APLIKASI ALGORITMA BRANCH AND BOUND UNTUK MENYELESAIKAN INTEGER PROGRAMMING. Enty Nur Hayati Dosen Fakultas Teknik Universitas Stikubank Semarang

dokumen-dokumen yang mirip
BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

UJM 3 (2) (2014) UNNES Journal of Mathematics.

Analisis Beberapa Algoritma dalam Menyelesaikan Pencarian Jalan Terpendek

Aplikasi Algoritma Branch and Bound dalam Pencarian Solusi Optimum Job Assignment Problem

Penerapan Pohon dengan Algoritma Branch and Bound dalam Menyelesaikan N-Queen Problem

PENERAPAN BRANCH AND BOUND ALGORITHM DALAM OPTIMALISASI PRODUKSI ROTI

BAB 2 LANDASAN TEORI

Algoritma Branch & Bound

Optimasi Branch and Bound pada Persoalan Travelling Salesman Problem

Pemecahan Masalah Knapsack dengan Menggunakan Algoritma Branch and Bound

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG

PENYELESAIAN TRAVELLING SALESMAN PROBLEM DENGAN ALGORITMA BRANCH AND BOUND

DAFTAR ISI... HALAMAN JUDUL... HALAMAN PERSETUJUAN... LEMBAR PERNYATAAN... HALAMAN PERSEMBAHAN... HALAMAN MOTTO... KATA PENGANTAR... DAFTAR TABEL...

Bab 2 LANDASAN TEORI

Design and Analysis Algorithm. Ahmad Afif Supianto, S.Si., M.Kom. Pertemuan 09

RENCANA PROGRAM KEGIATAN PEMBELAJARAN SEMESTER SATUAN ACARA PERKULIAHAN (SAP) METODE STOKASTIK OLEH : KHAMALUDIN, S.T., M.T.

II LANDASAN TEORI. suatu fungsi dalam variabel-variabel. adalah suatu fungsi linear jika dan hanya jika untuk himpunan konstanta,.

Aplikasi Algoritma B&B untuk Memperoleh Poin Maksimum pada Permainan Diner Dash

Penerapan Algoritma Branch And Bound Dalam Optimasi Assigment Problem

PENERAPAN METODE BRANCH AND BOUND DALAM PENYELESAIAN MASALAH PADA INTEGER PROGRAMMING

BAB I PENDAHULUAN. Kemajuan Ilmu dan Teknologi (IPTEK) di berbagai bidang terasa sangat

Aplikasi Integer Linear Programming (Ilp) untuk Meminimumkan Biaya Produksi pada Siaputo Aluminium

BAB 2 LANDASAN TEORI

Algoritma Runut-balik (Backtracking)

UJM 3 (1) (2014) UNNES Journal of Mathematics.

Penerapan Algoritma Runut-balik pada Permainan Math Maze

Algoritma Branch & Bound untuk Optimasi Pengiriman Surat antar Himpunan di ITB

Penerapan Algoritma Backtracking pada Pewarnaan Graf

BAB III ALGORITMA BRANCH AND BOUND. Algoritma Branch and Bound merupakan metode pencarian di dalam ruang

Penerapan Algoritma Branch and Bound pada Penentuan Staffing Organisasi dan Kepanitiaan

I PENDAHULUAN II LANDASAN TEORI

Algoritma Runut-balik (Backtracking) Bahan Kuliah IF2251 Strategi Algoritmik Oleh: Rinaldi Munir

Pengantar Strategi Algoritmik. Oleh: Rinaldi Munir

MILIK UKDW BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah

I PENDAHULUAN II LANDASAN TEORI

KOMBINASI PERSYARATAN KARUSH KUHN TUCKER DAN METODE BRANCH AND BOUND PADA PEMROGRAMAN KUADRATIK KONVEKS BILANGAN BULAT MURNI

