2. Edge menunjukkan pasangan mata kuliah yang mempunyai jadwal
yang sama, karena itu harus berada di ruangan kelas yang berbeda. 3.
Warna untuk membedakan mata kuliah konflik dengan mata kuliah tidak konflik.
c. Data mata kuliah yang dijadikan contoh masalah dalam skripsi ini adalah
mata kuliah empat departemenprogram studi FMIPA USU Strata 1, yaitu Biologi, Fisika, Kimia, dan Matematika pada semester ganjil Tahun Ajaran
20082009. d.
Semua mata kuliah pilihan pada departemenprogram studi Kimia dan Matematika diikutsertakan, begitu juga dengan mata kuliah
kosentrasipenjurusan pada departemenprogram studi Matematika dan Fisika. Sedangkan konsentrasipenjurusan pada departemenprogram studi
Biologi diabaikan. e.
Penjadualan mata kuliah memiliki batasan pokok hard constraints dan batasan tambahan soft constraints.
f. Prototype sistem penjadualan perkuliahan yang dibangun tidak memiliki
sistem login. g.
Prototype sistem penjadualan perkuliahan yang dibangun hanya menjadwalkan mata kuliah, tidak menjadwalkan ujian dan pemakaian
laboratorium. h.
Prototype sistem penjadualan yang dibangun memiliki waktu perkuliahan dari hari Senin s.d. hari Jumat.
i. Prototype sistem penjadualan mata kuliah yang dibangun tidak mendukung
adanya pergantian jadwal yang sudah ditentukan dan tidak mendukung adanya pengambilan mata kuliah dua semester di atas maupun dua
semester di bawahnya.
1.4 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian ini adalah untuk membuat suatu prototype sistem penjadualan mata kuliah dengan menggunakan algoritma greedy dan metode graph
coloring heuristic untuk mengoptimalkan penggunaan ruangan kelas yang tersedia
Universitas Sumatera Utara
sesuai dengan mata kuliah yang ada dengan memperhatikan aturan dan batasan yang ditetapkan.
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat dari skripsi ini adalah diharapkan dapat memberikan suatu penyelesaian masalah dan mencari hasil penjadualan perkuliahan yang paling optimal sesuai dengan
batasan-batasan penjadualan yang telah ditetapkan.
1.6 Metode Penelitian
Penelitian yang akan dilakukan nantinya direncanakan ke dalam tahapan langkah- langkah secara sistematis. Penelitian dilakukan dengan beberapa tahapan, yaitu:
1. Studi Literatur
Penulisan ini dimulai dengan studi kepustakaan yaitu mengumpulkan bahan- bahan referensi baik dari buku, artikel, paper, jurnal, makalah, maupun situs
internet mengenai penjadualan mata kuliah, masalah graph coloring, algoritma greedy, metode graph coloring heuristic, dan xml.
2. Analisis Permasalahan
Pada tahap ini dilakukan analisis permasalahan yang ada, batasan yang dimiliki dan kebutuhan yang diperlukan.
3. Perancangan dan Implementasi Algoritma
Pada tahap ini dilakukan pendefinisian beberapa aturan dalam penjadualan sesuai dengan batasan yang telah ditetapkan dan perancangan graph konflik,
penerapan algoritma greedy dan metode graph coloring heuristic dalam penjadualan mata kuliah.
Universitas Sumatera Utara
4. Pengujian
Pada tahap ini dilakukan pengujian terhadap aplikasi yang telah dibangun serta menguji algoritma greedy dan metode graph coloring heuristic.
5. Penyusunan Laporan dan Kesimpulan Akhir
Pada tahap ini dilakukan pendokumentasian hasil analisis dan implementasi secara tertulis dalam bentuk laporan skripsi.
1.7 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan skripsi ini dibagi dalam lima bab, masing-masing bab diuraikan sebagai berikut:
BAB 1: PENDAHULUAN
Bab ini akan menjelaskan mengenai latar belakang pemilihan judul, perumusan masalah, tujuan penelitian, ruang lingkup, metode penelitian, manfaat penelitian dan
sistematika penulisan.
BAB 2: LANDASAN TEORI
Bab ini akan membahas teori-teori yang berkaitan dengan penjadualan, graph, graph coloring, algoritma greedy, metode graph coloring heuristic, xml, dan bahasa
pemrograman yang dipakai.
BAB 3: ANALISIS DAN PERANCANGAN
Bab ini akan membahas aturan-aturan yang berkaitan dengan penjadualan, flowchart, spesifikasi umum, perancangan mata kuliah konflik, algoritma quick sort, penerapan
algoritma greedy, dan penerapan metode graph coloring heuristic.
Universitas Sumatera Utara
BAB 4: IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
Bab ini menjelaskan implementasi dari penerapan metode graph coloring heuristic sehingga mendapatkan mata kuliah bebas konflik.
BAB 5: PENUTUP
Bab terakhir akan memuat kesimpulan isi dari keseluruhan uraian bab-bab sebelumnya dan saran-saran dari hasil yang diperoleh yang diharapkan dapat
bermanfaat dalam pengembangan selanjutnya.
