BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah penjadualan terlihat seperti masalah biasa yang dapat diselesaikan dengan metoda pemikiran biasa, akan tetapi jika sudah dalam jumlah data yang banyak akan memerlukan banyak waktu untuk menyelesaikannya, contohnya penjadualan mata kuliah. Jumlah data dalam penjadualan mata kuliah sangat banyak dan saling berkaitan antara satu data dengan data lainnya dan adanya berbagai batasan sehingga sulit untuk melakukan proses penjadualan secara cepat. Permasalahan semakin bertambah dengan ketersediaan ruang kelas yang terbatas disertai banyaknya mata kuliah yang harus ditempatkan, terlebih lagi jika hasil penjadualan harus memenuhi kesediaan waktu mengajar dosen, distribusi jadwal yang merata di ruangan kelas dan pemakaian ruangan yang seimbang dalam satu hari. Dengan permasalahan sebanyak itu tidak dapat diselesaikan dengan hanya coretan di atas kertas untuk memperoleh jadwal yang optimal. Dengan penggunaan komputer saat ini, dapat digunakan untuk membuat suatu komputasi masalah penjadualan perkuliahan dengan menggunakan metode graph coloring. Teori graph coloring merupakan salah satu objek yang menarik dan terkenal dalam bidang teori graph. Teori graph merupakan topik yang banyak mendapat perhatian saat ini, karena model-model yang ada pada teori graph berguna untuk aplikasi yang luas. Walaupun teori graph berasal dari bidang ilmu Matematika, namun pada penerapannya teori graph dapat dihubungkan dengan berbagai bidang ilmu dan juga kehidupan sehari-hari. Contohnya masalah dalam jaringan komunikasi, penjadualan, optimisasi, transportasi, ilmu komputer, riset operasi, ilmu kimia, Sosiologi, Kartographi dan lain sebagainya.
2 Dalam pengimplementasian metode graph coloring pada suatu aplikasi penjadualan juga dibutuhkan suatu metode yang dapat digunakan dalam permasalahan coloring. Dengan pemanfaatan metode yang bagus maka akan didapatkan hasil komputasi yang lebih baik. Oleh karena itu, penulis menggunakan algoritma greedy dan metode graph coloring heuristic untuk menyelesaikan masalah penjadualan perkuliahan. 1.2 Rumusan Masalah Untuk menentukan solusi yang tepat dalam suatu permasalahan, maka terlebih dahulu permasalahan tersebut dianalisis dan disusun ke dalam bentuk formulasi yang sistematis. Adapun perumusan masalah yang akan dibahas pada skripsi ini adalah: 1. Bagaimana menangani pembuatan jadwal mata kuliah berdasarkan data kelas yang ditawarkan pada semester ganjil Departemen/Program Studi Biologi, Fisika, Kimia, dan Matematika Fakultas MIPA (Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam) USU (). 2. Bagaimana mengatur jadwal mata kuliah agar sesuai dengan ruangan kelas yang tersedia dan tidak terjadi bentrokan waktu perkuliahan. 3. Bagaimana mengatur jadwal mata kuliah agar memenuhi berbagai batasan dan aturan yang dicantumkan dalam batasan masalah. 1.3 Ruang Lingkup Untuk memfokuskan pada tujuan penelitian maka penulis membatasi ruang lingkup skripsi ini. Adapun yang menjadi ruang lingkup adalah sebagai berikut: a. Metode graph coloring yang dipakai dalam skripsi ini adalah coloring vertex. b. Ada 3 komponen utama dalam graph yang digunakan sebagai representasi masalah perkuliahan dalam graph, yaitu: 1. Vertex menunjukkan mata kuliah.
