PERANCANGAN APLIKASI PENENTUAN JURUSAN DI SMA MENGGUNAKAN METODE K-MEANS

PERANCANGAN APLIKASI PENENTUAN JURUSAN DI SMA MENGGUNAKAN METODE K-MEANS Herianto Manurung (1011933) Mahasiswa Program Studi Teknik Informatika STMIK Budi Darma Medan Jl. Sisingamangaraja No. 338 Simpang Limun Medan www.stmik-budidarma.ac.id//email:otnaireh0108@yahoo.com ABSTRAK Penentuan jurusan terhadap siswa SMA sering kali tidak sesuai dengan minat dan bakat yang dimiliki oleh siswa, hal ini dapat mengakibatkan siswa yang bersangkutan tidak terarah ke bidang yang sesuai dengan kemampuannya. Pada penelitian ini dibuatkan Perancangan Aplikasi dengan Metode K-Means, yang dapat membantu tim penentu jurusan untuk menentukan jurusan yang tepat bagi siswa-siswinya. Tahapan penentuan jurusan dengan Metode K-Means diantaranya adalah input data siswa, proses, dan kemudian output. Sistem dibuat dengan menggunakan bahasa pemrograman visual basic 6.0 dan microsoft access 2003 sebagai databasenya. Dengan adanya sistem ini akan lebih mempermudah tim penentu jurusan dalam proses penentuan jurusan yang lebih tepat dan terarah. Kata Kunci : perancangan aplikasi, metode K-Means, penentuan jurusan di sma 1. Pendahuluan 1.1. Latar Belakang SMA bertujuan untuk mendidik dan memantapkan sikap dan kepribadian yang dalam kehidupan sehari-hari melalui pelaksanaan pembelajaran yang berbasis kemampuan sehingga siswa berkembang sesuai dengan bakat dan kemampuannya. Dalam mencapai tujuan tersebut, pihak sekolah membekali siswa dengan keahlian sesuai dengan program studi yang diambil dan memfasilitasi pengembangan kemampuan siswa tersebut. Salah satu program yang disediakan SMA/SMU dalam pengembangan kemampuan siswa adalah penentuan penjurusan. Penjurusan dilakukan pada saat siswa akan melanjutkan study dari kelas X (sepuluh) ke kelas XI (sebelas) dan ke kelas XII pada SMA Yayasan Perguruan Try Karya Sunggal. Di SMA/SMU proses penjurusan ditentukan berdasarkan nilai raport semester genap kelas X (sepuluh), nilai hasil test dan minat siswa. Saat ini proses penjurusan di SMA/SMU rata-rata masih menggunakan sistem yang rumit dan belum terkomputerisasi, sehingga timbul permasalahan pada sistem ini. Permasalahannya adalah siswa diwajibkan memilih salah satu jurusan yang ditentukan oleh pihak sekolah, dimana jurusan yang ada adalah IPA dan IPS. Siswa akan mendapatkan soal test untuk penjurusan yang harus diisi dengan benar serta menyantumkan data siswa dan minat penjurusan, sedangkan siswa tidak tahu bagaimana kemampuan mereka dalam jurusan yang akan dipilih, hal ini menyebabkan minat dan bakat siswa tidak sepenuhnya terwujud. Masalah lain yang didapat oleh guru wali kelas adalah mereka akan mengalami kesulitan menentukan jurusan ketika siswa berminat ke jurusan IPA namun kriteria siswa tersebut hanya memenuhi untuk masuk jurusan IPS atau sebaliknya. Jadi masalah setelah proses penjurusan adalah ketidakcocokan antara minat dengan kemampuan siswa. Metode K-Means merupakan metode untuk mengelompokkan objek atau data yang mempunyai atribut dan mempunyai jumlah data yang banyak ke dalam bentuk satu atau