1 PENJADUALAN MATA KULIAH DENGAN METODE GRAPH COLORING HEURISTIC SKRIPSI SANTI PRAYUDANI 041401011 DEPARTEMEN S-1 ILMU KOMPUTER PROGRAM STUDI ILMU KOMPUTER FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA M E D A N 2 0 1 0
ii PENJADUALAN MATA KULIAH DENGAN METODE GRAPH COLORING HEURISTIC SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Komputer SANTI PRAYUDANI 041401011 \ DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010
ii PERSETUJUAN Judul : PENJADUALAN MATA KULIAH DENGAN METODE GRAPH COLORING HEURISTIC Kategori : SKRIPSI Nama : SANTI PRAYUDANI Nomor Induk Mahasiswa : 041401011 Program Studi : SARJANA (S1) ILMU KOMPUTER Departemen : ILMU KOMPUTER Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Komisi Pembimbing : Diluluskan di Medan, 25 Maret 2010 Pembimbing 2 Pembimbing 1 Ir. Arman Sani, MT Syahril Efendi, S.Si, MIT NIP. 131 945 349 NIP. 196711101996021001 Diketahui/Disetujui oleh Program Studi S1 Ilmu Komputer Ketua, Prof. Dr. Muhammad Zarlis NIP. 195707011986011003
iii PERNYATAAN PENJADUALAN MATA KULIAH DENGAN METODE GRAPH COLORING HEURISTIC SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, 25 Maret 2010 Santi Prayudani 041401011
iv PENGHARGAAN Alhamdulillah, segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT, dengan limpahan rahmat dan karunia-nya kertas kajian ini berhasil diselesaikan juga. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Bapak Syahril Efendi, S.Si, MIT dan Ir. Arman Sani, MT selaku pembimbing pada penyelesaian skripsi ini yang telah memberikan panduan kepada penulis untuk menyelesaikan kajian ini. Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada Bapak Prof. Dr. Muhammad Zarlis selaku Ketua Program Studi Ilmu Komputer sekaligus pembanding dan Bapak Umar Saleh S ST, yang telah memberikan petunjuk, saran, dan kritik dalam penyelesaian skripsi ini. Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada Bapak Syahriol Sitorus, S.Si, MIT selaku Sekretaris Program Studi Ilmu Komputer, Dekan dan Pembantu Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, semua dosen pada Program Studi Ilmu Komputer FMIPA USU serta pegawai di FMIPA USU, khususnya pegawai di Ilmu Komputer FMIPA USU. Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada Bapak Husni Fahmi dan Bapak Ary Syahriar yang telah banyak membantu dan membimbing penulis dalam penyelesaian skripsi ini. Akhirnya, tidak terlupakan ucapan terima kasih sedalam-dalamnya kepada Ayahanda Drs. Amri Mahmoed dan Ibunda Suryati.A, selaku orangtua yang selalu sabar dalam mendidik serta memotivasi penulis. Adek tercinta, Fauzan yang selalu menyemangati penulis, serta segenap keluarga yang senantiasa memberikan dukungan. Semoga Allah SWT akan membalasnya. Selanjutnya untuk teman-teman terbaik, Baby, Hermi, Gita, Ririn, Popi atas perhatian dan motivasinya, Adi yang selalu mengingatkan penulis, Risi yang telah banyak membantu, dan Farida, teman senasib seperjuangan disaat akhir, serta rekan-rekan kuliah angkatan 2004 yang telah banyak memberikan bantuan kepada penulis. Akhir kata penulis mengharapkan kiranya skripsi ini dapat bermanfaat dan membantu semua pihak yang memerlukannya, terutama rekan mahasiswa Ilmu Komputer.
v ABSTRAK Membangun jadwal mata kuliah bebas konflik sering menjadi suatu masalah yang dihadapi oleh tiap universitas pada awal semester karena banyaknya komponen yang saling berkaitan dan adanya batasan-batasan yang harus dipenuhi. Masalah-masalah penjadualan ini dapat diselesaikan dengan menggunakan algoritma greedy dan metode graph coloring heuristic. Dengan alogritma greedy dan metode graph coloring heuristic diharapkan dapat memenuhi batasan pokok dan batasan tambahan dalam penjadualan sehingga menghasilkan penjadualan mata kuliah bebas konflik.
vi COURSE TIMETABLING WITH GRAPH COLORING HEURISTIC METHOD ABSTRACK Constructing a conflict-free courses timetabling are often become a problem faced by university at the beginning of semester, because of many related components and the constraints must be fullfill. Timetabling problems can be solved using greedy algorithm and graph coloring heuristic method. With greedy algorithm and graph coloring method is expected to fullfill hard constraint and soft constraint in timetabling so conflict-free courses timetabling may be produced.
