Penerapan algoritma Ants Colony System (ACS) untuk menentukan rute terpendek pengiriman barang pada P.T. Pos Indonesia - USD Repository
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Penerapan Algoritma Ants Colony System(ACS) Untuk Menentukan Rute
Terpendek Pengiriman Barang pada P.T. Pos Indonesia
Skripsi
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Komputer
Program Studi Teknik Informatika
Oleh:
F.X. Alfa Suryo Utomo NIM : 075314035
PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2013
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Ants Colony Algorithm (ACS) Implementation System Shortest
Route To Determine Shipping on PT Pos Indonesia
A Thesis
Presented as Partial Fullfillment of the Requirements To Obtain the Sarjana Komputer Degree
In Informatics Engineering Study Program
By:
F.X. Alfa Suryo Utomo NIM : 075314035
INFORMATICS ENGINEERING STUDY PROGRAM
DEPARTMENTS OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
2013
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
HALAMAN PERSEMBAHAN
Life's full of ups and downs.“
That's why we need inspirations
from time to time, to remind us about
how blessed we are,
how much God loves us and
how beautiful this life can be.
“ Karya ini kupersembahkan untuk ....
Tuhan Yesus Kristus dan Bunda Maria , atas limpahan cinta kasihNya Kedua Orang Tua, atas dukungan moril dan materiil yang diberikan
Semua Keluargaku , Sahabat , dan Teman-teman, atas dukungan dan
doa yang telah mereka berikan kepadaku.PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang saya tulis ini tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah saya sebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.
Yogyakarta, Januari 2013
25 Penulis F.X. Alfa Suryo Utomo
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ABSTRAK
Algoritma Ants Colony System (ACS) adalah salah satu algoritma optimasi yang dapat digunakan untuk memecahkan berbagai masalah optimasi. Salah satu masalah yang dapat dipecahkan oleh algoritma ACS adalah Travelling Salesman
Problem (TSP). TSP adalah masalah pencarian rute optimal tanpa mengunjungi
tempat yang sama lebih dari satu kali, seperti menentukan rute terpendek pengiriman barang.
Tujuan dari penelitian ini adalah menerapkan algoritma ACS untuk menentukan rute terpendek pada studi kasus pengiriman barang P.T. Pos Indonesia untuk domisili Yogyakarta. Aplikasi yang dibangun adalah untuk penentuan rute terpendek. Hal-hal yang menjadi pertimbangan dalam mencari rute terpendek adalah kecepatan rata-rata atau bobot waktu, kondisi jalan yang digunakan, parameter algoritma ACS yaitu parameter probabilitas semut (q ), awal (t ), parameter koefisien penguapan pheromone (p), parameter
pheromone
yang mempertimbangkan kepentingan relatif dari informasi heuristic (b), tingkat kepentingan relatif dari pheromone (a), dan banyak iterasi atau banyak semut (m).
Penelitian ini akan menguji berbagai kemungkinan perubahan parameter dan iterasi. Dari hasil pengujian ternyata semakin besar nilai parameter t dan p serta iterasi rute (m) maka rute semakin pendek. Di lain sisi semakin besar nilai parameter b akan maka rute jauh dari pendek.
Hasil pengujian dari 4 titik yang berbeda yaitu tglu3, wch2, kb35, gkan5 adalah 25 menit dengan jarak 70 km dengan penggunaan parameter q adalah 0.1, t adalah 0.01, p adalah 0.1, b adalah 2 dan a adalah 0.1. Kata kunci : Ants Colony System, Travelling Salesman Problem, Pengiriman Barang, Rute Terpendek.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ABSTRACT
Ants Colony System Algorithm (ACS) is one of many algorithm optimalization
can be solving all kinds problem optimalization. One of many problem can be solving
by ACS Algorithm is Travelling Salesman Problem (TSP). TSP is problem searching
optimal route without visit same place over than one time, as determine shortest route
packet transporting.Goal of this research is applying ACS algorithm to determine shortest route
packet transporting at study case P.T. Pos Indonesia for domicile Yogyakarta.
