IMPLEMENTASI ALGORITMA GENETIKA DALAM PENJADWALAN PERKULIAHAN DAN PRAKTIKUM (STUDI KASUS : FASILKOM-TI DAN FMIPA USU) SKRIPSI YAKHDI PERARI PINEM 131421088

  IMPLEMENTASI ALGORITMA GENETIKA DALAM

PENJADWALAN PERKULIAHAN DAN PRAKTIKUM

(STUDI KASUS : FASILKOM-TI DAN FMIPA USU)

  

SKRIPSI

YAKHDI PERARI PINEM

131421088

  

PROGRAM STUDI EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER

FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2015

  IMPLEMENTASI ALGORITMA GENETIKA DALAM PENJADWALAN PERKULIAHAN DAN PRAKTIKUM (STUDI KASUS : FASILKOM-TI DAN FMIPA USU) SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Ilmu Komputer YAKHDI PERARI PINEM 131421088 PROGRAM STUDI EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015

  PERSETUJUAN

  Judul : IMPLEMENTASI ALGORITMA GENETIKA DALAM PENJADWALAN PERKULIAHAN DAN PRAKTIKUM

  (STUDI KASUS : FASILKOM-TI DAN FMIPA USU) Kategori : SKRIPSI Nama : YAKHDI PERARI PINEM Nomor Induk Mahasiswa : 131421088 Program Studi : EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI

  UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Diluluskan di

  Medan, 29 Agustus 2015 Komisi Pembimbing : Pembimbing 2 Pembimbing 1 Dian Rachmawati, S.Si., M.Kom Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP. 19830723 200912 2 004 NIP. 19620317 199103 1 001 Diketahui/Disetujui oleh Program Studi S1 Ilmu Komputer Ketua, Dr. Poltak Sihombing, M.Kom.

  NIP. 19620317 199103 1 001

  PERNYATAAN

  IMPLEMENTASI ALGORITMA GENETIKA DALAM PENJADWALAN PERKULIAHAN DAN PRAKTIKUM (STUDI KASUS : FASILKOM-TI DAN FMIPA USU)

  SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

  Medan, 29 Agustus 2015 Yakhdi Perari Pinem NIM. 131421088

  PENGHARGAAN

  Puji Syukur ke hadirat Allah Subhanahu Wa Ta’ala atas rahmat dan hidayah- Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi yang berjudul ” Implementasi Algoritma Genetika dalam Penjadwalan Perkuliahan dan Praktikum (Studi Kasus : Fasilkom-TI dan FMIPA USU)”. Tulisan ini masih jauh dari sempurna, hal ini disebabkan oleh keterbatasan dan kemampuan penulis.

  Dalam menyelesaikan skripsi ini penulis banyak mendapatkan masukan dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1.

  Bapak Prof. Dr. Muhammad Zarlis selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.

  2. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom selaku Ketua Program Studi S1 Ilmu Komputer Universitas Sumatera Utara dan Dosen Pembimbing I yang telah banyak memberikan ilmu, bimbingan, saran, dan masukan kepada penulis dalam pengerjaan skripsi ini.

  3. Ibu Maya Silvi Lydia, B.Sc., M.Sc selaku Sekretaris Program Studi S1 Ilmu Komputer Universitas Sumatera Utara.

  4. Ibu Dian Rachmawati, S.Si., M.Kom selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan ilmu, bimbingan, saran, dan masukan kepada penulis dalam pengerjaan skripsi ini.

  5. Bapak Drs. Agus Salim Harahap, M.Si. selaku Dosen Pembanding I yang telah memberikan kritik dan saran dalam penyempurnaan skripsi ini.

  6. Bapak M. Andri Budiman, ST,M.Comp.Sc., MEM selaku Dosen Pembanding II yang telah memberikan kritik dan saran dalam penyempurnaan skripsi ini.