Universitas Sumatera Utara
BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1 Penjadualan
Kadang kata schedule, sequence, dan timetable serta roster sering digunakan sebagai kata yang memiliki arti yang sama. Namun, terdapat perbedaan antara istilah diatas
yang telah amati oleh beberapa orang dan dituangkan dalam beberapa literatur, antara lain Wer 1985, Anthony Wren 1996, S. Abdennadher dan M. Marte 1999, dan
lain-lain.
Dalam buku
Practice and Theory of Automated Timetabling Wren, 1996, hal: 46-75 didefinisikan scheduling, timetabling, sequencing, dan rostering sebagai
berikut: a.
Schedule biasanya keinginan yang mencakupi semua informasi khusus dan umum yang diperlukan untuk proses yang akan dilakukan. Keinginan ini
mencakupi waktu dimana tempat aktivitas-aktivitas itu dilakukan. Tujuan dari scheduling adalah untuk memecahkan masalah praktikal yang berhubungan
dengan alokasi, subjek dengan batasan, dari sumber-sumber sampai objek- objek yang akan ditempatkan pada space-time, dengan menggunakan atau
membangun tools yang cocok. Masalah ini akan sering terkait dengan kepuasan dari objek-objek tertentu. Contoh umum dari scheduling adalah
scheduling transportasi atau rute kenderaan pengantar.
b. Timetable menunjukkan kejadian tertentu yang membutuhkan tempat, tidak
perlu secara langsung mengutarakan alokasi dari sumber. Sebagai contoh, timetable bus atau kereta api menunjukkan rute perjalanan, tetapi tidak
menunjukan kendaraan dan supir mana yang akan ditempatkan dalam
Universitas Sumatera Utara
perjalanan itu. Alokasi dari kendaraan dan supir merupakan bagian dari proses schedulling. Contoh dari timetabling adalah timetabling kelas dan timetabling
ujian.
c. Sequence adalah urutan sederhana dimana aktivitas dilakukan. Sebagai contoh,
urutan dari proses jobs suatu mesin pabrik. Jika job melalui tiap mesin dengan urutan yang sama, maka disebut sequence. Masalah dari sequencing jobs
biasanya dikenal sebagai flow shop problem. Contoh dari sequencing adalah flow-shop scheduling dan traveling salesman problem TSP.
d. Rostering adalah penempatan, batasan tentang penempatan sumber-sumber ke
slot-slot yang tersusun. Dengan tujuan untuk meminimalkan beberapa objek atau secara sederhana, untuk mendapatkan alokasi yang cocoklayak. Sering
kali sumber-sumber akan berputar dalam satu roster.
2.1.1 Penjadualan Perkuliahan
Secara umum penjadualan perkuliahan adalah pengalokasian waktu dan tempat untuk suatu kegiatan perkuliahan yang pada umumnya memiliki batasan-batasan yang harus
dipenuhi. Secara spesifik, masalah penjadualan perkuliahan untuk mata kuliah dan ujian akhir dapat dilihat sebagai perbaikan urutan waktu dan ruangan pertemuan
antara pengajar dengan mahasiswa, sambil secara sekaligus memenuhi jumlah dari variasi kondisi atau batasan pokok dan batasan preferensial Wren, 1996, hal: 47.
Ada tiga klasifikasi dari penjadualan akademik academic timetables Schaerf, 2005, hal: 2-28, yaitu:
a. Penjadualan Sekolah School Timetabling
Penjadualan sekolah mendeskripsikan dimana tiap kelas memiliki pelajaran tertentu dan di ruangan mana akan dilangsungkan. Isi sebenarnya dari jadwal
secara besar diatur oleh kurikulum, jumlah dari waktu tiap pelajaran yang diajar tiap minggu sering ditetapkan secara nasional. Tiap kelas terdiri dari
kumpulan pelajar, yang harus ditempati dari saat mereka tiba sampai mereka
Universitas Sumatera Utara
meninggalkan sekolah, dan guru tertentu bertanggung jawab atas kelas dalam satu periode. Guru biasanya dialokasikan di awal proses penjadualan, yang
menjadi masalah adalah menyesuaikan pertemuan dari guru dengan kelas untuk slot waktu tertentu sehingga setiap guru tertentu mengajar tiap kelas
yang diwajibkan kepadanya. Sangat jelas sekali bahwa, tiap kelas atau guru tidak dapat terlibat lebih satu pertemuan pada saat waktu yang sama.
Seringkali, diharuskan bahwa tiap guru mempunyai setidaknya satu waktu kosong pagi atau sore tiap minggunya dan ada banyak kendala yang serupa.
b. Penjadualan Mata Kuliah Course Timetabling
Penjadualan mata kuliah mencakup kumpulan scheduling dari perkuliahan, dimana dalam setiap matakuliah diberikan sejumlah ruangan dan periode
waktu. Penjadualan mata kuliah memiliki beberapa karakteristik, antara lain: 1.
Setiap pelajar dapat memiliki jumlah matakuliah yang berbeda. 2.