Application will building for determine shortest route. The condition will be
consideration in searching shortest route is speed average or weight time, street
condition, parameter of ACS algorithm is parameter ant probability (q ), initial
pheromone (t ), parameter coefficient pheromone evaporation (p), parameter that
considers the relative importance of the heuristic information (b), the relative
importance of the pheromone (a), and many iteration or many ants (m).This research will be test with varied kinds possibility change of parameter and
iteration. From result of testing obviously more large value of parameter t and p
including route iteration (m) more and more short. other side more large value of
parameter b will be more and more far from short.Test results from four different points, namely tglu3, wch2, kb35, gkan5 is 25
minutes with a distance of 70 km with the use of this parameter q is 0.1, t is 0.01, p
is 0.1, B is 2 and a is 0.1.Keywords : Ants Colony System, Travelling Salesman Problem, Packet Transporting,
Shortest Route.PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN
PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma Nama : F.X. Alfa Suryo Utomo Nomor Mahasiswa : 075314035
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan Kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul :
Penerapan Algoritma Ants Colony System(ACS) Untuk
Menentukan Rute Terpendek Pengiriman Barang pada
P.T. Pos Indonesia
beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan Kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya di internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.
Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya. Dibuat di Yogyakarta Pada tanggal : Januari 2013
25 Yang menyatakan,
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena pada akhirnya penulis dapat menyelesaikan penelitian tugas akhir ini yang berjudul “Penerapan Algoritma Ants Colony System(ACS) Untuk Menentukan Rute Terpendek Pengiriman Barang pada P.T. Pos Indonesia ”.
Penelitian ini tidak akan selesai dengan baik tanpa adanya dukungan, semangat, dan motivasi yang telah diberikan oleh banyak pihak. Untuk itu, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Eko Hari Parmadi, S.Si., M.Kom. selaku dosen pembimbing serta dekan Fakultas Sains dan Teknologi yang telah membantu dan membimbing dalam penulisan tugas akhir.
2. Puspaningtyas Sanjoyo Adi S.T., M.T. selaku ketua program studi Teknik Informatika yang bertindak sebagai dosen penguji yang telah berkenan memberikan motivasi, kritik, dan saran yang telah diberikan kepada penulis.
3. Drs. J. Eka Priyatma, M.Sc., Ph.D. selaku dosen penguji atas motivasi, kritik dan saran yang telah diberikan kepada penulis.
4. Kedua orang tua, bapak Antonius Slamet dan ibu Sunarti atas perhatian, kasih sayang, semangat dan dukungan yang tak henti-hentinya diberikan kepada penulis.
5. Kekasih, Apriyanti Putri Lestari yang telah memberikan doa, semangat dan dukungan sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini.
6. Para sahabat Atanasius Tendy, Fendi Dwi Fauzi, Thomas Tri Ardianto, Yudy Pratama, Dionisius Wahyu, Hariyo Koco, Yohanes Christian Aji, Iip Yulianto, Guido Mukti, Yosep P. Nugroho, Juventus Robing, Ignatius Adhitya, Ryan Herdianto, Dominikus Adi, Ricky Andrianto, Sigit Adi Susila, dan seluruh teman-teman TI angkatan 2007. Terima kasih atas segala bantuan, semangat, dan kesedianaan untuk berbagi solusi dalam xi
7. Para sahabat Febri Arif Saputra dan seluruh teman-teman. Terimakasih atas semangat dan doa yang telah diberikan.
8. Serta semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
Penelitian tugas akhir ini masih memiliki banyak kekurangan. Untuk itu, penulis sangat membutuhkan saran dan kritik untuk perbaikan di masa yang akan datang. Semoga penelitian tugas akhir ini dapat membawa manfaat bagi semua pihak.
