BAB 1 PENDAHULUAN. barang, jaringan jalan raya, atau dalam masalah komputasi yaitu jaringan penjadwalan.

Transkripsi

1 BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Kehidupan manusia berkaitan erat dengan jaringan. Jaringan pendistribusian barang, jaringan jalan raya, atau dalam masalah komputasi yaitu jaringan penjadwalan. Dalam setiap contoh tersebut, manusia tentu akan mencari solusi terbaik, sehingga dapat memudahkan mereka dalam berinteraksi dengan jaringan tersebut, seperti mencari jalur terpendek untuk berpindah dari satu tempat ketempat lainnya, atau menyusun jadwal sehingga dapat mengoptimalkan waktu sebaik mungkin, atau mencari jalur sehingga dapat mendistribusikan barang sesuai permintaan konsumen dengan biaya semurah mungkin. Dalam algoritma, problem-problem tersebut secara umum disebut network flow. Karena model network flow ini mencakup problem yang sangat luas, maka biasanya dibagi menjadi 3 buah subproblem yaitu shortest path, maximum flow, dan minimum cost flow. Penulis memilih minimum cost flow untuk diteliti karena minimum cost flow merupakan bentuk paling umum dari problem network flow, dan subproblem ini juga merupakan kombinasi dari dua buah subproblem lainnya yaitu shortest path dan maximum flow. Sampai saat ini, terdapat beberapa metode yang dikembangkan untuk menyelesaikan problem minimum cost flow. Salah satu dari metode tersebut adalah metode cycle canceling, dimana metode ini menggunakan penghilangan negative cycle sebagai kondisi optimal yang harus dicapai. Yang menarik dari metode ini adalah 1

2 apabila terdapat perbedaan dalam melakukan suatu metode pemilihan negative cycle untuk dihilangkan, maka akan dihasilkan kompleksitas waktu yang berbeda. Untuk membuktikan tersebut, maka penulis menganalisa serta menguji 2 buah metode pemilihan negative cycle yang akan dihilangkan, yaitu pemilihan secara acak, dan pemilihan negative cycle yang memiliki nilai rata-rata terkecil yang telah diuji memiliki kompleksitas serta running time relatif lebih cepat. 1.2 Ruang Lingkup Dalam skripsi ini, penulis membuat asumsi-asumsi serta batasan-batasan penilitian yang akan digunakan sebagai berikut: Diasumsikan bahwa network akan memiliki paling sedikit satu buah solusi. Diasumsikan bahwa network merupakan graph berarah (directed graph). Diasumsikan bahwa network hanya memiliki satu sumber dan satu tujuan. Diasumsikan bahwa arc akan selalu bernilai positif. Penelitian akan difokuskan kepada metode cycle canceling. Metode yang diteliti merupakan metode yang menghasilkan nilai yang optimal bukan nilai pendekatan. Penelitian serta pembandingan akan dititikberatkan pada kompleksitas waktu dan running time. 1.3 Tujuan dan Manfaat Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut: Meneliti properti-properti yang ada pada problem minimum cost flow. 2

3 Meneliti cara kerja dasar dari metode cycle canceling. Mendapatkan metode pemilihan negative cycle yang diharapkan memiliki kompleksitas serta running time yang lebih cepat daripada metode yang diteliti pada poin 2. Adapun manfaat-manfaat yang dapat diperoleh adalah sebagai berikut: Dapat menjadi referensi untuk mengimplementasikan model minimum cost flow terhadap suatu problem real world (dimana model ini dapat menyelesaikan banyak problem dalam waktu polynomial). Dapat menjadi referensi untuk pengembangan metode lain yang lebih cepat. 1.4 Hipotesis Dua buah metode yang berbeda yang digunakan untuk memilih negative cycle dapat mempengaruhi total canceling pada metode cycle canceling. Dan memilih negative cycle dengan total cost rata-rata terkecil dalam setiap proses canceling akan menghasilkan running time yang lebih cepat daripada pemilihan negative cycle secara asal. 1.5 Metodologi Penelitian Metodologi penelitian yang digunakan dalam skripsi ini, yaitu: Metode pengumpulan data: Data yang dikumpulkan terdiri dari dua jenis data, yaitu: 3

4 1) Data uji kebenaran. Tentu akan sangat sulit mengetahui apakah program yang dihasilkan sudah benar atau belum apabila menggunakan data yang acak dan berjumlah besar. Oleh karena itu, untuk pengujian tahap awal, program akan diuji menggunakan data ini. Data ini akan didapatkan secara manual, dengan mempertimbangkan tricky yang mungkin ada berdasarkan batasan masalah diatas. 2) Data uji kasus rata-rata. Setelah program yang diuji diyakini benar, maka sesuai dengan tujuan penulisan ini, program harus diuji menggunakan data besar, yang akan dihasilkan secara acak, sehingga tercipta kondisi dimana algoritma dapat berjalan dengan kondisi paling baik, rata-rata, maupun paling buruk. Metode analisis algoritma: Pertama kali akan diadakan analisis kompleksitas waktu pada masing-masing algoritma. Kemudian setelah mendapatkan patokan kasar melalui kompleksitas, setiap algoritma akan diuji menggunakan beberapa data menggunakan beberapa komputer yang memiliki spesifikasi perangkat keras yang berbeda. Data hasil pengujian akan disajikan dalam bentuk grafik agar dapat memudahkan penarikan kesimpulan. 1.6 Sistematika Penulisan berikut: Hasil penelitian akan disajikan secara sistematis ke dalam lima bab, sebagai 4

5 BAB 1 : PENDAHULUAN Dalam bab ini dijelaskan mengenai latar belakang permasalahan, ruang lingkup penelitian, tujuan dan manfaat, hipotesis sementara, serta metodologi penelitian yang digunakan. BAB 2 : LANDASAN TEORI Dalam bab ini dijelaskan teori-teori serta pengertian dari istilah-istilah yang akan digunakan dalam penelitian. BAB 3 : ANALISIS DAN PERANCANGAN Dalam bab ini akan diuraikan proses analisis dari algoritma cycle canceling yang sudah dimodifikasi teknik pemilihan negative cycle-nya, dan pada perancangan akan dijelaskan mengenai algoritma seperti apa yang akan diterapkan untuk melakukan proses pemilihan tersebut. BAB 4 : EVALUASI Dalam bab ini akan disajikan spesifikasi alat bantu uji coba, hasil dari pemrosesan data yang akan disajikan dalam bentuk grafik perbandingan. BAB 5 : SIMPULAN DAN SARAN Dalam bab ini terdapat simpulan-simpulan dari penelitian yang dilakukan dan saran-saran yang diharapkan akan berguna untuk penelitian dan pengembangan lebih lanjut. 5