vii DAFTAR ISI Halaman Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar ii iii iv v vi vii ix x Bab 1 Pendahuluan 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Rumusan Masalah 2 1.3 Ruang Lingkup 2 1.4 Tujuan Penelitian 4 1.5 Manfaat Penelitian 4 1.6 Metode Penelitian 4 1.7 Sistematika Penulisan 5 Bab 2 Landasan Teori 2.1 Penjadualan 7 2.1.1 Penjadualan Perkuliahan 8 2.1.2 Batasan-Batasan (Constraints) pada Penjadualan Mata Kuliah 9 2.2 Graph 11 2.2.1 Sejarah Teori Graph 12 2.2.2 Definisi Graph 13 2.2.3 Teori Pewarnaan Graph (Graph Coloring) 15 2.2.3.2 Masalah Pada Pewarnaan Graph 16 2.2.3.2 Metode Graph Coloring pada Masalah Penjadualan Perkuliahan 17 2.3 Algoritma Greedy 2.4 Heuristic 20 2.5 Graph Coloring Heuristic 20 2.5 Microsof Visual C#.NET 21 2.6 XML (extensible Markup Language) 21 Bab 3 Analisis Sistem 3.1 Analisis Masalah Utama 24 3.2 Spesifikasi Umum Sistem Prototype 25 3.2.1 Batasan Sistem Prototype 26 3.2.2 Database 28 3.2.3 Perancangan Penjadualan Mata Kuliah 30 3.2.3.1 Pengurutan Mata Kuliah 30
viii 3.2.3.2 Pengelompokkan Mata Kuliah 34 3.3.3.3 Membuat Mata Kuliah Konflik 36 3.3.3.4 Menyusun Mata Kuliah Bebas Konflik 39 3.3 Perancangan Antarmuka (Interface) 41 3.3.1 Antarmuka Data Awal 41 3.3.2 Antarmuka Tab Langkah Satu 43 3.3.3 Antarmuka Tab Langkah Dua 44 3.3.4 Antarmuka Tab Langkah Tiga 44 3.3.5 Antarmuka Tab Langkah Empat 45 3.3.6 Antarmuka Tab Langkah Lima 46 3.3.7 Antarmuka Mata Kuliah Bebas Konflik 47 Bab 4 Implementasi dan Pengujian 4.1 Implementasi 48 4.1.1 Lingkungan Implementasi 48 4.2 Pengujian 49 4.2.1 Data Awal 48 4.4.2 Langkah Satu 51 4.4.3 Langkah Dua 51 4.4.4 Langkah Tiga 52 4.4.5 Langkah Empat 53 4.4.6 Langkah Lima 54 4.4.7 Mata Kuliah Bebas Konflik 55 Bab 5 Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan 57 5.2 Saran 58 Daftar Pustaka Lampiran: Data Mata Kuliah Semester Ganjil FMIPA USU T.A 2008/2009
ix DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Penjadualan Mata Kuliah 17 Tabel 3.1 Pembagian Grup Mata Kuliah 34
x DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Jembatan Konigsberg 12 Gambar 2.2 Model Graph Jembatan Konigsberg 13 Gambar 2.3 Graph yang Memiliki χ(g) = 4 15 Gambar 2.4 Graph Sederhana Jadwal Mata Kuliah Graph Bebas Konflik 18 Gambar 3.1 Flowchart Pembuatan Penjadualan Mata Kuliah Secara Umum 26 Gambar 3.2 Flowchart Quick Sort pada Mata Kuliah 33 Gambar 3.3 Flowchart Pengelompokkan Grup 35 Gambar 3.4 Flowchart Pembuatan dan Pengecekan Vertex (Mata Kuliah) Konflik serta Pewarnaan Vertex (Mata Kuliah) Konflik 38 Gambar 3.5 Flowchart Penyusunan Mata Kuliah Bebas Konflik 40 Gambar 3.6 Antarmuka Tab Data Awal 41 Gambar 3.7 Antarmuka Tab Data Awal setelah data mata kuliah dipilih 42 Gambar 3.8 Antarmuka form tambah dan ubah data 43 Gambar 3.9 Antarmuka Tab Langkah Satu 43 Gambar 3.10 Antarmuka Tab Langkah Dua 44 Gambar 3.11 Antarmuka Tab Langkah Tiga 45 Gambar 3.12 Antarmuka Tab Langkah Empat 46 Gambar 3.13 Antarmuka Tab Langkah Lima 47 Gambar 3.14 Antarmuka Jadwal Mata Kuliah Bebas Konflik 47 Gambar 4.1 Daftar Mata Kuliah pada Tab Data Awal 49 Gambar 4.2 Memilih Data Mata Kuliah yang akan dijadwalkan 50 Gambar 4.3 Data Mata Kuliah file datamk 50 Gambar 4.2 Daftar Mata Kuliah pada Langkah Satu 51 Gambar 4.3 Daftar Mata Kuliah pada Langkah Dua 52 Gambar 4.4 Daftar Mata Kuliah dan Jadwal Sementara pada Langkah Tiga 53 Gambar 4.5 Daftar Mata Kuliah Konflik dan Jadwal Sementara pada Langkah Empat 54 Gambar 4.6 Daftar Mata Kuliah Konflik dan Jadwal Sementara pada Langkah Lima 55 Gambar 4.7 Jadwal Perkuliahan Bebas Konflik 56