BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Buku merupakan media informasi yang memiliki peran penting dalam perkembangan ilmu pengetahuan, karena dengan buku kita dapat memperoleh banyak informasi, pengetahuan dan bahkan hiburan. Hal inilah yang membuat buku menjadi komponen wajib yang harus ada di lembaga pendidikan baik lembaga pendidikan formal maupun nonformal. Banyak orang gemar membaca buku untuk memenuhi rasa keingintahuannya. Pada perkembangan era informasi seperti sekarang ini, semakin banyak dan beragam buku yang tersedia bagi pembaca. Akan tetapi, belum tentu semua bermanfaat dan berguna. Sering kali didalam ketersediaan keragaman buku yang ada, menyebabkan pengguna kesulitan dalam menemukan buku yang sesuai dengan keinginan atau tujuan mereka. Dari permasalahan tersebut, seiring dengan pesatnya perkembangan teknologi, berbagai cara dilakukan untuk memberikan kemudahan bagi para pembaca dalam mencari atau menemukan buku yang sesuai dengan keinginan mereka, salah satunya seperti penggunaan sistem rekomendasi pencarian yang mulai dimanfaatkan oleh banyak perpustakaan. Sistem rekomendasi adalah sebuah sistem yang dibangun untuk mengusulkan informasi dan menyediakan fasilitas yang diinginkan pengguna dalam membuat suatu keputusan (Ricci, 2002). Pada penelitian ini, sistem rekomendasi pencarian akan dibangun berdasarkan tingkat kemiripan antara kata kunci buku yang dicari dengan konten buku lainnya menggunakan metode VSM (Vector Space Model) dari IR (Information Retrieval) model untuk mencari nilai Cosine (menghitung nilai cosinus sudut antara dua vektor) sebagai pengukur tingkat similaritas antara kata kunci buku yang dipilih dengan konten buku lainnya. Metode VSM (Vector Space Model) dipilih karena cara kerja model ini efisien, mudah dalam representasi dan dapat diimplementasikan pada pencocokan dokumen. 1
2 Dalam pengembangannya digunakan metode pengembangan perangkat lunak waterfall. Model waterfall adalah model klasik yang bersifat sistematis, berurutan dalam membangun software (Sommerville, 2011). Model proses waterfall ini memiliki beberapa proses yaitu pendefinisian kebutuhan, desain sistem, implementasi dan pengujian unit, integrasi dan pegujian sistem, serta pemeliharaan. Selain mudah dalam penyusunan perencanaan dan melakukan perkiraan tahapan pelaksanaan, metodologi ini juga mudah dalam mengendalikan pelaksanaan tahapan pengembangan sistem dan kualitas dari sistem yang dihasilkan akan baik karena pelaksanaannya dilakukan secara bertahap atau terstruktur. 1.2 Rumusan Masalah Beberapa hal yang menjadi pertanyaan dalam penelitian ini yaitu : a) Bagaimana perancangan dan implementasi sistem rekomendasi pencarian buku perpustakaan yang terkait menggunakan metode Vector Space Model? b) Bagaimana tingkat presicion dan recall dari sistem rekomendasi pencarian buku perpustakaan dengan menerapkan metode Vector Space Model? 1.3 Batasan Masalah Batasan masalah dalam penelitian ini adalah a) Data buku yang digunakan sebagai dataset adalah 50 buku berbahasa Indonesia yang diperoleh dari perpustakaan Universitas Udayana. b) Buku yang digunakan sebagai dataset yaitu buku yang tergolong sebagai buku ilmu komputer, yang sudah ditentukan sebelumnya oleh pihak perpustakaan. c) Format file yang digunakan bertipe.txt
