Mobile Breakfast-Nutrition: Sistem Rekomendasi Menu Sarapan Seimbang untuk Siswa Sekolah Dasar

Mobile Breakfast-Nutrition: Sistem Rekomendasi Menu
Sarapan Seimbang untuk Siswa Sekolah Dasar

HUSNUL KHOTIMAH

DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Mobile BreakfastNutrition: Sistem Rekomendasi Menu Sarapan Seimbang untuk Siswa Sekolah
Dasar adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum
diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber
informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.

Bogor, Agustus 2013
Husnul Khotimah
NIM G64090015

ABSTRAK
HUSNUL KHOTIMAH. Mobile Breakfast-Nutrition: Sistem Rekomendasi Menu
Sarapan Seimbang untuk Siswa Sekolah Dasar. Dibimbing oleh YANI
NURHADRYANI.
Sarapan menyuplai energi sebanyak 25% untuk aktivitas di pagi hari.
Dengan sarapan akan memaksimalkan penyerapan materi saat belajar dan
meningkatkan konsentrasi anak saat di sekolah. Oleh karena itu, menumbuhkan
kebiasaan sarapan harus ditanamkan sejak kecil. Berdasarkan penelitian
sebelumnya kebiasaan sarapan siswa SD kurang dari 4 kali seminggu sebesar
36.4%, bahkan ada anak yang tidak pernah sarapan. Selain itu, dari segi kualitas,
sarapan pada siswa SD masih rendah. Oleh karena itu, dikembangkan meal
planning system khusus untuk sarapan yang memberikan rekomendasi sarapan
sesuai dengan preferensi pengguna juga mengoptimalkan kebutuhan energi harian.
Dalam mengembangkan sistem rekomendasi menu perlu memperhatikan
karakteristik dari pengguna, agar dapat mengubah sikap dan praktik konsumsi
yang tidak sehat. Metode yang digunakan untuk mengoptimasi kebutuhan energi

yaitu algoritme genetika. Sistem yang dikembangkan berbasis smartphone
Android.
Kata kunci: algoritme genetika, meal planning system, siswa SD, android

ABSTRACT
HUSNUL KHOTIMAH. Mobile Breakfast-Nutrition: Balanced Breakfast Menu
Recomendations
for
Elementary Students.
Supervised by YANI
NURHADRYANI.
Breakfast contributes 25% daily energy requirements for morning activity.
Breakfast can maximize absorption and improve concentration of student at
school. Therefore, the breakfast habits should be taught since children. Based on
previous study, 36.4% of elementary students have breakfast less than 4 times a
week, there are even students never have breakfast. The main reason why students
do not have breakfast based on that previous study, is due to no appetite from
students. In addition, the quality of breakfast on elementary students is still low.
Therefore, meal planning system developed specifically for breakfast that provide
breakfast recommendations according to user preferences and also optimize daily

energy needs. In developing this system, the prefernces of the user are required in
order to change the attitudes and practices of unhealthy consumption. The method
to optimize the daily energy needs is genetic algorithms. The system developed on
Android-based. Result from this research
Keywords: genetic algorithms, meal planning system, elementary students,
android

Mobile Breakfast-Nutrition: Sistem Rekomendasi Menu
Sarapan Seimbang untuk Siswa Sekolah Dasar

HUSNUL KHOTIMAH

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Ilmu Komputer pada
Departemen Ilmu Ilmu Komputer

DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR
2013

Judul Skripsi : Mobile Breakfast-Nutrition: Sistem Rekomendasi Menu Sarapan
Seimbang untuk Siswa Sekolah Dasar
Nama
: Husnul Khotimah
NIM
: G64090015

Disetujui oleh

Dr Yani Nurhadryani, SSi MT
Pembimbing I

Diketahui oleh

Dr Ir Agus Buono, MSi MKom
Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga penelitian ini berhasil diselesaikan. Terima kasih
penulis ucapkan kepada Ibu Dr Yani Nurhadryani, SSi MT selaku pembimbing,
serta Bapak Dr Ir Agus Buono, MSi MKom selaku ketua Departemen Ilmu
Komputer. Terima kasih juga kepada Bapak Dr Irman Hermadi, SKom MT dan
Ibu Ir Meuthia Rachmaniah, MSc selaku penguji yang telah banyak memberi
masukkan untuk penelitian ini. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan
kepada Ibu Dr Ir Ikeu Tanziha MS dan Kakak Nurlaely Fitriana, SGz dari
Departemen Gizi Masyarakat IPB yang telah membantu selama penelitian
berlangsung. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, seluruh
keluarga, serta rekan-rekan atas segala doa dan dukungannya.
Penelitian ini merupakan bagian dari penelitian lintas fakultas antara
Departemen Ilmu Komputer Fakultas Matematia dan IPA dengan Departemen
Gizi Masyarakat Fakultas Ekologi Manusia. Oleh karena itu penulis mengucapkan
terima kasih sebesar-besarnya kepada pihak-pihak yang telah membantu
kesuksesan dari penelitian ini. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Agustus 2013
Husnul Khotimah

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

vi

DAFTAR GAMBAR

vi

DAFTAR LAMPIRAN

vii

PENDAHULUAN

1

Latar Belakang

1

Perumusan Masalah

3

Tujuan Penelitian

4

Manfaat Penelitian

4

Ruang Lingkup Penelitian

4

TINJAUAN PUSTAKA

4

Meal Planning System

4

Algoritme Genetika

6

Kebutuhan Gizi

7

METODE

10

Project Planning

10

Analysis (Analisis)

10

Design (Perancangan)

11

Implementation (Implementasi)

11

HASIL DAN PEMBAHASAN

11

Project Planning

11

Analysis (Analisis)

13

Design (Perancangan)

15

Implementation (Implementasi)

24

SIMPULAN DAN SARAN

26

Simpulan

26

Saran

26

DAFTAR PUSTAKA

27

LAMPIRAN

29

RIWAYAT HIDUP

50

DAFTAR TABEL
1

Hasil penelitian Masti (2009) mengenai kebiasaan hubungan status
gizi dan pola aktivitas siswa SD negeri dan siswa SD swasta
Potongan tabel AKG untuk anak usia sekolah dasar (WKNPG 2004)
Hasil studi pustaka dan rencana penelitian
Kebutuhan fungsional sistem m B-Nutrition
Kode untuk 5 kelompok makanan yang menjadi representasi
kromosom beserta keterangannya
Tabel perbandingan rekomendasi menu sarapan dengan jumlah
generasi sebanyak 3, 6 dan 11

2
3
4
5
6

1
8
12
14
20
26

DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

14
15
16
17

Grafik penetrasi pengguna mobile di Indonesia berdasarkan umur
dari tahun 2005-2010 (Nielsen 2011)
Metode system development life cycle dengan model waterfall
(Satzinger et al. 2009)
Diagram use case m B-Nutrition
Perancangan antarmuka input profil gizi
Perancangan antarmuka hasil pengolahan profil gizi
Perancangan antarmuka pola aktivitas untuk memilih aktivitas yang
dilakukan
Perancangan antarmuka pola aktivitas untuk memasukkan lama
aktivitas yang dilakukan
Perancangan antarmuka hasil pengolahan tingkat aktivitas
Perancangan antarmuka menu rekomendasi sarapan
Perancangan antamuka detail menu makanan
Perancangan alur kerja sistem
Perancangan metode optimasi dengan algoritme genetika
Contoh representasi satu kromosom yang terdiri dari 14 gen dan
simbol dari gen merupakan indeks menu makanan, setiap lokus dari
gen berisi kelompok makanan untuk setiap waktu makan
Two-point cross-over yang terjadi pada lokus ke 5 sampai ke 9
Mutasi dengan mengganti nilai pada gen pada lokus ke-5
(a) Antarmuka awal sistem, (b) Antarmuka menu profil gizi, (c)
Antarmuka menu pola aktivitas (d) Antarmuka menu kuis sarapan
Rataan nilai fitness dengan jumlah generasi 3, 6, dan 11

