan tingkat aktivitasnya. Penelitian ini dibatasi pada pengembangan antarmuka dan beberapa fungsi, berdasarkan pada algoritme genetika yang telah dikembangkan sebelumnya oleh bagian Kecerdasan Komputasional, Departemen Ilmu Komputer IPB. Energi TINJAUAN PUSTAKA Manusia membutuhkan energi untuk mempertahankan hidup, menunjang pertumbuhan, dan melakukan aktivitas fisik. Energi diperoleh dari karbohidrat, lemak, dan protein yang ada di dalam bahan makanan. Kandungan karbohidrat, lemak, dan protein suatu bahan makanan menentukan nilai energinya. Sumber energi berkonsentrasi tinggi adalah bahan makanan sumber lemak, seperti lemak dan minyak, kacang-kacangan, dan biji-bijian. Setelah itu bahan makanan sumber karbohidrat, seperti padi-padian, umbi-umbian, dan gula murni. Semua makanan yang dibuat dari dan dengan bahan makanan tersebut merupakan sumber energi (Almatsier 2006). Kebutuhan energi seseorang menurut FAO/WHO (1985) adalah jumlah energi yang dikeluarkan seseorang bila orang tersebut memiliki ukuran dan kombinasi tubuh dengan tingkat aktivitas yang sesuai dengan kesehatan jangka panjang, dan yang memungkinkan pemeliharaan aktivitas fisik yang dibutuhkan secara sosial dan ekonomi.

10 2 Rumus yang digunakan untuk menghitung kebutuhan energi seseorang dengan jenis kelamin pria dalam satu hari, yaitu: Energi = ( * berat badan + 5 * tinggi badan 6.8 * umur) * aktivitas Di lain pihak, rumus yang digunakan untuk menghitung kebutuhan energi seseorang dengan jenis kelamin wanita dalam satu hari, yaitu: Energi = ( * berat badan * tinggi badan 4.7 * umur) * aktivitas (Almatsier 2006). Energi Metabolisme Basal Energi Metabolisme Basal (EMB) adalah kebutuhan energi minimal yang dibutuhkan tubuh untuk menjalankan proses tubuh yang vital. Kebutuhan energi metabolisme basal termasuk jumlah energi yang diperlukan untuk pernapasan, peredaran darah, pekerjaan ginjal, pankreas, dan alat tubuh lainnya, serta untuk proses metabolisme di dalam sel-sel (proses tubuh yang vital). Kurang lebih dua pertiga energi yang dikeluarkan oleh seseorang dalam sehari digunakan untuk kebutuhan aktivitas metabolisme basal tubuh. Angka ini berbeda antar orang dan mungkin pada orang yang sama bila terjadi perubahan dalam keadaan fisik dan lingkungan. EMB dihitung berdasarkan rumus Harris Benedict. Rumus yang digunakan adalah: EMB (Pria) = ( * berat badan + 5 * tinggi badan 6.8 * umur) EMB (Wanita) = ( * berat badan * tinggi badan 4.7 * umur) (Almatsier 2006). Aktivitas Aktivitas fisik atau disebut juga aktivitas eksternal adalah aktivitas yang menggunakan tenaga atau energi untuk melakukan berbagai kegiatan fisik, seperti: berjalan, berlari, berolahraga, dan lain-lain. Selama aktivitas fisik, otot membutuhkan energi di luar metabolisme untuk bergerak, sedangkan jantung dan paru-paru memerlukan tambahan energi untuk mengantarkan zat-zat gizi dan oksigen ke seluruh tubuh dan untuk mengeluarkan sisa-sisa dari tubuh. Banyaknya energi yang dibutuhkan bergantung pada berapa banyak otot yang bergerak, berapa lama dan berapa berat pekerjaan yang dilakukan. Seorang yang gemuk menggunakan lebih banyak energi untuk melakukan suatu pekerjaan daripada seorang yang kurus, karena orang gemuk membutuhkan usaha lebih besar untuk menggerakkan berat badan tambahan (Almatsier 2006). Aktivitas fisik dibagi menjadi aktivitas ringan, sedang, dan berat. Cara sederhana yang digunakan untuk menghitung angka kecukupan energi bagi orang dewasa dapat digunakan faktor kelipatan EMB seperti pada Tabel 1 bila tidak tersedia informasi tentang jenis-jenis kegiatan dan rincian alokasi waktunya. Tabel 1 Faktor kelipatan energi metabolisme basal (FAO/WHO/UNU 1985) Tingkat Kegiatan Ringan Sedang Berat Protein Pria Wanita Protein adalah bagian dari semua sel hidup dan merupakan bagian terbesar tubuh setelah air. Protein memiliki fungsi khas yang tidak dapat digantikan oleh zat gizi lain, yaitu membangun serta memelihara sel-sel dan jaringan tubuh. Protein sebagai sumber energi relatif lebih mahal, baik dalam harga maupun dalam jumlah energi yang dibutuhkan untuk metabolisme energi. Bahan makanan hewani merupakan sumber protein yang baik dalam jumlah maupun mutu, seperti telur, susu, daging, unggas, ikan, dan kerang. Sumber protein nabati adalah kacang kedelai. Olahan dari kacang kedelai menghasilkan tempe dan tahu, serta kacangkacangan lain. Kacang kedelai merupakan sumber protein nabati yang memiliki mutu atau nilai biologi tertinggi (Almatsier 2006). Departemen Kesehatan RI (2005) menganjurkan untuk mengonsumsi makanan yang mengandung protein sekitar 10% s.d. 15% dari kebutuhan energi. Berdasarkan acuan tersebut, penetapan kebutuhan protein yang digunakan pada sistem yaitu sebesar 12% dari kebutuhan energi. Rumus yang digunakan untuk menghitung kebutuhan protein seseorang baik pria maupun wanita pada sistem adalah:

11 3 Lemak Lemak merupakan cadangan energi tubuh paling besar. Lemak berbentuk padat pada suhu kamar, sedangkan minyak berbentuk cair. Lemak dan minyak merupakan sumber energi paling padat, yang menghasilkan 9 kkal untuk tiap gram, yaitu dua setengah kali besar energi yang dihasilkan oleh karbohidrat dan protein dalam jumlah yang sama. Sumber utama lemak adalah minyak tumbuh-tumbuhan (minyak kelapa, kelapa sawit, kacang tanah, kacang kedelai, jagung, dan sebagainya), mentega, margarin, dan lemak hewan (lemak daging dan ayam). Sumber lemak lain antara lain kacang-kacangan, biji-bijian, daging, dan ayam gemuk, krim, susu, keju, dan kuning telur, serta makanan yang dimasak dengan lemak atau minyak. Sayur dan buah (kecuali alpukat) sangat sedikit mengandung lemak (Almatsier 2006). Departemen Kesehatan RI (2005) menganjurkan untuk mengonsumsi makanan yang mengandung lemak sekitar 10% s.d. 25% dari kebutuhan energi. Berdasarkan acuan tersebut, penetapan kebutuhan lemak yang digunakan pada sistem yaitu sebesar 17% dari kebutuhan energi. Rumus yang digunakan untuk menghitung kebutuhan lemak seseorang baik pria maupun wanita pada sistem adalah: Karbohidrat Karbohidrat memegang peranan penting dalam alam karena merupakan sumber energi utama bagi manusia dan hewan yang harganya relatif murah. Semua karbohidrat berasal dari tumbuh-tumbuhan. Sumber karbohidrat adalah padi-padian atau serealia, umbi-umbian, kacang-kacangan kering, dan gula. Sebagian besar sayur dan buah tidak banyak mengandung karbohidrat (Almatsier 2006). Departemen Kesehatan RI (2005) menganjurkan untuk mengonsumsi makanan yang mengandung karbohidrat sekitar 50% s.d. 60% dari kebutuhan energi. Berdasarkan acuan tersebut, penetapan kebutuhan karbohidrat yang digunakan pada sistem yaitu sebesar 55% dari kebutuhan energi. Rumus yang digunakan untuk menghitung kebutuhan karbohidrat seseorang baik pria maupun wanita pada sistem adalah: Teknik Akuisisi Teknik Akuisisi pengetahuan yang digunakan yaitu teknik interview dan referensi dari buku. Teknik interview adalah melakukan wawancara dengan pakar gizi untuk mengambil pengetahuan yang dibutuhkan dalam pemenuhan kebutuhan gizi. Dengan kata lain, pakar menjelaskan atribut-atribut yang dibutuhkan untuk pemenuhan zat gizi seseorang. Pengetahuan yang telah diperoleh akan digunakan sebagai acuan dalam penentuan kombinasi bahan pangan yang sesuai dengan kebutuhan gizi seseorang dalam satu hari. Akuisisi Pengetahuan Akuisisi pengetahuan adalah proses transfer dan transformasi sumber pengetahuan dari pakar ke dalam program. Sumber pengetahuan tersebut dijadikan dokumentasi untuk selanjutnya diolah, dipelajari, dan diorganisasikan menjadi basis pengetahuan. Proses Akuisisi pengetahuan dapat dilihat pada Gambar 1. Sumber Pakar Knowledge Engineer Sistem Pakar Gambar 1 Proses akuisisi pengetahuan (Jackson 1999). Algoritme Genetika Pengetahuan Hasil Rismawan dan Kusumadewi (2007) telah mendeskripsikan algoritme genetika. Algoritme genetika merupakan teknik pencarian yang dilakukan sekaligus atas sejumlah solusi yang mungkin yang dikenal dengan istilah populasi. Individu yang terdapat di dalam satu populasi disebut dengan istilah kromosom. Kromosom merupakan suatu solusi yang berbentuk simbol. Populasi awal dibangun secara acak, sedangkan populasi berikutnya merupakan hasil evolusi kromosom-kromosom melalui iterasi yang disebut dengan istilah generasi. Pada tiap

12 4 generasi, kromosom akan melalui proses evaluasi dengan menggunakan alat ukur yang disebut dengan fungsi fitness. Nilai fitness dari suatu kromosom akan menunjukkan kualitas kromosom dalam populasi tersebut. Diagram sederhana algoritme genetika ditunjukkan dengan Gambar 2 berikut ini. Gambar 2 Diagram sederhana algoritme genetika. Seleksi Seleksi adalah proses memilih individu pada populasi yang memiliki nilai evaluasi baik, untuk dilanjutkan ke proses pindah silang (crossover) dan mutasi (Cox 2005). Pindah Silang Proses pindah pada algoritme genetika sama halnya dengan proses seleksi, yaitu mengambil nilai acak sederhana. Pindah silang merupakan komponen paling penting dalam algoritme genetika pada proses genetik (Gen & Cheng 1997). Mutasi Mutasi adalah operator genetik kedua yang digunakan dalam algoritme genetika. Kromosom yang dihasilkan memiliki kemungkinan bernilai lebih baik atau lebih buruk dari kromosom sebelumnya. Jika kromosom tersebut lebih buruk dari kromosom sebelumnya, maka mereka memiliki peluang tereliminasi pada proses seleksi. Mutasi berguna untuk mengembalikan kerusakan akibat proses genetik (Aly 2007). Elitisme Elitisme adalah proses yang dilakukan untuk mempertahankan suatu individu yang memiliki nilai evaluasi (fitness) tertinggi agar tidak rusak akibat proses genetika seperti pindah silang dan mutasi (Suyanto 2005). Penggolongan Bahan Makanan Penggolongan bahan makanan dibagi ke dalam 11 golongan bahan makanan seperti yang ditunjukkan oleh Tabel 2 di bawah ini. Tabel 2 Penggolongan bahan makanan A B C D E F G H I J K Golongan Bahan Makanan Serealia, umbi, dan hasil olahannya Kacang-kacangan, bijibijian, dan hasil olahannya Daging dan hasil olahannya Telur dan hasil olahannya Ikan, kerang, udang, dan hasil olahannya Sayuran dan hasil olahannya Buah-buahan Susu dan hasil olahannya Lemak dan minyak Serba-serbi Makanan jajanan Contoh penomoran pada bahan makanan dapat dilihat pada Tabel 3 berikut ini. Tabel 3 Contoh penomoran bahan makanan Golongan Id Pangan Bahan Makanan A A001 Beras Giling B B072 Kacang Hijau C C130 Abon D D155 Telur ayam E E168 Cumi-cumi, goring METODE PENELITIAN Penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahap, seperti yang terlihat pada Gambar 3. Secara garis besar, metodologi penelitian ini terdiri atas input data diri pengguna, perhitungan IMT, perhitungan kebutuhan zat gizi seseorang, input pilihan bahan pangan, perhitungan jumlah zat gizi bahan pangan, optimisasi kombinasi bahan pangan menggunakan GA, hasil kombinasi bahan pangan optimal, dan evaluasi kombinasi bahan

13 5 pangan optimal. Saat tahap optimisasi, maka dilakukan pembangkitan populasi awal, seleksi, pindah silang, dan mutasi. Input Parameter Tinggi Badan, Berat Badan, Umur, Jenis Kelamin, dan Tingkat Aktivitas Perhitungan IMT Perhitungan Kecukupan Zat Gizi Seseorang Input Pilihan Bahan Pangan Perhitungan Jumlah Zat Gizi Bahan Pangan Algoritme Genetika Optimisasi Kombinasi Bahan Pangan Menggunakan GA Hasil Kombinasi Bahan Pangan Optimal Evaluasi Kombinasi Bahan Pangan Optimal Gambar 3 Metode penelitian. Algoritme Genetika Bangkitkan Populasi Awal Seleksi Pindah Silang Mutasi Database Bahan Pangan Input Parameter Tinggi Badan, Berat Badan, Umur, Jenis Kelamin, dan Tingkat Aktivitas Parameter yang dimasukkan ke dalam sistem terdiri atas data diri yang meliputi tinggi badan, berat badan, umur, jenis kelamin, dan tingkat aktivitas. Perhitungan IMT Perhitungan IMT dilakukan dengan menggunakan rumus berikut. Keterangan: ( ) (10) Satuan tinggi badan adalah kilogram (kg), sedangkan satuan tinggi badan adalah meter (m). Hasil dari perhitungan IMT akan dicocokkan dengan kategori IMT sebagai berikut: Jika maka termasuk ke dalam kategori kurus (kekurangan berat badan tingkat berat). Jika maka termasuk ke dalam kategori kurus (kekurangan berat badan tingkat ringan). Jika ke dalam kategori normal. maka termasuk Jika maka termasuk ke dalam kategori gemuk (kelebihan berat badan tingkat ringan). Jika maka termasuk ke dalam kategori gemuk (kelebihan berat badan tingkat berat) (Departemen Kesehatan RI 2005). Contoh : Tinggi Badan: 166 cm Berat Badan: 75 kg IMT: Kategori: gemuk (kelebihan berat badan tingkat berat). Perhitungan Kecukupan Zat Gizi Seseorang Contoh perhitungan untuk mendapatkan angka kecukupan zat gizi makro seseorang, dapat dihitung menggunakan rumus berikut. 1. Energi (kalori) Rumus yang digunakan untuk menghitung kebutuhan energi seseorang dengan jenis kelamin pria dalam satu hari dapat dihitung dengan persamaan (1). Energi = ( * berat badan + 5 * tinggi badan 6.8 * umur) * aktivitas (1) Di lain pihak, rumus yang digunakan untuk menghitung kebutuhan energi seseorang