lebih kelompok, sehingga data yang memiliki karakteristik yang sama dikelompokkan ke dalam satu cluster/kelompok yang sama. Berdasarkan latar belakang yang telah dikemukakan, maka dianalisislah metode k-means untuk mengetahui apakah dapat membantu penjurusan.di SMA. 1.2. Rumusan Masalah Adapun masalah dalam pembuatan penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Bagaimana proses menentukan jurusan pada SMA Yayasan Perguruan Try Karya Sunggal 2. Bagaimana menerapkan metode K-Means untuk penentuan jurusan pada SMA Yayasan Perguruan Try Karya Sunggal 3. Bagaimana merancang aplikasi untuk menentukan jurusan siswa pada SMA Yayasan Perguruan Try Karya Sunggal dengan metode k- means 1.3. Batasan Masalah Agar masalah yang sedang penulis tinjau lebih terarah dan mencapai sasaran yang telah ditentukan maka dibuatkan batasan masalah sebagai berikut ini : 44

a. Menggunakan metode K-Means untuk membantu penjurusan di SMA b. Data yang digunakan untuk proses analisis metode K-Means adalah data nilai. yang diambil sebagai dasar untuk proses clustering adalah nilai rata-rata semester I dan semester II di kelas X (sepuluh). c. Faktor yang dibandingkan adalah nilai IPA (Matematika, Kimia, Fisika, Biologi, Bahasa Inggris), dan IPS (Ekonomi, Sejarah, Geograf i, Sosiologi, Bahasa Indonesia). d. Metode analisis yang digunakan dalam pembangunan sistem ini berdasarkan data terstruktur yaitu menggunakan flowmap dan ERD dan untuk menggambarkan diagram proses menggunakan DFD. e. Pemodelan analisis perangkat lunak yang digunakan adalah sistem operasi Microsoft Windows XP Professional, Bahasa Pemrogramannya menggunakan Visual Basic 6.0, serta menggunakan database yaitu SQL Server 2000. 1.4. Tujuan dan Manfaat Penelitian 1.4.1. Tujuan Penelitian Adapun tujuan dalam pembuatan penelitian ini adalah sebagai berikut : a. Untuk menjelaskan proses penentuan jurusan pada SMA Yayasan Perguruan Try Karya Sunggal b. Untuk menerapkan metode k-means dalam menentukan penjurusan pada SMA Yayasan Perguruan Try Karya Sunggal c. Membangun Sistem Aplikasi penentuan jurusan pada SMA Yayasan Perguruan Try Karya Sunggal 1.4.2. Manfaat Penelitian Adapun manfaat dalam pembuatan penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Membantu sekolah untuk menentukan penjurusan siswa pada SMA/SMU 2. Membantu sekolah untuk mengetahui kualitas siswa 1.5. Metode Penelitian a. Metode Pengumpulan Data : Beberapa metode pengumpulan data yang dilakukan yaitu: 1. Metode Observasi 2. Metode Kepustakaan b. Metode Perancangan Sistem : Metode Perancangan yang digunakan dalam pembuatan skripsi ini adalah dengan metode Waterfall yang tahap tahapnya dilakukan seperti terlihat dibawah ini : 1. Analisis Kebutuhan 2. Analisa dan Perancangan Sistem 3. Implementasi Sistem 4. Evaluasi Sistem 5. Penulisan laporan penelitian 2. Landasan Teori 2.1. Pengertian Perancangan Perancangan merupakan proses pemecahan masalah yang disertai dengan pemikiran yang kreatif guna mencapai hasil yang optimal. 