3
10
13
15
16
16
17
17
18
18
19
19

21
22
23
24
25

DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
6

Kurva z-score untuk anak laki-laki umur 5-19 tahun
Kurva z-score untuk anak perempuan 5-19 tahun (WHO 2007)
Jenis pekerjaan beserta nilai PAR
Kurva z-score untuk anak laki-laki umur 5-19 tahun (WHO 2007)
Tabel z-score untuk anak perempuan umur 5-19 tahun (WHO 2007)
Data golongan makanan

29
30
31
33
38
43

1

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Anak usia sekolah dasar (SD) merupakan sumber daya berkualitas yang
akan menjadi pemimpin-pemimpin bangsa di masa yang akan datang. Menurut
Khomsan et al. (2013) sumber daya manusia berkualitas dapat dicirikan dari
tumbuh kembang anak yang baik, sehingga terbentuk generasi yang sehat dan
cerdas, baik secara intelegensia, emosi maupun spiritualnya. Tumbuh kembang
anak tentunya tidak terlepas dari sikap dan praktik konsumsi gizi seimbang.
Konsumsi gizi seimbang berkontribusi dalam mendukung pertumbuhan dan
perkembangan anak.
Sikap dan praktik konsumsi gizi seimbang dapat diukur dari perilaku
sarapan seseorang. Bagi anak sekolah membiasakan sarapan dapat meningkatkan
konsentrasi belajar dan memudahkan menyerap pelajaran, sehingga prestasi
belajar menjadi lebih baik. Siswa sekolah dasar memiliki aktivitas yang cukup
padat pada pagi hari sehingga dengan sarapan yang menyumbang 25% dari total
kebutuhan energi harian mampu mengimbangi aktivitas pada pagi hari (Khomsan
2004).
Penelitian mengenai kebiasaan konsumsi dilakukan oleh Masti (2009).
Masti meneliti hubungan status gizi dengan pola aktivitas pada siswa SD negeri
dan siswa SD swasta. Hasil dari penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 1. Pola
aktivitas fisik siswa SD negeri didominasi tingkat aktivitas fisik sedang dan berat,
sedangkan rata-rata frekuansi makan 2 kali dalam sehari, sehingga tidaklah aneh
jika terjadi defisiensi energi tingkat berat sebesar 63.5%. Sementara pasa siswa
SD swata yang didominasi status gizi gemuk dan obesitas, sebagian besar
siswanya memiliki tingkat aktivitas fisik yang ringan. Walaupun rata-rata
Tabel 1 Hasil penelitian Masti (2009) mengenai kebiasaan hubungan status
gizi dan pola aktivitas siswa SD negeri dan siswa SD swasta
SD Swasta

SD Negeri

Status gizi

Siswa obesitas dan gemuk lebih
banyak

Siswa
status
gizi
normal mendominasi

Kecukupan
energi

Defisit energi tingkat berat *)
29.6%

Defisit energi tingkat
berat *) 63.5%

Pola aktivitas

Didominasi tingkat aktivitas
fisik ringan,
Tidak ada siswa dengan tingkat
aktivitas fisik berat.

Didominasi
siswa
dengan
tingkat
aktivitas fisik sedang
dan berat

Frekuensi
makan

Rata-rata 3 kali sehari, namun
jarang menghabiskan makanan
yang disediakan di sekolah

Rata-rata 2 kali sehari

*) Defisit energi tingkat berat adalah energi yang dikonsumsi kurang dari
70% berdasarkan angka kecukupan gizi harian

2
frekuensi makan pada siswa SD swasta sesuai anjuran yaitu 3 kali sehari, namun
masih terjadi defisiensi energi tingkat berat sebesar 296.%. Hal tersebut
dikarenakan siswa jarang menghabiskan makanan yang disediakan oleh sekolah.
Penelitian lain mengenai sikap dan praktik sarapan pada siswa SD telah
dilakukan oleh Murniati (2011). Murniati (2011) meneliti pengetahuan, sikap dan
praktik sarapan siswa kelas 5 dan 6 di SD Negeri Kebon Kopi 2 Bogor. Presentase
siswa yang pengetahuan sarapannya masih kurang pada penelitian ini sebesar
33%. Frekuensi sarapan siswa yang sarapan kurang dari 4 kali dalam seminggu
cukup besar yaitu 36.4%, bahkan ada sebanyak 4.5% siswa tidak pernah sarapan
dalam satu minggu. Hasil uji statistik dengan uji kolerasi pearson menunjukkan
terdapat hubungan yang signifikan antara sikap dengan praktik terhadap kebiasaan
sarapan. Hasil kolerasi positif juga ditunjukkan dari pengetahuan dengan praktik
terhadap kebiasaan sarapan siswa. Hal tersebut berarti bahwa semakin tinggi
pengetahuan siswa maka akan semakin baik praktik siswa tersebut terhadap
kebiasaan sarapan.
Pemberian pengetahuan mengenai sarapan kepada anak sangat penting guna
membiasakan sikap dan praktik sarapan yang sehat kepada anak. Pemberian
pengetahuan bisa melalui pemberian rekomendasi sarapan yang sesuai dengan
kebutuhan anak serta pemberian materi mengenai pentingnya sarapan. Untuk itu,
diperlukan suatu sistem Breakfast-Nutrition yang dapat memberikan rekomendasi
menu harian seimbang yang disesuaikan dengan kebutuhan siswa SD. Penelitian
mengenai sistem rekomendasi menu yang disesuaikan dengan kebutuhan kalori
seseorang telah banyak dilakukan. Pemberian rekomendasi menu makanan
lengkap sudah dilakukan dalam berbagai penelitian dengan metode yang beragam
diantaranya linear programming, fuzzy, pilih acak, algoritme genetika, dan lainlain.
Sistem rekomendasi menu makanan biasa disebut dengan meal planning
system. Menurut Aberg (2009) sistem rekomendasi menu makanan seharusnya
bisa mengubah behaviour pengguna. Pengubahan perilaku pengguna ini agar
rekomendasi menu makanan sehat yang diberikan sistem dapat diterapkan oleh
pengguna. Hal tersebut akan mempengaruhi kebiasan konsumsi sehat dari
pengguna. Untuk itu sebaiknya meal planning system mempertimbangkan juga
preferensi dari pengguna. Pada penelitian ini, dalam memberikan rekomendasi
menu sarapan seimbang, juga mempertimbangkan preferensi pengguna terhadap
makanan.
Kashima et al. (2009) mengembangkan meal planning system sebuah sistem
rekomendasi berdasarkan kebutuhan nutrisi pengguna dan preferensi pengguna
terhadap makanan. Preferensi terhadap makanan dilakukan dengan memberikan
nilai antara 10-100 oleh pengguna. Penelitian ini menggunakan metode algoritme
genetika yang bersifat non-deterministik sehingga dapat menghasilkan
penyelesaian masalah yang berbeda-beda untuk masukan yang sama. Penerapan
algoritme genetika pada sistem rekomendasi menu dapat menghasilkan menu
yang berbeda-beda untuk masukan yang sama. Optimasi dengan algoritme
genetika sudah banyak diterapkan untuk memberikan rekomendasi menu harian
karena sifatnya yang non-deterministik sehingga cocok diterapkan pada sistem
rekomendasi menu harian.

