OPTIMISASI PARTICLE SWARM PADA PEMASANGAN JARINGAN PIPA AIR PDAM"

dokumen-dokumen yang mirip
Analisis Penerapan Algoritma Kruskal dalam Pembuatan Jaringan Distribusi Listrik

Penerapan Algoritma Greedy untuk Memecahkan Masalah Pohon Merentang Minimum

Studi Algoritma Optimasi dalam Graf Berbobot

Penggunaan Algoritma Greedy dalam Membangun Pohon Merentang Minimum

MEMBANDINGKAN KEMANGKUSAN ALGORITMA PRIM DAN ALGORITMA KRUSKAL DALAM PEMECAHAN MASALAH POHON MERENTANG MINIMUM

Permodelan Pohon Merentang Minimum Dengan Menggunakan Algoritma Prim dan Algoritma Kruskal

PENERAPAN TEORI GRAF UNTUK MENYELESAIKAN MASALAH MINIMUM SPANNING TREE (MST) MENGGUNAKAN ALGORITMA KRUSKAL

BAB I PENDAHULUAN. adalah dengan menyatakan objek dinyatakan dengan sebuah titik (vertex),

Pohon. Bahan Kuliah IF2120 Matematika Diskrit. Program Studi Teknik Informatika ITB. Rinaldi M/IF2120 Matdis 1

Algoritma Greedy (lanjutan)

RANCANG BANGUN APLIKASI MINIMUM SPANNING TREE (MST) MENGGUNAKAN ALGORITMA KRUSKAL

IMPLEMENTASI GRAF DENGAN MENGGUNAKAN STRATEGI GREEDY

Implementasi Algoritma Greedy pada Permainan Ludo

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB 2 LANDASAN TEORI

IMPLEMENTASI GRAF DENGAN MENGGUNAKAN STRATEGI GREEDY

DEFINISI. Pohon adalah graf tak-berarah terhubung yang tidak mengandung sirkuit. pohon pohon bukan pohon bukan pohon 2

Penerapan Algoritma Steiner Tree dalam Konstruksi Jaringan Pipa Gas

Aplikasi Graf dalam Rute Pengiriman Barang

PERBANDINGAN ALGORTIMA PRIM DAN KRUSKAL DALAM MENENTUKAN POHON RENTANG MINIMUM

LANDASAN TEORI. Bab Konsep Dasar Graf. Definisi Graf

Aplikasi Algoritma Dijkstra dalam Pencarian Lintasan Terpendek Graf

Algoritma Greedy (lanjutan)

Analisis Pengimplementasian Algoritma Greedy untuk Memilih Rute Angkutan Umum

PEMBENTUKAN POHON MERENTANG MINIMUM DENGAN ALGORIT MA KRUSKAL

Algoritma Brute-Force dan Greedy dalam Pemrosesan Graf

Gambar 6. Graf lengkap K n

STUDI OPTIMALISASI JUMLAH PELABUHAN TERBUKA DALAM RANGKA EFISIENSI PEREKONOMIAN NASIONAL

Pohon (TREE) Matematika Deskrit. Hasanuddin Sirait, MT 1

OPTIMASI ALGORITMA POHON MERENTANG MINIMUM KRUSKAL

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar belakang

PERBANDINGAN KOMPLEKSITAS PENERAPAN ALGORITMA GREEDY UNTUK BEBERAPA MASALAH

Design and Analysis Algorithm

Matematika Diskret (Pohon) Instruktur : Ferry Wahyu Wibowo, S.Si., M.Cs.

Dwiprima Elvanny Myori

NASKAH UJIAN UTAMA. JENJANG/PROG. STUDI : DIPLOMA TIGA / MANAJEMEN INFORMATIKA HARI / TANGGAL : Kamis / 18 FEBRUARI 2016

ALGORITMA GREEDY : MINIMUM SPANNING TREE. Perbandingan Kruskal dan Prim

APLIKASI POHON DALAM PENCARIAN CELAH KEAMANAN SUATU JARINGAN

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PENERAPAN ALGORITMA GENETIKA PADA PERSOALAN PEDAGANG KELILING (TSP)

BAB 2 LANDASAN TEORI

Pemilihan Monster yang Akan Digunakan dalam Permainan Yu-Gi-Oh! Capsule Monster Coliseum

IF5110 Teori Komputasi. Teori Kompleksitas. (Bagian 1) Oleh: Rinaldi Munir. Program Studi Magister Informatika STEI-ITB

Definisi. Pohon adalah graf tak-berarah, terhubung, dan tidak mengandung sirkuit. pohon pohon bukan pohon bukan pohon (ada sikuit) (tdk terhubung)

Penyelesaian Traveling Salesman Problem dengan Algoritma Heuristik

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

UNIVERSITAS GUNADARMA

I. PENDAHULUAN II. DASAR TEORI. Penggunaan Teori Graf banyak memberikan solusi untuk menyelesaikan permasalahan yang terjadi di dalam masyarakat.

