PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS MERCU BUANA YOGYAKARTA. Disusun Oleh : : Martina Lova.

Transkripsi

1 SKRIPSI SISTEM PENJADWALAN MATA KULIAH MENGGUNAKAN ALGORITMA GENETIKA (STUDI KASUS PENJADWALAN MATA KULIAH KELAS R1 PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKAUMBY) Disusun Oleh : Nama : Martina Lova Nim : PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS MERCU BUANA YOGYAKARTA TAHUN 2017

2 SISTEM PENJADWALAN MATA KULIAH MENGGUNAKANALGORITMA GENETIKA (STUDI KASUS: PENJADWALAN MATA KULIAH KELAS R1 PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA UMBY) Oleh: Disusun Oleh : Nama : Martina Lova Nim : Skripsi ini diajukan untuk memenuhi persyaratan akademik sarjana pada Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Teknologi Informasi, Universitas Mercu BuanaYogyakarta. Yogyakarta, Agustus 2017 Menyetujui Pembimbing Ozzi Suria,S.T.,M.T. NIDN ii

3 HALAMAN PENGESAHAN SISTEM PENJADWALAN MATA KULIAH MENGGUNAKANALGORITMA GENETIKA (STUDI KASUS: PENJADWALAN MATA KULIAH KELAS R1 PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA UMBY) Oleh: Martina Lova Telah Dipertanggung-jawabkan dan diterima oleh Tim Penguji pada tanggal 18- Agustus 2017 Mengetahui Dekan, Dosen Pembimbing (Supatman, S.T,. M.T) NIDN (Ozzi Suria, S.T,. M.T) NIDN Dosen Penguji, 1.Supatman, S.T., M.T NIDN Imam Suharjo, S.T., M.Eng. NIDN Agus Sidiq Purnomo, S.Kom., M.Eng. NIDN iii

4 HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI SKRIPSI UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS Sebagai mahasiswi Universitas Mercu Buana Yogyakarta, saya yang bertanda tangan dibawah ini : Nama : Martina Lova Nim : Program Studi : Teknik Informatika Fakultas : Teknologi Informasi Jenis Karya : Skripsi Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Mercu Buaba Yogyakarta Hak Bebas Royalti Non-eksklusif (None-exsclusive Royalty Free Right) atas kerja ilmiah saya yg berjudul : SISTEM PENJADAWAL MATA KULIAH MENGGUNAKAN ALGORITMA GENETIKA (STUDI KASUS PENJADWALAN MATA KULIAH KELAS R1 PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATKA UMBY) Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti Royalti non-ekslusive ini Universitas Mercu Buana Yogyakarta berhak menyimpan, mengalih-media-kan mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), merawat dan mempublikasikan skripsi saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis dan sebagai pemilik hak cipta. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya. Dibuat di : Yogyakarta Pada Tanggal : Martina Lova iv

5 HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS KARYA Skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, Dan semua sumber baik yang dikutip maupun yang dirujuk, Telah saya nyatakan dengan benar. Nama : Martina Lova Nim : Judul Skripsi : SISTEM PENJADWALAN MATA KULIAH MENGGUNAKAN ALGORITMA GENETIKA (STUDI KASUS PENJADWALAN MATA KULIAH KELAS R1 PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA UMBY) Program Studi : Teknik Informatika Tanggal : Agustus 2017 Tanda Tangan : v