3

Gambar 1 Grafik penetrasi pengguna mobile di Indonesia
berdasarkan umur dari tahun 2005-2010 (Nielsen 2011)
Penggunaan teknologi smartphone telah memasuki semua lapisan usia,
karena mudah dibawa dan saat ini harganya semakin terjangkau. Pada Gambar 1
terdapat grafik penetrasi pengguna mobile di Indonesia, terlihat bahwa persentase
jumlah kepemilikan mobile meningkat pada semua kelompok umur. Usia anak
sekolah dasar umumnya berada dalam rentang 7-12 tahun. Berdasarkan survei
yang dilakukan oleh Nielsen terlihat bahwa kepemilikan mobile pada kelompok
umur anak SD (10-14 tahun) meningkat dari tahun ke tahun, dan peningkatan
yang signifikan terjadi pada tahun 2009.
Pada penelitian ini akan dikembangkan sistem rekomendasi menu sarapan
seimbang Breakfast-Nutrition berbasis mobile. Pengguna dari sistem ini
merupakan siswa SD. Sistem yang dikembangkan dalam merekomendasikan
menu sarapan mempertimbangkan kandungan gizi seimbang dan preferensi
pengguna.

Perumusan Masalah
Konsumsi asupan gizi seimbang saat sarapan harus sudah dibiasakan sejak
kecil. Asupan gizi seimbang dapat menunjang pertumbuhan dan mengoptimalkan
aktivitas sehari-hari pada anak. Adapun masalah yang diangkat pada penelitian ini
ialah pengetahuan siswa SD yang rendah mengenai sarapan, kebiasaan sarapan
seimbang siswa yang masih kurang, perlunya suatu meal planning system
(rekomendasi menu harian) yang memperhitungkan preferensi pengguna. Oleh
karena itu dikembangkan mobile Breakfast-Nutrition yang dapat memberikan
rekomendasi menu sarapan sesuai anjuran gizi seimbang dan preferensi pengguna.
Aplikasi ini diharapkan dapat meningkatkan kesadaran siswa akan status gizi, pola
aktivitasnya, serta manfaat sarapan seimbang pada siswa.

4
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini ialah mengambangkan sistem mobile BreakfastNutrition (m B-Nutrition) sebagai media rekomendasi menu sarapan seimbang
untuk siswa SD. Sistem m B-Nutrition memberikan pengetahuan dasar tentang
sarapan kepada pengguna. Selain itu sistem dapat menghitung status gizi dan pola
aktivitas dari pengguna. Dalam memberikan rekomendasi dioptimasi kebutuhan
gizi pengguna berdasarkan pola aktivitas dan status gizinya, serta preferensi
pengguna terhadap makanan. Metode optimasi yang digunakan ialah algoritme
genetika.

Manfaat Penelitian
Dari penelitian ini diharapkan dapat menghasilkan sistem yang dapat
memberikan rekomendasi menu sarapan berdasarkan gizi seimbang dan
meningkatkan pengetahuan sarapan pada siswa SD sehingga dapat mengubah
sikap dan praktik konsumsi sarapan pada siswa SD. Perubahan pada sikap dan
praktik konsumsi pada siswa SD dapat meningkatkan status gizi bangsa.
Peningkatan status gizi ini akan berpengaruh pada peningkatan kualitas SDM
bangsa Indonesia.

Ruang Lingkup Penelitian
Pengembangan m B-Nutrition ditujukan untuk pengguna yang merupakan
siswa SD. Terdapat dua pendekatan dalam perhitungan kebutuhan energi harian
dalam aplikasi ini, yaitu, 1) disesuaikan dengan aktivitas fisik dan status gizi
pengguna, dan 2) disesuaikan dengan tabel angka kecukupan gizi (AKG).
Kebutuhan zat gizi yang dioptimalkan sesuai kebutuhan pengguna pada penelitian
ini adalah energi, karbohidrat, protein, dan lemak. Dalam merekomendasikan
menu sarapan selain memperhitungkan kebutuhan zat gizi pengguna, juga
memperhitungkan faktor preferensi pengguna terhadap makanan.
Metode yang digunakan dalam mengoptimasi kebutuhan zat gizi dan
preferensi makanan ialah algoritme genetika. Jenis Menu yang terdapat dalam
sistem hanya terdiri dari kelompok makanan. Kelompok minuman tidak terdapat
dalam jenis menu di sistem. Sistem m B-Nutrition dikembangkan pada platform
ponsel Android 2.3 (Gingerbread).

TINJAUAN PUSTAKA
Meal Planning System
Penelitian mengenai sistem rekomendasi menu atau yang dikenal sebagai
meal planning system telah banyak dilakukan dengan menyesuaikan kepada
kebutuhan kalori seseorang. Pemberian rekomendasi menu makanan lengkap
sudah dilakukan oleh berbagai penelitian dengan berbagai metode diantaranya

5
linear programming, fuzzy, pulih acak, algoritma genetika, dan lain-lain. Dari
sistem yang sudah ada pengguna diharapkan dapat menggunakan sistem
rekomendasi menu lengkap tersebut dalam kebiasaan sehari-hari. Aberg (2009)
melakukan penelitian mengenai evaluasi meal planning system dari sisi
kemudahan penggunaan dan kebergunaan. Kedua sisi ini merupakan faktor
penting dalam user acceptance (penerimaan dari pengguna). Penerimaan
pengguna pada sistem rekomendasi menu harian ini diharapkan dapat mengubah
kebiasaan makan pengguna sehingga pengguna terbiasa mengonsumsi makanan
sehat sesuai kebutuhan energi. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk membantu
pengguna mengubah kebiasaan konsumsinya dengan dukungan dari meal
planning system sehingga dapat digunakan untuk kebutuhan sehari-hari.
Dari sistem rekomendasi menu yang ada biasanya tidak memperhatikan
faktor-faktor preferensi pengguna terhadap suatu makanan seperti rasa, harga,
kesulitan penyiapan, ketersediaan bahan makanan, kandungan nutrisi. Hal ini
dapat menyebabkan pengguna kesulitan dalam mengubah kebiasaan makannya
sesuai yang direkomendasikan oleh sistem. Sistem yang dikembangkan pada
penelitian Aberg (2009) didesain khusus untuk orang dewasa. Beberapa
keunggulan dari sistem yang dikembangkan adalah
Level preferensi bahan makanan dapat di atur oleh pengguna,sehingga
pengguna bisa mempertimbangkan harga, ketersediaan bahan, alergi terhadap
suatu makanan, dan lain-lain. Pengguna dapat memberikan rating terhadap hasil
rekomendasi menu dari sistem. Pada iterasi berikutnya sistem juga memberikan
rekomendasi berdasarkan rating makanan yang diberikan pengguna.
Sistem diuji dari sisi kemudahan penggunaan (ease of use) dan
kebermanfaatan (perceived of usefulness) kepada 10 orang dewasa. Hasil
pengujian menunjukkan bahwa sistem sulit digunakan untuk pengguna yang
orang tua, dan sistem mudah digunakan pada pengguna yang memiliki
pengalaman dalam mengakses komputer. sistem sementara hasil pengujian dari
kebermanfaatan sistem, mayoritas pengguna mau menggunakan sistem ini untuk
di rumah.
Penelitian Silva (2011) mengembangkan sistem m-health untuk memonitor
aktivitas fisik, sharing pengalaman pengguna terkait kesehatan, dan meal
planning. Aplikasi m-health ini bernama SapoFitness yang berbasis android. Dari
sisi interface sistem mudah digunakan karena didesain dengan kemudahan
menggenggam pengguna. Kelebihan dari sistem adalah sistem yang sederhana dan
user-interface yang yang disesuaikan dengan interaksi pengguna juga kemudahan
menggenggam sistem (handphone). Sistem menghitung kebutuhan energi
pengguna dari berat badan, tinggi badan, usia, dan jenis kelamin. Sistem dapat
mencatat konsumsi harian sesuai dengan masukan pengguna sehingga sistem
dapat mengevaluasi banyaknya asupan gizi pengguna. Selain itu, sistem
memberikan berat badan ideal dan mengevaluasi aktivitas pengguna dengan
memberikan rekomendasi aktivitas fisik. Kekurangan dari sistem ini adalah
rekomendasi menu makanan bagi pengguna belum menggunakan otomatisasi oleh
sistem namun, baru berupa kalkulator sederhana, makanan dipilih sendiri oleh
pengguna yang dan sistem akan menghitung gizi yang kurangnya.
Pada modul meal planning system SapoFitness belum sistem rekomendasi
menu masih berdasarkan pemilihan makanan sendiri oleh pengguna, sistem belum
memberikan perencanaan menu secara otomatis. Sudah banyak m-health yang