METODE BRANCH AND BOUND UNTUK MENEMUKAN SHORTEST PATH

METODE PROGRAM DINAMIS PADA PENYELESAIAN TRAVELING SALESMAN PROBLEM

Perbandingan Algoritma Depth-First Search dan Algoritma Hunt-and-Kill dalam Pembuatan Labirin

PENYELESAIAN MASALAH PENUGASAN YANG DIPERUMUM DENGAN MENGGUNAKAN ALGORITMA BRANCH-AND-BOUND YANG DIREVISI

Algoritma Runut-balik (Backtracking) Bagian 1

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

OPT.IMASI ALAT ANGKUT PENGIRIMAN BERAS (Studi Kasus pada PT. Umbul Berlian Semarang)

PENERAPAN PROGRAM DINAMIS UNTUK MENENTUKAN JALUR PERJALANAN YANG OPTIMUM DENGAN BANTUAN SOFTWARE WINQSB

LESSON 6 : INFORMED SEARCH Part II

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB 2 LANDASAN TEORI

Pengantar Strategi Algoritma

Penggabungan Algoritma Brute Force dan Backtracking dalam Travelling Thief Problem

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

PROGRAMA INTEGER 10/31/2012 1

Bab 2 LANDASAN TEORI

Pembentukan Pohon Pencarian Solusi dalam Persoalan N-Ratu (The N-Queens Problem)

Penerapan Algoritma Backtracking pada Game The Lonely Knight

Branch & Bound. Bahan Kuliah IF2211 Strategi Algoritma Rinaldi Munir & Masayu Leylia Khodra

PENERAPAN ALGORITMA BRANCH AND BOUND DALAM MENENTUKAN RUTE TERPENDEK UNTUK PERJALANAN ANTARKOTA DI JAWA BARAT

Desain Rute Terpendek untuk Distribusi Koran Dengan Algoritma Ant Colony System

Penerapan Algoritma BFS, DFS, DLS dan IDS dalam Pencarian Solusi Water Jug Problem

I PENDAHULUAN II LANDASAN TEORI

TENTUKAN MODEL MATEMATISNYA!

Review Teori P dan NP

Program Dinamis (Dynamic Programming)

PENERAPAN METODE BRANCH AND BOUND (B&B)DALAM MENENTUKAN KEUNTUNGAN MAKSIMUM PENJUALAN TEMPE

OPTIMALISASI HASIL PRODUKSI TAHU DAN TEMPE MENGGUNAKAN METODE BRANCH AND BOUND (STUDI KASUS: PABRIK TEMPE ERI JL. TERATAI NO.

BAB 2 LANDASAN TEORI

BAB 2 LANDASAN TEORI

Bagaimana cara menyelesaikan persoalan Linier Programming and Integer Programming dengan

Penentuan Rute Belanja dengan TSP dan Algoritma Greedy

BAB 2 LANDASAN TEORI

Solusi UTS Stima. Alternatif 1 strategi:

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

12/15/2014. Apa yang dimaksud dengan Pemrograman Bulat? Solusi yang didapat optimal, tetapi mungkin tidak integer.

ABSTRAK. Universitas Kristen Maranatha

II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Graf Definisi 1 (Graf, Graf Berarah dan Graf Takberarah) 2.2 Linear Programming

Penerapan Algoritma Branch and Bound dalam Pemacahan Travelling Salesman Problem (TSP) dalam Graf Lengkap

PENYELESAIAN TRAVELLING SALESMAN PROBLEM MENGGUNAKAN METODE SIMPLE HILL CLIMBING

Integer Programming (Pemrograman Bulat)

TARGET BERORIENTASI METODE CABANG DAN BATAS UNTUK OPTIMISASI GLOBAL

Modul 8. PENELITIAN OPERASIONAL INTEGER PROGRAMMING. Oleh : Eliyani PROGRAM KELAS KARYAWAN PROGRAM STUDI TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

