Implementasi Algoritma Solin Dalam Menentukan Minimum Spanning Tree Pada Pembuatan Jalur Pipa Air Di Universitas Sumatera Utara
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Pipa air merupakan komponen penting dan infrastruktur yang wajib untuk
diperhatikan pada setiap bangunan seperti rumah, gedung, dan bangunan bangunan
lainnya tak terkecuali gedung gedung di Universitas Sumatera Utara. Hal ini
dikarenakan agar air dapat didistribusikan secara merata pada setiap gedung yang ada
di Universitas Sumatera Utara.
Jalur pipa air yang sudah ada di Universitas Sumatera Utara dianggap belum
efesien dikarenakan jalur pipa air masih melalui tempat yang seharusnya tidak dilalui
seperti daerah hutan yang ada di Universitas Sumatera Utara sehingga berdampak
pada pemborosan dalam penggunaan pipa air.
Untuk mengatasi masalah pemborosan pipa air ini, pembuatan jalur pipa air dapat
dilakukan dengan menerapkan salah satu dari cabang ilmu matematika yaitu teori graf,
khususnya tree. Graf terdiri dari beberapa verteks dan edges. Tree adalah suatu graf
yang terhubung dan tidak mengandung cycle. Tree yang memiliki bobot yang paling
kecil dinamakan minimum spanning tree. Setiap gedung yang ada di Universitas
Sumatera Utara digambarkan dalam sebuah verteks. Sedangkan bobot jarak yang ada
diantara gedung merupakan edges.
Ada beberapa algoritma yang dapat digunakan untuk membangun sebuah minimum
spanning tree salah satunya adalah algoritma Solin. Dengan memanfaatkan minimum
spanning tree menggunakan algoritma Solin ini, pembuatan jalur pipa air di
Universitas Sumatera Utara dapat diselesaikan dengan lebih efektif dan efisien
sehingga menghemat sumber daya yang digunakan yaitu pipa air itu sendiri serta
memberikan
kemudahan
dalam
perawatannya.
Universitas Sumatera Utara
2
Berdasarkan penelitian terdahulu dari Anggraeni (2015) tentang aplikasi algoritma
Solin dalam pencarian pohon rentang minimum provinsi Jawa Tengah. Penelitian ini
mengimplementasikan konsep minimum spanning tree pada provinsi Jawa Tengah
sehingga menghasilkan rute minimum antarkota yang terletak di provinsi Jawa
Tengah.
Penelitian lain dari Ubaidillah (2014) yang melakukan pengujian optimalisasi jaringan
kabel fiber optic di Universitas Islam Indonesia dengan menggunakan minimum
spanning tree dimana hasil dari penelitian tersebut menyatakan bahwa optimalisasi
jaringan kabel fiber optic di Universitas Islam Indonesia dengan menggunakan
minimum spanning tree lebih minimum 23,2% dibandingkan dengan kenyataan yang
terjadi pada jaringan kabel fiber optic kampus Universitas Islam Indonesia pada saat
itu. Kemudian berdasarkan penelitian terdahulu oleh Walidain (2013) menyatakan
bahwa aplikasi graf sistem transportasi pengiriman surat di kantor pos kecamatan
Kras, kabupaten Kediri, provinsi Jawa Timur, Indonesia dapat menghasilkan rute
terpendek dari perjalanan pengiriman surat ke alamat tujuan.
Berdasarkan uraian di atas, maka penulis bernisiatif untuk membuat sebuah penelitian
tentang konsep minimum spanning treemenggunakan algoritma Solin agar dapat
diterapkan di dunia nyata seperti dalam pembuatan jalur pipa air di Universitas
Sumatera Utara sehingga air dapat didistribusikan secara efektif dan efisien ke gedung
yang ada di Universitas Sumatera Utara.
1.2. Rumusan Masalah
Adapun masalah yang dibahas dalam penelitian ini adalah bagaimana minimum
spanning treemenggunakan algoritma Solin dapat menyelesaikan permasalahan pada
pembuatan jalur pipa air di Universitas Sumatera Utara.