2.2. Pengertian Aplikasi Aplikasi adalah masalah yang memakai teknik pemrosesan data aplikasi biasanya mengacu pada komputer yang diinginkan, pemrosesan data. 2.3. Database Database adalah sebuah objek yang kompleks untuk menyimpan informasi yang terstruktur, yang diorganisir dan disimpan dalam suatu cara yang mengizinkan pemakainya dapat mengambil informasi dengan cepat dan efisien. Database terdiri dari : Operasi Database Perancangan Sistem Database Model Database Langkah-Langkah Perancangan Database Struktur Data Relasi Data atau ERD (Entity Relation data) 2.4. File File adalah kumpulan record yang mengandung logically related data, data file terdiri dari berbagai record. 2.5. Alat Bantu Perancangan Sistem Adapaun alat bantu yang harus digunakan dalam perancangan atau pengembangan sistem yang digunakan dalam penelitian umumnya berupa gambaran atau diagram adalah sebagai berikut: a. Data Flow Diagram (DFD) b. Sistem Flowchart 2.6. Metode K-Means Menurut (Machine Learning Team, I nstitut Teknologi Surabaya, 2006) Metode K-Means ini merupakan metode yang baik di dalam mesin pembelajaran berdasarkan data training, dengan menggunakan probabilitas bersyarat sebagai dasarnya. Adapun tahapan-tahapan yang dimiliki oleh metode ini adalah : a. Membuat matriks keputusan yang ternormalisasi 45

b. Membuat matriks keputusan yang ternormalisasi berbobot c. Menentukan matriks solusi ideal positif dan matrix ideal negatif d. Menentukan jarak antara nilai setiap alternative dengan matrix solusi ideal positif dan ideal negatif e. Menentukan nilai preferensi untuk setiap alternatif K-Means membutuhkan rating kinerja setiap alternatif Ai pada setiap kriteria Cj yang ternormalisasi yaitu : Solusi ideal positif A+ dan solusi ideal negatif A- dapat ditentukan berdasarkan ranking bobot ternormalisasi (yij) sebagai: yij = wi rij ; dengan i=1,2,...m; dan j=1,2,...n; meskipun oleh orang yang baru belajar membuat program. 2.8. Microsoft SQL Server MS SQL Server adalah salah satu produk Relational Database Management System (RDBMS) populer saat ini. Fungsi utamanya adalah sebagai database server yang mengatur semua proses penyimpanan data dan transaksi suatu aplikasi. 3. Analisa dan Perancangan 3.1. Analisa Metode K-Means Dalam penentuan jurusan dengan menggunakan metode K-Means diperlukan kriteriakriteria dan bobot untuk melakukan perhitungannya sehingga akan didapat alternatif terbaik. 3.1.1. Kriteria dan Bobot Dalam metode K-Means terdapat kriteria yang dibutuhkan untuk menentukan jurusan siswa. Adapun kriterianya dapat dilihat pada Tabel 1 : Tabel 1: Bidang Kecocokan Keterangan dengan: y j adalah : Max yij ; jika j adalah atribut nilai terbesar yi adalah : Min yij ; jika j adalah atribut nilai terkecil J= 1,2,,n. Jarak antara alternatif Ai dengan solusi ideal positif dirumuskan sebagai: Jarak antara alternatif Ai dengan solusi ideal negatif dirumuskan sebagai: preferensi untuk setiap alternatif (Vi) diberikan sebagai : Vi yang lebih besar menunjukkan bahwa alternatif Ai lebih dipilih. >50 s/d 100 IPA <=50 IPS Tabel 2 : Kriteria Mata Pelajaran Kriteria Keterangan C1 C2 C3 C4 C5 Matematika Fisika Biologi Kimia Bahasa Inggris 3.1.2. Contoh Kasus Untuk Tiga Orang Siswa Dari banyaknya Siswa yang diseleksi diambil tiga orang Siswa sebagai contoh untuk penerapan metode K-Means dalam penentuan jurusan siswa. Data-data dari tiap siswa tersebut di masukan ke dalam Tabel 3 : 2.7. Visual Basic 6.0 Bahasa Basic pada dasarnya adalah bahasa yang mudah dimengerti sehingga pemerograman di dalam bahasa Basic dapat dengan mudah dilakukan 46