6
memberikan rekomendasi menu lengkap harian namun masih sedikit yang
memperhatikan komponen gizi dan preferensi pengguna terhadap suatu makanan.
Pada penelitian Kashima et al.(2009) dibuat sebuah sistem yang membuat menu
planning system yang dilihat dari sisi kebutuhan nutrisi pengguna dan preferensi
pengguna terhadap makanan yang diberi skor 10-100. Masalah rekomendasi menu
ini dirumuskan ke dalam masalah 0-1 knapsack, yaitu makanan yang dipilih akan
diberi nilai 1 dan yang tidak terpilih akan diberi nilai 0. Masalah 0-1 knapsack
tersebut diselesaikan dengan metode algoritme genetika.
Menurut Kashima et al. (2009) terdapat beberapa metode matematika untuk
menyelesaikan masalah 0-1 knapsack namun metode tersebut memberikan satu
jawaban pasti. Hal ini tentu bertolak belakang dengan konsep menu harian, karena
jika seseorang diberikan menu makanan yang sama secara terus menerus maka
akan merasa bosan. Metode algoritma genetika bekerja secara heuristik dengan
mencoba berbagai kemungkinan jawaban. Metode optimasi algoritme genetika
akan diterapkan pada penelitian ini dengan sistem berbasis mobile. Sehingga m BNutrition dapat memberikan rekomendasi menu sarapan seimbang yang
berdasarkan kepada preferensi pengguna terhadap suatu makanan tertentu juga
kandungan gizi yang disesuaikan dengan kebutuhan pengguna.

Algoritme Genetika
Algoritme genetika merupakan teknik optimasi yang mengambil perilaku
evolusi pada alam. Teknik ini pertama kali diperkenalkan oleh John Holland
(1975) sebagai teknik baru yang berfungsi memecahkan masalah-masalah rumit
dan kompleks. Menurut Goldberg (1989) algoritme genetika adalah bentuk
algoritma pencarian solusi optimal terbaik berdasarkan kepada mekanisme seleksi
alam dan sifat-sifat genetika alamiah. Goldberg pertama kali berhasil menerapkan
algoritme genetika untuk perancangan pipa gas alam. Individu-individu yang
merupakan calon solusi optimal disebut dengan istilah kromosom. Kromosom
direpresentasikan dalam bentuk string. String tersebut dapat berupa string biner,
non-biner ataupun representasi matriks.
Algoritme genetika bekerja dengan mengukur seberapa baik sebuah
kromosom dapat menyelesaikan suatu masalah. Pengukuran dilakukan dengan
menggunakan fungsi fitness. Setiap kromosom di evaluasi merupakan indvidu
terbaik atau tidak dari fungsi fitness. Fungsi fitness merupakan fungsi yang
mengukur derajat optimalitas suatu kromosom. Nilai dari fitness function ini
menandakan seberapa baik kromosom sehingga layak terseleksi sebagai solusi
optimal. Semakin besar niai fitness, semakin besar kemungkinan kromosom
tersebut terpilih sebagai induk bagi kromosom pada generasi berikutnya. Secara
garis besar kerja dari algoritma genetika terbagi menjadi tahapan sebagai berikut.
1. Membangkitkan populasi awal secara acak.
2. Menghitung nilai fitness dari setiap kromosom dalam populasi.
3. Seleksi kromosom untuk dijadikan induk. Kromosom-kromosom yang
memiliki nilai fitness yang baik akan memiliki peluang yang lebih besar untuk
terpilih menjadi induk, sedangkan kromosom yang buruk akan tergantikan
oleh generasi yang baru. Salah satu teknik seleksi yang diperkenalkan oleh
Goldberg (1989) adalah teknik seleksi cakram rolet.

7
4. Pembentukan kromosom anak (offspring). Setelah terpilih kromosom yang
akan dijadikan sebagai kromosom induk, lalu digunakanlah dua teknik untuk
membentuk kromosom baru. Teknik tersebut yaitu:
a. Pindah silang (crossover) teknik ini bekerja pada sepasang kromosom
induk dengan saling menukarkan beberapa gen sehingga dihasilkan
kromosom baru.
b. Mutasi merupakan teknik ini bekerja pada satu kromosom berperan
mengubah struktur kromosom secara spontan yang memungkinkan
munculnnya mutan. Mutan adalah kromosom baru yang berbeda dengan
kromosom pada generasi sebelumnya.
5. Gunakan populasi yang baru untuk membentuk generasi berikutnya dengan
melakukan proses nomor 2 s.d 4. Hal ini dilakukan hingga kriteria
pemberhentian terpenuhi. Menurut Gunawan (2003) ada tiga kriteria
pemberhentian yang dapat dipilih salah satu, kriteria tersebut diantaranya
- menentukan jumlah generasi maksimum,
- menentukan selisih nilai fitness rata-rata tertentu antara suatu generasi
dengan generasi sebelumnya,
- menentukan batas tingkat keragaman (homogenitas) struktur kromosom.