BAB 1 PENDAHULUAN. minimum secara langsung didasarkan pada algoritma MST (Minimum Spanning

Aplikasi Graf pada Persoalan Lintasan Terpendek dengan Algoritma Dijkstra

Pemanfaatan Algoritma Hybrid Ant Colony Optimization dalam Menyelesaikan Permasalahan Capacitated Minimum Spanning Tree. Tamam Asrori ( )

Create PDF with GO2PDF for free, if you wish to remove this line, click here to buy Virtual PDF Printer

ANALISIS JARINGAN LISTRIK DI PERUMAHAN JEMBER PERMAI DENGAN MENGGUNAKAN ALGORITMA PRIM

APLIKASI ALGORITMA KRUSKAL DALAM PENGOTIMALAN PANJANG PIPA Kruskal Algorithm Application on Optimlaizing Pipes Network

Termilogi Pada Pohon Berakar 10 Pohon Berakar Terurut

ALGORITMA RUTE FUZZY TERPENDEK UNTUK KONEKSI SALURAN TELEPON

Penerapan algoritma Greedy dalam penentuan Porter Generic Strategies untuk suatu perusahaan

Algoritma Prim dengan Algoritma Greedy dalam Pohon Merentang Minimum

Penggunaan Algoritma Dijkstra dalam Penentuan Lintasan Terpendek Graf

Implementasi Algoritma Greedy dalam Pembagian kerja pada Mesin yang Identik

Aplikasi Algoritma Greedy pada Optimasi Pelaksanaan Misi dalam Permainan Assassins Creed : Revelations

Graf untuk soal nomor 7

ANALISIS JARINGAN LISTRIK DI PERUMAHAN JEMBER PERMAI DENGAN MENGGUNAKAN ALGORITMA PRIM

8/29/2014. Kode MK/ Nama MK. Matematika Diskrit 2 8/29/2014

PRINSIP ALGORITMA GREEDY DAN APLIKASINYA DALAM BERBAGAI ALGORITMA LAIN

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI

Penentuan Lokasi Pemasaran Produk dengan Media Periklanan Menggunakan Algoritma Greedy

Perbandingan Kompleksitas Algoritma Prim, Algoritma Kruskal, Dan Algoritma Sollin Untuk Menyelesaikan Masalah Minimum Spanning Tree

TERAPAN POHON BINER 1

Algoritma Greedy (Bagian 2) IF2251 Strategi Algoritmik Oleh: Rinaldi Munir

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Aplikasi Algoritma Prim dalam Penentuan Pohon Merentang Minimum untuk Jaringan Pipa PDAM Kota Tangerang

SWARM GENETIC ALGORITHM, SUATU HIBRIDA DARI ALGORITMA GENETIKA DAN PARTICLE SWARM OPTIMIZATION. Taufan Mahardhika 1

Aplikasi Algoritma Genetika Untuk Menyelesaikan Travelling Salesman Problem (TSP)

APLIKASI ALGORITMA GREEDY DALAM PENENTUAN SPESIFIKASI KOMPUTER RAKITAN

PENERAPAN METODE PARTICLE SWARM OPTIMIZATION PADA OPTIMASI DISTRIBUSI LPG DARI AGEN KE TOKO KOMPETENSI KOMPUTASI SKRIPSI

PENENTUAN JALUR TERPENDEK PADA APLIKASI OJEK ONLINE GO-JEK DENGAN PROBABILISTIC NEURAL NETWORK (PNN) DAN PARTICLE SWARM OPTIMIZATION (PSO)

BAB II LANDASAN TEORI

Penggunaan Algoritma Greedy Dalam Perancangan Papan Teka Teki Silang

Aplikasi Pohon dan Graf dalam Kaderisasi

x 6 x 5 x 3 x 2 x 4 V 3 x 1 V 1

Penerapan Algoritma Runut-balik pada Permainan Math Maze

Solusi UTS Stima. Alternatif 1 strategi:

Penerapan Algoritma Greedy untuk Permainan Halma

MATEMATIKA DISKRIT II ( 2 SKS)

Perbandingan Algoritma Brute Force dan Backtracking dalam Permainan Word Search Puzzle

Penggunaan Algoritma Kruskal Dalam Jaringan Pipa Air Minum Kecamatan Nganjuk Kabupaten Nganjuk

PENGGUNAAN ALGORITMA GENETIKA UNTUK MENENTUKAN LINTASAN TERPENDEK STUDI KASUS : LINTASAN BRT (BUS RAPID TRANSIT) MAKASSAR

Aplikasi Pohon Merentang Minimum dalam Rute Jalur Kereta Api di Pulau Jawa

Pencarian Jalur Terpendek dengan Menggunakan Graf dan Greedy dalam Kehidupan Sehari-hari

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

Soal dan Jawaban Materi Graf, Pohon, dan Kompleksitas Algoritma

Algoritma Brute Force

Algoritma Brute Force (lanjutan)

PERANCANGAN ALGORITMA BELAJAR JARINGAN SYARAF TIRUAN MENGGUNAKAN PARTICLE SWARM OPTIMIZATION (PSO)

Penerapan Algoritma Prim dan Kruskal Acak dalam Pembuatan Labirin

SIMULASI MINIMUM SPANNING TREE GRAF BERBOBOT MENGGUNAKAN ALGORITMA PRIM DAN ALGORITMA KRUSKAL

Rekonfigurasi jaring distribusi untuk meningkatkan indeks keandalan dengan mengurangi rugi daya nyata pada sistem distribusi Surabaya.

PENYELESAIAN MINIMUM SPANNING TREE (MST) PADA GRAF LENGKAP DENGAN ALGORITMA GENETIKA MENGGUNAKAN TEKNIK PRUFER SEQUENCES

BAB I PENDAHULUAN. jumlah ketersediaan yang semakin menipis dan semakin mahal, membuat biaya

Transkripsi:

OPTIMISASI PARTICLE SWARM PADA PEMASANGAN JARINGAN PIPA AIR PDAM" Izak Habel Wayangkau Email : izakwayangkau@gmail.com Jurusan Teknik Informatika, Fakultas Teknik Universitas Musamus Merauke Abstrak Penelitian ini membahas tentang penerapan algoritma Partical Swarm dalam pembuatan minimum spanning tree atau mencari suatu jalur terpendek untuk menghubungkan graf berbobot. Minimum spanning tree merupkan metode untuk mencari nilai minimum atau jarak terpendek dari lintasan suatu graf. Pembangunan jaringan pipa air harus dipikirkan secara serius sehingga tidak ada pasokan air yang terbuang percuma untuk mengatasi persoalan tersebut digunakan minimum spanning tree untuk mencari nilai minimum atau mencari jarak terpendek pemasangan pipa air dengan menggunakan algoritma partical Swarm. Keyword: algoritma Partical Swarm, Minimum Spanning Tree PENDAHULUAN Dalam Pamasangan jaringan pipa PDAM sangat dibutuhkan suatu perancangan dan analisa yang baik agar dapat memberikan efesiansi biaya, waktu dan tenaga. Untuk menganalisa pemasangan jaringan tersebut dibutuhkan indikator-indikator yang menjadi Parameter. jarak, biaya, kapasitas sering menjadi bahan pertimbangan dalam pemasangan jaringan pipa PDAM. Suatu meotode algoritma yang digunakan untuk mengatasi permasahan tersebut dengan menuggunakan algoritma partical swarm. METODE 1. Minimum Spanning Tree Minimum spanning tree adalah suatu pohon yang dapat didefinisikan dengan sebuah graf. Graf berarah dan graf tidak berarah adalah subgraf yang setiap node/simpulnya terkoneksi satu sama lain. Sebuah graf, dapat memberikan pohon rentang yang berbeda. Pada setiap ruas/edge, kita dapat memberikan suatu 1