1.3. Batasan Masalah
Dalam penelitian ini, penulis membatasi masalah dalam ruang lingkup sebagai
berikut:
1. Graf merupakan graf berbobot dan tak berarah dari setiap gedung fakultas
yang ada di Universitas Sumatera Utara dan jalan yang ada di Universitas
Sumatera Utara.
Universitas Sumatera Utara
3
2. Gedung-gedung yang dijadikan verteks antara lain Fakultas Kedokteran,
Fakultas Ilmu Budaya, Fakultas Pertanian, Fakultas Hukum, Fakultas Teknik,
Fakultas Ekonomi dan Bisnis, Fakultas Kedokteran Gigi, Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Fakultas Ilmu Sosial dan Ilmu
Politik, Fakultas Kesehatan Masyarakat, Fakultas Farmasi, Fakultas
Psikologi, Fakultas Keperawatan, Fakultas Kehutanan, Fakultas Ilmu
Komputer
dan
Teknologi,
gedung
Biro
Rektor,
Auditorium,
dan
Perpustakaan Pusat Universitas Sumatera Utara sehingga terdapat 18 verteks
dalam penelitian ini.
3. Bobot yang terdapat di setiap edge merupakan representasi dari panjang pipa
air dalam satuan kilometer (km), mengenai biaya pembuatan jalur, harga pipa
air dan lain lain diabaikan.
4. Jarak antar gedung sebagai bobot graf sedangkan gedung itu sendiri sebagai
verteks.
5. Data verteks diperoleh dengan mengambil titik koordinat yang terdapat pada
Google Maps. Sedangkan data jarak antarverteks diperoleh dengan
memasukkan titik koordinat verteks ke dalam rumus Euclidean Distance.
6. Aplikasi dibuat dengan menggunakan bahasa pemrograman Java dan
software Android Studio.
7. Aplikasi hanya terfokus pada pencarian dan perhitungan minimum spanning
tree dari graf Universitas Sumatera Utara.
8. Perhitungan hanya dilakukan dengan satu jenis algoritma, yaitu algoritma
Solin.
9. Output dari penelitian ini adalah sebuah graf minimum spanning tree dari
jalur pipa air dan sebuah program berbasis Android.
1.4. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan yang akan dicapai dalam penelitian ini adalah :
1.
Menerapkan algoritma Solin dalam menentukan minimum spanning tree pada
pembuatan jalur pipa air di Universitas Sumatera Utara.
2.
Membangun satu aplikasi minimum spanning tree berbasis Android dengan
menggunakan algoritma Solin.
Universitas Sumatera Utara
4
1.5. Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini, yaitu agar penulis dapat mengetahui implementasi
atau penerapan dari konsep minimum spanning tree dengan menggunakan algoritma
Solin di dunia nyata.
1.6. Metodologi Penelitian
Metodologi penelitian yang digunakan dalam penulisan penelitian ini adalah sebagai
berikut:
a. Studi Literatur
Pada tahap ini penulis mengumpulkan bahan dan data referensi dari buku,
skripsi, jurnal, artikel, sumber yang berkaitan dengan graf, Minimum Spanning
Tree dan Algoritma Solin serta sumber lain yang berkaitan dengan penulisan
tugas akhir ini.
b. Pengumpulan Data
Pada tahapan pengumpulan data ini dilakukan penelitian yang bertujuan untuk
memperoleh data-data secara konkrit dan tepat mengenai graf Universitas
Sumatera Utara. Pengumpulan data berupa peta Universitas Sumatera Utara
yang didapat dari Google Maps beserta titik koordinat yang akan diproses
untuk menentukan verteks dan edge pada graf Universitas Sumatera Utara.
c. Analisis Perancangan Sistem
Tahap analisis dan perancangan sistem ini digunakan untuk mengolah data dari
hasil pengumpulan data dan kemudian melakukan pencarian dan perhitungan
minimum spanning tree menggunakan algoritma Solin dari graf Universitas
Sumatera Utara. Pada tahap ini, penulis melakukan perancangan sistem berupa
Diagram Ishikawa, Use Case Diagram, Activity Diagram,Sequence Diagram,
Flowchart, dan perancangan tampilan antarmuka (User Interface).
d. Implementasi Sistem
Universitas Sumatera Utara
5
Pada
tahap
ini
rancangan
aplikasi
yang
telah
dibuat
kemudian
diimplementasikan ke dalam program komputer dengan menggunakan bahasa
pemrograman Java dan softwareAndroid Studio.
e. Pengujian Sistem
Pada tahap ini dilakukan proses pengujian agar sistem yang dibuat sesuai
dengan algoritma yang ditentukan sehingga apabila terjadi kesalahan dapat
langsung diubah sesuai dengan kebutuhan.
f. Dokumentasi
Metode ini berisi laporan dan kesimpulan akhir dari hasil analisa dan
pengujian dalam bentuk skripsi.