Kebutuhan Gizi
Status Gizi
Status gizi adalah keadaan kesehatan tubuh seseorang atau sekelompok
orang yang diakibatkan oleh konsumsi, penyerapan (absorbsi), dan penggunaan
zat gizi makanan. Pengukuran status gizi dilakukan untuk mengetahui keadaan
kesehatan seseorang baik atau tidak. Menurut Almatsier (2003) status gizi optimal
terjadi bila tubuh digunakan secara efisien sehingga memungkinkan pertumbuhan
fisik, perkembangan otak, kemampuan kerja, dan kesehatan secara umum.
Pada anak-anak penilaian status gizi dapat menggunakan perangkat lunak
anthro plus 2007. Anthro plus 2007 dikeluarkan oleh WHO. Perhitungan yang
digunakan adalah body mass index untuk usia 5-19 tahun yang berbentuk kurva
z-score. Kurva z-score ini terpisah antara anak laki-laki dan perempuan. Lampiran
1 dan Lampiran 3 merupakan kurva z-score untuk menentukan status gizi anak
laki-laki dan perempuan. Cara menggunakan kurva ini ialah dengan mencocokkan
umur pengguna pada sumbu-x dari kurva setelah itu dilihat body mass index dari
pengguna yang terdapat pada sumbu-y, kemudian status gizi ditentukan dari
wilayah titik temu antara sumbu-x dan sumbu-y.
Berikut kategori status gizi IMT/U berdasarkan referensi WHO (2007) : 1)
Sangat kurus (≤ -3 SD), 2) Kurus (-2 SD ≤ z-score < -3 SD), 3) Normal (-2 SD <
z-score < +1 SD), 4) Gemuk (+1 SD ≤ z-score < +2 SD), dan 5) Gemuk sekali (+2
SD ≤ z-score).
Kebutuhan Energi
Energi dibutuhkan untuk melakukan kegiatan sehari-hari yang diperoleh
dari hasil metabolisme makanan yang dikonsumsi. Kebutuhan energi seseorang
menurut FAO/WHO (1985) adalah jumlah energi yang dikeluarkan seseorang

8
dengan ukuran dan kombinasi tubuh yang disesuaikan dengan pola aktivitas yang
sesuai dengan kesehatan jangka panjang.
Dalam mengetahui energi harian dapat menggunakan beberapa pendekatan
diantaranya pendekatan tabel angka kecukupan gizi (AKG) dan pendekatan angka
metabolisme basal (AMB). Kedua metode ini memiliki perbedaan dalam
perhitungannya. Pendekatan tabel AKG dapat dilihat dengan mecocokkan usianya
saja sedangkan dengan pendekatan angka metabolisme basal (AMB) harus diukur
terlebih dahulu pola aktivitas fisiknya. Tabel 1 adalah potongan tabel AKG untuk
anak usia sekolah dasar. Tabel AKG langsung menyajikan kebutuhan energi
beserta setiap kandungan gizi. Dengan pendekatan angka metabolisme basal perlu
dihitung nilai AMB dan tingkat aktivitas fisiknya terlebih dahulu. Rumus yang
digunakan untuk mendapatkan nilai AMB pada penelitian ini menggunakan
persamaan Harris Benedict yaitu pada Persamaan 1 untuk laki-laki dan Persamaan
2 untuk perempuan.

-

(1)
(2)

Ket :
BB = Berat Badan (kg)
TB = Tingggi Badan (cm)
U = Umur (tahun)
Aktivitas fisik merupakan serangkaian kegiatan harian yang memerlukan
energi seperti berlari, berolahraga, belajar, dan lain-lain. Kebutuhan energi harian
sangat berhubungan dengan aktivitas fisik harian seseorang. Aktivitas fisik
diperlukan untuk membakar energi di dalam tubuh. Aktivitas fisik anak usia
sekolah dasar memiliki hubungan yang erat dengan pola pertumbuhannya.
Menurut FAO/WHO/UNU (1985) aktivitas fisik dibagi ke dalam golongan
tidur, sekolah, kegiatan ringan (duduk, berdiri, bermain ringan), kegiatan sedang
(berjalan, menyapu, mengepel), dan kegiatan berat. Aktivitas fisik merupakan
variabel utama setelah angka metabolisme basal (AMB) atau basal metabolic rate
(BMR) dalam perhitungan pengeluaran energi.
Aktivitas fisik memerlukan energi di luar kebutuhan untuk metabolisme
basal. Pengertian aktivitas fisik adalah gerakan yang dilakukan oleh otot tubuh
Tabel 2 Potongan tabel AKG untuk anak usia sekolah
dasar (WKNPG 2004)
Jenis Kelamin
Energi (kkal)
7-9 tahun
Laki-laki
1800
Perempuan
1800
10-12 tahun
Laki-laki
2050
Perempuan
2050
13-15 tahun
Laki-laki
2400
Perempuan
2350

9
dan sistem penunjangnya. Kebutuhan energi aktivitas fisik dipengaruhi oleh
banyaknya otot yang bergerak, waktu dan beban pekerjaan yang dilakukan. Untuk
setiap jenis pekerjaan memiliki nilai physical activity ratio (PAR). Setiap jenis
pekerjaan dengan nilai PAR-nya terdapat pada Lampiran 3. Besarnya aktivitas
fisik yang dilakukan seseorang selama 24 jam dinyatakan dalam physical activity
level (PAL). PAL merupakan rataan hasil perkalian setiap lamanya jenis pekerjaan
yang dilakukan dengan nilai PAR aktivitas tersebut selama 24 jam. Besaran PAL
ditentukan berdasarkan rumus pada persamaan 3.
(3)
Tingkat aktivitas fisik dikategorikan sebagai berikut : 1) Sangat ringan
(PAL< 1.40), 2) Ringan (1.40 ≤ PAL ≤ 1.69), 3) sedang (1.70 ≤ PAL ≤ 1.99), dan
4) Berat (PAL  2.00). Setelah didapatkan nilai AMB dari Persamaan 2 dan nilai
PAL dari Persamaan 3 maka kebutuhan energi harian didapatkan melalui
Persamaan 4.
energi (kkal) = PAL x AMB

(4)

Pemenuhan kebutuhan energi dapat diperoleh dengan mengonsumsi
makanan sumber karbohidrat, protein, dan lemak (Depkes 2001). Karbohidrat,
protein, dan lemak merupakan sumber makronutrien penunjang kebutuhan energi.
Untuk setiap zat gizi tersebut terdapat anjuran banyaknya konsumsi per harinya.
1 Kebutuhan karbohidrat. Karbohidrat dalam makanan menyumbang energi
terbesar bagi tubuh, karena karbohidrat mengandung glukosa yang akan
menghasilkan energi. Sebagian besar karbohidrat berasal dari tumbuhtumbuhan (nabati) seperti padi-padian, umbi-umbian, dan kacang-kacangan.
Banyaknya konsumsi karbohidrat yang dianjurkan sebanyak 60% s.d 75% dari
total kebutuhan energi harian (Almatsier 2003). Berdasarkan acuan tersebut
penentuan kebutuhan karbohidrat yang digunakan pada sistem yaitu sebesar
70%.
2 Kebutuhan protein. Protein berfungsi sebagai zat pembangun. Almatsier (2003)
menyatakan bahwa protein memiliki peran yang sangat penting bagi tubuh,
yaitu sumber energi, pertumbuhan dan pemeliharaan, pembentukan ikatanikatan esensial tubuh, mengatur keseimbangan air, memelihara netralitas tubuh,
membentuk antibodi, dan mengangkut zat-zat gizi. Kebutuhan protein normal
adalah 10% s.d 15% dari kebutuhan energi total (Almatsier 2003). Berdasarkan
acuan tersebut penentuan kebutuhan protein yang digunakan pada sistem yaitu
sebesar 12%.
3 Kebutuhan lemak. Lemak merupakan cadangan energi bagi tubuh. Lemak
berfungsi melarutkan beberapa jenis vitamin dan sebagai cadangan energi
ketika tubuh tidak mendapat asupan energi yang cukup. Anjuran banyaknya
konsumsi makanan yang mengandung lemak sekitar 10% s.d. 25% dari total
kebutuhan energi harian (Almatsier 2003). Berdasarkan acuan tersebut
penentuan kebutuhan karbohidrat yang digunakan pada sistem yaitu sebesar
15%.