6 HALAMAN PERSEMBAHAN Dengan mengucap syukur Alhamdulilah, kupersembahkan karya kecilku ini untuk orang-orang yang kusayangi: Bapakku Zaenuddin dan Ibuku Tursinah yang amat sangat aku sayangi, motivator terbesar dalam hidupku yang tak pernah henti mendo akan dan menyayangiku, atas semua pengorbanan dan kesabaran mengantarkanku sampai kini. Sampai aku dapat menyelesaikan pendidikan sarjanaku dengan sangat memuaskan. Tak pernah cukup ku membalas cinta bapak dan ibu padaku. Nenekku tersayang yang sudah bahagia bersama kakekku disyurga yang juga ikut merawatku memberikan kasih sayangnya kepadaku, do akan aku mbah semoga aku dapat menjadi wanita yang kuat dan hebat. Kekasihku Sakti Tua Petrus Davici Banjarahhor yang sudah menemaniku sejak oktober 2013 tepatnya tanggal 22 yang sabar membimbingku, mengajariku, yang selalu memberikan semangat untuk menyelessaikan pendidikan sarjanaku, dan memberikan kenangan indah dibangku kuliahku. vi

7 HALAMAN MOTTO Menjadi baik itu tidak mudah, menjadi tidak baik itu sangat mudah, maka terciptalah pilihan, kita hanya memilih untuk menjadi baik atau tidak baik karna semuanya akan ada hasilnya masing-masing dan hasil itu tidak akan berkhianat pada pilihan yang dipilih vii

8 KATA PENGANTAR Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas segala nikmat hidup dan kesempatan untuk menggenggam ilmu, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul SISTEM PENJADWALAN MATA KULIAH MENGGUNAKAN METODE ALGORITMA GENETIKA (STUDI KASUS PENJADWALAN MATA KULIAH KELAS R1 PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA UMBY). Skripsi ini disusun untuk sebagai salah satu persyaratan untuk mencapai derajat strata satu difakultas Teknologi Informasi di Universitas Mercu Buana Yogyakarta. Dalam penelitian dan penyusunan skripsi ini, peneliti banyak dibantu, dibimbing, dan didukung oleh berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini dengan peneliti sangat ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Dr. Alimatus Sahrah, M.Si., MM., selaku rektor Universitas Mercu Buana Yogyakrta. 2. Supatman, S.T.,M.T., selaku dekan Fakultas Teknologi Informasi Universitas Mercu Buana Yogyakarta. 3. Ozzi Suria, S.T,. M.T selaku dosen pembimbing skripsi yang super sabar dalam penyelesaian penulisan skripsi ini. 4. Seluruh dosen Fakultas Teknologi yang telah membina dan mengajar peneliti dengan wawasan dan penuh kesabaran. 5. Tim Penguji yang membantu peneliti dalam kelancaran ujian skripsi ini. 6. Orang tua yang selalu memberikan motovasi dalam bentuk dorongan agar tidak mudah putus asa dalam mengerjakan skripsi dan selalu mendoakan untuk kelancaran penelitian ini. 7. Sakti Tua Pertus Davici Banjarnahor yang menjadi penyemangat dalam mengerjakan skripsi ini. viii

9 8. Seluruh Pemimpin dan staff Direktorat Marketing Universitas Mercu Buana Yogyakarta yang memberikan semangat untuk tetap tekun dalam pengerjaan skripsi ini. 9. Megawati Rahayu, Sholahuddin Al-ayubbi, Gita Angeline Mutiara Zam zam sebagai sahabat yang selalu memberi semangat dan memberikan dorongan moral dalam pengerjaan skripsi ini. 10. Seluruh teman mahasiswa Fakultas Teknologi Informasi Mercu Buana Yogyakarta yang memberikan semangat dalam pengerjaan skripsi ini. 11. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Terima kasih atas semua bantuan dan dukungannya, akhir kata penulis berharap hasil penelitian berupa skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan, dan memberikan inspirasi untuk kemajuan teknologi Indonesia. Amin. Yogyakarta, 18 Agustus 2017 Peneliti ix