  7. Seluruh staf pengajar dan pegawai di Program Studi S1 Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.

  8. Teristimewa kepada kedua orang tua penulis yang selalu senantiasa mencurahkan kasih sayang serta doa kepada penulis.

  9. Abang dan Adik penulis, Ikhsan Perdana Pinem dan Makhraini Pehulisa Pinem, yang selalu memberi semangat kepada penulis.

10. Kawan-kawan seperjuangan Leli Dahliana, Yohana Sitepu dan Sherly Melisa

  Sembiring yang selalu memberi semangat kepada penulis dalam mengerjakan skripsinya.

  11. Sahabatku Yudho Murphy Harahap dan Dara Juwita yang selalu memberi semangat kepada penulis dalam mengerjakan skripsinya.

  12. Teman-teman Ekstensi S1 Ilmu Komputer stambuk 2013 tanpa terkecuali, terima kasih buat kebersamaannya di kala suka maupun duka.

  13. Serta semua pihak yang telah ikut membantu penulis namun tidak tercantum namanya.

  Penulis menyadari bahwa dalam penulisan maupun penyajian dalam tulisan ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu dengan segala kerendahan hati penulis menerima kritik dan saran yang bersifat membangun. Kiranya skripsi ini dapat memberi manfaat bagi para pembaca.

  Medan, 29 Agustus 2015 Penulis, Yakhdi Perari Pinem

  ABSTRAK

  Penjadwalan kuliah dan praktikum merupakan salah satu kegiatan dalam universitas yang membutuhkan banyak waktu untuk menyelesaikannya. Penjadwalan umumnya masih dilakukan dengan cara manual. Cara ini memiliki keakuratan yang kurang baik dan menyebabkan terjadinya jadwal bentrok. Jadwal yang baik adalah jadwal yang memperhatikan semua komponen dasar penyusunnya. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk menciptakan sebuah penjadwalan perkuliahan dan praktikum yang baik. Algoritma yang digunakan dalam penelitian ini adalah algoritma genetika. Algoritma genetika adalah algoritma pencarian heuristik yang menggunakan prinsip dasar seleksi alam sesuai proses evolusi biologis. Proses yang terjadi dalam algoritma genetika adalah inisialisasi populasi, evaluasi fitness, seleksi, crossover dan mutasi. Hasil dari aplikasi penjadwalan perkuliahan dan praktikum akan didapat setelah salah satu syarat berhenti terpenuhi, berupa sebuah jadwal mengajar untuk setiap dosen yang terdaftar di Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi dengan mempertimbangkan jadwal dosen di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.

  Kata Kunci : optimisasi, heuristik, genetika, penjadwalan, wheel roulette,

  crossover satu titik, mutasi swap

  IMPLEMENTATION OF GENETIC ALGORITHM

  IN SCHEDULING LECTURES AND PRACTICUM (CASE STUDY: FASILKOM-TI AND FMIPA USU) ABSTRACT

  At universities, scheduling a lecture and practicum is one of the tasks that take a lot of time to be completed. Scheduling in general is still done manually. This method had a poor accuracy and could cause a clashing schedule. A good schedule notices all the basic components. Therefore, the purpose of this study is to create a good scheduling system. The algorithm that used on this study is the genetic algorithm. The genetic algorithm is a heuristic search algorithm that mimics the process of natural evolution, such as population initialization, fitness evaluation, selection, crossover and mutation. The results of scheduling lectures and practicum applications will be obtained after one

  of the stop conditions being met, in the form of a teaching schedule for each lecturer enrolled in the Faculty of Computer Science and Information Technology by considering the schedule of a lecturer at the Faculty of Mathematics and Natural Sciences.

  Keywords : optimization, heuristics, genetic, scheduling, roulette wheel, one-point crossover, swap mutation.