14 6 dengan jenis kelamin wanita dalam satu hari dapat dihitung dengan persamaan (2). Energi = ( * berat badan * tinggi badan 4.7 * umur) * aktivitas (2) (Almatsier 2006). 2. Protein (gram) Departemen Kesehatan RI (2005) menganjurkan untuk mengonsumsi makanan yang mengandung protein sekitar 10% s.d. 15% dari kebutuhan energi. Berdasarkan acuan tersebut, penetapan kebutuhan protein yang digunakan pada sistem yaitu sebesar 12% dari kebutuhan energi. Rumus yang digunakan untuk menghitung kebutuhan protein seseorang baik pria maupun wanita pada sistem yaitu seperti yang ditunjukkan oleh persamaan (3). 3. Lemak (gram) (3) Departemen Kesehatan RI (2005) menganjurkan untuk mengonsumsi makanan yang mengandung lemak sekitar 10% s.d. 25% dari kebutuhan energi. Berdasarkan acuan tersebut, penetapan kebutuhan lemak yang digunakan pada sistem yaitu sebesar 17% dari kebutuhan energi. Rumus yang digunakan untuk menghitung kebutuhan lemak seseorang baik pria maupun wanita pada sistem yaitu seperti yang ditunjukkan oleh persamaan (4). 4. Karbohidrat (gram) (4) Departemen Kesehatan RI (2005) menganjurkan untuk mengonsumsi makanan yang mengandung karbohidrat sekitar 50% s.d. 60% dari kebutuhan energi. Berdasarkan acuan tersebut, penetapan kebutuhan karbohidrat yang digunakan pada sistem yaitu sebesar 55% dari kebutuhan energi. Rumus yang digunakan untuk menghitung kebutuhan karbohidrat seseorang baik pria maupun wanita pada sistem yaitu seperti yang ditunjukkan oleh persamaan (5). Misalkan diketahui: Tinggi badan: 155 cm (5) Berat badan: 45 kg Umur: 23 tahun Jenis kelamin: perempuan Tingkat aktivitas: sedang. Setelah dilakukan perhitungan, didapatkan hasil sebagai berikut: Kebutuhan energi: kkal Kebutuhan protein: kkal Kebutuhan lemak: Kebutuhan karbohidrat: kkal. Perhitungan Jumlah Zat Gizi Bahan Pangan Perhitungan kebutuhan zat gizi bahan pangan memerlukan beberapa instrumen, antara lain: 1. Daftar Kandungan Gizi Bahan Makanan (DKGM) DKGM memuat angka-angka kandungan zat gizi berbagai jenis bahan pangan baik mentah maupun masak (olahan) yang banyak dijumpai di Indonesia. Sebagian besar jenis bahan pangan yang disajikan dalam DKGM ini dalam bentuk pangan mentah. Daftar kandungan zat gizi bahan makanan ini memuat energi dan 10 jenis zat gizi yang meliputi protein, lemak, karbohidrat, kalsium (Ca), fosfor (P), besi (Fe), vitamin A, vitamin C, vitamin B1, dan termasuk di dalamnya kandungan air. Di samping itu, disajikan pula bagian dari bahan pangan yang dapat dimakan (BDD). Kombinasi zat gizi yang tercantum dalam DKGM dinyatakan dalam satuan 100 gram bahan pangan yang dapat dimakan (edible portion), artinya bagian-bagian yang biasa tidak dimakan seperti kulit, akar, biji, tulang, cangkang, dan sebagainya yang tidak lazim untuk dikonsumsi tidak dianalisis. Kolom terakhir dalam DKGM dicantumkan persentase dari bahan pangan yang dapat dimakan (% BDD). Hal ini dimaksudkan untuk memudahkan dalam perhitungan zat gizi bahan pangan, misalnya buah pisang. Bagian kulit buah pisang adalah bagian yang tidak dapat dimakan (Hardinsyah & Briawan 1994). 2. Daftar Kandungan Zat Gizi Makanan Jajanan (DKGJ) Makanan jajanan adalah makanan siap untuk dikonsumsi (disantap) yang digunakan sebagai selingan atau pelengkap menu

15 7 utama. Berbagai macam makanan jajanan yang khas dijumpai di berbagai daerah di Indonesia. Khas dalam bahan, pengolahan, maupun penyajiannya. Daftar Kandungan Zat Gizi Makanan Jajanan (DKGJ) adalah daftar yang memuat angka-angka kandungan zat gizi dari berbagai bahan pangan jajanan atau kudapan (snack). DKGJ memuat kandungan energi dan 9 jenis zat gizi, yaitu protein, lemak, karbohidrat, kalsium (Ca), besi (Fe), vitamin A, vitamin C, vitamin B1, dan air (Hardinsyah & Briawan 1994). Contoh Daftar Kandungan Gizi Bahan Makanan (DKGM) dan Daftar Kandungan Zat Gizi Makanan Jajanan (DKGJ) dapat dilihat pada Lampiran 1. Berikut adalah contoh perhitungan untuk mendapatkan jumlah zat gizi yang terdapat dalam bahan pangan A. Kebutuhan zat gizi seseorang ini dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut. 1. Energi (kalori) Rumus yang digunakan untuk menghitung energi dari bahan pangan dapat dihitung dengan persamaan (6). (Hardinsyah & Briawan 1994). 2. Protein (gram) (6) Rumus yang digunakan untuk menghitung kandungan protein dari bahan pangan adalah seperti yang ditunjukkan oleh persamaan (7). (7) (Hardinsyah & Briawan 1994). 3. Lemak (gram) Rumus yang digunakan untuk menghitung kandungan lemak dari bahan pangan adalah seperti yang ditunjukkan oleh persamaan (8). (Hardinsyah & Briawan 1994). (8) 4. Karbohidrat (gram) Rumus yang digunakan untuk menghitung kandungan karbohidrat dari bahan pangan adalah seperti yang ditunjukkan oleh persamaan (9). (Hardinsyah & Briawan 1994). (9) Batas toleransi pemenuhan zat gizi yang dianjurkan oleh Hardinsyah dan Briawan (1994), yaitu: Energi = ± 10% Persentasi batas total energi bahan pangan keseluruhan: 90% s.d. 110%. Protein = ± 10% Persentasi batas total protein bahan pangan keseluruhan: 90% s.d. 110%. Lemak = ± 10% Persentasi batas total lemak bahan pangan keseluruhan: 90% s.d. 110%. Karbohidrat = ± 10% Persentasi batas total karbohidrat bahan pangan keseluruhan: 90% s.d. 110%. Misalkan diketahui: Berat yang dikonsumsi: 150 gram BDD: 86% DKGM (energi): 123 kkal DKGM (protein): 1.8 gram DKGM (lemak): 0.7 gram DKGM (karbohidrat): 27.9 gram. Setelah dilakukan perhitungan, didapatkan hasil sebagai berikut: Energi bahan pangan: kkal Protein bahan pangan: kkal Lemak bahan pangan: kkal Karbohidrat bahan pangan: kkal. Data Penelitian Data penelitian merupakan kumpulan jenis bahan pangan yang termasuk ke dalam 11 golongan jenis bahan pangan yang terdapat pada DKGM (Daftar Kandungan Gizi Bahan