10

METODE
Penelitian ini menggunakan metode system development life cycle (SDLC)
dengan model waterfall. Model waterfall merupakan pendekatan SDLC yang
terdiri dari empat tahapan. Empat tahapan tersebut ialah project planning, analysis,
design, dan implementation. Tahapan tersebut dilakukan secara sekuensial seperti
pada Gambar 2.

Project Planning
Pada tahapan ini bertujuan mengidentifikasi cakupan dari sistem yang akan
dikembangkan. Tahapan yang dilakukan dengan menginvestigasi permasalahan
yang melatarbelakangi perlunya pengembangan sistem. Investigasi ini dilakukan
dengan mengidentifikasi existing system yang disesuaikan dengan cakupan
penelitian.

Analysis (Analisis)
Tahapan analisis terdiri dari tiga tahap yaitu analisis use case, analisis data,
dan analisis kebutuhan sistem.
a. Analisis use case. Pada tahapan ini dibangun use case diagram. Use case
diagram menggambarkan fungsionalitas yang diharapkan dari sebuah sistem.
b. Analisis data.Analisis data dilakukan dengan melihat kebutuhan sistem, data
apa saja yang dibutuhkan dan terlibat dalam sistem. Data yang dikumpulkan
pada tahap awal penelitian dianalisis dan disesuaikan dengan lingkungan
pengembangan sistem.
 Analisis kebutuhan sistem. Tahapan ini dilakukan untuk menghasilkan sistem
yang tepat guna sesuai dengan lingkungan dari pengguna itu sendiri. Tahapan
ini terdiri dari analisis kebutuhan fungsional, analisis kebutuhan non-

Gambar 2 Metode system development life cycle dengan model waterfall
(Satzinger et al. 2009)

11
fungsional, dan analisis batasan sistem.
Design (Perancangan)
Tahapan perancangan meliputi perancangan antar muka sistem, perancangan
alur kerja sistem, dan perancangan metode optimasi. Perancangan metode
optimasi ini dilakukan secara khusus untuk mengakomodir cara kerja algoritme
genetika dalam memberikan rekomendasi sarapan.

Implementation (Implementasi)
Tahapan ini merupakan tahapan pembangunan sistem kedalam kode bahasa
pemrograman. Hasil dari tahapan sebelumnya akan menjadi panduan serta bahan
untuk mengembangkan sistem. Lingkungan pengembangan sistem berada pada
Android versi 2.3 (Gingerbread). Perangkat lunak yang digunakan adalah Eclipse,
Android SDK (Software Development Kit), dan SQLite 2.0. Eclipse digunakan
sebagai Integrated Development Environment untuk mengembangkan perangkat
lunak. Android SDK merupakan tools API (Application Programming Interface)
yang diperlukan untuk memulai pengembangan aplikasi pada platform android.
SQLite 2.0 yang berfungsi sebagai DBMS (Database Management System).
Pada tahap implementation juga mencakup proses pengujian (testing).
Pengujian dilakukan untuk menemukan error pada sistem. Metode pengujian
yang dilakukan pada penelitian ini adalah pengujian secara black-box testing.
Selain dilakukan pengujian secara black-box, input-output sistem juga divalidasi
kepada pakar gizi.

HASIL DAN PEMBAHASAN
Project Planning
Pada tahap ini diidentifikasi beberapa existing system dengan melakukan
studi pustaka dari beberapa sumber. Studi pustaka dilakukan pada karya ilmiah
yang relevan terhadap penelitian. Existing system yang menjadi rujukan utama
pada penelitian ini ialah hasil karya dari Aberg (2009), Kashima et al. (2011),
Silva et al. (2011).
Pada penelitian Aberg (2009) fokus utama yang dijadikan rujukan ialah
perlunya meal planning system yang beradaptasi dengan kebiasaan pengguna.
Adaptasi dengan pengguna tersebut dapat dilihat dari ketersedian bahan untuk
mengolah menu, kesukaan pengguna terhadap rasa makanan, harga makanan,
tingkat kesulitan menyiapkan makanan, alergi pengguna terhadap makanan,
kandungan gizi dari makanan, lama waktu menyiapkan makanan, dan lain-lain.
Sistem yang dikembangkan oleh Aberg (2009) beradaptasi dengan
pengguna dengan adanya fungsi untuk memasukkan alergi dari pengguna pada
bahan-bahan makanan tertentu dan fungsi untuk memberikan rating rasa makanan
yang direkomendasikan. Kedua fungsi ini berperan dalam mengevaluasi
rekomendasi dari sistem sehingga sistem memberikan rekomendasi yang sesuai

12
Tabel 3 Hasil studi pustaka dan rencana penelitian

Platform
sistem
Adaptasi
dengan
pengguna
Data
makanan
Pengguna
Optimasi

Aktivitas
fisik

Silva et al.
(2011)
Android

Rencana
penelitian
Android

Rasa
Preferensi
makanan,
alergi bahan
makanan
Makanan dari Makanan dari
swedia
jepang

-

Preferensi

Makanan dari
australia

Kategori usia
dewasa
Branch and
bound
algorithm

Semua kategori
usia
-

Makanan
dari
Indonesia
Usia SD

Alberg
(2009)
Desktop

-

Kashima et al.
(2011)
Web based

Semua kategori
usia
Multidimensional
0-1 knapsack
with genetic
algorithm
-

Ada, berupa
rekomendasi
olahraga untuk
mencapai berat
badan ideal

Algoritme
Genetika

Perhitungan
tingkat
aktivitas &
kebutuhan
energi

dengan kesukaan pengguna. Metode optimasi yang digunakan ialah branch and
bound algorithm.
Kashima et al. (2011) mengembangkan meal planning system berbasis web
dengan 150 menu makanan. Pada penelitian ini juga terdapat fungsi untuk
beradaptasi dengan pengguna yaitu user preference. Fungsi user prefernce ini
dilakukan oleh pengguna dengan memberikan skor dengan range 10-100 dengan
interval skor 10. Nilai default pada setiap makanan ialah 50 yang berarti berada
diantara suka dan tidak suka terhadap makanan tersebut. Metode optimasi yang
digunakan ialah Multidimensional 0-1 knapsack with genetic algorithm. Metode
ini mengoptimasi antara kebutuhan zat gizi pengguna juga preferensi dari
pengguna. Pada penelitian ini dapat dibuktikan bahwa makanan dengan skor
preferensi yang tinggi selalu kemunculannya lebih sering dibanding dengan yang
makanan dengan skor kecil.
Pengembangan aplikasi meal planning system berbasis mobile telah
dilakukan oleh Silva et al. (2011). Aplikasi tersebut bernama SapoFitness.
Aplikasi tersebut memiliki banyak fungsi mulai dari perencanaan kegiatan
aktivitas yang harus dilakukan, rekomendasi berat badan ideal, hingga pengingat
jumlah kalori yang harus dipenuhi. Pada aplikasi ini rekomendasi menu belum
menggunakan metode optimasi, user harus memilih sendiri makanan dari
database pada sistem yang akan dikonsumsi dalam satu hari. Aplikasi ini
memotivasi pengguna untuk memiliki berat badan ideal, meningkatkan aktivittas
fisik, dan mengonsumsi makanan sesuai kebutuhan gizi.