Yogyakarta, Januari 2013 Penulis
F.X. Alfa Suryo Utomo
25 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DAFTAR ISI
Halaman Judul ..........................................................................................................i Halaman Judul (Inggris).......................................................................................... ii Halaman Persetujuan ............................................................................................. iii Halaman Pengesahan .............................................................................................. iv Halaman Persembahan ............................................................................................. v Pernyataan Keaslian Karya ..................................................................................... vi Abstrak ..................................................................................................................vii
Abstract ............................................................................................................... viii
Lembar Persetujuan Publikasi ................................................................................. ix Kata Pengantar......................................................................................................... x Daftar Isi................................................................................................................xii Daftar Tabel .......................................................................................................... xvi Daftar Gambar ..................................................................................................... xvii Daftar Simbol ........................................................................................................ xx Bab1 Pendahuluan ................................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang Masalah ..................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah .............................................................................................. 3
1.3 Batasan Masalah ................................................................................................ 3
1.4 Tujuan Masalah.................................................................................................. 3
1.5 Manfaat Penelitian ............................................................................................. 3
1.6 Metodologi Penelitian ........................................................................................ 4
1.7 Sistematika Penulisan......................................................................................... 4
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI xiii
Bab II Landasan Teori ............................................................................................ 7
2.1 Graf ................................................................................................................... 7
2.1.1 Definisi Graf ................................................................................................... 7
2.1.2 Definisi Walk, Trail, Path dan Cycle ............................................................... 8
2.1.3 Graf Eulerian dan Graf Hamiltonian ................................................................ 9
2.1.4 Macam-macam Graf Menurut Arah dan Bobotnya .......................................... 9
2.2 Optimasi .......................................................................................................... 11
2.2.1 Definisi Optimasi .......................................................................................... 11
2.2.2 Definisi Nilai Optimal ................................................................................... 12
2.2.3 Macam-macam Permasalahan Optimisasi ...................................................... 12
2.2.4 Permasalahan Rute Terpendek....................................................................... 12
2.2.5 Penyelesaian Masalah Optimisasi .................................................................. 13
2.3 Travelling Salesman Problem (TSP)................................................................. 13
2.4 Algoritma Semut .............................................................................................. 16
2.4.1 Sejarah Algoritma Semut .............................................................................. 16
2.4.2 Cara Kerja Algoritma Semut Mencari Jalur Optimal ..................................... 16
2.4.3 Definisi Ants Colony System ........................................................................ 17
2.4.4 Tahapan Ants Colony System (ACS) ............................................................ 17
2.5 Cara Kerja Algoritma Ants Colony System ...................................................... 20
2.6 Analisis Algoritma Semut untuk Mencari Nilai Optimal .................................. 22
2.7 Analisis Parameter Pada Algoritma ACS .......................................................... 25
2.8 Contoh Penyelesaian Masalah TSP dengan Metode Ants Colony System ........ 27
Bab III Analisis & Desian ...................................................................................... 33
3.1 Identifikasi Sistem ........................................................................................... 33
3.2 Analisis Sistem ................................................................................................ 34
3.2.1 Analisis Data Awal ....................................................................................... 34