16 8 Makanan) dan DKGJ (Daftar Kandungan Gizi Bahan Makanan Jajanan). Representasi Gen dan Kromosom Gen merepresentasikan indeks nomor setiap bahan pangan yang termasuk ke dalam 11 golongan bahan pangan, sedangkan kromosom adalah hasil solusi yang dibangkitkan. Sebuah kromosom terbentuk dari kumpulan gen. Satu kromosom terdiri atas 11 gen yang ditunjukkan oleh Tabel 4 di bawah ini. Tabel 4 Representasi gen dan kromosom Baris pertama diartikan sebagai kromosom pertama berisi bahan pangan dengan nomor ID pangan : A51, E173, K547, F309, G371, J453, B65, D160, I442, H434, dan C154. Keterangan mengenai nomor ID pangan dirujuk ke daftar makanan yang terdapat pada Lampiran 2. Populasi Awal Populasi merupakan pembangkitan sejumlah individu secara acak atau melalui prosedur tertentu yang berupa kumpulan dari kromosom. Bahan pangan dipilih berdasarkan kandungan kalori, protein, lemak, dan karbohidrat yang terkandung di dalamnya. Bahan pangan yang terpilih merupakan kombinasi 11 bahan pangan terbaik yang dapat mencukupi kebutuhan zat gizi seseorang dalam 1 hari yang diambil secara acak. Penelitian ini diawali oleh pembangkitan populasi awal. Pada kasus ini, yang akan diproses menjadi gen adalah indeks nomor setiap bahan pangan yang berjumlah sesuai dengan kebutuhan energi, protein, lemak, dan karbohidrat seseorang. Oleh sebab itu, akan ada beberapa nilai yang muncul lebih dari sekali dan ada pula nilai yang tidak muncul pada setiap golongan. Pembangkitan populasi awal ditunjukkan oleh Tabel 5 berikut ini. Tabel 5 Populasi awal dengan contoh 10 populasi Populasi awal dengan contoh 75 populasi dapat dilihat pada Lampiran 3. Seleksi Individu Seleksi individu digunakan untuk memilih kromosom (kumpulan bahan pangan) yang tetap dipertahankan untuk generasi selanjutnya. Jumlah krmosom dengan nilai fitness tinggi (yang paling mendekati nilai jumlah zat gizi yang diperlukan seseorang) akan memiliki peluang lebih besar untuk terpilih lagi pada generasi selanjutnya. Penelitian ini menggunakan metode seleksi roda roulette (roulette wheel). Roulette wheel digunakan untuk memilih individu berdasarkan pengaruh nilai fitness-nya. Individu dengan nilai fitness yang tinggi merupakan individu yang baik dan akan lebih mudah terpilih. Contoh: Setelah melalui tahapan pembentukan populasi dan evaluasi, nilai fitness pada 11 golongan bahan pangan yang digunakan menunjukkan bahwa bahan pangan yang tetap dipertahankan adalah bahan pangan A001 dan F066. Offspring (Proses Crossover) Prinsip dari crossover (pindah silang) adalah melakukan operasi pertukaran aritmatika pada gen-gen yang sesuai dari dua induk untuk menghasilkan individu baru dalam satu generasi. Jumlah kromosom yang mengalami crossover ditentukan oleh parameter crossover. Crossover dilakukan dengan beberapa langkah sederhana, antara lain : 1. Lokasi kromosom dipilih secara random. 2. Memilih panjang kromosom yang akan dikawinkan secara random. 3. Menukar-tempatkan gen yang telah dipilih tersebut dengan bagian kromosom dari gen terbaik. 4. Memosisikan bagian kromosom yang tidak tertukar. Penelitian ini menggunakan two point crossover, yaitu pemilihan dua titik crossover. Gen-gen dari kromosom awal untuk titik pertama crossover di-copy dari parent pertama, bagian dari the first untuk titik crossover yang kedua di-copy dari parent kedua dan sisanya dicopy dari parent pertama. Contoh penerapannya ditunjukkan oleh Gambar 4 berikut ini.

17 9 Parent A fungsi fitness. Nilai fitness dari suatu kromosom akan menunjukkan kualitas kromosom dalam populasi. Nilai fitness terbesar digunakan untuk menentukan kombinasi makanan terbaik yang dikonsumsi oleh seseorang dalam satu hari. A0 01 E0 17 B0 45 H1 23 D1 10 C0 51 G0 12 F0 66 Perhitungan nilai fitness menggunakan rumus pada persamaan (8). Parent B A0 03 E1 55 Offspring A0 01 E0 17 C0 45 C0 45 J1 30 J1 30 B1 44 B1 44 Gambar 4 Two point crossover. Mutasi D0 50 D0 50 K1 12 G0 12 H0 65 F0 66 Mekanisme pengubahan susunan unsur penyusun makhluk hidup diakibatkan oleh adanya faktor alam. Mutasi memungkinkan munculnya kembali gen yang tidak muncul pada proses inisialisasi populasi. Hasil yang paling optimal akan diambil sebagai kromosom terbaik. Kromosom terbaik ini merupakan indeks dari bahan pangan yang direkomendasikan untuk dikonsumsi agar pemenuhan zat gizi dapat tercapai. Contoh mutasi: kromosom yang dihasilkan berasal dari proses pembentukan populasi sampai dengan proses crossover. Proses mutasi ditunjukkan oleh Gambar 5 di bawah ini. Hasil Mutasi : Gambar 5 Proses mutasi. Keterangan : B2, D2, E2, F1, G2, H2, I2, J2, dan K2 merupakan kromosom dari bahan pangan yang optimum dan direkomendasikan untuk dikonsumsi. Optimisasi Kombinasi Bahan Pangan Menggunakan GA Proses evaluasi dilakukan dengan menggunakan alat ukur yang disebut dengan ( Keterangan: ( - ) ( - ) ( - ) ( - ) ) (8) m: kebutuhan kalori keseluruhan yang dihitung secara manual, n: kebutuhan protein selama satu hari yang dihitung secara manual, o: kebutuhan lemak selama satu hari yang dihitung secara manual, p: kebutuhan hidrat arang selama satu hari yang dihitung secara manual, a: jumlah kandungan kalori dari satu bahan makanan, b: jumlah kandungan protein dari satu bahan makanan, c: jumlah kandungan lemak dari satu bahan makanan, d: jumlah kandungan hidrat arang dari satu bahan makanan, bilkecil=bilangan untuk menghindari pembagian dengan nol (Rismawan & Kusumadewi 2007). Kromosom-kromosom yang telah dibangkitkan tersebut akan berevolusi secara berkelanjutan yang disebut dengan istilah generasi. Pada tiap generasi, kromosomkromosom tersebut dievaluasi tingkat keberhasilan nilai solusinya terhadap masalah yang ingin diselesaikan. Fitness merupakan evaluasi nilai yang menyatakan baik tidaknya suatu kromosom. Nilai fitness adalah nilai yang dijadikan acuan untuk mencapai nilai optimal dalam algoritme genetika. Penelitian ini menggunakan nilai fitness berupa hasil perhitungan jumlah zat gizi yang diperlukan oleh seseorang dalam 4 kriteria, yaitu energi, protein, lemak, dan karbohidrat, sedangkan nilai fitness untuk pengguna diperoleh berdasarkan kriteria tinggi badan, berat badan, umur, jenis kelamin, dan aktivitas.