13
Pada penelitian Silva et al. (2011) menjadi keunggulan sendiri dengan
adanya rekomendasi aktivitas fisik. Kebutuhan energi harian tidak bisa terlepas
dengan aktivitas fisik yang dalam sehari. Penggunaan device berupa smartphone
juga memudahkan pengguna dalam mengakses aplikasi meal planning system
yang dikembangkan. Jenis makanan yang dikembangkan oleh ketiga sumber
pustaka tersebut sesuai dengan negara masing-masing. Tabel 3 merupakan hasil
rangkuman studi pustaka dan rencana penelitian sistem yang akan dikembangkan.

Analysis (Analisis)
Analisis Use Case
Aktor yang terlibat dalam use case hanya pengguna yang merupakan siswa
SD. Use case m B-Nutrition dapat dilihat pada Gambar 3. Dengan m B-Nutrition
pengguna dapat menghitung status gizi, menghitung tingkat aktivitas, mendapat
rekomendasi sarapan, memberikan rating hasil menu, dan membuka materi
pembelajaran sarapan. Dalam memberikan rekomendasi sarapan diperlukan teknik
optimasi sehingga rekomendasi menu yang keluar sesuai dengan kebutuhan gizi
dan preferensi pengguna.

Analisis Data
Data-data yang dibutuhkan sistem diantaranya, data tabel z-score untuk
menentukan status gizi pengguna, data aktivitas beserta nilai physical activity
rate-nya, dan data golongan makanan. Data tabel z-score dan data aktivitas
didapatkan dari sesuai referensi WHO. Data golongan makanan didapatkan dari
penelitian Rizkita (2011) yang berisi data makanan dan jajanan bersumber dari
daftar komposisi bahan dan makanan (DKBM).
Mobile Breakfast-Nutrition
Mendapat
Rekomendasi Sarapan

Menghitung status
gizi

Pengguna

Menghitung tingkat
aktivitas

Mengubah rating
menu

Membuka materi
pembelajaran sarapan

Gambar 3 Diagram use case m B-Nutrition

14
Kurva z-score direpresentasikan kedalam bentuk tabel z-score, hal ini
dilakukan untuk memudahkan pemrograman penentuan status gizi. Data tabel
z-score pada Lampiran 4 merupakan representasi kurva z-score untuk anak lakilaki dari Lampiran 1. Hal yang sama terdapat pada kurva z-score perempuan. Data
tabel z-score pada Lampiran 5 merupakan representasi kurva z-score untuk anak
laki-laki dari Lampiran 2. Konversi kurva z-score menjadi tabel z-score ini sesuai
referensi WHO (2007).
Pada penelitian Rizkita (2011) terdapat golongan makanan dan minuman,
namun pada penelitian ini hanya berfokus kepada golongan makanan yang terdiri
dari makanan berat, lauk-pauk, sayur, buah, dan snack. Kemudian reduksi data
dilakukan sesuai kebutuhan penelitian, sehingga data direduksi menjadi 151 data
makanan (Lampiran 6).

Analisis Kebutuhan Sistem
Tahap analisis kebutuhan sistem meliputi analisis kebutuhan fungsional
sistem, analisis batasan sistem dan analisis kebutuhan non-fungsional sistem.
a
Analisis kebutuhan fungsional
Aplikasi m B-Nutrition bertujuan memberikan pembelajaran sarapan kepada
pengguna yang merupakan siswa SD. Aplikasi ini terdiri atas 4 fungsi utama yang
terdapat pada Tabel 4. Pengguna tidak dapat melakukan perubahan isi dalam
database selain untuk mengubah preferensi pengguna terhadap makanan.
Tabel 4 Kebutuhan fungsional sistem m B-Nutrition
Kode
fungsional
MBN-001
MBN-002
MBN-003
MBN-004
MBN-005
b

Fungsional Sistem
Menghitung status gizi
Menghitung tingkat aktivitas
Mendapat rekomendasi menu sarapan
Mengubah rating menu
Membuka materi pembelajaran sarapan

Analisis batasan sistem
Batasan yang terdapat pada sistem diantaranya,
 sistem hanya dikhususkan untuk siswa SD, sehingga perhitungan status
gizi yang digunakan ialah perhitungan IMT/U (indeks massa tubuh untuk
kelompok umur) dari referensi WHO (2007),
 pengembangan sistem pada Android 2.3,
 optimasi kebutuhan energi pada rekomendasi menu sarapan melibatkan
zat gizi berupa karbohidrat, lemak dan protein,
 menu sarapan yang direkomendasikan berdasarkan gizi seimbang. Pada
pedoman umum gizi seimbang (PUGS) disebutkan bahwa gizi seimbang
terdiri dari 3 fungsi utama yaitu sumber energi (karbohidrat), sumber
protein, dan sumber zat pengatur (buah dan sayur) (Almatsier 2003).

15
c

Analisis kebutuhan non-fungsional sistem
Pada tahap ini dianalisis perangkat keras yang diperlukan untuk mendukung
aplikasi yang akan dibangun. Perangkat keras ini menunjang pengujian sistem.
Perangkat keras tersebut ialah 1 buah smartphone android dengan spesifikasi
sebagai berikut :
1 Operating System : Android 2.3 (Gingerbread)
2 Memori internal : 512 Mb
3 CPU
: Qualcomm Snapdragon S1, Prosessor 1 GHz, GPU
200
4 Layar
: 320 x 480 pixels, 3.65 inches (~158 ppi pixel
density)

Design (Perancangan)
Perancangan antarmuka
Pada tahap ini dibuat bentuk dasar antarmuka sistem. Sistem yang akan
dibangun memiliki konten sesuai dengan hasil analisis kebutuhan sistem. Sistem
terdiri dari 5 konten yaitu :
1 Menu profil gizi (kode fungsional sistem MBN-001).
2 Menu tingkat aktivitas (kode fungsional sistem MBN-002).
3 Menu rekomendasi sarapan (kode fungsional sistem MBN-003).
4 Menu ubah rating makanan (kode fungsional sistem MBN-004).
5 Menu materi sarapan (kode fungsional sistem MBN-005).
Pada Gambar 4 dan Gambar 5 merupakan perancangan antarmuka untuk
konten menu profil gizi. Pengguna memasukkan input pada Gambar 4 dan hasil
dari perhitungan status gizi ditampilkan pada Gambar 5. Gambar 6, Gambar 7 dan
Gambar 8 merupakan perancangan antarmuka untuk konten menu tingkat
aktivitas. Tampilan Gambar 6 merupakan tampilan ketika pengguna diminta

Gambar 4 Perancangan antarmuka input profil gizi

16
memilih aktivitas yang dilakukan dalam satu hari, kemudian pada Gambar 7
pengguna diminta memasukkan jumlah jam dari setiap aktivitasnya. Gambar 8
merupakan hasil perhitungan tingkat aktivitas pengguna.
Pada Gambar 9 dan Gambar 10 merupakan perancangan antarmuka untuk
konten menu rekomendasi sarapan. Hasil pengolahan input di Gambar 4 dan
Gambar 7 akan menentukan jumlah energi harian yang dibutuhkan. Rekomendasi
sarapan diperoleh dari hasil optimasi dengan algoritme genetika. Tampilan pada

Gambar 5 Perancangan antarmuka hasil pengolahan
profil gizi

Gambar 6 Perancangan antarmuka pola aktivitas
untuk memilih aktivitas yang dilakukan

17

Gambar 7 Perancangan antarmuka pola aktivitas untuk
memasukkan lama aktivitas yang dilakukan

Gambar 8 Perancangan antarmuka hasil pengolahan
tingkat aktivitas
Gambar 9 merupakan hasil rekomendasi yang ditampilkan kepada pengguna.
Gambar 10 merupakan informasi detail dari setiap makanan. Perancangan
antarmuka pada Gambar 10 merupakan konten untuk menu ubah rating makanan.