Kode Siswa Nama Siswa (Ai) Matematika (C1) Tabel 3 : Data Siswa yang diseleksi Fisika (C2) Biologi (C3) Kimia (C4) Bahasa Inggris (C5) 10001 Juan Arianto 4 5 3 4 3 10002 Saladin 3 4 2 3 3 10003 Budi 2 2 5 4 2 Santoso Jadi implementasi perhitungan K-Means adalah sebagai berikut ini : 1. Ai = Juan Arianto, Saladin, Budi Santoso 2. Cj = Matematika, Fisika, Biologi, Kimia, Bahasa Inggris 3. Bobot Referensi untuk kriteria (C1,C2,C3.C4,C5) adalah (5,3,4,4,2) Penyelesaian : Mencari X(i) X(1)= =7,071068 R(1, 1) = 4 / 7,071068 = 0,5656855 R(2, 1) = 3 / 7,071068 = 0,4242641 R(3, 1) = 5 / 7,071068 = 0,7071068 X(2)= =7,549834 R(1, 2) = 5 / 7,549834 = 0,6622662 R(2, 2) = 4 / 7,549834 = 0,5298129 R(3, 2) = 4 / 7,549834 = 0,5298129 X(3)= =4,123106 R(1, 3) = 3 / 4,123106 = 0,7276069 R(2, 3) = 2 / 4,123106 = 0,4850713 R(3, 3) = 2 / 4,123106 = 0,4850713 X(4)= =5,385165 R(1, 4) = 4 / 5,385165 = 0,7427813 R(2, 4) = 3 / 5,385165 = 0,5570861 R(3, 4) = 2 / 5,385165 = 0,3713907 X(5)= =4,690416 R(1, 5) = 3 / 4,690416 = 0,6396021 R(2, 5) = 3 / 4,690416 = 0,6396021 R(3, 5) = 2 / 4,690416 = 0,4264014 Mencari R R = R(1,1) = 0,5656855 R(1,2) = 0,6622662 R(1,3) = 0,7276069 R(1,4) = 0,7427813 R(1,5) = 0,6396021 R(2,1) = 0,4242641 R(2,2) = 0,5298129 R(2,3) = 0,4850713 R(2,4) = 0,5570861 R(2,5) = 0,6396021 R(3,1) = 0,7071068 R(3,2) = 0,5298129 R(3,3) = 0,4850713 R(3,4) = 0,3713907 R(3,5) = 0,4264014 Mencari Y Y(1,1) = 0,5656855 x 5 = 2,828427 Y(1,2) = 0,6622662 x 3 = 1,986799 Y(1,3) = 0,7276069 x 4 = 2,910428 Y(1,4) = 0,7427813 x 4 = 2,971125 Y(1,5) = 0,6396021 x 2 = 1,279204 Y(2,1) = 0,4242641 x 5 = 2,121323 Y(2,2) = 0,5298129 x 3 = 1,589439 Y(2,3) = 0,4850713 x 4 = 1,940285 Y(2,4) = 0,5570861 x 4 = 2,228344 Y(2,5) = 0,6396021 x 2 = 1,279204 Y(3,1) = 0,7071068 x 5 = 3,535534 Y(3,2) = 0,5298129 x 3 = 1,589439 Y(3,3) = 0,4850713 x 4 = 1,940285 Y(3,4) = 0,3713907 x 4 = 1,485563 Y(3,5) = 0,4264014 x 2 = 0,852802 Mencari Ymax (2,828427),(2,121323),(3,535534) )=3,535534 (1,986799),(1,589439),(1,589439) )=1,986799 (2,910428),(1,940285),(1,940285) )=2,910428 (2,971125),(2,228344),(1,485563) )=2,971125 (1,279204),(1,279204),(0,852802) )=1,279204 Mencari Ymin (2,828427),(2,121323),(3,535534) )=2,12132 (1,986799),(1,589439),(1,589439) )=1,589439 47

Mencari Di+ D(1)+ = D(2)+ = D(3)+ = (2,910428),(1,940285),(1,940285) )=1,940285 (2,971125),(2,228344),(1,485563) )=1,485563 (1,279204),(1,279204),(0,852802) )=0,852802 = 0,9785721 = 1,194124 Mencari Di- D(1)- = = 1,419823 = 1,439632 D(2)- = = 0,961561 D(3)- = = 1,021897 V(1) = 1,439632/(1,439632+0,978572) = 0,595331 V(2) = 0,961561/(0,961561+1,194124) = 0,446058 V(3) = 1,021897/(1,021897+1,419823) = 0,418515 Sehingga didapat hasil perangkingan setiap calon siswa seperti terlihat pada