18 10 HASIL DAN PEMBAHASAN Rancangan Percobaan Penelitian ini menggunakan parameter tinggi badan, berat badan, umur, jenis kelamin, dan tingkat aktivitas dari 18 orang responden, yaitu 9 wanita dan 9 pria. Tiap tingkat aktivitas (ringan, sedang, dan berat) terdiri atas 3 responden baik pria maupun wanita. Uji coba dilakukan dengan menggunakan jumlah populasi yang berbeda. Jumlah populasi yang digunakan adalah 10, 25, 40, 75, 95, dan 100 populasi. Sistem yang dibangun berbasis web dengan menggunakan bahasa pemrograman PHP Pengembangan sistem dilakukan dengan cara membagi sistem menjadi dua kategori, yaitu pemenuhan kebutuhan gizi dan penilaian gizi. 1. Pemenuhan Kebutuhan Gizi Memunculkan rekomendasi kombinasi bahan pangan yang sesuai dengan kebutuhan zat gizi makro pengguna setelah pengguna memasukkan data diri yang meliputi tinggi badan, berat badan, umur, jenis kelamin, dan tingkat aktivitas. Jika pengguna ingin mengetahui kategori IMT sesuai dengan tinggi badan dan berat badan tubuhnya, pengguna dapat mengisi data tinggi badan dan berat badannya pada menu kalkulator indeks massa tubuh. 2. Penilaian Gizi Menyarankan pengguna untuk memasukkan berbagai jenis bahan pangan yang ingin dikonsumsi oleh pengguna tersebut setelah pengguna memasukkan data diri. Apabila total kebutuhan zat gizi makro yang dihasilkan oleh berbagai macam bahan pangan pilihan kurang dari total kebutuhan zat gizi makro pengguna selama 1 hari, maka selisih antara total zat gizi makro yang dibutuhkan seseorang untuk satu hari dengan total zat gizi bahan pangan yang dipilih terlebih dahulu oleh pengguna digunakan sebagai acuan untuk menentukan rekomendasi bahan pangan tambahan sesuai dengan total kekurangan kebutuhan zat gizi pengguna. Jika pengguna ingin mengetahui kategori IMT sesuai dengan tinggi badan dan berat badan tubuhnya, pengguna dapat mengisi data tinggi badan dan berat badannya pada menu kalkulator indeks massa tubuh. Studi kasus untuk kategori pemenuhan kebutuhan gizi ditunjukkan pada Tabel 6. Tabel 6 Studi kasus Data Pengguna Pemenuhan kebutuhan gizi Penilaian Gizi Tinggi Badan: 159 cm 160 cm Berat Badan: 45 kg 49 kg Umur: 19 tahun 21 tahun Jenis Wanita Wanita Kelamin: Tingkat Ringan Ringan Aktivitas: IMT: Kategori IMT: Kurus (kekurangan Normal berat badan tingkat ringan) Energi: 2083 kkal 2026 kkal Protein: 62 gram 61 gram Lemak: 39 gram 38 gram Karbohidrat: 286 gram 279 gram Total Energi kkal Bahan Pangan Total Protein gram Bahan Pangan Total Lemak gram Bahan Pangan Total gram Karbohidrat Bahan Pangan Kekurangan kkal Energi: Kekurangan gram Protein: Kekurangan gram Lemak: Kekurangan Karbohidrat: gram Jika pengguna ingin mengetahui kategori IMT sesuai dengan tinggi badan dan berat badan tubuhnya, pengguna dapat mengisi data tinggi badan dan berat badannya pada kolom kalkulator indeks massa tubuh yang terdapat pada kategori pemenuhan kebutuhan gizi dan penilaian gizi. Saat data pada Tabel 6 diproses oleh sistem dengan menggunakan persamaan (1), persamaan (2), persamaan (3), persamaan (4), persamaan (5), dan persamaan (10), maka diperoleh kombinasi bahan pangan optimal sesuai dengan jumlah kebutuhan zat gizi makro yang dapat dilihat pada Lampiran 4 untuk kategori pemenuhan kebutuhan gizi dan Lampiran 5 untuk kategori penilaian gizi.

19 11 Kekurangan energi, protein, lemak, dan karbohidrat didapatkan dari selisih antara total zat gizi makro yang dibutuhkan seseorang untuk satu hari dengan total zat gizi bahan pangan yang dipilih terlebih dahulu oleh pengguna. Beragam jenis bahan pangan pada studi kasus penilaian gizi yang dimasukkan oleh pengguna dapat dilihat pada Lampiran 6. Hasil Percobaan Penilaian rataan akurasi pada tiap kombinasi bahan pangan yang muncul adalah sebagai berikut: Level akurasi 1 s.d. 5 Keterangan: 1 : Sangat buruk (0%) 2 : Buruk (25%) 3 : Cukup (50%) 4 : Baik (75%) 5 : Sangat baik (100%). Penentuan level akurasi dilakukan oleh pakar dengan memberikan penilaian level akurasi pada setiap kombinasi makanan. Perhitungan akurasi berasal dari data 3 orang responden untuk masing-masing jenis aktivitas baik pria maupun wanita. Perhitungan rataan akurasi 10, 25, 40, 75, 95, dan 100 populasi baik pria maupun wanita berdasarkan tingkat aktivitasnya untuk kategori pemenuhan kebutuhan gizi dan penilaian gizi dapat dilihat pada Lampiran 7 dan Lampiran 8. Gambar 6 menunjukkan grafik yang mendeskripsikan rataan akurasi 10, 25, 40, 75, 95, dan 100 populasi baik pria maupun wanita berdasarkan tingkat aktivitasnya untuk kategori pemenuhan kebutuhan gizi. Grafik pada Gambar 6 menunjukkan bahwa jumlah 75 populasi hasilnya lebih baik dari jumlah populasi 10, 25, 40, 95, dan 100. Rataan akurasi untuk kategori pemenuhan kebutuhan gizi menunjukkan bahwa jumlah 75 populasi menghasilkan persentase yang baik. Persentase diperoleh dari perbandingan antara perhitungan sistem dengan target yang harus dicapai. Komponen energi bernilai 89.64%, komponen protein bernilai 82.50%, komponen lemak bernilai 71.54%, dan komponen karbohidrat bernilai 89.20%. Gambar 6 Grafik rataan akurasi 10, 25, 40, 75, 95, dan 100 populasi pada pemenuhan kebutuhan gizi. Gambar 7 menunjukkan grafik yang mendeskripsikan rataan akurasi 10, 25, 40, 75, 95, dan 100 populasi baik pria maupun wanita berdasarkan tingkat aktivitasnya untuk kategori penilaian gizi. Gambar 7 Grafik rataan akurasi 10, 25, 40, 75, 95, dan 100 populasi pada penilaian gizi. Grafik pada Gambar 7 menunjukkan bahwa jumlah 75 populasi hasilnya lebih baik dari jumlah populasi 10, 25, 40, 95, dan 100. Rataan akurasi untuk kategori pemenuhan kebutuhan gizi menunjukkan bahwa jumlah 75 populasi menghasilkan persentase yang baik. Persentase diperoleh dari perbandingan antara perhitungan sistem dengan target yang harus dicapai.