3 1.4 Tujuan Penelitian Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah a) Merancang dan mengimplementasikan sistem rekomendasi pencarian buku perpustakaan yang dapat menampilkan hasil rekomendasi buku yang relevan dengan menggunakan algoritma VSM (Vector Space Model). b) Mengetahui tingkat precision dan recall dari sistem rekomendasi pencarian buku perpustakaan dengan menerapkan metode Vector Space Model. 1.5 Manfaat Penelitian Manfaat yang dapat diambil dari penelitian ini adalah a) Menghasilkan sistem rekomendasi pencarian buku perpustakaan dengan metode VSM yang dapat menampilkan rekomendasi buku yang relevan atau yang sesuai dengan pencarian yang dilakukan oleh pengguna sistem. b) Dapat memberikan kemudahan bagi pengguna yang ingin mencari buku berdasarkan kemiripan antara kata kunci buku yang dicari dengan content buku lainnya. 1.6 Metodologi Penelitian Pada bagian ini menjelaskan mengenai langkah-langkah yang akan dilakukan dalam perancangan dan implementasi sistem rekomendasi pencarian buku perpustakaan menggunakan metode vector space model. 1.6.1 Desain Penelitian Desain penelitian yang digunakan pada penelitian ini adalah studi kasus (Case Studies Research). Studi kasus merupakan penelitian yang memusatkan perhatian pada suatu kasus tertentu dengan menggunakan individu atau kelompok sebagai bahan studi (Hasibuan, 2007). Penggunaan penelitian studi kasus ini biasanya difokuskan untuk menggali dan mengumpulkan data yang lebih dalam terhadap obyek yang diteliti untuk dapat menjawab permasalahan yang sedang terjadi.
4 Permasalahan yang ingin diselesaikan yakni bagaimana merancang dan membangun sebuah sistem rekomendasi pencarian buku yang dapat digunakan oleh pengguna saat mencari buku di perpustakaan. Data yang dikumpulkan adalah data buku berbahasa Indonesia yang diperoleh dari perpustakaan Universitas Udayana. Metode yang digunakan dalam pembuatan sistem menggunakan model proses waterfall. Model proses ini bersifat sistematis dan berurutan dalam membangun software. Pada tahap awal penelitian, pendefinisian kebutuhan sistem akan dilakukan dengan berkonsultasi kepada pihak perpustakaan, dosen dan pengguna sistem. Dari kebutuhan yang sudah dianalisis, akan dilakukan perancangan sistem rekomendasi pencarian buku sesuai dengan setiap kebutuhan baik yang bersifat functional maupun non functional. Setelah diimplementasikan, sistem akan diuji secara keseluruhan untuk memastikan bahwa persyaratan perangkat lunak telah terpenuhi. 1.6.2 Pengumpulan Data Dalam penelitian ini, jenis data yang digunakan adalah data primer dan data sekunder. Data primer adalah data yang berasal dari sumber asli atau pertama (Hasibuan, 2007). Data primer pada penelitian ini diperoleh dengan metode wawancara, studi literatur dan penyalinan rangkuman atau kesimpulan buku ke dalam bentuk softcopy. Buku yang digunakan sebagai dataset yaitu buku yang tergolong sebagai buku ilmu komputer, yang sudah ditentukan sebelumnya oleh pihak perpustakaan. Data rangkuman buku yang sudah didapat, akan disimpan ke dalam data teks (.txt) secara manual. Metode wawancara di tujukan kepada mahasiswa dan pihak perpustakaan yang akan menggunakan sistem ini untuk mengetahui lebih detail mengenai kebutuhan-kebutuhan pengembangan sistem. Kebutuhan dapat berupa kebutuhan functional maupun non functional. Kebutuhan functional misalnya seperti mengelola data buku, mengelola data admin, kemampuan sistem dalam memberikan rekomendasi pencarian yang baik dan benar, dan lain sebagainya. Sedangkan kebutuhan non fungsional seperti hak akses oleh pengguna yang berhak (keamanan), kesesuaian tampilan antarmuka
5 dan lain sebagainya. Pengumpulan data primer juga dilakukan dengan studi literatur, dimana dapat dilakukan dengan mempelajari jurnal atau penelitian yang menggunakan metode atau masalah yang sejenis untuk digunakan sebagai referensi. Data sekunder merupakan data yang tidak didapatkan secara langsung dari objek penelitian, melainkan data yang berasal dari sumber yang telah dikumpulkan oleh pihak lain (Hasibuan, 2007). Data skunder pada penelitian ini akan menggunakan data buku yang diperoleh dari Perputakaan Universitas Udayana. Data sekunder yang diperoleh berupa data judul buku, pengarang, penerbit, tahun terbit, kode pustaka buku, dan lain sebagainya. 