Ketersediaan ruangan berperan sangat penting. 3.
Jika dua ruangan memiliki pelajar yang sama, maka ruangan tidak dapat dijadwalkan pada waktu yang sama.
c. Penjadualan Ujian Exam Timetabling
Penjadualan ujian memiliki beberapa karakteristik, antara lain: 1.
Hanya ada satu ujian untuk tiap objek mata kuliah. 2.
Ada banyak batasan yang berbeda, contohnya pada hari yang sama ada pelajar yang memiliki ujian yang sangat banyak dan berurutan waktunya,
tetapi ada juga yang tidak. 3.
Satu ujian dapat memiliki lebih dari satu ruangan.
2.1.2 Batasan-Batasan Constraints pada Penjadualan Mata Kuliah
Masalah penjadualan mata kuliah melibatkan beberapa batasan pada mata kuliah yang akan dijadwalkan, jadi ada batasan dimana mata kuliah-mata kuliah tersebut dapat
dijadwalkan secara bersamaan memiliki waktu periode yang sama.
Universitas Sumatera Utara
Batasan-batasan yang terlibat dalam pembuatan jadwal dari mata kuliah dapat dibagi menjadi dua kategori, yaitu:
a. Essential Timetabling Conditions Hard Constraints
Essential timetabling condition atau batasan pokok penjadualan yang umumnya disebut juga sebagai hard constraint adalah batasan atau kondisi
yang harus dipenuhi agar menghasilkan jadwal yang layak atau dapat dilaksanakan. Batasan atau kondisi pokok dalam penjadualan, antara lain
sebagai berikut: 1.
Dua atau lebih mata kuliah yang diajarkan oleh pengajar yang sama tidak dapat dijadwalkan pada waktu yang sama Tidak ada pengajar yang
mempunyai jadwal mengajar yang sama antara satu mata kuliah dengan mata kuliah lainnya.
2. Dua atau lebih mata kuliah yang membutuhkan ruangan kelas yang sama
tidak bisa dijadwalkan pada waktu yang sama dua atau lebih jadwal mata kuliah pada waktu yang sama tidak dapat ditempatkan pada ruangan yang
sama. 3.
Jadwal mata kuliah paralel dapat ditempatkan pada waktu yang bersamaan, dengan syarat dosen pengajarnya berbeda.
4. Beberapa mata kuliah perlu disesuaikan dengan beberapa jadwal waktu
yang tetap setiap minggunya misalnya, 3 kali seminggu, 2 kali seminggu atau 1 kali seminggu.
5. Setiap mata kuliah harus dijadwalkan pada sebuah ruang kelas yang
tersedia yang dapat menampung jumlah mahasiswa pada mata kuliah tersebut.
6. Mahasiswa yang mengambil mata kuliah yang memiliki waktu yang sama
dengan jadwal praktikumnya tidak dapat dijadwalkan pada waktu yang sama.
7. Informasi spesifik mengenai kebutuhanjenis ruang kelas untuk mata
kuliah tertentu, jika membutuhkan alat-alat bantuan seperti projector sebaiknya dilampirkan dalam laporan.
Universitas Sumatera Utara
b. Preferential Timetabling Conditions Soft Constraints
Preferential timetabling conditions atau batasan tambahan penjadualan umumnya disebut juga soft constraint adalah batasan atau kondisi tambahan
yang tidak terlalu diperlukan untuk menghasilkan jadwal yang layak, tetapi jika dipenuhi dapat menghasilkan jadwal yang lebih cocok untuk seluruh
anggota fakultas. Kondisi tambahan ini dapat dipenuhi, jika memungkinkan, dan berperan sebagai tambahan pada kondisi pokok. Batasan atau kondisi
tambahan dalam penjadualan, antara lain sebagai berikut: 1.
Seorang pengajar mungkin memiliki pilihan waktu kapan mata kuliah akan dijadwalkan, baik umum misalnya, pada pagi hari, siang hari, atau sore
hari maupun spesifik misalnya, pada jam 8 pagi. 2.
Seorang pengajar mungkin meminta ruangan specifik untuk suatu mata kuliah, diluar persyaratan ruang kelas yang telah ditetapkan.
3. Seorang pengajar mengajar mata kuliah satu kali perminggu mungkin
mempunyai pilihan hari apa pertemuan selama satu minggu itu. 4.
Mungkin lebih baik menetapkan tiap mata kuliah pada ruang kelas yang berlokasi di dalam atau dekat dengan bangunan dimana departemen mata
kuliah berada atau dekat dengan ruangan kantor pengajar. 5.
Sebagaian besar mata kuliah tidak dijadwalkan pada sore hari, tetapi cukup selama jam pagi, dan jam sore dipakaiselama jam sibuk normal, kecuali
jika slot waktu sore digunakan untuk permintaan mata kuliah tertentu. 6.
Ruang kelas seharusnya cukup besar untuk suatu mata kuliah agar dapat mengurangi adanya ruang kosong yang tidak digunakan karena tidak
cukup daya tampungnya.
2.2 Graph