20 12 Komponen energi bernilai 93.93%, komponen protein bernilai 88.09%, komponen lemak bernilai 79.81%, dan komponen karbohidrat bernilai 93.72%. Kesimpulan KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan yang dapat diambil berdasarkan penelitian yang telah dilakukan antara lain: Rataan akurasi untuk kategori pemenuhan kebutuhan gizi dan penilaian gizi dengan jumlah 75 populasi hasilnya lebih baik dibandingkan dengan rataan akurasi untuk jumlah 10, 25, 40, 75, 95, dan 100 populasi. Penggunaan jumlah 75 populasi dan 20 generasi mampu menghasilkan kombinasi bahan pangan yang optimal untuk mencukupi kebutuhan zat gizi makro untuk satu hari. Saran Penelitian lanjutan diperlukan untuk penentuan kombinasi bahan pangan optimal menggunakan algoritme genetika: 1. Proses pemilihan kebutuhan zat gizi tidak hanya melibatkan zat gizi makro (energi, protein, lemak, dan karbohidrat), namun juga zat gizi mikronya (vitamin dan mineral). 2. Aplikasi ini diharapkan dapat dikembangkan sehingga dapat digunakan untuk mendapatkan kombinasi bahan pangan optimal bagi pasien di rumah sakit dan diet bagi orang sakit. Departemen Kesehatan RI Pedoman Umum Gizi Seimbang (Panduan untuk Petugas). Jakarta: Departemen Kesehatan. FAO Energy and Protein Requirements (Report of a Joint FAO/WHO/UN Expert Consultation). Geneva: WHO Series 724. Persatuan Ahli Gizi Indonesia (PERSAGI) Kamus Gizi: Pelengkap Kesehatan Keluarga. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama. Cox E Fuzzy Modeling and Genetic Algorithms for Data Mining and Exploration. USA: Morgan Kaufman Publishers. Gen M, Cheng R Genetic Algorithms and Engineering Design. Canada: John Wiley & Sons, Inc. Aly AA Applying Genetic Algorithm in Query Improvement Problem. [3 Juli 2008]. Suyanto Algoritma Genetika dalam MATLAB. Yogyakarta: Penerbit ANDI. DAFTAR PUSTAKA Jackson P Introduction to Expert System. Ed. ke-3. London: Addison-Wesley. Seminar Rismawan T, Kusumadewi S Aplikasi Algoritme Genetika untuk Penentuan Kombinasi Bahan Pangan Harian. Jurnal Teknologi.Volume 5 ISSN Hal Hartono A Terapi Gizi & Diet Rumah Sakit. Jakarta: ECG. Almatsier S Prinsip Dasar ILMU GIZI. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama. Hardinsyah, Briawan D Penilaian dan Perencanaan Konsumsi Pangan. Bogor: IPB Press.

21 LAMPIRAN 13

22 14 Lampiran 1 Daftar Kandungan Gizi Bahan Makanan (DKGM) No Gol Nama Pangan BDD Energi Protein Lemak Karbohidrat Kalsium Fosfor Besi Vit.A Vit.B Vit.C Air % kkal g g g mg mg mg RE mg mg g 1 1 Belitung, kukus Belitung, mentah Beras Giling Ampas Tahu Biji Jambu Mete Biji Jambu Mete, goring Abon Angsa Ayam

23 15 Lampiran 1 Lanjutan No Gol Nama Pangan BDD Energi Protein Lemak Karbohidrat Kalsium Fosfor Besi Vit.A Vit.B Vit.C Air % kkal g g g mg mg mg RE mg mg g Telur Ayam Telur Ayam, bagian kuning Telur Ayam, bagian putih Cue Selar Kuning Cumi-cumi, goreng Cumi-cumi, segar

24 16 Lampiran 1 Lanjutan No Gol Nama Pangan BDD Energi Protein Lemak Karbohidrat Kalsium Fosfor Besi Vit.A Vit.B Vit.C Air % kkal g g g mg mg mg RE mg mg g Rebung Sawi Selada Buah Nona Cempedak Duku Es Krim Keju Kepala Susu (Krim)

25 17 Lampiran 1 Lanjutan No Gol Nama Pangan BDD Energi Protein Lemak Karbohidrat Kalsium Fosfor Besi Vit.A Vit.B Vit.C Air % kkal g g g mg mg mg RE mg mg g Lemak Babi Lemak Kerbau Margarine Dodol Gelatine Gula Aren Bubur b) Buntil c) Buras a)

26 18 Lampiran 2 Daftar bahan makanan ID Bahan Pangan Golongan Nama Bahan Makanan Berat (gram) BDD URT Energi Protein Lemak Karbohidrat A003 A Beras Ketan Hitam /4 gelas A002 A Beras Giling nasi /4 gelas A001 A Beras Giling /4 gelas A004 A Beras ketan Hitam,Kukus /4 gelas A005 A Beras Ketan Hitam, Tape /3 gelas A006 A "Beras Ketam Hitam, tumbuk" gelas A011 A Beras Ketam Putih /4 gelas A008 A Beras ketan Putih, Kukus gelas A009 A Beras Ketan Putih, Tape /3 gelas A010 A Beras Ketan Putih, tumbuk gelas A012 A Beras merah,tumbuk gelas A013 A Beras Pecah kulit gelas A014 A Beras Setengah giling gelas A015 A Bihun gelas A016 A Biskuit buah A017 A Gadung kukus potong A018 A Gadung mentah potong A019 A Jagung kuning, giling /4 gelas A020 A jagung kuning, muda buah

27 19 Lampiran 2 Lanjutan ID Bahan Pangan Golongan Nama Bahan Makanan Berat BDD URT Energi Protein Lemak Karbohidrat (gram) A021 A jagung Kuning, pipil baru gelas A022 A Jagung kuning, pipil lama gelas A023 A jagung kuning, segar tongkol A024 A Jagung putih, giling /4 gelas A025 A jagung putih, muda tongkol A026 A jagung putih, pipil baru gelas A027 A Jagung putih, pipil lama gelas A028 A jagung putih, segar tongkol A029 A jagung, grontol gelas A030 A kapri Muda gelas A031 A Kentang biji A034 A Ketela pohon (singkong) potong A035 A Ketela pohon kuning potong A037 A Makaroni gelas A038 A Mie basah gelas A039 A Mie, kering gelas A040 A Oyek (dari singkong) gelas A042 A Roti Putih iris A043 A Roti warna sawo matang potong A044 A singkong kukus potong