bobot untuk menentukan suatu nilai. Setiap bobot tersebut akan dibandingkan dengan bobot yang lain yang mengarah pada simpul berikutnya, selanjutnya akan dipilih bobot yang terkecil. Hal ini akan terus dilakukan sampai menuju simpul tujuan. Ini yang disebut dengan minimum spanning tree Bukan Gambar 1. dan bukan pohon e. G tidak mengandung sirkuit dan penambahan satu sisi pada graf akan membuat hanya satu sirkuit f. G terhubung dan semua sisinya adalah jembatan merentang dari graf terhubung adalah graf merentang yang berupa pohon. merentang diperoleh dengan memutus sirkuit didalam graf. Setiap graf terhubung mempunyai paling sedikit satu buah pohon merentang. Graf tak terarah dengan k komponen mempunyai k buah hutan merentang yang disebut hutan merentang. merentang minimum adalah pohon merentang yang berbobot minimum. Sifat-sifat pohon: Misakan G = (V,E) adaah graf tak berarah sederhana dan jumlah simpulnya n buah, maka semua pernyataan dibawah ini adalah ekuivalen a. G adalah pohon b. Setiap pasang simpul dalam G terhubung dengan lintasan tunggal c. G terhubung dan memiliki m-n-1 buah sisi d. G tidak mengandung sirkuit dan memiliki m n-1 buah sisi Gambar 2. merentang Minimum 2. Algoritma Optomisasi Partical Swarm Particle Swarm Optimization (PSO) adalah salah satu teknik optimasi dan termasuk jenis teknik komputasi evolusi. Metode ini memiliki robust yang bagus untuk memecahkan persoalan yang mempunyai karakteristik nonlinear dan nondifferentiability, multiple optima, 2

dimensi besar melalui adaptasi yang diturunkan dari teori psychology-sosial. Metode ini diperkenalkan Kennedy dan Eberhart pada tahun 1995. Inisialisasi dari algoritma ini dilakukan dengan populasi solusi acak dan generasi baru akan terus terbentuk seiring kecepatan perubahannya. PSO mencari solusi dengan efisiensi yang tinggi karena bersifat evolusioner. Hal ini dikarenakan adanya kombinasi dari local search (Personal Best) dan Global best. PSO merupakan metode evaluasi terbaru yang terinspirasi dari evalutioner Strategy (ES), Evolutioner Programming (EP) dan GA (Tasgetiren, 2007). PSO tidak membutuhkan solusi awal dan PSO tidak menggunakan filltering (crossover, mutation). Karakteristik PSO seringkali dianggap cocok karena terdapat fitness value didalamnya sehingga menghasilkan completion time dan makespan terbaik. Pada algoritma optimisasi partical swarm, sisi-sisi didalam graf diurut terlebih dahulu berdasarkan bobotnya dari kecil ke besar.sisi yang dimaksud ke dalam himpunan T adalah sisi graf G sedemikian sehingga T adalah pohon. Pada keadaan awal, sisi-sisi sudah diurut berdasarkan bobot membentuk hutan (forest), masing-masing pohon di hutan hanya berupa satu buah simpul. Hutan tersebut dinamakan hutan merentang (spanning forest). Sisi dari graf G ditambahkan ke T jika ia tidak membentuk siklus di T. Algoritma Optimisasi Partical Swarm Langkah-langkah pada algoritma Optimisasi Partical Swarm adaah sebagai : (angkah 0: sisi dari graf sudah diurut menaik berdasarkan bobotnya dari bobot kecil ke bobot besar) a. Langkah 1: T masih kosong b. Langkah 2: pilih sisi (u,v) dengan bobot minimum yang tidak membentuk sirkuit di T. Tambahkan (u,v ) ke dalam c. Langkah 3: uangi angkah 2 sebanyak n-1 kali Dalam notasi pseudo-code, algoritma kruskal kita tuliskan sebagai berikut: Procedure kruskal ( input G : graf, output T: pohon) {membentuk pohon merentang minimum T dari graf terhubung G. Masukkan: graf berbobot terhubung G=(V, E), yang mana V =n Keluaran: pohon merentang minimum T=(V, E ) } 3