tabel dibawah ini : Kode Siswa Nama Siswa (Ai) 10001 Juan Arianto 10002 Saladin 10003 Budi Santoso Matematik a (C1) Fisika (C2) Tabel 4 : Hasil Proses Biologi (C3) 4 4 5 3 3 4 5 2 4 Kimia (C4) Bahasa Inggris (C5) Total Akhir 3 3 0,59533 1 2 3 0,44605 8 2 2 0,41851 5 Kode Siswa Tabel 5 : Hasil Akhir Akhir Akhir 10001 0,595331 59,5331 10002 0,446058 44,6058 10003 0,418515 41,8515 Dengan melihat hasil proses diatas maka jurusan pada setiap siswa adalah sebagai berikut ini : 48

Tabel 6 : Hasil Penentuan Jurusan Kode Siswa Nama Siswa Bidang 10001 Juan Arianto 59,5331 IPA 10002 Saladin 44,6058 IPS 10003 Budi Santoso 41,8515 IPS 3.2. Desain Sistem Yang Di Usulkan a. Design Sistem Secara Global Perancangan sistem yang baru dimulai dengan perancangan database, yang dimulai dengan pembuatan DFD (Data Flow Diagram ) dan ERD ( Entity Relationship Diagram), yang akan dilanjut dengan perancangan aplikasinya. b. Desain Input Terdiri dari : 1. Rancangan Form Menu Utama 2. Rancangan Form Data Siswa 3. Rancangan Form Input Kategori Siswa 4. Rancangan Form Proses Pengambilan Keputusan 3.3. Desain Database Desain database berguna untuk menyimpan data data yang akan diinputkan oleh program aplikasi nantinya. Dalam merancang sebuah database adalah membuat tabel-tabel databasenya dan kemudian membuat diagram ERD ( Entity Relationship Diagram). a. Desain Tabel Dalam perancangan database Perencanaan produksi data record tersimpan dalam beberapa file dengan arsitektur data sebagai berikut : Tabel Data Siswa Tabel Data Master Kriteria Tabel Bobot Kriteria Tabel Data Kriteria Siswa Program adalah serangkaian instruksi-instruksi yang sistematis dan logis untuk mengendalikan komputer dalam mencapai tujuan sesuai dengan aturan aturan tertentu. a. Form Menu Utama Form ini di gunakan sebagai tempat untuk menampung semua pilihan-pihan yang terdapat di dalam system yang di rancang seperti terlihat pada Gambar 1. Gambar 1 : Menu Utama a. Form Pemasukan Data Siswa Form ini digunakan untuk memasukkan data Siswa kedalam sistem, adapun gambar dari implementasi form ini dapat di lihat pada Gambar 2 : b. Logika Program (Flowchart) Flowchart (Diagram Alir) data adalah sekumpulan simbol simbol atau skema yang menunjukkan atau mengambarkan rangkaian kegiatan proses atau langkah langkah proses program dari awal sampai akhir. Adapun langkah langkah pengerjaan dari suatu algoritma program, yaitu: 1. Flowchart Menu Utama 2. Flowchart Sub Menu File 3. Flowchart Data Siswa 4. Flowchart Input Kategori Siswa 5. Flowchart Laporan Gambar 2 : Form Data Siswa b. Form Pemasukan Data Preferensi Form ini digunakan untuk memasukkan data Preferensi kedalam sistem, adapun gambar dari implementasi form ini dapat di lihat pada Gambar 3 : 4. Implementasi Sistem 49