28 20 Lampiran 2 Lanjutan ID Bahan Pangan Golongan Nama Bahan Makanan Berat (gram) BDD URT Energi Protein Lemak Karbohidrat A045 A singkong tape potong A046 A Tales, Kukus buah A047 A Tales, mentah biji A056 A Tim (nasi tim) gelas A057 A Ubi jalar merah biji K221 K Selai kacang sendok B070 B kacang bogor, mentah sdm B072 B kacang ijo sdm B074 B Kacang kedelai, kering sdm B076 B kacang merah sdm B080 B kacang tanah, atom sdm B084 B kacang tanah, rempeyek bungkus B085 B kacang tanah, sangrai berselaput sdm B086 B kacang tanah, sangrai tidak bersepalut sdm B088 B kecipir, biji sdm B090 B kelapa muda, air gelas B091 B kelapa muda, daging /4 buah B094 B kembang tahu, mentah potong B101 B kerupuk melinjo, tipis goreng buah B104 B Koro benguk, tempe potong

29 21 Lampiran 2 Lanjutan ID Bahan Pangan Golongan Nama Bahan Makanan Berat (gram) BDD URT Energi Protein Lemak Karbohidrat B105 B Koro kerupuk, biji biji B109 B kwaci sdm B110 B Lamtoro (pete cina),biji muda sdm F237 F bawang putih siung F236 F bawang merah siung F235 F Bawang bombay buah B114 B Oncom kacang tanah, pepes potong B115 B oncom kedele potong B116 B oncom, pepes potong F250 F "Cabe rawit,segar" mangkok B119 B santan (Kelapa + air) gelas B120 B Santan (kelapa saja) sdm B121 B sari kedelai, bubuk sdm B122 B susu kedelai gelas B123 B Tahu biji B124 B Taoco sdm B125 B Tempe Gembus potong B126 B Tempe kedelai murni potong B127 B Tepung Hunkwee sdm

30 22 Lampiran 3 Populasi awal dengan contoh 75 populasi No A003 B125 E215 F312 G400 K498 A003 G411 F336 F344 F321 2 A002 B126 G402 F314 G401 K499 A002 G412 F337 F346 F322 3 A001 B127 E217 F315 G403 K500 A001 G413 F338 F347 F323 4 A004 F249 E218 F316 G404 K501 A004 G414 F339 F348 F324 5 A005 B129 E222 F317 G406 K502 A005 G415 F340 F349 F325 6 A006 C130 E223 A052 G407 K503 A006 G416 F343 A051 F326 7 A011 C132 E224 A053 G408 K504 A011 G417 F344 F352 F328 8 A008 C133 E225 A054 G410 K505 A008 G418 F346 F353 F330 9 A009 C134 E226 F321 G411 K506 A009 G419 F347 F355 F A010 C135 E227 F322 G412 K507 A010 G420 F348 F356 F A012 C137 E228 F323 G413 K508 A012 G421 F349 F357 F A013 C138 E229 F324 G414 K509 A013 G422 A051 F358 F A014 C139 E230 F325 G415 K510 A014 G423 F352 F359 F A015 J471 E231 F326 G416 K511 A015 G424 F353 F360 F A016 F247 E233 F328 G417 K512 E215 H425 F355 F361 F A017 C142 E234 F330 G418 K513 G402 H426 F356 F362 F A018 C143 F238 F332 G419 K514 E217 H428 F357 F363 F A019 C144 F239 F333 G420 K515 E218 H430 F358 F364 F A020 F248 F240 F334 G421 K516 E222 H431 F359 F365 F A021 A058 F241 F335 G422 K517 E223 H432 F360 F366 F A022 C148 F242 F336 G423 K518 E224 H434 F361 F367 F A023 A033 F243 F337 G424 K519 E225 H435 F362 F368 F A024 A041 F244 F338 H425 K520 E226 H436 F363 G369 F A025 C152 F246 F339 H426 K521 E227 H438 F364 G370 A A026 C154 F253 F340 H428 K522 E228 H439 F365 G371 F A027 D155 F254 F343 H430 K523 E229 I441 F366 G374 F A028 D156 F255 F344 H431 K524 E230 I443 F367 G375 F A029 D157 F256 F346 H432 K525 E231 I444 F368 A010 F A030 D158 F257 F347 H434 K527 F347 I445 G369 A012 F A031 D159 F258 F348 H435 K528 F348 I446 G370 A013 F A034 D160 F259 F349 H436 K529 F349 I447 G371 A014 F A035 D161 F260 A051 H438 K530 A051 J448 G374 A015 F A037 D162 F261 F352 H439 K531 F352 J449 G375 E215 F A038 D163 F263 F353 I441 K532 F353 J452 A010 G402 F A039 D164 F264 F355 I443 K533 F355 J453 A012 E217 F A040 D165 F265 F356 I444 K534 F356 J454 A013 E218 F A042 E168 F266 F357 I445 K535 F357 J457 A014 E222 F A043 E169 F267 F358 I446 K536 F358 J458 A015 E223 F A044 H437 F269 F359 I447 K537 F359 J459 E215 E224 F A045 E171 F270 F360 J448 K540 F360 A050 G402 E225 F368

31 23 Lampiran 3 Lanjutan No A046 E172 F271 F361 J449 K541 F361 J461 E217 E226 G A047 E173 F272 F362 J452 K542 F362 J466 E218 E227 E A056 E174 F273 F363 J453 K543 F363 J467 E222 E228 E A057 E175 F274 F364 J454 K544 F364 J468 E223 E229 E K221 E177 F275 F365 J457 K545 F365 J472 E224 E230 E B070 E179 F276 F366 J458 K547 F366 J473 E225 E231 E B072 E180 F277 F367 J459 K222 F367 J475 E226 F347 E B074 E182 F278 F368 A050 K549 F368 K478 E227 F348 E B076 E183 F279 G369 J461 K550 B076 K479 E228 F349 E B080 E185 F280 G370 J466 K551 B080 K480 E229 A051 E B084 E186 F281 G371 J467 K552 B084 K481 E230 F352 E B085 E187 F282 G374 J468 K553 B085 K482 E231 F353 E B086 E189 F283 G375 J472 K554 B086 K483 F347 F355 F B088 E190 F284 G376 J473 A049 B088 F255 F348 F356 F B090 E191 F286 G377 J475 K556 B090 F256 F349 F357 F B091 E192 F287 G378 K478 K213 B091 F257 A051 F358 A B094 E193 F288 G380 K479 K219 B094 F258 F352 F359 F B101 E194 F289 G381 K480 K220 B101 F259 F353 F360 F B104 E195 F290 G382 K481 A048 B104 F260 F355 F361 F B105 E196 F291 G383 K482 A036 B105 F261 F356 G404 F B109 E197 F292 G384 K483 F251 B109 F263 F357 G406 F B110 E198 F293 G385 K484 E198 B110 F264 F358 G407 F F237 E199 F297 G386 K485 E199 F237 F265 F359 G408 F F236 E200 F298 G387 K486 E200 F236 F266 F360 G410 F F235 E201 A055 G388 K487 E201 F235 F267 F361 G411 F B114 E202 F300 G389 K488 E202 B114 F269 F362 G412 F B115 E204 F301 G390 K489 E204 B115 F270 K482 G413 F B116 E205 F302 G391 K490 E205 K490 F271 K483 G414 F F250 E206 F304 G392 K491 E206 K491 F272 K484 G415 F B119 E207 F305 G394 K492 E207 K492 F273 K485 G416 F B120 E208 F306 G395 K493 E208 K493 F274 K486 G417 F B121 E209 F307 G396 K494 E209 K494 F275 K487 G418 F B122 E210 F308 G397 K495 E210 K495 F276 K488 G419 B B123 E211 F309 G398 K496 E211 K496 K480 K489 G420 B B124 E212 F310 G399 K497 E212 K497 K481 F308 G421 B084