Penerapan Algoritma Greedy dan Breadth First Search pada Permainan Kartu Sevens

Design and Analysis Algorithm. Ahmad Afif Supianto, S.Si., M.Kom. Pertemuan 05

Berbagai Variasi Teknik Program Dinamis dalam Penyelesaian Masalah

Penggunaan Metode Branch And Bound With Search Tree

Algoritma Brute Force (lanjutan)

BAB I PENDAHULUAN. Knapsack adalah suatu permasalahan dalam menentukan pemilihan objek

APLIKASI METODE CUTTING PLANE DALAM OPTIMISASI JUMLAH PRODUKSI TAHUNAN PADA PT. XYZ. Nico, Iryanto, Gim Tarigan

Pelacakan dan Penentuan Jarak Terpendek terhadap Objek dengan BFS (Breadth First Search) dan Branch and Bound

IMPLEMENTASI HIERARCHICAL CLUSTERING DAN BRANCH AND BOUND PADA SIMULASI PENDISTRIBUSIAN PAKET POS

METODE SEQUENTIAL QUADRATIC PROGRAMMING (SQP) PADA OPTIMASI NONLINIER BERKENDALA SKRIPSI

Pemodelan AI dalam Permainan Snake dengan Algoritma Branch and Bound

Perbandingan Algoritma Brute Force dan Backtracking dalam Permainan Word Search Puzzle

Penggunaan Metode Depth First Search (DFS) dan Breadth First Search (BFS) pada Strategi Game Kamen Rider Decade Versi 0.3

I PENDAHULUAN II LANDASAN TEORI

Jurusan Matematika Fakultas MIPA Universitas Sriwijaya 1* Jurusan Matematika Fakultas MIPA Universitas Sriwijaya 2,3

APLIKASI ALGORITMA BRANCH AND BOUND UNTUK MENGOPTIMALKAN PERMASALAHAN PENUGASAN DENGAN ADANYA KENDALA TAMBAHAN SKRIPSI PAULINUS SITANGGANG

Pemodelan Pembagian Kelompok Tugas Besar Strategi Algoritma dengan Masalah Sum of Subset

PENYELESAIAN TRAVELING SALESMAN PROBLEM (TSP) MENGGUNAKAN ALGORITMA RECURSIVE BEST FIRST SEARCH (RBFS)

Penghematan BBM pada Bisnis Antar-Jemput dengan Algoritma Branch and Bound

Optimasi Multi Travelling Salesman Problem (M-TSP) Menggunakan Algoritma Genetika

Transkripsi:

2010 Enty Nur Hayati 13 APLIKASI ALGORITMA BRANCH AND BOUND UNTUK MENYELESAIKAN INTEGER PROGRAMMING Enty Nur Hayati Dosen Fakultas Teknik Universitas Stikubank Semarang DINAMIKA TEKNIK Vol. IV, No. 1 Januari 2010 Hal 13-23 Abstract Integer Programming represent one of [the] pemodelan for seeking a[n optimum solution from a[n problem. A lot of case around us needing programming integer implementation [so that/ to be] got a[n solution most optimal which is on finally add advantage. There [is] many way of to finish programming integer, for example by standard linear program that is by using graph. Way of other [is] with algorithm application of Branch Bound and. This Handing out try to explain how a[n programming integer finished with algorithm application of Branch Bound and. Key words : Branch and Bound, Integer Programming, BFS, DFS 1. PENDAHULUAN Suatu permasalahan biasanya menuntut solusi yang optimum agar dapat diperoleh keuntungan yang sebesar besarnya. Salah satu model untuk merepresentasikan suatu permasalahan adalah Program Linear (Linear Programming). Ada 2 jenis Program Linear : a. Integer Programming : program linear dengan variabel bertipe Integer. b. Non-Integer Programming : program linear dengan variabel bertipe Non-Integer, misal : bilangan real. Model Integer Programming biasanya dipilih untuk permasalahan yang variabel variabelnya tidak dimungkinkan bertipe bilangan tidak bulat, misalnya : variabel jumlah orang. Integer Programming dapat diselesaikan dengan banyak cara, antara lain : dengan menggunakan grafik, dengan metode eliminasi dan substitusi, dan sebagainya. Salah satu cara yang cukup efektif untuk menyelesaikan Integer Programming adalah dengan mengaplikasikan algoritma Branch and Bound. 2. ALGORITMA BRANCH AND BOUND