1.6.3 Pengolahan Data Awal Proses yang dilakukan setelah mendapatkan data yang terkait dengan penelitian yaitu pengolahan data. Pengolahan data merupakan suatu tindakan yang dilakukan untuk menangani atau memanipulasi data dengan cara tertentu. Tujuan dari pengolah data awal ini adalah untuk mengubah data menjadi informasi yang berguna. Data awal yang diperoleh yaitu data kebutuhan pengguna dan data buku. Dari kebutuhan pengguna yang sudah diperoleh, selanjutnya akan dilakukan identifikasi kedalam kebutuhan fungsional dan non-fungsional. Sedangkan pada data buku, langkah-langkah yang dilakukan dalam pengolahan data rangkuman buku yang digunakan pada penelitian ini adalah adalah case folding, tokenizing, filtering dan steaming. Tahapan-tahapan tersebut dilakukan secara terurut sehingga mendapatkan data yang sesuai untuk kelanjutan pemrosesan. Gambar 1.1 Alur preprocessing
6 1.6.4 Metode yang Digunakan Dalam perancangan dan implementasi sistem rekomendasi pencarian buku perpustakaan ini menggunakan model proses SDLC Waterfall sebagai metode pengembangan sistem. Berikut beberapa tahapan - tahapan yang akan dilakukan pada model proses waterfall yaitu: 1) Requirements analysis and definition Tahap ini adalah tahap pengumpulan kebutuhan atau fitur-fitur apa saja yang ada di dalam sistem rekomenasi pencarian buku perpustakaan yang akan dibangun. Pencatatan kebutuhan ini dapat memudahkan dalam pengarahan perancangan sistem dan memperjelas gambaran sistem yang akan dibangun. Kegiatan yang dilakukan pada tahap ini adalah a) Mengidentifikasi kebutuhan fungsional sistem rekomendasi pencarian buku perpustakaan. Kebutuhan fungsional akan di deskripsikan seperti tabel berikut: Tabel 1.1 Contoh kebutuhan fungsional sistem No Kebutuhan Perangkat Lunak Prioritas 1 Kebutuhan A Utama 2 Kebutuhan B Utama 3 Kebutuhan C Pilihan b) Mengidentifikasi kebutuhan non fungsional sistem rekomendasi pencarian buku perpustakaan seperti keamanan dan kehandalan sistem. Tabel 1.2 Contoh kebutuhan non-fungsional sistem No Kebutuhan Perangkat Lunak Deskripsi 1 Kebutuhan A Deskripsi A 2 Kebutuhan B Deskripsi B 3 Kebutuhan C Deskripsi C 2) System and software design Tahapan ini akan dilakukan perancangan sistem rekomendasi pencarian buku sesuai dengan setiap kebutuhan baik yang bersifat functional maupun non-
7 functional yang sudah ditentukan sebelumnya. Langkah yang dilakukan pada tahapan ini adalah a) Perancangan atau pendeskripsian sistem rekomendasi pencarian buku perpustakaan yang dimodelkan menggunakan Unified Modeling Language (UML). b) Perancangan database sistem menggunakan Entity Relationship Diagram (ERD). c) Perancangan antarmuka sistem. 3) Implementation and unit testing Pada tahap ini, peneliti akan mengimplementasikan perancangan perangkat lunak yang sudah dibuat ke dalam bahasa pemrograman yang dikenali komputer. Adapun komponen-komponen pendukung yang digunakan dalam tahap implementasi pada penelitian ini yaitu: a. Basis data server menggunakan MySQL. b. Sistem ini menggunakan framework codeigniter dengan bahasa pemrograman PHP, JavaScript, AJAX, dan JQuery dalam pengimplementasiannya. c. Menggunakan metode TF-IDF (Term Frequency Inversed Document Frequency sebagai metode pembobotan dan VSM (Vector Space Model) dari IR (Information Retrieval) model untuk mencari nilai Cosine (menghitung nilai cosinus sudut antara dua vektor) untuk pengukur tingkat similaritas antara kata kunci buku dengan koleksi buku lainnya. Hasil dari perhitungan VSM (Vector Space Model) ini lah yang akan digunakan oleh sistem untuk memberikan rekomendasi kepada user. Berikut merupakan alur proses pengolahan yang terjadi pada sistem yang akan dibangun.