10 SISTEM PENJADWALAN MATA KULIAH MENGGUNAKAN ALGORITMA GENETIKA (STUDI KASUS PENJADWALAN MATA KULIAH KELAS R1 PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKAUMBY) 1. Peneliti 1 (Martina Lova, , Martinalova94@gmail.com) 2. Peneliti 2(Ozzi Suria, S.T,. M.T, , Oziisuria@gmail.com) ABSTRAK Masalah penjadwalan dalam dunia pendidikan dapat dibagi menjadi dua kategori, yaitu penjadwalan matakuliah dan ujian. Penyelesaian masalah penjadwalan perkuliahan dalam jumlah yang sangat besar hingga saat ini masih menjadi permasalahan yang rumit untuk diselesaikan secara manual. Algoritma genetik adalah algoritma yang berusaha menerapkan pemahaman mengenai evolusi alamiah pada tugas-tugas pemecahan-masalah (problem solving). Pendekatan yang diambil oleh algoritma ini adalah dengan menggabungkan secara acak berbagai pilihan solusi terbaik di dalam suatu kumpulan untuk mendapatkan generasi solusi terbaik berikutnya yaitu pada suatu kondisi yang memaksimalkan kecocokannya atau lazim disebut fitness. Generasi ini akan merepresentasikan perbaikan-perbaikan pada populasi awalnya. Dengan melakukan proses ini secara berulang, algoritma ini diharapkan dapat mensimulasikan proses evolusioner. Penelitian penjadwalan matakuliah menggunakan algoritma genetika (studi kasus progran studi Teknik Informatika Universitas Mercu Buana Yogyakara) adalah dengan memasukan jumlah nilai kromosom, jumlah generasi, jumlah crossover rate, dan mutation rate. Dari hasil uji coba dalam penelitian ini dengan menggunakan jumlah kromosom dari yang terkecil 4 dan yang terbesar 15, jumlah generasi dari yang terkecil 10 dan yang terbesar 50, nilai crossover rate 0.3 dan 0.5, nilai mutation rate 0.25 dan banyak generasi yang bervariasi. Diperoleh hasil terbaik yaitu pada uji coba ke-3 dengan nilai kromosom 15, nilai generasi 10, nilai crossover rate 0.5 dan nilai mutation rate 0.25 dngan hasil 70%. Dari hasil yang diperoleh dalam penelitian ini di harapakan dapat menyelesaikan permasalahan penjadwalan mata kuliah. Kata Kunci :Penjadwalan, Matakuliah, Algoritma Genetika x

11 DAFTAR ISTILAH No ISTILAH KETERANGAN 1 Crossover Operator algoritma genetika yang membutuhkan parameter dua kromosom. 2 Fitness Fungsi yang digunakan untuk mengukur nilai kecocokan suatu kromosom. 3 Gen nilai yang terdapat pada kromosom 4 Individu Kromosom yang terdiri dari unit-unit yang dinamakan gen. 5 Kromosom Merupakan suatu solusi yang mempunyai nilai atau gen. 6 Mutasi Operator yang membutuhkan satu parameter 7 Populasi Kumpulan individu yang sejenis xi

12 DAFTAR ISI HALAMAN PENGESAHAN... iii HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI SKRIPSI UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS... iv HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS KARYA... v HALAMAN PERSEMBAHAN... vi HALAMAN MOTTO... vii KATA PENGANTAR... viii ABSTRAK... x DAFTAR ISTILAH... xi DAFTAR ISI... xii DAFTAR TABEL... xiv DAFTAR GAMBAR... xvi DAFTAR LAMPIRAN... xvii BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Perumusan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI Tinjauan Pustaka Landasan Teori Sistem Jadwal Algoritma Genetika Hal yang harus dilakukan dalam Algoritma Genetika Penyilangan (Crossover) Mutasi... BAB III METODOLOGI Data Penelitian Alat Penelitian... xii

13 3.3 Jalan Penelitian Input Data Menentukan Nilai Krormoson, Nilai Generasi, Crossover Rate dan Mutation Rate Fitness Seleksi Crossover Mutasi Rancangan Tabel Relasi Database Data Flow Diagram (DFD) Sistem Antarmuka Perangkat Lunak... BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN Hasil Penelitiaan Data Matakuliah Data Ruang Data Dosen Data Jam Perkuliahan Hasil Pengujian Tabel Hasil Kesimpulan... BAB V PENUTUP Kesimpulan Saran... DAFTAR PUSTAKA... LAMPIRAN... Lampiran A Biodata Peneliti... Lampiran B Scan Dokumen Bimbingan Skripsi... Lampiran C Jadwal Kuliah... Lampiran D Source Code... xiii