32 24 Lampiran 4 Pemenuhan kebutuhan gizi: contoh kombinasi bahan pangan dan penilaian akurasi pada 75 populasi untuk aktivitas ringan dengan jenis kelamin wanita No. Nama Makanan Berat BDD URT Energi Protein Lemak Karbohidrat (gram) 1 Nasi goreng biasa piring Jus Sirsak gelas nasi merah porsi Ikan Bandeng Presto Goreng porsi Rambutan buah Kroket mie keju buah Macaroni gelas Cumi bumbu cabai porsi bayam,tumis + oncom porsi Mangga Indramayu buah Jumlah Target yang Harus Dicapai Perbandingan antara Jumlah yang Dihasilkan Sistem dengan Target yang Harus Dicapai Level Akurasi

33 25 Lampiran 4 Lanjutan No. Nama Makanan Berat BDD URT Energi Protein Lemak Karbohidrat (gram) 1 Roti Gulung Pisang potong Jus Mangga gelas Onde-onde buah Macaroni gelas Telur ayam,dadar porsi daun katuk rebus gelas Mangga Golek potong Kue Bugis buah nasi jagung kuning porsi Cumi Asam pedas porsi bayam,tumis + bersantan mangkok Sirsak potong Jumlah Target yang Harus Dicapai Perbandingan antara Jumlah yang Dihasilkan Sistem dengan Target yang Harus Dicapai Level Akurasi

34 26 Lampiran 4 Lanjutan No. Nama Makanan Berat BDD URT Energi Protein Lemak Karbohidrat (gram) 1 Nasi goreng ayam piring susu sapi gelas Jus Tomat gelas Pastel buah singkong kukus porsi ikan asin,teri goreng sdm wortel rebus potong Jambu Bol buah kue talam buah Makaroni gelas Perkedel Sayuran porsi Sayur Oyong porsi Belimbing buah Jumlah Target yang Harus Dicapai Perbandingan antara Jumlah yang Dihasilkan Sistem dengan Target yang Harus Dicapai Level Akurasi

35 27 Lampiran 5 Penilaian gizi: contoh kombinasi bahan pangan dan penilaian akurasi pada 75 populasi untuk aktivitas ringan dengan jenis kelamin wanita No. Nama Makanan Berat (gram) BDD URT Energi Protein Lemak Karbohidrat 1 Nasi Goreng Seafood piring Susu kental manis /3 gelas Jus Yogurt Tajin gelas Lopis buah nasi merah porsi Abon sdm Pais Oncom porsi Nanas potong Ongol-ongol buah nasi jagung kuning porsi Coerned Beef sdm bayam rebus mangkok 13 Mangga Kopek potong Jumlah Target yang Harus Dicapai Perbandingan antara Jumlah yang Dihasilkan Sistem dengan Target yang Harus Dicapai Level Akurasi

36 28 Lampiran 5 Lanjutan No. Nama Makanan Berat BDD URT Energi Protein Lemak Karbohidrat (gram) 1 Nasi goreng ayam piring Susu kental manis /3 gelas Jus Mangga gelas Kue Bugis buah nasi jagung putih porsi Dendeng daging sapi potong Kacang Panjang rebus gelas Nanas potong Kroket mie keju buah singkong kukus porsi Kagape Kambing porsi Kangkung rebus gelas Gandaria buah Jumlah Target yang Harus Dicapai Perbandingan antara Jumlah yang Dihasilkan Sistem dengan Target yang Harus Dicapai Level Akurasi

37 29 Lampiran 5 Lanjutan No. Nama Makanan Berat BDD URT Energi Protein Lemak Karbohidrat (gram) 1 Kue Apem potong nasi jagung kuning porsi Pindang ikan layang ekor Sayur Labu porsi Mangga Gedong buah kue pia buah nasi merah porsi cumi-cumi,goreng ekor bayam rebus mangkok 10 Kesemek buah Jumlah Target yang Harus Dicapai Perbandingan antara Jumlah yang Dihasilkan Sistem dengan Target yang Harus Dicapai Level Akurasi

38 30 Lampiran 6 Penilaian gizi: Macam-macam bahan makanan yang dikonsumsi selama 1 hari Golongan Pagi Berat (gram) I IV Telur Ayam, Dadar 60 Siang Beras Giling (Nasi) V Ikan Lele 50 VII XI Nasi Uduk 70 Total Energi dari bahan makanan yang dikonsumsi: Total Protein dari bahan makanan yang dikonsumsi: Total Lemak dari bahan makanan yang dikonsumsi: Berat (gram) Total Karbohidrat dari bahan makanan yang dikonsumsi: Malam Mangga Indramayu Berat (gram) 100

39 31 Lampiran 7 Pemenuhan kebutuhan gizi: perhitungan rataan akurasi 10, 25, 40, 75, 95, dan 100 populasi baik pria maupun wanita berdasarkan tingkat aktivitasnya Percobaan Pemenuhan kebutuhan gizi Energi Protein 10 populasi 25 populasi 40 populasi Lemak Karbohidrat Energi Protein Lemak Karbohidrat Energi Protein Wanita, ringan Wanita, sedang Wanita, berat Pria, ringan Pria, sedang Pria, berat Rata-rata Lemak Karbohidrat Percobaan Pemenuhan kebutuhan gizi Energi Protein 75 populasi 95 populasi 100 populasi Lemak Karbohidrat Energi Protein Lemak Karbohidrat Energi Protein Wanita, ringan Wanita, sedang Wanita, berat Pria, ringan Pria, sedang Pria, berat Rata-rata Lemak Karbohidrat 31

40 32 Lampiran 8 Penilaian gizi: perhitungan rataan akurasi 10, 25, 40, 75, 95, dan 100 populasi baik pria maupun wanita berdasarkan tingkat aktivitasnya Percobaan Pemenuhan kebutuhan gizi Energi Protein 10 populasi 25 populasi 40 populasi Lemak Karbohidrat Energi Protein Lemak Karbohidrat Energi Protein Wanita, ringan Wanita, sedang Wanita, berat Pria, ringan Pria, sedang Pria, berat Rata-rata Lemak Karbohidrat Percobaan Pemenuhan kebutuhan gizi Energi Protein 75 populasi 95 populasi 100 populasi Lemak Karbohidrat Energi Protein Lemak Karbohidrat Energi Protein Wanita, ringan Wanita, sedang Wanita, berat Pria, ringan Pria, sedang Pria, berat Rata-rata Lemak Karbohidrat 32

41 Lampiran 9 Antarmuka sistem pemenuhan kebutuhan zat gizi makro 33

42 Lampiran 9 Lanjutan 34

43 Lampiran 9 Lanjutan 35

44 Lampiran 9 Lanjutan 36

45 Lampiran 10 Antarmuka sistem penilaian kebutuhan zat gizi makro 37

46 Lampiran 10 Lanjutan 38

47 Lampiran 10 Lanjutan 39