  DAFTAR ISI Halaman

  Persetujuan ii

  Pernyataan iii

  Penghargaan iv

  Abstrak vi

  Abstract

  vii Daftar Isi viii

  Daftar Tabel xi

  Daftar Gambar xiii

BAB 1 PENDAHULUAN

  1

  2.3.4 Evaluasi fitness

  2.3.1 Struktur dasar algoritma genetika

  12

  2.3.2 Syarat berhenti dan parameter algoritma genetika

  13

  2.3.3 Teknik pengkodean

  15

  18

  2.3 Algoritma Genetika

  2.3.5 Operator algoritma genetika

  18

  2.3.6 Schema algoritma genetika

  25

  2.3.7 Kelebihan dan kelemahan algoritma genetika

  27

  10

  10

  1.2 Rumusan Masalah

  5

  3

  1.3 Batasan Masalah

  3

  1.4 Tujuan Penelitian

  5

  1.5 Manfaat Penelitian

  1.6 Metodologi Penelitian

  2.2 Penjadwalan

  5 `

  1.7 Sistematika Penulisan

  6 BAB 2 LANDASAN TEORI

  1.1 Latar Belakang Masalah

  8

  2.1.1 Klasifikasi optimisasi

  8

  2.1 Optimisasi

BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM

  90

  86

  4.1.1 Form splash screen

  86

  4.1.2 Form login

  87

  4.1.3 Form lupa password

  88

  4.1.4 Form menu utama

  88

  4.1.5 Form program studi

  89

  4.1.6 Form input dosen

  4.1.7 Form input jadwal sibuk

  76 BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN

  90

  4.1.8 Form input kelas

  91

  4.1.9 Form input ruangan

  92

  4.1.10 Form input matakuliah

  92

  4.1.11 Form input hari dan waktu

  93

  4.1.12 Form algortima genetika

  94

  4.2 Pengujian Sistem

  95

  4.1 Implementasi Sistem

  3.1 Batasan-Batasan pada Penjadwalan

  28

  3.4.2 Evaluasi fitness

  3.1.1 Batasan pokok penjadwalan (hard constraints)

  28

  3.1.2 Batasan tambahan penjadwalan (soft constraints)

  29

  3.2 Analisis Sistem

  29

  3.3 Komponen Utama Penjadwalan

  30

  3.4 Proses Algoritma Genetika pada Penjadwalan

  53

  3.4.1 Membangkitkan populasi awal

  53

  58

  73

  3.4.3 Seleksi

  61

  3.4.4 Crossover

  62

  3.4.5 Mutasi

  63

  3.5 Perancangan Sistem

  63

  3.5.1 Rancangan data

  64

  3.5.2 Rancangan arsitektural

  67

  3.5.3 Rancangan prosedural

  3.5.4 Rancangan interface

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

  5.1 Kesimpulan

  97

  5.2 Saran

  97 DAFTAR PUSTAKA

  98 LAMPIRAN-A

A-1 LAMPIRAN-B

  DAFTAR TABEL Halaman

Tabel 3.11 Representasi Sebuah Individu pada Prodi Ilmu Komputer

  65 Tabel 3.24 Struktur Tabel Ruang

  65 Tabel 3.23 Struktur Tabel Matkul

  65 Tabel 3.22 Struktur Tabel Jadwal

  64 Tabel 3.21 Struktur Tabel Kelas

  64 Tabel 3.20 Struktur Tabel Hari

  61 Tabel 3.19 Struktur Tabel Dosen

  60 Tabel 3.18 Persentase Fitness pada Prodi Ilmu Komputer

  60 Tabel 3.17 Evaluasi Fitness pada Individu-3

  59 Tabel 3.16 Evaluasi Fitness pada Individu-2

  58 Tabel 3.15 Evaluasi Fitness pada Individu-1

  57 Tabel 3.14 Inisialisasi Populasi pada Program Studi Teknologi Informasi

  55 Tabel 3.13 Inisialisasi Populasi pada Program Studi Ilmu Komputer

  54 Tabel 3.12 Representasi Sebuah Individu pada Prodi Teknologi Informasi

  45 Informasi

Tabel 2.1 Contoh Pengkodean BinerTabel 3.10 Daftar Matakuliah dan Praktikum di Program Studi Teknologi