14 DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Spesifikasi Alat Penelitian...15 Tabel 3.1 Contoh Jadwal...17 Tabel 3.2 Tabel Admin Tabel 3.3 Tabel Dosen Tabel 3.4 Tabel Hari Tabel 3.5 Tabel Jadwal Tabel 3.6 Tabel Jam Tabel 3.7 Tabel Kelas Tabel 3.8 Tabel Kuliah Tabel 3.9 Tabel Matkul Tabel 3.10 Tabel Ruang Tabel 3.11 Tabel Temp Tabel 3.12 Tabel Waktu Tabel 4.1 Matakuliah semester Tabel 4.2 Matakuliah semester Tabel 4.3 Matakuliah semester Tabel 4.4 Matakuliah semester Tabel 4.5 Matakuliah semester Tabel 4.6 Matakuliah semester Tabel 4.7 Matakuliah semester Tabel 4.8 Matakuliah semester Tabel 4.9 Matakuliah Pilihan...30 Tabel 4.10 Tabel Keterangan Nilai Kriteria...33 Tabel 4.11 Tabel Keterangan Masing-masing kriteria...34 Tabel 4.12 Tabel Hasil Pengujian Kromosom sedikit dan Generasi sedikit...35 Tabel 4.13 Tabel Keterangan Kriteria Masing- Masing kriteria...35 Tabel 4.14 Tabel Hasil Pengujian Kromosom sedikit...36 Tabel 4.15 Tabel Keterangan Kriteria Masing- Masing kriteria...37 Tabel 4.16 Tabel Hasil Pengujian Kromoson Sedikit Generasi Banyak...37 xiv

15 Tabel 4.17 Tabel Keterangan Kriteria Masing- Masing kriteria...38 Tabel 4.18 Tabel Hasil Pengujian Kromoson Sedikit Generasi Banyak...38 Tabel 4.19 Tabel Keterangan Kriteria Masing- Masing kriteria...39 Tabel 4.20 Tabel Hasil Pengujian Kromoson Banyak Generasi Sedikit...39 Tabel 4.21 Tabel Keterangan Kriteria Masing- Masing kriteria...40 Tabel 4.22 Tabel Hasil Pengujian Kromoson Banyak Generasi Sedikit...40 Tabel 4.23 Tabel Keterangan Kriteria Masing- Masing kriteria...41 Tabel 4.24 Tabel Hasil Pengujian Kromoson Banyak Generasi Banyak...41 Tabel 4.25 Tabel Keterangan Kriteria Masing- Masing kriteria...42 Tabel 4.26 Tabel Hasil Pengujian Kromoson Banyak Generasi Banyak...43 Tabel 4.27 Tabel Hasil Pengujian...43 xv

16 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Diagram Alur Algoritma Genetika... 7 Gambar 2.2 Diagram Alur Proses Crossover Gambar 2.3 Diagram Proses Mutasi Gambar 2.4 Diagram Alur Penjadwalan Mata Kuliah Gambar 3.2 Rancangan Tabel Gambar 3.3 Relasi Database Gambar 3.4 Data Flow Diagram Gambar 3.5 Sistem Antar Muka Gambar 3.6 Sistem Antar Muka Penjadwalan Gambar 4.1 Ruang Kelas Gambar 4.2 Data Dosen Gambar 4.3 Data Hari Gambar 4.4 Data Jam Kuliah Gambar d.1 Kode Fitur Data Matakuliah... 7 Gambar d.2 Kode Fitur Data Dosen... 7 Gambar d.3 Kode Fitur Perhitungan AG... 8 Gambar d.4 Kode Fitur Penyimpanan Ke... 8 Gambar d.5 Kode Fitur Jam... 9 Gambar d.6 Kode Fitur Kelas... 9 xvi