14 Dinamika Teknik Januari Algoritma Branch and Bound adalah metode algoritma umum untuk mencari solusi optimal dari dari berbagai permasalahan optimasi, terutama untuk optimasi diskrit dan kombinatorial. Sebagaimana pada algoritma runut-balik, algoritma Branch and Bound juga merupakan metode pencarian di dalam ruang solusi secara sistematis. Ruang solusi diorganisasikan ke dalam pohon ruang status. Yang membedakan keduanya adalah bila pada algoritma runut-balik, ruang solusi dibangun secara dinamis berdasarkan skema DFS (Depth First Search), maka pada algoritma Branch and Bound ruang solusi dibangun dengan skema BFS (Breadth First Search). Pada algoritma ini, permasalahan dibagi bagi menjadi subregion subregion yang mungkin mengarah ke solusi. Inilah yang disebut dengan branching, mengingat prosedur ini akan dilakukan berulang ulang secara rekursif untuk setiap subregion dan setiap subregion yang dihasilkan akan membentuk sebuah struktur pohon yang disebut sebagai pohon pencarian atau pohon branch-andbound di mana simpul simpulnya membangun subregion subregion. Selain branching, lgoritma ini juga melakukan apa yang disebut dengan bounding yang merupakan cara cepat untuk mencari batas atas dan bawah untuk solusi optimal pada subregion yang mengarah ke solusi. Algoritma Branch and Bound banyak digunakan untuk memecahkan berbagai macam permasalahan antara lain : persoalan Knapsack 0/1, Travelling Salesman Problem (TSP), The N -Queens Problem (Persoalan N -Ratu), Graph Colouring (Pewarnaan Graf), Sirkuit Hamilton, Integer Programming, Nonlinear Programming, Quadratic Assignment Problem (QAP), Maximum Satisfiability Problem (MAX -SAT), dan lain sebagainya. 3. INTEGER PROGRAMMING Integer Programming adalah program linear (Linear Programming) di mana variabel variabelnya bertipe integer. Integer Programming digunakan untuk memodelkan permasalahan yang variabel variabelnya tidak mungkin berupa bilangan yang tidak bulat (bilangan real), seperti variabel yang merepresentasikan jumlah orang, karena jumlah orang pasti bulat dan tidak mungkin berupa pecahan. Integer

2010 Enty Nur Hayati 15 Programming juga biasanya lebih dipilih untuk memodelkan suatu permasalahan karena program linear dengan variabel berupa bilangan real kurang baik dalam memodelkan permasalahan yang menuntut solusi berupa bilangan integer, misalnya keuntungan produksi 3 pesawat dibandingkan dengan keuntungan produksi 3.5 pesawat akan menghasilkan selisih keuntungan yang signifikan. 4. APLIKASI ALGORITMA BRANCH AND BOUND DALAM PENYELESAIAN INTEGER PROGRAMMING Telah dijelaskan sebelumnya bahwa algoritma Branch and Bound dapat digunakan untuk menyelesaikan Integer Programming. Gambar 1 adalah flowchart aplikasi algoritma Branch and Bound dalam menyelesaikan Integer Programming dengan optimasi minimum. Gambar 2 adalah flowchart aplikasi algoritma Branch and Bound dalam menyelesaikan Integer Programming dengan optimasi maksimum. Berikut ini adalah contoh aplikasi algoritma Branch and Bound untuk menyelesaikan Integer Programming : Persoalan : Maksimum Z = 9x1 + 5x2 + 6x3 + 4x4 Dengan batasan : 1. 6x1 + 3x2 + 5x3 + 2x4 <= 10 2. x3 + x4 <= 1 3. x1 + x3 <= 0 4. x2 + x4 <= 0 5. xi <= 1, xi >= 0, xi integer