  37 Komputer

  36 Tabel 3.9 Daftar Matakuliah dan Praktikum di Program Studi Ilmu

  35 Tabel 3.8 Daftar Kelas pada Program Studi Teknologi Informasi

  35 Tabel 3.7 Daftar Kelas pada Program Studi Ilmu Komputer

  34 Tabel 3.6 Daftar Ruangan pada Program Studi Teknologi Informasi

  34 Tabel 3.5 Daftar Ruangan pada Program Studi Ilmu Komputer

  33 Tabel 3.4 Daftar Waktu Masuk Perkuliahan dan Praktikum di Fasilkom-TI

Tabel 3.3 Daftar Hari Masuk Perkuliahan dan Praktikum di Fasilkom-TI

  32 Informasi

  30 Tabel 3.2 Daftar Dosen dan Asisten pada Program Studi Teknologi

  18 Tabel 3.1 Daftar Dosen dan Asisten pada Program Studi Ilmu Komputer

  16 Tabel 2.3 Contoh Pengkodean Permutasi

  15 Tabel 2.2 Contoh Pengkodean Nilai

  66

Tabel 3.25 Struktur Tabel Sibuk

  66 Tabel 3.26 Struktur Tabel Waktu

  66 Tabel 3.27 Kamus Data Penjadwalan

  72 Tabel 4.1 Pengujian Algoritma Genetika dalam Penjadwalan Perkuliahan

  95 Dan Praktikum

  DAFTAR GAMBAR Halaman

  25 Gambar 2.16 Contoh Penggunaan Algoritma Genetika

  77 Gambar 3.13 Rancangan Tampilan Form Login

  75 Gambar 3.12 Rancangan Tampilan Splash Screen

  74 Gambar 3.11 Flowchart Sistem Penjadwalan

  71 Gambar 3.10 Flowchart algoritma genetika

  70 Gambar 3.9 DFD Level 2 Proses 3

  69 Gambar 3.8 DFD Level 2 Proses 2

  68 Gambar 3.7 DFD Level 1

  67 Gambar 3.6 Diagram Konteks

  63 Gambar 3.5 Skema Relasi Database Penjadwalan

  62 Gambar 3.4 Ilustrasi Swap Mutation

  62 Gambar 3.3 Ilustrasi Crossover Satu Titik

  53 Gambar 3.2 Probabilitas Seleksi Roulette Wheel

  26 Gambar 3.1 Representasi Kromosom

  25 Gambar 2.15 Mutasi Penggantian

Gambar 2.1 Diagran Optimisasi Fungsi atau Optimisasi Proses

  24 Gambar 2.14 Mutasi Penukaran

  24 Gambar 2.13 Mutasi Pemindahan

  23 Gambar 2.12 Mutasi Penyisipan

  22 Gambar 2.11 Mutasi Pembalikan

  22 Gambar 2.10 Penyilangan OX

  21 Gambar 2.9 Penyilangan PMX

  21 Gambar 2.8 Penyilangan Dua Titik

  19 Gambar 2.7 Penyilangan Satu Titik

  19 Gambar 2.6 Seleksi Metode Ranking

  17 Gambar 2.5 Seleksi Metode Roullete Wheel

  16 Gambar 2.4 Pengkodean Pohon Tipe Vertex Encoding

Gambar 2.3 Pengkodean Pohon Tipe Edge Encoding

  12 Menyelesaikan Suatu Masalah Optimisasi

  8 Gambar 2.2 Struktur Dasar Penerapan Algoritma Genetika untuk

  77

Gambar 3.14 Rancangan Tampilan Form Lupa Password

  88 Gambar 4.4 Tampilan Menu Utama

  95 Gambar 4.14 Grafik perubahan nilai fitness dalam pengujian Algoritma

  94 Gambar 4.13 Tampilan Laporan Algoritma Genetika

  93 Gambar 4.12 Tampilan Form Genetika

  93 Gambar 4.11 Tampilan Form Isian Hari dan Waktu

