IMPLEMENTASI ALGORITMA BRANCH AND BOUND PADA PENENTUAN MENU MAKANAN PENDERITA ASAM URAT SKRIPSI HEDI HERMAWAN HARAHAP 111421069 PROGRAM STUDI EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
IMPLEMENTASI ALGORITMA BRANCH AND BOUND PADA PENENTUAN MENU MAKANAN PENDERITA ASAM URAT SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas akhir dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Ilmu Komputer HEDI HERMAWAN HARAHAP 111421069 PROGRAM STUDI EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
ii PERSETUJUAN Judul : IMPLEMENTASI ALGORITMA BRANCH AND BOUND PADA PENENTUAN MENU MAKANAN PENDERITA ASAM URAT Kategori : SKRIPSI Nama : HEDI HERMAWAN HARAHAP Nomor Induk Mahasiswa : 111421069 Program Studi : EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER Departemen : ILMU KOMPUTER Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Diluluskan di Medan, 11 Februari 2014 Komisi Pembimbing : Pembimbing 2 Pembimbing 1 Dian Rachmawati, S.Si, M.Kom Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP. 19830723 200912 2 004 NIP. 19620317 199103 1 001 Diketahui/Disetujui oleh Program Studi S1 Ilmu Komputer Ketua, Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP. 19620317 199103 1 001
iii PERNYATAAN IMPLEMENTASI ALGORITMA BRANCH AND BOUND PADA PENENTUAN MENU MAKANAN PENDERITA ASAM URAT SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya. Medan, 11 Februari 2014 Hedi Hermawan Harahap 111421069
iv PENGHARGAAN Alhamdulillah, puji dan syukur ke hadirat Allah SWT, yang hanya dengan rahmat dan izin-nya penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini, sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer, pada Program Studi S1 Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada: 1. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom selaku Ketua Program Studi S1 Ilmu Komputer dan selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan, saran dan masukan kepada penulis dalam pengerjaan skripsi ini. 2. Ibu Dian Rachmawati, S.Si, M.Kom selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan bimbingan, saran dan masukan kepada penulis dalam pengerjaan skripsi ini. 3. Bapak M. Andri Budiman, ST, M.Comp.Sc, MEM selaku Dosen Pembanding I yang telah memberikan kritik dan saran dalam penyempurnaan skripsi ini. 4. Bapak Handrizal, S.Si, M.Comp.Sc selaku Dosen Pembanding II yang telah memberikan kritik dan saran dalam penyempurnaan skripsi ini. 5. Seluruh tenaga pengajar dan pegawai di Program Studi S1 Ilmu Komputer Fasilkom-TI USU. 6. Ayahanda Drs. Hamron Harahap, Ibunda Fadillah Hasibuan S.Pd serta kakanda Fadli Hardiansyah Harahap S.Kep, Ns yang selalu memberikan kasih sayang dan dukungannya kepada penulis. 7. Keluarga besar Ekstensi Ilmu Komputer, khususnya semua teman dan sahabat angkatan 2011 yang tidak dapat disebutkan satu persatu, terima kasih atas ide, saran, dan kerja samanya selama ini. Semoga Allah SWT melimpahkan berkah kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan, perhatian, serta dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Akhirnya, semoga skripsi ini bermanfaat bagi pribadi, keluarga, masyarakat, organisasi dan negara. Medan, Februari 2014 Penulis Hedi Hermawan Harahap
v ABSTRAK Penyakit asam urat erat kaitannya dengan pola makan. Jika pola makan tidak dirubah, kadar asam urat dalam darah yang berlebihan akan menimbulkan penumpukan kristal asam urat. Apabila kristal terbentuk dalam cairan sendi, maka akan terjadi penyakit gout (asam urat). Kendala yang dialami oleh penderita asam urat dalam menentukan pola makan adalah ketidakmampuan dalam menentukan jumlah kalori yang dibutuhkannya dan pengetahuan yang kurang tentang pola makan sehat dan konsumsi gizi yang tepat pada penderita asam urat. Penentuan menu makanan dapat diselesaikan dengan menggunakan algoritma Branch and Bound dengan memperhatikan Tabel Angka Kecukupan Gizi dan Daftar Komposisi Bahan Makanan (DKBM). Proses optimasi dilakukan terhadap menu makanan pilihan user yang telah dihitung jumlah karbohidrat, lemak, protein, dan kadar purin yang cocok sesuai dengan kalori perhari. Implementasi sistem menggunakan bahasa pemrograman PHP dan MySQL. Hasil penelitian adalah algoritma Branch and Bound telah berhasil diterapkan untuk mengoptimasi masalah sehingga mampu menghasilkan daftar makanan yang dapat dikonsumsi oleh user. Kata Kunci: Asam Urat, Branch and Bound, pola makan, kalori, optimasi.