Deklarasi I, p, q, u, v : integer Algoritma (asumsi : sisi-sisi graf sudah diurut menaik berdasarkan bobotnya) T { } While jumlah sisi T < n -1 do e sisi di dalam E yang bobotnya terkecil E E {e} { e sudah dipilih, jadi buang e dari E} If e tidak membentuk siklus di T then T T U {e} {masukkan e ke dalam T yang sudah terbentuk } Endif Endwhile Sisi (1,2) (3,6) (4,6) (2,6) (1,4) (3,5) (2,5) (1,5) (2,3) (5,6) Bobot 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Langkah-langkah pembentukan pohon merentang minimum diperlihatkan pada tabel 2.1 dengan bobot merentang minimum ini adalah 10 + 25 + 15 + 20 + 35 = 105. Tabel pembentukan pohon merentang minimum dengan algoritma kruskal Tabe 1. Tabel pembentukan pohon merentang minumum dengan algoritma Kruskal Adapun penerapan dari algoritma ini adalah sebagai berikut. Diberikan sebuah graf G Gambar 3. Sebuah Graf berbobot Penyelesaian: Sisi-sisi graf diurut menaik berdasarkan bobotnya: Distribusi Pipa Sistem jaringan distribusi pipa dapat diilustrasikan sebagai graf. Sisi-sisi menggambarkan hubungan antara pipa utama pdam dengan perumahan 4

pelanggan. Simpul-simpulnya menggambarkan rumah pelanggan, pipa utama pdam sebagai pemasok air. Graf yang diilustrasikan ini berupa graf berbobot yang berarah. Pada pedistribusian pipa air kepelanggan dari pipa induk melalui pipa pelanggan. Prosesnya harus melalui pipa induk kemudian dialirkan sampai kerumah-rumah pelanggan. Karena jalur pendistribusian pipa harus seperti itu, maka harus dipikirkan jalur terpendek penyampain pipa air ke pelanggan sehingga biaya pemasangan pipa menjadi minimum STUDI KASUS Ada sebuah Desa yang baru akan membuat jaringan distribusi pipa air. Diperlukan cara untuk membuat biaya yang dikeluarkan dari pembuatan jaringan distribusi pipa air tersebut menjadi minimum atau menjadi sedikit.berikut ini adalah desain gambar dari jaringan yang akan dibuat. Gambar 4. Studi Kasus jaringan pipa Berdasarkan langkah algoritma Optimisasi Partical Swarm langkah awal adalah mengurutkan bobot sisi-sisi graf. Tabel 2. Pengurutan Bobot Sisi Bobot (B,G) 2 (F,H) 2 (A,D) 3 (A,C) 4 (D,E) 4 (C,F) 4 (C,E) 5 (G,H) 6 (F,I) 6 (B,F) 7 (J,K) 7 (J,I) 8 (D,J) 9 (A,B) 10 (E,I) 11 (F,K) 12 5

Setelah itu diambil sisi-sisi yang membuat pohon merentang minimum. Karena graf yang digambar bukan graf berarah, maka simpulnya dapat dibalik. Contohny: (A,B) = (B,A) Maka didapatkan pohon merentang minimum dengan bobot pohon merentang minimum adalah 2 + 2 + 3 + 4 + 4 + 4 + 6 + 6 + 7 + 8 = 46 Gambar 5. Merentang Minimum Jadi, jaringan distribusi pipa air yang dibuat seperti ini dengan F adalah pangkalan pemasok utama; C,H,I adalah pipa utama, A,J,G adalah pipa induk; dan E, K, B adalah pelanggan KESIMPULAN Pemasangan distribusi jaringan pipa air dapat diilustrasikan dengan menggunakan graf. Salah satu algoritma yang cocok digunakan untuk mencari biaya minimum pemasangan distribusi pipa air dengan menggunakan algoritma Optimisasi Partical Swarm. DAFTAR PUSTAKA 1. Minir, Rinaldi., Matematika Diskrit, Informatika, 2010 www. Informatika.org/rinaldi 2. Ciffort A. Shaffer., Data Structure and algorithm Anaysis, Dover Publication, 2011 3. Jaberipour Majid, Khorram Esmaile, Karimi Behrooz, Particle swarm algorithm for solving systems of nonlinear equations, Elsevier Computers and Mathematics with Applications ScienceDirect (2011) 566-576. 4. J. Kennedy, R.C. Eberhart, Particle swarm optimization, IEEE International Conference on 5. Algoritma Particle Swarm yang diusulkan oleh Jaberipour dapat digunakan untuk menyelesaikan sistem persamaan nonlinear. 6. Algoritma Particle Swarm yang diusulkan oleh Jaberipour memiliki kinerja yang baik dalam mencari solusi yang optimal. Hal ini dibuktikan dengan hasil uji coba pertama, solusi yang didapat mendekati solusi eksak masingmasing fungsinya. 6