Gambar 3 : Form Data Preferensi c. Form Pemasukan Data Kategori Siswa Form ini digunakan untuk memasukkan data nilai kategori Siswa kedalam sistem, adapun gambar dari implementasi form ini dapat di lihat pada Gambar 4: Gambar 4 : Form Data Kategori d. Form Pemasukan Data Proses Pembuatan Form ini digunakan untuk melakukan proses pembuatan nilai, adapun Gambar dari implementasi form ini dapat di lihat pada gambar 5 : Gambar 6: Form Laporan Data Siswa 5. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan Sebagai penutup pembahasan dalam penulisan tugas akhir, penulis mengambil kesimpulan-kesimpulan sekaligus memberikan saran kepada instansi yang menggunakan aplikasi ini. Dengan adanya kesimpulan dan saran ini dapatlah diambil suatu perbandingan yang akhirnya dapat memberikan perbaikan-perbaikan pada masa yang akan datang. Adapun kesimpulan yang penulis peroleh adalah sebagai berikut: 1. Dalam proses pembuatan sistem yang baru dapat diketahui bahwa untuk menyusun suatu sistem yang baik, tahap-tahap yang perlu dilakukan adalah dengan mempelajari sistem yang ada, kemudian mendesain suatu sistem yang dapat mengatasi masalah serta mengimplementasikan sistem yang didesain. 2. Dengan menerapkan sistem komputerisasi pada Penjurusan Siswa maka prosesnya akan semakin cepat dan akurat Gambar 5 : Form Data Proses Penilaian e. Laporan Data Siswa Laporan ini digunakan untuk menampilkan Laporan Data Siswa, adapun gambar dari implementasi form ini dapat di lihat pada gambar 6 : 5.2. Saran-Saran Adapun saran-saran yang akan penulis usulkan untuk meningkatkan kinerja instansi tersebut adalah sebagai berikut: 1. Setelah melihat adanya sistem yang sedang berjalan pada sistem Penjurusan Siswa ini mengenai sistem informasi yang akan dihasilkan berupa informasi penentuan jurusan pada siswa, maka penulis memberikan saran sebaiknya diadakan peralihan cara kerja dari manual berganti dengan menggunakan alat bantu komputer, sehingga terjadinya perubahan sistem lama ke sistem yang baru dimana sistem yang baru lebih akurat dalam menghasilkan laporanlaporan yang dibutuhkan. 2. Pada sistem komputerisasi yang digunakan pada sistem Penjurusan Siswa ini perlu digunakan program anti virus yang residen. Hal ini 50

dimaksudkan untuk mencegah terjadinya kerusakan pada program ataupun data-data yang lain. 3. Proses pembuatan file cadangan ( backup) sebaiknya dilakukan secara rutin. 4. Walaupun program aplikasi ini relatif mudah dioperasikan tapi perlu dilakukan cara-cara pengoperasian program ini, terutama bagi penanggung jawab ruangan agar sistem yang baru bisa berjalan dengan baik. DAFTAR PUSTAKA [1] Tata Sutabri. 2005. Sistem Informasi. Andi Offset [2] Rudy Adipranata. 2005. Perancangan Sistem Informasi. Elex Media Komputindo. [3] Abdul Kadir. 2003. Perancangan Basis Data. Elex Media Komputindo. [4] Jeffry. L. Whitten, Lonnie. D. Bentley, and Kevin C. Dittman. 2004. Information System. [5] Jogianto Hartono. 1999..Analisa & Desain. Andi. Yogyakarta. [6] Hanif Al Fatha, 2007, Analisis dan Perancangan Sistem Informasi Untuk keunggulan bersaing Perusahaan dan Organisasi Modern, Andi Yagyakarta [7] Aji Supriyanto, 2005, Pengantar Teknologi Informasi Andi Offset [8] Abdul Kadir, 2008, Pengenalan Sistem Informasi, Elex Media Komputindo [9] Tata Sutabri, 2005, Sistem Informasi Manajemen, Elex Media Komputindo [10] Kenneth C. Laudon, 2008, Sistem Informasi Manajemen: Mengelola Perusahaan Digital, Andi Yogyakarta 51