  92 Gambar 4.10 Tampilan Form Isian Mata Kuliah

  91 Gambar 4.9 Tampilan Form Isian Ruangan

  91 Gambar 4.8 Tampilan Form Isian Kelas

  90 Gambar 4.7 Tampilan Form Isian Jadwal Sibuk/Tak Sedia

  89 Gambar 4.6 Tampilan Form Isian Dosen

  89 Gambar 4.5 Tampilan Pilih Program Studi

  87 Gambar 4.3 Tampilan Form Lupa Password

  78 Gambar 3.15 Rancangan Tampilan Menu Utama

  87 Gambar 4.2 Tampilan Form Login

  85 Gambar 4.1 Tampilan Splash Screen

  84 Gambar 3.23 Rancangan Tampilan Form Genetika

  83 Gambar 3.22 Rancangan Tampilan Form Isian Hari dan Waktu

  82 Gambar 3.21 Rancangan Tampilan Form Isian Mata Kuliah

  82 Gambar 3.20 Rancangan Tampilan Form Isian Ruangan

  81 Gambar 3.19 Rancangan Tampilan Form Isian Kelas

  80 Gambar 3.18 Rancangan Tampilan Form Isian Jadwal Sibuk/Tak Sedia

  79 Gambar 3.17 Rancangan Tampilan Form Isian Dosen

  79 Gambar 3.16 Rancangan Tampilan Pilih Program Studi

  96 Genetika

Dokumen yang terkait

BAB II BERLARI DAN BERNYANYI - Geopark Kaldera Toba

0 0 38

IMPLEMENTASI PENANGANAN PNEUMONIA PADA BALITA DENGAN MANAJEMEN TERPADU BALITA SAKIT (MTBS) DI PUSKESMAS BANDAR KHALIPAH KECAMATAN PERCUT SEI TUAN KABUPATEN DELI SERDANG TAHUN 2015

0 0 15

IMPLEMENTASI PROGRAM KELUARGA BERENCANA DI PUSKESMAS TANJUNG BERINGIN KECAMATAN HINAI KABUPATEN LANGKAT TAHUN 2015

0 0 14

GAMBARAN PERILAKU IBU DALAM PEMANFAATAN KMS DAN STATUS GIZI BADUTA DI WILAYAH KERJA PUSKESMAS LAWE PERBUNGA KECAMATAN BABUL MAKMUR KABUPATENACEH TENGGARA TAHUN 2015 SKRIPSI

0 0 16

IMPLEMENTASI ALGORITMA BRUTE FORCE DAN ALGRITMA KNUTH-MORRIS-PRATT (KMP) DALAM PENCARIAN WORD SUGGESTION SKRIPSI ADLI ABDILLAH NABABAN 131421065

0 0 13

Fungsi Pesta Luhutan Bolon Tugu Raja Silahisabungan dalam Mempertahankan Integrasi Sosial Pomparan Raja Silahisabungan (Studi Kasus pada Masyarakat Silalahi Nabolak, Kecamatan Silahisabungan, Kabupaten Dairi) SKRIPSI

0 0 11

KEAMANAN SEPEDA MOTOR BERBASIS MIKROKONTROLER PROMINI SKRIPSI CHAIRUL SALEH NASUTION 101402047

0 0 15

SISTEM PENDUKUNG KEPUTUSAN PENENTUAN KELAYAKAN CALON TENAGA KERJA INDONESIA (TKI) KE LUAR NEGERI MENGGUNAKAN METODE SIMPLE ADDITIVE WEIGHTING (SAW) DAN SIMPLE MULTI - ATTRIBUTE RATING TECHNIQUE (SMART) SKRIPSI

0 0 14

BAB 2 LANDASAN TEORI - Implementasi Algoritma Genetik Dalam Penjadwalan Perkuliahan dan Praktikum (Studi Kasus : Fasilkom-TI dan FMIPA USU)

2 6 20

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah - Implementasi Algoritma Genetik Dalam Penjadwalan Perkuliahan dan Praktikum (Studi Kasus : Fasilkom-TI dan FMIPA USU)

0 0 7