8 Gambar 1.2 Alur upload buku Gambar 1.2 merupakan proses yang akan terjadi pada sisi admin. Admin akan memasukkan data buku seperti judul, penerbit, pengarang, kata kunci buku, rangkuman atau kesimpulan buku dan lain sebagainya. Selanjutnya pada sistem, rangkuman buku akan dilanjutkan ke proses preprocessing yaitu case folding, tokenizing, filtering, dan stemming. Setelah itu, dilakukan pencarian frequency kemunculan setiap kata pada rangkuman buku tersebut (tf). Setelah mendapatkan nilai tf pada rangkuman, maka nilai akan disimpan kedalam table index di database. Dari nilai term yang diperoleh, sistem akan menghitung nilai vektor dari rangkuman. Nilai ini akan disimpan kedalam database untuk digunakan pada proses selanjutnya.
9 Gambar 1.3 Alur pencocokan buku Gambar 1.3 merupakan proses pencocokan kata kunci buku yang dipilih user dengan konten semua buku yang tersedia dalam database. Pada sistem ini, rekomendasi buku akan ditampilkan oleh sistem saat user melihat detail buku yang dipilih. Buku yang direkomendasikan merupakan buku yang memiliki kemiripan antara kata kunci buku yang dipilih dengan konten semua koleksi buku. Pertama sistem akan mengambil id buku dan kata kunci buku yang dipilih. Pada kata kunci buku yang dipilih, akan dilakukan proses preprocessing dan perhitungan bobot TF-IDF. Sistem juga akan melakukan perhitungan bobot TF- IDF pada term rangkuman buku. Kemudian dari bobot term kata kunci akan dilakukan perhitungan vektor dari kata kunci buku tersebut. Langkah selanjutnya yaitu perhitungan nilai cosinus untuk mengetahui kedekatan buku terhadap kata kunci. Apabila nilai cosinus sudah diperoleh, maka sistem akan melakukan perangkingan dari buku yang memiliki nilai similarity paling tinggi. Sistem akan
10 menampilkan rekomendasi pencarian buku yang kemungkinan memiliki kesamaan dengan buku yang dicari sebelumnya oleh pengguna. Tidak semua hasil buku terkait yang akan ditampilkan sebagai rekomendasi, akan tetapi hanya lima buku yang memiliki nilai kemiripan teratas yang akan ditampilkan oleh sistem sebagai saran kepada user. Dalam proses stemming, penelitian ini menggunakan algoritma stemming nazief-adriani. Berikut adalah alur algoritma stemming yang digunakan pada proses preprocessing sistem ini: Gambar 1.4 Algoritma stemming Algoritma stemming pada penelitian ini menggunakan algoritma nazief-adriani, berikut adalah tahapan dari algoritma tersebut (Agusta, 2009) : 1. Inflection Suffixes ( -lah, -kah, -ku, -mu, atau -nya ) dibuang. Jika berupa particles ( -lah, -kah, -tah atau -pun ) maka langkah ini diulangi lagi untuk menghapus Possesive Pronouns ( -ku, -mu, atau - nya ), jika ada. 2. Hapus Derivation Suffixes ( -i, -an atau -kan ). Jika kata ditemukan di kamus, maka algoritma berhenti. Jika tidak maka ke langkah 2a. a. Jika -an telah dihapus dan huruf terakhir dari kata tersebut adalah -k, maka -k juga ikut dihapus. Jika kata tersebut ditemukan