3.3 Analisis Kebutuhan Sistem............................................................................... 36
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI xiv
3.3.1 Diagram Use Case ......................................................................................... 36
3.3.2 Narasi Use Case ............................................................................................ 37
3.4 Perancangan Umum Sistem .............................................................................. 45
3.4.1 Masukan Sistem ............................................................................................ 45
3.4.2 Proses Sistem ............................................................................................... 46
3.4.3 Keluaran Sistem ........................................................................................... 61
3.4.4 Diagram Aktifitas ......................................................................................... 62
3.4.4.1 Diagram Aktifitas Update Data Kondisi Jalan ............................................ 62
3.4.4.2 Diagram Aktifitas Ubah Data Kecepatan .................................................... 63
3.4.4.3 Diagram Aktifitas Ubah Data Account ....................................................... 63
3.4.4.4 Diagram Aktifitas Update Dara Pengirim Penerima .................................... 64
3.4.4.5 Diagram Aktifitas Input Data Pengirim Penerima ....................................... 65
3.4.4.6 Diagram Aktifitas Hapus Data Pengirim Penerima ..................................... 66
3.4.4.7 Diagram Aktifitas Ubah Kondisi Pengiriman .............................................. 67
3.4.4.8 Diagram Aktifitas Perhitungan Pencarian Rute ........................................... 68
3.5 Perancangan Basis Data ................................................................................... 68
3.5.1 Entity Relationship Diagram ......................................................................... 68
3.5.2 Perancangan Fisikal ...................................................................................... 70
3.6 Diagram Kelas Analisis & Diagram Sekuen ..................................................... 74
3.6.1 Diagram Kelas Analisis & Diagram Sekuen Use Case Login ......................... 74
3.6.2 Diagram Kelas Analisis & Diagram Sekuen Use Case Logout ....................... 75
3.6.3 Diagram Kelas Analisis & Diagram Sekuen Use Case Mengubah Account ... 77
3.6.4 Diagram Kelas Analisis & Diagram Sekuen Use Case Mengisi Data Pengirim Penerima ................................................................................................................ 78
3.6.5 Diagram Kelas Analisis & Diagram Sekuen Use Case Mengubah Data Pengirim Penerima................................................................................................. 80
3.6.6 Diagram Kelas Analisis & Diagram Sekuen Use Case Menghapus Data Pengirim Penerima................................................................................................. 82
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI xv
3.6.7 Diagram Kelas Analisis & Diagram Sekuen Use Case Melihat Daftar Pengiriman ............................................................................................................ 84
3.6.8 Diagram Kelas Analisis & Diagram Sekuen Use Case Mengupdate Kondisi Jalan ...................................................................................................................... 86
3.6.9 Diagram Kelas Analisis & Diagram Sekuen Use Case Mengubah Kecepatan Jalan ...................................................................................................................... 87
3.7 Diagram Kelas Desain...................................................................................... 89
3.8 Perancangan Struktur Data ............................................................................... 93
3.9 Perancangan Antar Muka Sistem ...................................................................... 94
Bab IV Implementasi Program .............................................................................. 97
4.1 Perangkat Kebutuhan Sistem ........................................................................... 97
4.2 Uji Validasi Sistem .......................................................................................... 97
4.3 Implementasi Antar Muka Pengguna ................................................................ 97
4.4 Implementasi Diagram Kelas ......................................................................... 113
Bab V Analisis Hasil Implementasi ..................................................................... 120 Bab VI Penutup .................................................................................................. 126
6.1 Kesimpulan .................................................................................................... 126
6.2 Saran .............................................................................................................. 127 Daftar Pustaka .................................................................................................... 128 Lampiran1 .......................................................................................................... 129
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Perbandingan Algoritma ACS……….....................................................2 Tabel 2.
1Rute Pilihan Kota A ke Kota G………...................................................12