vi THE IMPLEMENTATION OF ALGORITHMS BRANCH AND BOUND IN THE DETERMINATION OF CUISINES PATIENTS OF URIC ACID ABSTRACT Uric acid disease closely related to diet. If the diet is not changed, the levels of uric acid in the blood will cause excessive buildup of uric acid crystals. When the crystals form in joints of liquid, then there will be disease gout (uric acid). The constraints experienced by sufferers of gout in determining the pattern of eating is the inability to determine the number of calories that it needs and knowledge that is less about the pattern of healthy eating and proper nutrition consumption in people with gout. Determination of food menu can be solved using Branch and Bound algorithm with attention to the Tabel Angka Kecukupan Gizi and Daftar Komposisi Bahan Makanan (DKBM). The optimization process done to the food menu selection the user who has calculated the amount of carbohydrates, fats, proteins, and the levels of matching according to purin calories per day. System implementation using the programming language PHP and MySQL. Research results are Bound and Branch algorithms have been successfully applied to optimizing problems so it is able to generate a list of foods that can be consumed by the user. Keywords: uric acid, Branch and Bound, diet, calorie, optimization.
vii DAFTAR ISI Hal. Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Lampiran ii iii iv v vi vii ix x xi Bab 1 Pendahuluan 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Rumusan Masalah 2 1.3 Batasan Masalah 2 1.4 Tujuan Penelitian 3 1.5 Manfaat Penelitian 3 1.6 Metodologi Penelitian 3 1.7 Sistematika Penulisan 4 Bab 2 Landasan Teori 2.1 Algoritma 5 2.2 Algoritma Pencarian 6 2.3 Pohon 6 2.4 Pencarian Buta 7 2.4.1 Algoritma Depth First Search (DFS) 7 2.4.2 Algoritma Breadth-First Search (BFS) 9 2.4.3 Algoritma Best First Search 10 2.5 Algoritma Optimasi 11 2.5.1 Algoritma Branch and Bound 12 2.6 Knapsack Problem 13 2.6.1 Knapsack dengan Algoritma Greedy 14 2.6.2 Knapsack dengan Algoritma Branch and Bound 15 2.7 Asam Urat 17 2.7.1 Defenisi Asam Urat 17 2.7.2 Gejala Penyebab Asam Urat 18 2.7.3 Tahapan Asam Urat 19 2.7.4 Penggolongan Asam Urat 19
viii Bab 3 Analisis dan Perancangan Sistem 3.1 Analisis Sistem 21 3.1.1 Analisis Masalah 21 3.1.2 Analisis Kebutuhan 22 3.1.2.1 Kebutuhan Fungsional 22 3.1.2.2 Kebutuhan Nonfungsional 22 3.2 Perancangan Algoritma Branch and Bound 23 3.2.1 Pengkategorian Kalori Berdasarkan Umur 23 3.2.2 Penggolongan Asam Urat Berdasarkan Kadar Purin 24 3.2.3 Perhitungan Nilai Kalori Setiap Bahan Makanan 25 3.2.4 Proses Perhitungan Algoritma Branch And Bound 27 3.2.5 Pseudocode 30 3.3 Flowchart Sistem Secara Umum 32 3.4 Data Flow Diagram (DFD) 33 3.4.1 Diagram Konteks 34 3.4.2 Data Flow Diagram Level 1 35 3.4.3 Data Flow Diagram Level 2 Proses 4 37 3.5 Kamus Data 38 3.6 Perancangan Antarmuka (Interface) 43 3.6.1 Daftar 43 3.6.2 Data Lengkap 43 3.6.3 Edit Data 44 3.6.4 Pemilihan Menu Makanan 45 3.6.5 Hasil Pemilihan 46 