BAB II TINJAUAN PUSTAKA Sistem informasi adalah suatu sistem manusia dan mesin yang terpadu untuk menyajikan informasi guna mendukung fungsi operasi, manajemen, dan pengambilan keputusan. Tujuan dari sistem informasi adalah menyediakan dan mensistematikakan informasi yang merefleksikan seluruh kegiatan atau kejadian yang diperlukan untuk mengendalikan operasi-operasi organisasi. Dalam kehidupan, manusia sering melakukan perjalanan dari suatu tempat ke tempat yang lain dengan pertimbangan efisiensi, waktu dan biaya sehingga diperlukan ketepatan dalam menentukan jalur terpendek dari suatu tempat ke tempat yang lain. Hasil yang didapat juga membutuhkan kecepatan dan keakuratan dengan bantuan komputer, Sistem informasi Geografis dan Algoritma. Algoritma yang dipergunakan untuk mencari lintasan terpendek dalam hal ini adalah algoritma Dijkstra, algoritma Dijkstra merupakan algoritma yang paling terkenal untuk mencari lintasan terpendek dan algoritma Dijkstra juga merupakan salahsatu metode untuk memecahkan masalah optimasi. 2.1 Landasan Teori Pada landasan teori akan di bahas mengenai Sistem informasi Geografis dan penerapan metode Dijikstra. 5
6 2.2 Sistem informasi Geografis (SIG) Geography Istilah ini digunakan karena SIG dibangun berdasarkan pada geografi atau spasial. Objek ini mengarah pada spesifikasi lokasi dalam suatu space. Objek bisa berupa fisik, budaya atau ekonomi alamiah. Penampakan tersebut ditampilkan pada suatu peta untuk memberikan gambaran yang representatif dari spasial suatu objek sesuai dengan kenyataannya di bumi. Simbol, warna dan gaya garis digunakan untuk mewakili setiap spasial yang berbeda pada peta dua dimensi. Data Spasial berupa titik, garis, poligon (2-D), permukaan (3- D). Information Informasi berasal dari pengolahan sejumlah data.dalam SIG informasi memiliki volume terbesar. Setiap objek geografi memiliki setting data tersendiri. System Pengertian suatu sistem adalah kumpulan elemenelemen yang saling berintegrasi dan berinterdependensi dalam lingkungan yang dinamis untuk mencapai tujuan tertentu. Sistem Informasi geografi (SIG) merupakan komputer yang berbasis pada sistem informasi yang digunakan untuk memberikan bentuk digital dan analisa terhadap permukaan geografi bumi. Definisi SIG sangatlah beragam, karena memang defenisi SIG selalu
7 berkembang, bertambah dan sangat bervariasi, Di bawah ini adalah definisi SIG secara umum. Pengertian SIG Secara Umum Suatu komponen yang terdiri dari perangkat keras, perangkat lunak, data geografis dan sumberdaya manusia yang bekerja bersama secara efektif untuk memasukan, menyimpan, memperbaiki, mengelola, memanipulasi, mengintegrasikan, menganalisa dan menampilkan data dalam suatu informasi berbasis geografis. 2.1.2. Komponen Sistem Informasi Geografis E. Harmon, Steven J. Anderson. 2003), yaitu: Hardware, Software, Data, Manusia, dan Metode. Kelima komponen tersebut dapat digambarkan seperti gambar 2.17 Di bawah berikut: Gambar 2.1 Komponen Sistem Informasi Geografis 1. Hardware Sistem Informasi Geografis memerlukan spesifikasi komponen hardware yang sedikit lebih tinggi dibanding
8 spesifikasi komponen sistem informasi lainnya. Hal tersebut disebabkan karena data-data yang digunakan dalam SIG, penyimpanannya membutuhkan ruang yang besar dan dalam proses analisanya membutuhkan memory yang besar dan processor yang cepat. 2. Software Sebuah software SIG haruslah menyediakan fungsi dan tool yang mampu melakukan penyimpanan data, analisis, dan menampilkan informasi geografis. Dengan demikian elemen yang harus terdapat dalam komponen software SIG adalah: - Tools untuk melakukan input dan transformasi data geografis. - Sistem Manajemen Basis Data. - Tools yang mendukung query geografis, analisis, dan visualisasi. - Geographical User Interface (GUI) untuk memudahkan akses pada tool geografi. 3. Data Spasial Data spasial adalah data yang memiliki referensi ruang kebumian (georeference) dimana berbagai data atribut terletak dalam berbagai unit spasial. Saat ini data spasial menjadi media penting untuk perencanaan pembangunan dan pengelolaan sumber daya alam yang berkelanjutan pada cakupan wilayah continental, nasional, regional maupun lokal. Secara spasial, obyek (entities) dapat dibedakan menjadi tiga yaitu titik (point), garis (line), dan