Tabel 2.2 Matriks Jarak..........................................................................................28Tabel 2.3 Matriks Pheromone Awal .....................................................................28Tabel 2.4 Matriks Invers…...................................................................................29
Tabel 2.5 Hasil Persamaan Probabilitas.................................................................29Tabel 2.6 Matriks Hasil Update Pheromone Lokal A ke E....................................30Tabel 2.7 Matriks Hasil Update Pheromone Lokal A, E, F,D,B,C........................30Tabel 2.8 Matriks Hasil Update Pheromone Lokal A,E, F,D,B,C,A.....................31Tabel 2.9 Matriks Hasil Update Pheromone Global..............................................31Tabel 3.1 Data jarak peta.......................................................................................34Tabel 3.2 Data Volume Kendaraan.......................................................................36PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Contoh Graf G…………………………………….;……....................7
Gambar 2.2 Sisi Ganda dan Loop……………………………………………........8
Gambar 2.3 Contoh Graf G & Sub Graf G............................................................. 8Gambar 2.4 Graf Hamilton & Graf Eulerian…………...........................................9
Gambar 2.5 Graf Berarah dan Berbobot................................................................10Gambar 2.6 Graf Tidak Berarah dan Berbobot……………………......................10
Gambar 2.7 Graf Berarah dan Tidak Berbobot......................................................11Gambar 2.8 Graf Tidak Berarah dan Tidak Berbobot............................................11Gambar 2.9 Ilustrasi Masalah TSP………….........................................................14
Gambar 2.10 Graf ABCD……………………......................................................15
Gambar 2.11 Sirkuit Hamilton...............................................................................15Gambar 2.12 Algoritma ACS.................................................................................21Gambar 2.13 Lintasan Awal Semut menuju tempat makanan…….......................22
Gambar 2.14 Lintasan Semut menuju sarang………............................................23
Gambar 2.15 Lintasan Awal Semut menuju makanan iterasi ke 2.......................23Gambar 2.16 Lintasan Semut menuju sarang iterasi ke 2....................................24Gambar 2.17 Lintasan Optimal semut menuju tempat makanan...........................24Gambar 2.18 ACS dengan beragam nilai β...........................................................25
Gambar
2.19 ACS dengan beragam parameter semut…………..........................26 Gambar 2.20
ACS dengan beragam parameter ρ..................................................26
Gambar 2.21 ACS dengan beragam parameter q ................................................27 Gambar 2.22 Contoh Graf lengkap……...............................................................27 Gambar 2.23
Hasil Rute Algoritma ACS 1 semut…………………....................32
Gambar 3.1 Diagram Use Case.............................................................................36Gambar 3.2 Peta Per Cluster………..………………….......................................46
Gambar 3.3 Set Node Awal…………..................................................................47
Gambar 3.4 Set Wilayah Pengiriman....................................................................48Gambar 3.5 Set Node Pengiriman.........................................................................49Gambar 3.6 Mencari Urutan Cluster.....................................................................50PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI xviii
Gambar 3.7 Pencarian Rute Cluster ke 0..............................................................51Gambar 3.8 Pencarian Rute Cluster ke i...............................................................52Gambar 3.9 Pencarian Rute Cluster Akhir............................................................53Gambar 3.10 Set Destinasi Ulang dan Pencarian rute semut ke n........................54Gambar 3.11 Pencarian Rute Terbaik...................................................................55Gambar 3.12 Proses Inisialisasi Status1...............................................................56Gambar 3.13 Proses Inisialisasi Status2...............................................................57Gambar 3.14 Proses Update Pheromone Lokal....................................................58Gambar 3.15 Proses Menentukan pheromone yang akan di update di pheromone global………………………………………….....................................................59Gambar 3.16 Proses Update Pheromone Global..................................................60Gambar 3.17 Diagram Konteks............................................................................61Gambar 3.18 Diagram Aktifitas Update Kondisi Jalan........................................62Gambar 3.19 Diagram Aktifitas Update Kecepatan.............................................63Gambar 3.20 Diagram Aktifitas Update Data Account........................................63Gambar 3.21 Diagram Aktifitas Update Data Pengirim Penerima.......................64Gambar 3.22 Diagram Aktifitas Insert Data Pengirim Penerima.........................65Gambar 3.23 Diagram Aktifitas Hapus Data Pengirim Penerima........................66Gambar 3.24 Diagram Aktifitas Ubah Status Pengiriman....................................67Gambar 3.25 Diagram Aktifitas Perhitungan Pengiriman Rute............................67Gambar 3.26 ERD Database System....................................................................69Gambar 3.27 Diagram Kelas Analisis Use Case Login........................................75Gambar 3.28 Diagram Sekuen Use Case Login……………………….…….......75