1.7. Sistematika Penulisan
Agar pembahasan lebih sistematis, maka tulisan dari penelitian ini dibuat dalam lima
bab, yaitu :
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini akan menjelaskan tentang latar belakang penelitian skripsi yang
berjudul “Implementasi Algoritma Solin dalam Menentukan Minimum
Spanning Tree pada Pembuatan Jalur Pipa Air di Universitas Sumatera Utara”,
rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian,
metodologi penelitian, dan sistematika penulisan penelitian.
BAB II LANDASAN TEORI
Bab ini membahas temtang teori-teori yang berhubungan dengan graf, jenisjenis graf, pohon rentang minimum (minimum spanning tree), algoritma Solin
dan sebagainya.
BAB III ANALISA DAN PERANCANGAN SISTEM
Berisi tentang analisis mengenai proses kerja dari algoritma Solin dalam
pembuatan jalur pipa air di Universitas Sumatera Utara, Pembuatan Diagram
Ishikawa, Use Case Diagram, Activity Diagram, Sequence Diagram,
Flowchart, dan perancangan tampilan antarmuka (User Interface).
BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM
Universitas Sumatera Utara
6
Pada tahap ini dilakukan proses pembuatan sistem seperti pengkodean
(coding) sesuai dengan analisa dan perancangan sistem, kemudian melakukan
pengujian sistem.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Berisi tentang kesimpulan dari uraian yang terdapat pada bab-bab sebelumnya
dan saran atau masukan yang diharapkan dapat memberikan manfaat dalam
pengembangan berikutnya.
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Pipa air merupakan komponen penting dan infrastruktur yang wajib untuk
diperhatikan pada setiap bangunan seperti rumah, gedung, dan bangunan bangunan
lainnya tak terkecuali gedung gedung di Universitas Sumatera Utara. Hal ini
dikarenakan agar air dapat didistribusikan secara merata pada setiap gedung yang ada
di Universitas Sumatera Utara.
Jalur pipa air yang sudah ada di Universitas Sumatera Utara dianggap belum
efesien dikarenakan jalur pipa air masih melalui tempat yang seharusnya tidak dilalui
seperti daerah hutan yang ada di Universitas Sumatera Utara sehingga berdampak
pada pemborosan dalam penggunaan pipa air.
Untuk mengatasi masalah pemborosan pipa air ini, pembuatan jalur pipa air dapat
dilakukan dengan menerapkan salah satu dari cabang ilmu matematika yaitu teori graf,
khususnya tree. Graf terdiri dari beberapa verteks dan edges. Tree adalah suatu graf
yang terhubung dan tidak mengandung cycle. Tree yang memiliki bobot yang paling
kecil dinamakan minimum spanning tree. Setiap gedung yang ada di Universitas
Sumatera Utara digambarkan dalam sebuah verteks. Sedangkan bobot jarak yang ada
diantara gedung merupakan edges.
Ada beberapa algoritma yang dapat digunakan untuk membangun sebuah minimum
spanning tree salah satunya adalah algoritma Solin. Dengan memanfaatkan minimum
spanning tree menggunakan algoritma Solin ini, pembuatan jalur pipa air di
Universitas Sumatera Utara dapat diselesaikan dengan lebih efektif dan efisien
sehingga menghemat sumber daya yang digunakan yaitu pipa air itu sendiri serta
memberikan
kemudahan
dalam
perawatannya.