9 area (polygon), titik (point) merupakan representasi dari X,Y yang membentuk satu koordinat, garis (lines) merupakan kumpulan dari X,Y koordinat yang membentuk sebuah garis, dan Area (polygon) adalah kumpulan garis yang membentuk suatu area tertentu. Letak rumah merupakan salah satu contoh titik (point). Garis kontur, daerah aliran sungai adalah contoh dari garis (line). Sedangkan unit penggunaan tanah (landuse) dan unit geologi merupakan contoh area (polygon). Secara fundamental, SIG bekerja dengan dua tipe model data geografis, yaitu model data vector dan model data raster. Gambaran dari data geospasial dapat dilihat dalam gambar di bawah ini : Gambar 2.2 Contoh Gambar Geospasial. - Data vector informasi posisi point, garis, dan polygon disimpan dalam bentuk
10 koordinat x,y. Bentuk garis, seperti jalan dan sungai dideskripsikan sebagai kumpulan dari koordinatkoordinat point. Bentuk polygon, seperti daerah penjualan disimpan sebagai pengulangan koordinat yang tertutup. - Data raster terdiri dari sekumpulan grid atau sel seperti peta hasil scanning maupun image. Masing-masing grid memiliki nilai tertentu yang bergantung pada bagaimana image tersebut digambarkan. 4. Manusia Komponen manusia memegang peranan yang sangat menentukan, karena tanpa manusia maka sistem tersebut tidak dapat diaplikasikan dengan baik. Jadi manusia menjadi komponen yang mengendalikan suatu sistem sehingga menghasilkan suatu analisa yang dibutuhkan 5. Metode SIG yang baik memiliki keserasian antara rencana desain yang baik dan aturan dunia nyata, dimana metode, model dan implementasi akan berbeda untuk setiap permasalahan.
11 2.2.2 Sistem kerja SIG SIG adalah kumpulan yang terorganisir dari perangkat keras komputer, perangkat lunak, data geografi dan personil yang dirancang secara efisien untuk memperoleh, menyimpan, mengupdate, memanipulasi, menganalisa dan menampilkan semua bentuk informasi yang bereferensi geografi (Esri90). Sistem informasi geografis dapat diuraikan menjadi beberapa subsistem sebagai berikut : 1. Input Data : mengelola masukan-masukan data spasial yang ada. 2. Output Data : menampilkan informasi baik berbentuk peta, tabel maupun laporan. 3. Manajemen Data : mengorganisasikan data spasial maupun atribut kedalam basis data. 4. Manipulasi Data : menentukan informasi-informasi apa saja yang akan dihasilkan dan ditampilkan. Selain itu subsistem ini bertugas untuk manipulasi dan pemodelan data sehingga menjadi informasi yang diharapkan.
12 Gambar 2.3 Sistem Kerja SIG 2.3 Metode enyelesaian Masalah Pencarian jarak terpendek merupakan suatu permasalahan yang sering timbul pada pengguna transportasi, karena pengguna transportasi dalam melakukan perjalanan membutuhkan solusi bagaimana rute yang akan dilalui adalah rute atau jarak yang paling minimum (terkecil) sehingga efisiensi waktu dapat terpenuhi. Dalam melakukan pemilihan terhadap rute terpendek, dapat dilakukan dengan metode algoritma. Algoritma merupakan kumpulan instruksi/perintah yang dibuat secara jelas dan sistematis berdasarkan urutan yang logis (logika) untuk penyelesaian suatu masalah. Sedangkan algoritma pencarian rute adalah algoritma yang menentukan bagaimana memilih rute optimal antara asal dan tujuan dengan memperhitungkan waktu kalkulasi terpendek. Algoritma yang akan digunakan saat ini adalah algoritma Dijkstra.
13 2.4 Algoritma Dijkstra Metode yang akan digunakan dalam pencarian rute terpendek yang akan diterapkan pada kabupaten Sumba Timur adalah menggunakan metode Dijkstra. Metode Dijkstra adalah suatu metode yang ditemukan oleh Edsger Wybe Dijkstra pada tahun 1959 yang dimana metode ini berfungsi menentukan rute terpendek oleh karena itu, program ini tidak memberikan jalan alternatif. Metode Dijkstra menurut pakar komputer dan ahli matematika adalah : - Metode Dijikstra adalah suatu metode yang namanya sesuai dengan nama penemunya yaitu Edsger Dijkstra dimana metode ini digunakan untuk memecahkan masalah pencarian rute terpendek antara tiap lokasi yang dihubungkan oleh jalur, dimana jarak antara jalur bukan nilai negatif (ninnegative). (Cormen dkk, 1990). - Metode Dijkstra adalah suatu algoritma untuk menemukan rute dengan jarak yang pendek. Diasumsikan bahwa semua jarak yang ditempuh bernilai positif. Ide dari algoritma ini berdasarkan pada fakta setiap jarak minimum terdapat lebih dari satu, tetapi sebenarnya hanya ada satu jaraj terpendek untuk ditempuh. Hal ini terjadi karena semua jarak bernilai positif. Itu sebabnya maka rute pertama akan ditemukan oleh algoritma dan dijadikan lokasi awal. Setelah itu akan menemukan rute selanjutnya yang terhubung dengan rute pertama. Apabila terdapat