Gambar 3.29 Diagram Kelas Analisis Use Case Logout......................................76Gambar 3.30 Diagram Sekuen Use Case Logout.................................................76Gambar 3.31 Diagram Kelas Analisis Use Case Mengubah Account……..........78
Gambar 3.32 Diagram Sekuen Use Case Mengubah Account.............................78Gambar 3.33 Diagram Kelas Analisis Use Case Mengisi Data Pengirim Penerima……………………………………………………………………….……..........80
Gambar 3.34 Diagram Sekuen Use Case Mengisi Data Pengirim Penerima........80Gambar 3.35 Diagram Kelas Analisis Use Case Mengubah Data PengirimPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI xix
Gambar 3.36 Diagram Sekuen Use Case Mengubah Data PengirimPenerima.................................................................................................................82
Gambar 3.37 Diagram Kelas Analisis Use Case Menghapus Data PengirimPenerima ……........................................................................................................84
Gambar 3.38 Diagram Sekuen Use Case Menghapus Data Pengirim Penerima..84Gambar 3.39 Diagram Kelas Analisis Use Case Melihat Daftar Pengiriman…..85
Gambar 3.40 Diagram Sekuen Use Case Melihat Daftar Pengiriman..................86Gambar 3.41 Diagram Kelas Analisis Use Case Mengupdate Kondisi Jalan…..87
Gambar 3.42 Diagram Sekuen Use Case Mengupdate Kondisi Jalan..................87Gambar 3.43 Diagram Kelas Analisis Use Case Mengubah Kecepatan Jalan…88
Gambar 3.44 Diagram Sekuen Use Case Mengubah Kecepatan Jalan.................88Gambar 3.45 Diagram Kelas Keseluruhan............................................................89Gambar 3.46 Halaman Utama Staff Bagian Distribusi.........................................94Gambar 3.47 Halaman Daftar Pengiriman............................................................94Gambar 3.48 Halaman Hasil Rute pengiriman.....................................................95Gambar 3.49 Halaman Utama Administrator.......................................................95Gambar 3.50 Halaman Ubah Kondisi Jalan.........................................................96Gambar 4.1 Halaman Login.................................................................................98Gambar 4.2 Tampilan Login Jika salah...............................................................99Gambar 4.3 Halaman Utama Staff Bagian Distribusi.........................................100Gambar 4.4 Halaman Pengirim Penerima...........................................................101Gambar 4.5 Halaman Daftar Pengiriman............................................................104Gambar 4.6 Halaman Ubah Account..................................................................105Gambar 4.7 Halaman Utama Administrator.......................................................107Gambar 4.8 Halaman Ubah Bobot......................................................................108Gambar 4.9 Halaman Ubah Kondisi Jalan..........................................................111Gambar 4.10 Halaman Ubah Akun Administrator.............................................112PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
q = bilangan pecahan acak q = probabilitas semut melakukan eksplorasi pada setiap tahapan τ (t,u) = nilai dari jejak pheromone pada jarak (t,u) η (t,u) = invers jarak antara titik t dan u
= parameter yang mempertimbangkan kepentingan relative dari informasi β
heuristic nn
L = panjang tur yang diperoleh C = jumlah lokasi
= koefisien penguapan pheromone ρ
= perubahan pheromone ∆ τ L gb = panjang jalur terpendek pada akhir siklus
= tingkat kepentingan relatif dari pheromone α
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
P.T. Pos Indonesia adalah perusahaan pelayanan jasa terbesar yang dimiliki Negara Indonesia. Seperti di ketahui selain Pos Indonesia, perusahaan asing yang memiliki bisnis jasa pelayanan yang sama antara lain DHL, FEDEX, TIKI, JNE, dll. Maka untuk membangkitkan cinta tanah air sebaiknya kita menggunakan jasa dalam negeri. P.T. Pos Indonesia untuk melakukan jasa pelayanan komunikasi, logistik, transaksi keuangan, dan layanan pos lainnya. Dari beberapa jasa pelayanan, pelayanan logistic khususnya jasa pengiriman barang memiliki potensi paling besar bisnisnya, P.T. Pos Indonesia menggarapnya dengan maksimal untuk meningkatkan kualitas serta mutu pelayanan masyarakat sehingga dapat bersaing dengan perusahaan lainnya melalui pelayanan on time
every time . Pelayanan on time every time ini adalah pelayanan kilat pengiriman
paket sampai dalam 1 hari. Masalah yang muncul ketika akan meningkatkan pelayanan pengiriman barang on time every time ini adalah rute yang dilalui pengiriman barang ini tidak efisien dari sisi jarak dan waktu, misalnya suatu ketika kendaraan pengiriman barang melalui jalur yang sama lebih dari sekali. Hal ini membuat waktu dan jarak menjadi membengkak yang berakibat menjadi tingginya biaya transportasi dan kualitas pelayanan yang kurang memuaskan masyarakat. Permasalahan ini dapat dikategorikan menjadi Travelling Salesman
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2
menuju semua titik lokasi barang yang akan dikirim dan kembali lagi ke lokasi tersebut, tetapi tidak melalui jalur yang sama.