16 Dinamika Teknik Januari Gambar 1. Flowchart Algoritma Branch and Bound untuk Integer Programming Optimasi Minimum Langkah 1 : Inisialisasi Pohon Solusi terbaik sampai saat ini : {} Nilai Z maksimum : Langkah 2 Solusi terbaik sampai saat ini : {} Nilai Z maksimum :

2010 Enty Nur Hayati 17 Langkah 3 Solusi terbaik sampai saat ini : {} Nilai Z maksimum : ~ Keterangan : Iterasi anak kiri aras 1

18 Dinamika Teknik Januari Langkah 4 Keterangan : Iterasi anak kanan aras 1 Langkah 5 Keterangan: Iterasi anak kanan aras 1 dan anak kiri aras 2 Langkah 6 Keterangan : Iterasi anak kiri aras 2 dengan solusi terbaik

2010 Enty Nur Hayati 19 Langkah 7 Keterangan : Perluasan anak kiri aras 2 Langkah 8 Keterangan : Iterasi anak kiri aras 3 Langkah 9 Keterangan : Bunuh anak kiri aras 3 karena tidak mungkin mengarah ke solusi (melanggar batasan ke 2 dan 4)

20 Dinamika Teknik Januari Langkah 10 Keterangan : Iterasi anak kanan aras 3 Langkah 11 Solusi terbaik sampai saat ini : {1,1,0,0} Nilai Z maksimum : 14 Keterangan : Perluasan anak kanan aras 3 dan iterasi anak kiri aras 4

2010 Enty Nur Hayati 21 Langkah 12 Solusi terbaik sampai saat ini : {1,1,0,0} Nilai Z maksimum : 14 Keterangan : Bunuh anak kanan aras 4 karena tidak mungkin mengarah ke solusi (melanggar batasan ke 1) Langkah 13 Solusi terbaik sampai saat ini : {1,1,0,0} Nilai Z maksimum : 14 Keterangan : Bunuh anak kanan aras 2 karena jika anak kanan aras 4 dibunuh, aras 2 tidak mungkin mengarah ke solusi

22 Dinamika Teknik Januari Setelah menjalani berbagai langkah, diperoleh solusi optimal dari permasalahan di atas. Solusi : {1,1,0,0} Nilai Z maksimum : 14 5. KESIMPULAN Algoritma Branch and Bound cukup efektif untuk menyelesaikan Integer Programming. Dengan salah satu langkahnya yang tidak akan memperluas dan akan membunuh simpul yang tidak mungkin mengarah ke solusi, algoritma ini menjadi algoritma yang cukup efisien untuk menyelesaikan Integer Programming. Tetapi dalam menyelesaikan permasalahan ini, algoritma Branch and Bound mempunyai kelemahan, yaitu : algoritma ini tetap menghitung kemungkinan solusi dengan tipe variabel bilangan real walaupun pada akhirnya kemungkinan solusi ini tidak akan dipertimbangkan. Tetapi hal ini menyebabkan waktu komputasi bertambah lama.

2010 Enty Nur Hayati 23 6. DAFTAR PUSTAKA 1. Dimyati Tjutju Tarliah & Dimyati Ahmad, Operation Research Model- Model Pengambilan Keputusan, Cetakan Ketiga, Sinar Baru Algesindo, Bandung,1994 2. Taha Hamdy A, Riset Operasi, Jilid 1, Edisi ke-5, Binarupa Aksara,Jakarta, 1996. 3. Forrest J.J.H & Tomlin J.A, Branch and Bound, Integer, and Non Integer Programming, Journal.