Universitas Sumatera Utara
2
Berdasarkan penelitian terdahulu dari Anggraeni (2015) tentang aplikasi algoritma
Solin dalam pencarian pohon rentang minimum provinsi Jawa Tengah. Penelitian ini
mengimplementasikan konsep minimum spanning tree pada provinsi Jawa Tengah
sehingga menghasilkan rute minimum antarkota yang terletak di provinsi Jawa
Tengah.
Penelitian lain dari Ubaidillah (2014) yang melakukan pengujian optimalisasi jaringan
kabel fiber optic di Universitas Islam Indonesia dengan menggunakan minimum
spanning tree dimana hasil dari penelitian tersebut menyatakan bahwa optimalisasi
jaringan kabel fiber optic di Universitas Islam Indonesia dengan menggunakan
minimum spanning tree lebih minimum 23,2% dibandingkan dengan kenyataan yang
terjadi pada jaringan kabel fiber optic kampus Universitas Islam Indonesia pada saat
itu. Kemudian berdasarkan penelitian terdahulu oleh Walidain (2013) menyatakan
bahwa aplikasi graf sistem transportasi pengiriman surat di kantor pos kecamatan
Kras, kabupaten Kediri, provinsi Jawa Timur, Indonesia dapat menghasilkan rute
terpendek dari perjalanan pengiriman surat ke alamat tujuan.
Berdasarkan uraian di atas, maka penulis bernisiatif untuk membuat sebuah penelitian
tentang konsep minimum spanning treemenggunakan algoritma Solin agar dapat
diterapkan di dunia nyata seperti dalam pembuatan jalur pipa air di Universitas
Sumatera Utara sehingga air dapat didistribusikan secara efektif dan efisien ke gedung
yang ada di Universitas Sumatera Utara.
1.2. Rumusan Masalah
Adapun masalah yang dibahas dalam penelitian ini adalah bagaimana minimum
spanning treemenggunakan algoritma Solin dapat menyelesaikan permasalahan pada
pembuatan jalur pipa air di Universitas Sumatera Utara.
1.3. Batasan Masalah
Dalam penelitian ini, penulis membatasi masalah dalam ruang lingkup sebagai
berikut:
1. Graf merupakan graf berbobot dan tak berarah dari setiap gedung fakultas
yang ada di Universitas Sumatera Utara dan jalan yang ada di Universitas
Sumatera Utara.
Universitas Sumatera Utara
3
2. Gedung-gedung yang dijadikan verteks antara lain Fakultas Kedokteran,
Fakultas Ilmu Budaya, Fakultas Pertanian, Fakultas Hukum, Fakultas Teknik,
Fakultas Ekonomi dan Bisnis, Fakultas Kedokteran Gigi, Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Fakultas Ilmu Sosial dan Ilmu
Politik, Fakultas Kesehatan Masyarakat, Fakultas Farmasi, Fakultas
Psikologi, Fakultas Keperawatan, Fakultas Kehutanan, Fakultas Ilmu
Komputer
dan
Teknologi,
gedung
Biro
Rektor,
Auditorium,
dan
Perpustakaan Pusat Universitas Sumatera Utara sehingga terdapat 18 verteks
dalam penelitian ini.
3. Bobot yang terdapat di setiap edge merupakan representasi dari panjang pipa
air dalam satuan kilometer (km), mengenai biaya pembuatan jalur, harga pipa
air dan lain lain diabaikan.
4. Jarak antar gedung sebagai bobot graf sedangkan gedung itu sendiri sebagai
verteks.
5. Data verteks diperoleh dengan mengambil titik koordinat yang terdapat pada
Google Maps. Sedangkan data jarak antarverteks diperoleh dengan
memasukkan titik koordinat verteks ke dalam rumus Euclidean Distance.
6. Aplikasi dibuat dengan menggunakan bahasa pemrograman Java dan
software Android Studio.
7. Aplikasi hanya terfokus pada pencarian dan perhitungan minimum spanning
tree dari graf Universitas Sumatera Utara.
8. Perhitungan hanya dilakukan dengan satu jenis algoritma, yaitu algoritma
Solin.
9. Output dari penelitian ini adalah sebuah graf minimum spanning tree dari
jalur pipa air dan sebuah program berbasis Android.
1.4. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan yang akan dicapai dalam penelitian ini adalah :
1.