Ants Colony System (ACS) adalah algoritma optimasi untuk mendapatkan
hasil yang optimal. ACS merupakan penelitian yang dilakukan oleh M. Dorigo dan L.M. Gambardella (1997) dalam penyelesaian TSP, terbukti bahwa algoritma ACS mampu mendapatkan tur terbaik dibandingkan dengan algoritma genetic (GA), evolutioning Programming (EP), Simulated Anneling (SA), dan Anneling-
Genetic Algorithm (AG). Perbandingan dari berbagai macam algoritma tercantum
dalam tabel 1.1 dibawah ini.Tabel 1.1 Perbandingan Algoritma ACSKasus ACS GA EP SA AG Optimum
Oliver30 420 421 420 424 420 420
(30-city (423.74) (N/A) (423.74) (N/A) (N/A) (423.74) problem) [830] [3,200] [40,000] [24,617] [12,620]
Eil50 425 428 426 443 436 425
(50-city (427.96) (N/A) (427.86) (N/A) (N/A) (N/A)
problem) [1,830] [25,000] [100,000] [68,512] [28,111]Eil75 535 545 542 580 561 535
(75-city (542.31) (N/A) (549.18) (N/A) (N/A) (N/A)
problem) [3,480] [80,000] [325,000] [173,250] [95,506]KroA100 21,282 21,761 N/A N/A N/A 21,282
(100-city (21,285.44) (N/A) (N/A) (N/A) (N/A) (N/A)
problem) [4,820] [103,000] [N/A] [N/A] [N/A]Pada tabel 1.1 akan dibandingkan beberapa algoritma dengan kasus yang sama akan masing-masing menghasilkan panjang tur terbaik dalam bentuk bilangan integer, panjang tur terbaik dalam bentuk bilangan real (yang ada pada bilangan dalam kurung) dan jumlah tur yang diperlukan untuk menghasilkan tur terbaik pada bilangan integer (yang ada pada bilangan dalam kurung kurawal). Nama kasus adalah Oliver30, Eil50, Eil75, KroA100. Oliver30 adalah kasus yang
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3
ditemukan oleh (Eilon, Watson-Gandy, Christofides, 1969). Dari Table 1.1 bilangan yang paling optimum adalah yang di cetak tebal tiap kasus-nya.
Akhirnya yang paling optimal adalah ACS dan EP melebihi GA, SA, AG.
Untuk itu penelitian tugas akhir ini menerapkan algoritma Ant Colony
System (ACS) sebagai system usulan dalam pemilihan untuk mendapatkan rute
terpendek pada pengiriman barang PT. Pos Indonesia Yogyakarta.1.2 Rumusan Masalah
Rumusan masalah untuk tugas akhir ini adalah menetukan rute terpendek pengiriman barang pada P.T. Pos Indonesia menggunakan algoritma ACS.
1.3 Batasan Masalah Pembatasan masalah untuk tugas akhir ini antara lain: Titik awal (vertex awal) pencarian adalah kantor pos.
Tiap jalur/rute dibangun dengan 1 kali dilewati. Peta hanya terbatas di kota Yogyakarta. Perangkat lunak menggunakan pemrograman java dan database mysql.
1.4 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah untuk menentukan rute pengiriman barang menggunakan algoritma Ant Colony System (ACS) dalam pengiriman barang di PT. Pos Indonesia, Yogyakarta.
1.5 Manfaat Penelitian
Sedangkan manfaat dari penelitian ini adalah: 1. Mendapatkan rute pengiriman barang pada PT. Pos Indonesia Yogyakarta.
2. Mengimplementasikan Ant Colony System pada masalah menentukan rute pengiriman barang.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4
1.6 Metodologi Penelitian
Penelitian ini dilakukan menggunakan metode Waterfall, tahap-tahap nya antara lain:
1. Studi literatur Menggunakan berbagai macam literatur yang berhubungan dengan Graph , Ant Colony System, Optimasi dan Travelling Salesman Problem.
2. Analisis Pada tahap ini dilakukan analisis terhadap ant colony system dan Travelling Salesman Problem .
3. Perancangan Sistem Pada tahap ini dirancang suatu system dengan algoritma ant colony
system yang dapat memecahkan Travelling Salesman Problem pada rute pengiriman barang.
4. Implementasi Perangkat Lunak Pada tahap ini algoritma diimplementasikan ke bahasa pemrograman java.
5. Pengujian Setelah proses pengkodean selesai maka akan dilakukan proses pengujian terhadap program yang dibuat untuk mengetahui apakah program sudah sesuai dengan maksud dan tujuan algoritma.