18

Gambar 9 Perancangan antarmuka menu
rekomendasi sarapan

Gambar 10 Perancangan antamuka detail
menu makanan

19
Perancangan alur kerja sistem
Alur kerja sistem m B-Nutrition dapat dilihat pada Gambar 11. Sistem
pertama kali akan menerima input berupa pilihan fitur sistem dari pengguna.
Sistem memiliki dua fitur utama yaitu membuka materi pembelajaran sarapan dan
mengisi profil gizi dari pengguna. Pada fitur pengisian profil gizi, pengguna akan
menemukan fitur lain yaitu menghitung status gizi (MBN-001), menghitung
tingkat aktivitas (MBN-002), mendapat rekomendasi sarapan (MBN-003), dan
mengubah rating menu hasil rekomendasi (kode fungsional sistem : MBN-004).
Pada fitur membuka materi pembelajaran sarapan hanya terdapat satu fungsional
dari sistem yaitu fungsi dengan kode fungsional sistem MBN-005.

Perancangan metode optimasi
Alur kerja dari algoritme genetika terdapat pada Gambar 12. Tahapan
tersebut terdiri atas (1) pembangkitan populasi awal, (2) seleksi, (3) perhitungan
nilai fitness, (4) cross over (pindah silang), (5) mutasi, (6) elitisme. Langkah 2
hingga 6 diulangi hingga tercapai generasi maksimum yag telah ditetapkan sistem.
Konsep utama dari algoritme genetika sendiri ialah mencari solusi optimum
Start

Membuka
materi
pembelajaran
sarapan

tidak

ya

Pilih menu
profil gizi ?

Hitung tingkat
aktivitas

Berat badan, tinggi
badan, tanggal lahir
dan jenis kelamin

Jenis aktivitas
dan lama
aktivitas

Menghitung status
gizi

ya

Masukkan nilai
aktivitas?

tidak

End

ya

Menu sarapan
seimbang

Mengubah rating
menu

Menginginkan
rekomendasi
sarapan

tidak

Gambar 11 Perancangan alur kerja sistem

Start

Pembangkitan
populasi awal

Seleksi

Perhitungan nilai
fitness

Cross over

End

Generasi
maksimum

Elitisme

Mutasi

Gambar 12 Perancangan metode optimasi dengan algoritme genetika

20
yang dievaluasi melalui fungsi fitness. Calon-calon solusi disebut dengan
kromosom. Kromosom terdiri atas beberapa gen. Panjang gen dalam suatu
kromosom tergantung kebutuhan. Pada penelitian ini, gen merepresentasikan
indeks nomor setiap menu yang terbagi kedalam 5 kelompok pangan dari jenis
makanan seperti yang tertera di Tabel 5.
Jumlah gen dalam satu kromosom yaitu terdapat 14. Gambar 13
merepresentasikan barisan gen dari satu kromosom. Gen pada lokus ke 1 sampai 4
merupakan menu sarapan, gen pada lokus ke 5 dan 6 merupakan snack siang dan
sore, gen pada lokus ke 7 sampai ke 10 merupakan menu makan siang, gen pada
lokus ke 11 sampai ke 14 merupakan menu makan malam. Untuk menu sarapan,
makan siang dan makan malam terdiri dari 4 lokus yang berisi makanan dengan
jenis karbohidrat, lauk-pauk, sayuran dan buah-buahan.
1.

Pembangkitan populasi awal. Pembangkitan populasi awal dilakukan secara
acak. Populasi merupakan kumpulan kromosom dalam jumlah tertentu.
Pemilihan secara acak ini memungkinkan tidak semua menu akan muncul
dalam suatu populasi. Pada penelitian ini digunakan 20 kromosom sebagai
populasi awal.
2.
Seleksi individu. Seleksi individu digunakan untuk memilih individu yang
dipertahankan pada generasi berikutnya. Teknik seleksi indvidu yang
terpilih adalah metode roulette wheel. Teknik seleksi ini diilustrasikan
sebagai teknik pemutaran cakram rolet. Setiap kromosom dalam populasi
menempati suatu slot yang besarnya merupakan rasio antara nilai fitness
suatu kromosom dengan total nilai fitness dalam populasi. Untuk
menghasilkan satu populasi, rolet tersebut diputar sebanyak ukuran populasi
yang ada. Individu yang dipilih merupakan kromosom yang memiliki nilai
fitness yang baik. Individu dengan nilai fitness yang tinggi akan memiliki
peluang lebih besar terpilih. Seleksi dengan metode roulette wheel telah
dilakukan pada penelitian mengenai optimasi pemenuhan gizi oleh Rizkita
(2011), serta Rismawan dan Kusumadewi (2007).
3.
Perhitungan nilai fitness. Fungsi fitness merupakan ukuran baik atau
tidaknya suatu kromosom untuk menjadi solusi optimal. Setiap kromosom
memiliki nilai fitness yang didapatkan dari perhitungan fungsi fitness.

Tabel 5 Kode untuk 5 kelompok makanan yang menjadi representasi
kromosom beserta keterangannya
Kode kelompok
makanan
P (Pokok)
L (Lauk pauk)
S (Sayur mayur)
B (Buah-buahan)
C (Camilan)

Keterangan
Golongan makanan serelia dan makanan yang
mengandung karbohidrat
Golongan makanan lauk-pauk yang mengandung
protein hewani dan nabati
Golongan makanan sayuran
Golongan makanan buah-buahan
Golongan makanan selingan/snack

21

Snack pagi Menu makan siang Menu makan malam
dan sore

Menu sarapan
1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

P005 L010 S011 B009 C003 C004 P003 L020 S015 B008 P007 L013 S012 B010

Gambar 13 Contoh representasi satu kromosom yang terdiri dari 14 gen
dan simbol dari gen merupakan indeks menu makanan, setiap
lokus dari gen berisi kelompok makanan untuk setiap waktu
makan
Semakin besar nilai fitness suatu kromosom maka akan semakin baik
kromosom tersebut sebagai solusi optimal. Pada penelitian ini terdapat dua
sisi penilaian kebaikan kromosom, yaitu preferensi (rating) pengguna, dan
kebutuhan zat gizi.
 Preferensi pengguna. Pada penelitian ini preferensi pengguna dibagi
menjadi tiga kategori. Kategori tersebut berdasarkan penilaian terhadap
makanan yaitu suka, biasa, dan tidak suka. Pada fungsi fitness Setiap
kategori memberikan bobot rating terhadap makanan. Bobot tersebut
diantaranya 0.1, 0.5 dan 1 untuk kategori tidak suka, biasa, dan suka.
 Kebutuhan gizi. Terdapat anjuran pemenuhan kebutuhan gizi harian.
Anjuran tersebut berdasarkan presentase pemenuhan kebutuhan energi
untuk setiap waktu makan. Anjuran tersebut ialah 25% untuk sarapan,
30% untuk makan siang, 30% untuk makan malam, dan 15% untuk
camilan p