3 2. Edge menunjukkan pasangan mata kuliah yang mempunyai jadwal yang sama, karena itu harus berada di ruangan kelas yang berbeda. 3. Warna untuk membedakan mata kuliah konflik dengan mata kuliah tidak konflik. c. Data mata kuliah yang dijadikan contoh masalah dalam skripsi ini adalah mata kuliah empat departemen/program studi FMIPA USU Strata 1, yaitu Biologi, Fisika, Kimia, dan Matematika pada semester ganjil Tahun Ajaran 2008/2009. d. Semua mata kuliah pilihan pada departemen/program studi Kimia dan Matematika diikutsertakan, begitu juga dengan mata kuliah kosentrasi/penjurusan pada departemen/program studi Matematika dan Fisika. Sedangkan konsentrasi/penjurusan pada departemen/program studi Biologi diabaikan. e. Penjadualan mata kuliah memiliki batasan pokok (hard constraints) dan batasan tambahan (soft constraints). f. Prototype sistem penjadualan perkuliahan yang dibangun tidak memiliki sistem login. g. Prototype sistem penjadualan perkuliahan yang dibangun hanya menjadwalkan mata kuliah, tidak menjadwalkan ujian dan pemakaian laboratorium. h. Prototype sistem penjadualan yang dibangun memiliki waktu perkuliahan dari hari Senin s.d. hari Jumat. i. Prototype sistem penjadualan mata kuliah yang dibangun tidak mendukung adanya pergantian jadwal yang sudah ditentukan dan tidak mendukung adanya pengambilan mata kuliah dua semester di atas maupun dua semester di bawahnya. 1.4 Tujuan Penelitian Adapun tujuan penelitian ini adalah untuk membuat suatu prototype sistem penjadualan mata kuliah dengan menggunakan algoritma greedy dan metode graph coloring heuristic untuk mengoptimalkan penggunaan ruangan kelas yang tersedia
4 sesuai dengan mata kuliah yang ada dengan memperhatikan aturan dan batasan yang ditetapkan. 1.5 Manfaat Penelitian Manfaat dari skripsi ini adalah diharapkan dapat memberikan suatu penyelesaian masalah dan mencari hasil penjadualan perkuliahan yang paling optimal sesuai dengan batasan-batasan penjadualan yang telah ditetapkan. 1.6 Metode Penelitian Penelitian yang akan dilakukan nantinya direncanakan ke dalam tahapan langkahlangkah secara sistematis. Penelitian dilakukan dengan beberapa tahapan, yaitu: 1. Studi Literatur Penulisan ini dimulai dengan studi kepustakaan yaitu mengumpulkan bahanbahan referensi baik dari buku, artikel, paper, jurnal, makalah, maupun situs internet mengenai penjadualan mata kuliah, masalah graph coloring, algoritma greedy, metode graph coloring heuristic, dan xml. 2. Analisis Permasalahan Pada tahap ini dilakukan analisis permasalahan yang ada, batasan yang dimiliki dan kebutuhan yang diperlukan. 3. Perancangan dan Implementasi Algoritma Pada tahap ini dilakukan pendefinisian beberapa aturan dalam penjadualan sesuai dengan batasan yang telah ditetapkan dan perancangan graph konflik, penerapan algoritma greedy dan metode graph coloring heuristic dalam penjadualan mata kuliah.
5 4. Pengujian Pada tahap ini dilakukan pengujian terhadap aplikasi yang telah dibangun serta menguji algoritma greedy dan metode graph coloring heuristic. 5. Penyusunan Laporan dan Kesimpulan Akhir Pada tahap ini dilakukan pendokumentasian hasil analisis dan implementasi secara tertulis dalam bentuk laporan skripsi. 1.7 Sistematika Penulisan Sistematika penulisan skripsi ini dibagi dalam lima bab, masing-masing bab diuraikan sebagai berikut: BAB 1: PENDAHULUAN Bab ini akan menjelaskan mengenai latar belakang pemilihan judul, perumusan masalah, tujuan penelitian, ruang lingkup, metode penelitian, manfaat penelitian dan sistematika penulisan. BAB 2: LANDASAN TEORI Bab ini akan membahas teori-teori yang berkaitan dengan penjadualan, graph, graph coloring, algoritma greedy, metode graph coloring heuristic, xml, dan bahasa pemrograman yang dipakai. BAB 3: ANALISIS DAN PERANCANGAN Bab ini akan membahas aturan-aturan yang berkaitan dengan penjadualan, flowchart, spesifikasi umum, perancangan mata kuliah konflik, algoritma quick sort, penerapan algoritma greedy, dan penerapan metode graph coloring heuristic.
6 BAB 4: IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN Bab ini menjelaskan implementasi dari penerapan metode graph coloring heuristic sehingga mendapatkan mata kuliah bebas konflik. BAB 5: PENUTUP Bab terakhir akan memuat kesimpulan isi dari keseluruhan uraian bab-bab sebelumnya dan saran-saran dari hasil yang diperoleh yang diharapkan dapat bermanfaat dalam pengembangan selanjutnya.