1.7 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan yang akan diuraikan dalam skripsi ini terbagi dalam
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
5
BAB 1: Pendahuluan Bab ini berisi pembahasan masalah umum yang meliputi latar
belakang masalah, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metodologi penelitian dan sistematika penulisan.
BAB 2: Landasan Teori Bagian ini memuat landasan teori yang berfungsi sebagai sumber
atau alat dalam memahami permasalahan yang berkaitan dengan teori
graph, optimasi, Travelling Salesman Problem (TSP) dan teori mengenai ant colony system (ACS).
BAB 3: Rancangan Perangkat Lunak Bagian ini memuat desain rancangan perangkat lunak dengan
metode waterfall. Desain disini dalam bentuk kasar sebagai dasar untuk penyelesaian masalah.
BAB 4: Implementasi Perangkat Lunak Bagian ini memuat implementasi dari perangkat lunak
sesungguhnya. Berisi dengan data-data yang disiapkan atau yang akan diolah.
BAB 5: Analisa Bab ini membahas tentang analisis kinerja dari perangkat lunak. Pada bagian ini mengulas analisis hasil pengujian terhadap sistem yang
dibandingkan dengan kebenaran dan kesesuaiannya dengan hasil yang didapat.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
6
BAB 6: Penutup Bab ini meliputi kesimpulan dan saran dari tugas akhir yang dibuat.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
BAB II LANDASAN TEORI Untuk mendukung penelitian ini diperlukan beberapa landasan teori dan
konsep-konsep yang relevan. Landasan teori dalam penelitian ini meliputi pengertian graf, travelling salesman problem (TSP) dan ants colony system (ACS).
2.1 Graf
2.1.1 Definisi Graf
Definisi graf menurut Wilson, R. J dan Watkhins, J. J, (1990) adalah
“Suatu Graf G terdiri atas himpunan yang tidak kosong dari elemen – elemen
yang disebut titik (vertek), dan suatu daftar pasangan vertek yang tidak terurut
disebut sisi (edge). Himpunan vertek dari suatu Graf G dinotasikan dengan V,
dan daftar himpunan edge dari Graf tersebut dinotasikan dengan E. Untuk
selanjutnya suatu Graf G dapat dinotasikan dengan G = (V, E ).”(Gambar2.1).
Gambar 2.1 Contoh Graf GSedangkan
“Dua edge atau lebih yang menghubungkan pasangan vertek
yang sama disebut sisi ganda, dan sebuah edge yang mengubungkan sebuah
vertek ke dirinya sendiri disebut loop.” (Gambar 2.2).
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
8
Gambar 2.2 Sisi ganda dan loopSelanjutnya
“Suatu subGraf G’ adalah suatu himpunan pasangan
berurutan (V’, E’) dimana V’ merupakan himpunan bagian dari V dan E’ adalah
himpunan bagian dari E. Dengan kata lain, subGraf dari G adalah suatu Graf
yang semua verteknya anggota V dan semua edgenya anggota E. Jika G suatu
Graf terhubung seperti pada gambar 2.2, dengan V = {1, 2, 3, 4} dan E = {(1,3),
(1,4), (2,4), (3,3), (3,4), (4,2)}.” (Gambar 2.3).
Gambar 2.3 Contoh Graf G dan subGrafG’
2.1.2 Definisi Walk, Trail, Path dan Cycle
Definisi walk menurut Evans, J. R dan Edward, M (1992) adalah
“Suatu walk (jalan) dalam Graf G adalah barisan vertek
- – vertek dan edge – edge yang
dimulai dan diakhiri oleh suatu vertek. Panjang suatu walk dihitung berdasarkan
jumlah edge dalam walk tersebut ”.
Definisi trail menurut Wilson, R. J dan Watkhins, J. J (1990) adalah
“Trail adalah semua edge (tetapi tidak perlu semua vertek) adalah suatu walk berbeda ”.
Definisi path menurut Wilson, R. J dan Watkhins, J. J (1990) adalah
“Path adalah semua vertek pada trail itu berbeda ”.