Menerapkan algoritma Solin dalam menentukan minimum spanning tree pada
pembuatan jalur pipa air di Universitas Sumatera Utara.
2.
Membangun satu aplikasi minimum spanning tree berbasis Android dengan
menggunakan algoritma Solin.
Universitas Sumatera Utara
4
1.5. Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini, yaitu agar penulis dapat mengetahui implementasi
atau penerapan dari konsep minimum spanning tree dengan menggunakan algoritma
Solin di dunia nyata.
1.6. Metodologi Penelitian
Metodologi penelitian yang digunakan dalam penulisan penelitian ini adalah sebagai
berikut:
a. Studi Literatur
Pada tahap ini penulis mengumpulkan bahan dan data referensi dari buku,
skripsi, jurnal, artikel, sumber yang berkaitan dengan graf, Minimum Spanning
Tree dan Algoritma Solin serta sumber lain yang berkaitan dengan penulisan
tugas akhir ini.
b. Pengumpulan Data
Pada tahapan pengumpulan data ini dilakukan penelitian yang bertujuan untuk
memperoleh data-data secara konkrit dan tepat mengenai graf Universitas
Sumatera Utara. Pengumpulan data berupa peta Universitas Sumatera Utara
yang didapat dari Google Maps beserta titik koordinat yang akan diproses
untuk menentukan verteks dan edge pada graf Universitas Sumatera Utara.
c. Analisis Perancangan Sistem
Tahap analisis dan perancangan sistem ini digunakan untuk mengolah data dari
hasil pengumpulan data dan kemudian melakukan pencarian dan perhitungan
minimum spanning tree menggunakan algoritma Solin dari graf Universitas
Sumatera Utara. Pada tahap ini, penulis melakukan perancangan sistem berupa
Diagram Ishikawa, Use Case Diagram, Activity Diagram,Sequence Diagram,
Flowchart, dan perancangan tampilan antarmuka (User Interface).
d. Implementasi Sistem
Universitas Sumatera Utara
5
Pada
tahap
ini
rancangan
aplikasi
yang
telah
dibuat
kemudian
diimplementasikan ke dalam program komputer dengan menggunakan bahasa
pemrograman Java dan softwareAndroid Studio.
e. Pengujian Sistem
Pada tahap ini dilakukan proses pengujian agar sistem yang dibuat sesuai
dengan algoritma yang ditentukan sehingga apabila terjadi kesalahan dapat
langsung diubah sesuai dengan kebutuhan.
f. Dokumentasi
Metode ini berisi laporan dan kesimpulan akhir dari hasil analisa dan
pengujian dalam bentuk skripsi.
1.7. Sistematika Penulisan
Agar pembahasan lebih sistematis, maka tulisan dari penelitian ini dibuat dalam lima
bab, yaitu :
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini akan menjelaskan tentang latar belakang penelitian skripsi yang
berjudul “Implementasi Algoritma Solin dalam Menentukan Minimum
Spanning Tree pada Pembuatan Jalur Pipa Air di Universitas Sumatera Utara”,
rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian,
metodologi penelitian, dan sistematika penulisan penelitian.
BAB II LANDASAN TEORI
Bab ini membahas temtang teori-teori yang berhubungan dengan graf, jenisjenis graf, pohon rentang minimum (minimum spanning tree), algoritma Solin
dan sebagainya.
BAB III ANALISA DAN PERANCANGAN SISTEM
Berisi tentang analisis mengenai proses kerja dari algoritma Solin dalam
pembuatan jalur pipa air di Universitas Sumatera Utara, Pembuatan Diagram
Ishikawa, Use Case Diagram, Activity Diagram, Sequence Diagram,
Flowchart, dan perancangan tampilan antarmuka (User Interface).
BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM
Universitas Sumatera Utara
6
Pada tahap ini dilakukan proses pembuatan sistem seperti pengkodean
(coding) sesuai dengan analisa dan perancangan sistem, kemudian melakukan
pengujian sistem.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Berisi tentang kesimpulan dari uraian yang terdapat pada bab-bab sebelumnya
dan saran atau masukan yang diharapkan dapat memberikan manfaat dalam
pengembangan berikutnya.
Universitas Sumatera Utara