11 dalam kamus maka algoritma berhenti. Jika tidak ditemukan maka lakukan langkah 2b. b. Akhiran yang dihapus ( -i, -an atau -kan ) dikembalikan, lanjut ke langkah 3. 3. Hapus Derivation Prefix. Jika pada langkah 3 ada sufiks yang dihapus maka dilanjutkan ke langkah 3a, jika tidak dilanjutkan ke langkah 3b. a. Periksa tabel kombinasi awalan-akhiran yang tidak diijinkan. Jika ditemukan maka algoritma berhenti, jika tidak lanjukan ke langkah 3b. b. For i = 1 to 3, tentukan tipe awalan kemudian hapus awalan. Jika root word belum juga ditemukan lakukan langkah 4, jika sudah maka algoritma berhenti. Catatan: jika awalan kedua sama dengan awalan pertama algoritma berhenti. 4. Melakukan recording. 5. Jika semua langkah telah selesai tetapi tidak juga berhasil maka kata awal diasumsikan sebagai root word. Proses selesai. 4) Integration and system testing Tahap ini merupakan tahapan untuk menguji apakah sistem rekomendasi pencarian buku perpustakaan dengan menggunakan metode vector space model sudah dapat diimplementasikan dengan baik dan memberikan rekomendasi yang sesuai. Pengujian sistem yang digunakan yaitu dengan cara pengujian black box dan white box tesing. Sedangkan untuk menganalisa hasil dari sistem menggunakan precission dan recall. a. Black Box Testing Pengujian black box merupakan pengujian yang tidak memfokuskan mekanisme internal sistem atau komponen, akan tetapi focus sepenuhnya pada output yang dihasilkan dalam menanggapi input yang dipilih dan ketentuan pelaksanaannya. Uji coba sistem dilakukan untuk mengetahui apakah output yang dihasilkan sudah berfungsi sebagaimana mestinya dan sesuai dengan yang diharapkan oleh user. Berikut merupakan tabel skenario pengujian untuk black box testing.
12 Tabel 1.3 Black box testing Pengujian : No Item diuji Data Hasil yang Hasil Kesimpulan Masukan diharapkan Pengujian (Valid/ Tidak Valid) 1 Item A M1 Keadaan A Keadaan A Valid 2 Item B M2 Keadaan B Keadaan B Valid 3 Item C M3 Keadaan C Keadaan C Valid b. White Box Testing Pengujian white box yang juga disebut pengujian struktural dan pengujian kotak kaca adalah pengujian yang memperhitungkan mekanisme internal sistem atau sebuah komponen. Pengujian white box pada penelitian ini, akan dilakukan dengan pengujian basis path yang tahapannya terdiri dari: 1. Menggambar flowgraph yang ditransfer oleh flowchat. 2. Menghitung cylomatic complexity V(G) untuk flowgraph yang telah dibuat. 3. Menentukan jalur pengujian dari flowgraph yang berjumlah sesuai dengan Cyclomatic Complexity yang telah ditentukan. Cyclomatic Complexity yang tinggi menunjukkan prosedur kompleks yang sulit untuk dipahami, diuji dan dipelihara. c. Precision dan Recall Precision & recall sering digunakan untuk mengevaluasi efektivitas sistem pencarian informasi. Precision dianggap sebagai ukuran ketepatan atau ketelitian, sedangkan recall adalah perolehan. Adapun tabel skenario pengujian precision dan recall dari sistem rekomendasi buku perpustakaan ini, dinyatakan seperti pada tabel dibawah ini.
13 No. 1 2 3 Buku/ kata kunci buku Tabel 1.4 Skenario pengujian precision dan recall Tidak Tidak Relevan Total Total Recall Precision Relevan Ditemukan (a) (b) (a+b) (c) (a+c) 5) Operation and maintenance Pada tahap ini, apabila ada kesalahan atau kekurangan pada system yang tidak ditemukan pada awal tahap siklus, maka akan dianalisis kembali kebutuhan yang diinginkan.