17 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran A Biodata Peneliti... 1 Lampiran B Scan Dokumen Bimbingan... 2 Lampiran C jadwal Kuliah... 3 Lampiran D Source Kode... 7 xvii

18 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang. Pengaturan waktu terhadap suatu kegiatan merupakan hal yang penting dilakukan agar kegiatan tersebut berlangsung secara lancar. Pengaturan waktu tersebut biasa disebut penjadwalan. Penyusunan jadwal kegiatan berkaitan dengan berbagai batasan/kendala yang harus dipenuhi sehingga memerlukan banyak pertimbangan untuk mendukung kegiatan tersebut. Sebagian besar kasus penentuan jadwal yang bisa diterapkan sangat sulit dicapai karena terkadang sumber daya waktu, tempat, orang, tidak sesuai dengan kebutuhan. metode yang digunakan untuk menyelesaikan masalah penjadwalan ini adalah menggunakan pendekatan algoritma genetika. Beberapa Hal yang perlu dipertimbangkan untuk menyusun jadwal (dalam hal ini mata kuliah) adalah dosen, ruang, mata kuliah, jam, dan hari. Algoritma genetika merupakan pendekatan komputasional untuk menyelesaikan masalah yang dimodelkan dengan proses biologi dari evolusi. Algoritma ini biasa digunakan untuk proses optimasi dan pencarian hasil yang terbaik (Soenandi, 2013). Masalah penjadwalan mata kuliah dalam dunia pendidikan sering kali terjadi. Dalam penilitian ini mencoba untuk menyelesaikan permasalahan pembuatan jadwal perkuliahan. Penyelesaian masalah penjadwalan perkuliahan dalam jumlah yang sangat besar hingga saat ini masih menjadi permasalahan yang rumit untuk diselesaikan secara manual (Wiga dkk, 2013). Penjadwalan pada umumnya diperlukan untuk mengantisipasi adanya benturan jam kuliah dan juga waktu dosen dalam mengajar. Jadwal yang dihasilkan juga harus memenuhi batasan dan syarat yang bertujuan agar jadwal yang dihasilkan sesuai saat digunakan. Masalah penjadwalan merupakan persoalan yang ditemukan pada situasi nyata. Masalah ini membutuhkan waktu komputasi yang cukup tinggi untuk pencarian solusinya, terlebih lagi jika ukuran permasalahan semakin besar dengan bertambahnya jumlah komponen dan tetapan 1

19 atau syarat yang ditentukan oleh institusi tempat jadwal tersebut digunakan (Cahya, 2016). 1.2 Perumusan Masalah. Rumusan masalah untuk penelitian sistem penjadwalan mata kuliah menggunakan metode algortirma genetika adalah segabai berikut : 1. Bagaimana mendapatkan optimasi penjadwalan mata kuliah dengan menggunakan algoritma genetika? 2. Bagaimana membuat sistem Penjadwalan mata kuliah dan kombinasi terbaik antara pasangan antara mata kuliah, dosen pengajar, mahasiswa yang mengambil mata kuliah, dan ruangan yang tersedia? 3. Bagaimana merancang gen, kromosom, individu dan populasi? 4. Bagaimana menentuka aturan-aturan yang tidak boleh dilanggar di dalam pembuatan jadwal serta nilai pinaltinya untuk diterapkan dalam fungsi nilai fitness? 5. Bagaimana menentukan calon parent individu yang mengalami mutasi dan crossover pada kromosom individu? 1.3 Tujuan Penelitian. Penelitian ini bertujuan untuk membangun sistem penjadwalan matakuliah dengan mengimplementasikan Algoritma genetika. 1.4 Manfaat Penelitian. Melalui hasil penelitian yang diperoleh maka adapun manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah sistem ini dapat menghasilkan jadwal mata kuliah dengan nilai error yang kecil. 2