3.6.6 Daftar Menu Makanan 47 Bab 4 Implementasi Program 4.1 Spesifikasi Perangkat 48 4.1.1 Perangkat Keras 48 4.1.2 Perangkat Lunak 49 4.2 Penggunaan Program 49 4.2.1 Halaman Utama 49 4.2.1.1 Halaman Login 50 4.2.1.2 Halaman Daftar 51 4.2.1.3 Halaman Edit Data 52 4.2.2 Halaman Pemilihan Makanan 52 4.2.3 Halaman Administrator 53 4.3 Pengujian Sistem 53 Bab 5 Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan 56 5.2 Saran 56 Daftar Pustaka 57
ix DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Algoritma greedy pada knapsack 15 Tabel 2.2 Contoh persoalan knapsack 15 Tabel 3.1 Kalori Berdasarkan Umur 24 Tabel 3.2 Keterangan Kalori, Protein dan pi/bi 28 Tabel 3.3 Kode Program Untuk Membuat Algoritma Branch and Bound 30 Tabel 3.4 Tabel Admin 38 Tabel 3.5 Tabel akg_men 39 Tabel 3.6 Tabel bb_temp 39 Tabel 3.7 Tabel dkbm 39 Tabel 3.8 Tabel jenisk 40 Tabel 3.9 Tabel modul 40 Tabel 3.10 Tabel pasien 41 Tabel 3.11 Tabel kelompok 41 Tabel 3.12 Tabel umur 41 Tabel 3.13 Tabel food_temp 42 Tabel 3.14 Tabel golongan 42 Tabel 3.15 Tabel kalori_temp 42 Hal.
x DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Struktur Data dari Pohon 7 Gambar 2.2 Tahapan pembentukan pohon DFS 7 Gambar 2.3 Matriks bidak 8 Gambar 2.4 Pohon ruang status yang terbentuk pencarian DFS 8 Gambar 2.5 Persoalan menyusun mainan yang terdiri atas 3 buah blok 9 Gambar 2.6 Pohon ruang status yang dibentuk selama pencarian solusi Gambar 2.7 Hal. dengan metode BFS 10 Langkah-langkah yang dilakukan oleh algoritma Best First Search 11 Gambar 2.8 Ilustrasi permasalahan knapsack pada penyakit asam urat 14 Gambar 2.9 Pohon ruang status yang terbentuk penyelesaian knapsack 16 Gambar 3.1 Diagram Ishikawa Masalah Penelitian 21 Gambar 3.2 Pohon ruang status penyelesaian knapsack dengan algoritma branch and bound 29 Gambar 3.3 Flowchart Sistem Secara Umum 33 Gambar 3.4 Diagram Konteks 34 Gambar 3.5 DFD Level 1 35 Gambar 3.6 DFD Level 2 Proses 4 Branch and Bound 37 Gambar 3.7 Halaman Daftar 43 Gambar 3.8 Halaman Data Lengkap 44 Gambar 3.9 Halaman Edit Data 45 Gambar 3.10 Halaman Pemilihan Menu Makanan 46 Gambar 3.11 Halaman Hasil Pemilihan Menu Makanan 46 Gambar 3.12 Halaman Daftar Menu Makanan 47 Gambar 4.1 Halaman Utama 49 Gambar 4.2 Halaman Login 50 Gambar 4.3 Halaman Informasi Login Kembali 50 Gambar 4.4 Halaman Daftar 51 Gambar 4.5 Halaman Data User 51 Gambar 4.6 Halaman Edit Data 52 Gambar 4.7 Halaman Pemilihan Menu Makanan 52 Gambar 4.8 Halaman Data Makanan Administrator 53 Gambar 4.9 Halaman Daftar User Baru 53 Gambar 4.10 Halaman Profil User 54 Gambar 4.11 Halaman Halaman Pemilihan Menu Makanan 54 Gambar 4.12 Halaman Keterangan Makanan 55 Gambar 4.13 Halaman Daftar Makanan 55
xi DAFTAR LAMPIRAN A. Listing Program A-1 B. Daftar Kandugan Bahan Makanan (DKBM) Tahun 2005 B-1 C. Tabel Angka Kecukupan Gizi 2004 bagi Orang Indonesia C-1 D. Daftar Makanan Yang Harus Dipantang Dan Diperbolehkan Bagi Penderita Asam Urat D-1 E. Ukuran Rumah Tangga (URT) E-1 F. Curriculum Vitae F-1 Hal.