14 banyak rute maka akan diambil jarak yang paling pendek. (Nikolas dkk). - Metode Dijkstra adalah suatu algoritma untuk menemukan jarak terpendek pada tiap vertices (lokasi) pada suatu Graph (Lausche, 1999). Algoritma Dijkstra, dinamai menurut penemunya, Edsger Dijkstra adalah sebuah algoritma rakus (greedy algorithm) dalam memecahkan permasalahan jarak terpendek (shortest path problem) untuk sebuah graf berarah (directed graph) dengan bobot-bobot sisi (edge weights) yang bernilai tak-negatif. Misalnya, bila vertices dari sebuah graf melambangkan kota-kota dan bobot sisi (edge weights) melambangkan jarak antara kota-kota tersebut, maka algoritma Dijkstra dapat digunakan untuk menemukan jarak terpendek antara dua kota. Algoritma Dijkstra merupakan salah satu bentuk algoritma populer dalam pemecahan persoalan yang terkait dengan masalah optimasi. Sesuai dengan arti greedy yang secara harafiah berarti tamak atau rakus, namun tidak dalam konteks negatif, algoritma greedy ini hanya memikirkan solusi terbaik yang akan diambil pada setiap langkah tanpa memikirkan konsekuensi ke depan. Prinsipnya, ambillah apa yang bisa didapatkan saat ini. Akan tetapi bobot dari graf tersebut harus bernilai bilangan positif (bobot >=0). Input algoritma ini adalah sebuah graf berarah yang berbobot (weighted directed graph) G dan sebuah sumber vertices s dalam G dan V adalah himpunan semua vertices dalam graph G.
15 G = (V,E). Dimana : G : Graph V : Vetices (Titik) E : Edge (Jarak) Ada empat langkah yang perlu dilakukan Dijkstra sebelum melakukan pada pencarian jarak terpendek : S : menentukan kumpulan vertices pada graph dimana lokasi awal dan lokasi akhir ditentukan. V-S : adalah kumpulan dari vertices pada graph dimana shortest path dari satu start ke vertices belum diketahui. D : array berisi perkiraan jarak terpendek dari start kesetiap vertices. T : nilai total dari jarak yang ditempuh. Cara kerja algoritma Dijkstra adalah : 1. Isi S sebagai start (Lokasi awal). 2. Jika lokasi lokasi maka isi V-S dengan lokasi yang terhubung dengan lokasi awal. 3. Isi D dengan urutan lokasi yang terhubung dengan lokasi awal yang berdasarkan jarak terpendek dari lokasi awal. 4. Isi T dengan jarak yang ditempuh dan selalu bertambah bila ada jarak yang baru. 5. Apabila lokasi awal = lokasi akhir berari proses pencarian akan selesai, tetapi apabila lokasi awal lokasi akhir lanjutkan langkah ke 2.
16 Diagram alir Algoritma Dijkstra : START Input lokasi awal dan lokasi tujuan Lokasi awal terhubung dengan Lokasi akhir ya tidak Ambil jarak terpendek ke lokasi berikutnya Ubah lokasi terpendek menjadi lokasi awal tidak Lokasi awal = Lokasi akhir? ya FINISH Gambar 2.4 Diagram Alir Algoritma Dijkstra. Gambar dibawah ini menunjukkan proses pencarian rute terpendek yang dilakukan oleh algoritma Dijkstra dari titik A ke titik C.
17 Gambar 2.5 Contoh proses Dijkstra Langkah yang dilakukan dalam penyelesaian proses pencarian rute terpendek dengan Dijkstra adalah : 1. S = { A}, V-S = {B, C, D, E,}, D = {sp (A, A) = 0, sp (A, B) = 3, sp (A, E) = 5}, T = 0 Tentukan titik dan jarak antar titik yang berhubungan dengan titik awal. 2. S = { A, B}, V-S = {C, D, E}, D = {sp (A, E) = 5, sp (A, C) = 9, sp (A, D) = 7}, T = 3 Ambil titik B, karena titik B memiliki jarak yang paling pendek dari titik E dan jadikan Titik B sebagai titik awal. 3. S = { A, E}, V-S = {C, D,}, D = {sp (A, C) = 9, sp (A, D) = 6}, T = 5
18 Karen Titik B yang terhubung dengan titik C dan titik D memiliki nilai jarak lebih besar dibandingkan titik E maka titik E yang diambil. 4. S = { A, E, D}, V-S = {C}, D = {sp (A, C) = 1}, T = 6 Ambil titik D yang diman titik D memiliki jarak lebih pendek dari pada titik C. 5. S = { A, E, D, C }, V-S = { }, D = { }, T = 7 Jadi dapat diperoleh jarak terpendek dari titik A ke titik C melewati A E D C dengan total jarang yang di tempuh = 7. 2.5 Hipotesis Dengan menerapkan Algoritma Dijkstra sangat sesuai pada system pencarian rute terpendek untuk menuju ke suatu objek wisata karena Algoritma Dijkstra hanya mengeluarkan satu nilai output dan tidak memberikan jalan alternative.