Prediksi Potensi Debit Berdasarkan Data Curah Hujan Maksimum Bulanan Dengan Metode Jaringan Syaraf Tiruan Backpropogation di Daerah Aliran Sungai (DAS) Deli

TUGAS AKHIR
PREDIKSI POTENSI DEBIT BERDASARKAN DATA HUJAN
MAKSIMUM BULANAN DENGAN METODE JARINGAN SYARAF
TIRUANBACKPROPAGATION DI DAERAH ALIRAN SUNGAI (DAS)
DELI

Disusun oleh :

ANDI WIJAYA S
10 0404 043

Dosen Pembimbing :

Dr.Ir.Ahmad Perwira Mulia Tarigan, M.Sc
NIP. 19660417 199303 1 004

BIDANG STUDI TEKNIK SUMBER DAYA AIR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2017

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK

Indonesia mempunyai banyak pulau dan daerah aliran sungai (DAS).
Daerah aliran sungai tidak sepenuhnya mempunyai stasiun debit sehingga perlu
dilakukan pendekatan teknis untuk mengatasi pengabsahan data yang dapat
dipertanggungjawabkan.
Skripsi ini membahas mengenai prediksi potensi debit berdasarkan data
curah hujan maksimum bulanan dengan menggunakan metode backpropogation
pada jaringan sistem syaraf tiruan (Artificial Neural Network). Daerah aliran
sungai (DAS) Deli merupakan daerah aliran sungai provinsi Sumatera Utara
dengan luas 45.298,01 Ha. Data – data yang diperoleh berdasarkan data dari
badan wilayah sungai di provinsi Sumatera Utara.
Dari hasil perhitungan, debit hasil prediksi tahun 2017 hingga tahun 2020
dalam metode jaringan syaraf tiruan menghasilkan periode yang dihitung selama
10 tahun kemudian hidden layer pada pembacaan di jaringan syaraf tiruan adalah
sebanyak 2 layer dengan di dalamnya memiliki 2 neuron, momentum sebesar 0,6
epoch sebesar 1000 dan goal sebesar 0,001. Kemudian cenderung meningkat dan

bisa mengakibatkan kenaikan debit aliran sungai itu sendiri.

Kata kunci : daerah aliran sungai, jaringan syaraf tiruan, backpropagation, hidden
layer, epoch, goal.

xi

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Penulis panjatkan puji dan syukur kehadirat Tuhan YME atas segala
rahmat dan karunia yang diberikan kepada penulis sehingga penulisan laporan
tugas akhir ini yang berjudul “Prediksi Potensi Debit berdasarkan Data Curah
Hujan

Maksimum

Bulanan

dengan

metode

Jaringan

Syaraf

Tiruan

Backpropogation di Daerah Aliran Sungai (DAS) Deli” dapat diselesaikan dengan
baik.
Tujuan penulisan laporan tugas akhir ini adalah untuk memenuhi sebagian
persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik tingkat sarjana Strata–1 (S-1)
di Fakultas Teknik, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara.
Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada semua
pihak yang telah memberikan sumbangannya baik berupa bimbingan, bantuan dan
dukungan baik material maupun spiritual sehingga tugas akhir ini dapat
diselesaikan, khususnya kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan, selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil,

Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Ir. Syahrizal, MT, selaku Sekretaris Jurusan Teknik Sipil, Fakultas
Teknik, Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Dr. Ir. Ahmad Perwira Mulia, M.Sc, selaku dosen pembimbing
yang telah berkenaan meluangkan waktu, tenaga dan pikiran untuk
membantu, membimbing, dan mengarahkan penulis hingga selesainya
tugas akhir ini.
4. Ibu Riza Inanda Siregar S.T,M.T dan Bapak Ivan Indrawan , ST. MT
selaku Dosen Pembanding / Penguji yang telah memberikan masukkan
dan kritikan yang membangun dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
5. Bapak dan Ibu staf pengajar yang telah membimbing dan mendidik selama
masa studi pada jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas
Sumatera Utara.
6. Abang-abang dan kakak-kakak pegawai Jurusan Teknik Sipil, Fakultas
Teknik, Universitas Sumatera Utara.
7. Orang tua ku tercinta, Ariston Sitanggang dan Nurlina Br Tampubolon
yang telah sabar membesarkan, mendidik, selalu senantiasa memberikan

xii

Universitas Sumatera Utara

dukungan semangat dan doa kepada penulis. Semoga Tuhan Yesus
membalas dengan kebaikan dan kasih sayang yang tiada henti.
8. Adik-adik ku tersayang Santa Novia Sitanggang, Lena Christina
Sitanggang, Alexandro Del Piero Parlindungan Sitanggang dan Monica
Theresia yang selalu memberikan dukungan dan doa kepada penulis
sehingga tetap semangat mengerjakan tugas akhir ini.
9. Teman-teman seperjuangan di kampus diantaranya Bram, Reza, Rizal,
Leo, Umri, Triya, Dede, Himawan, Ijep, Iwan, Rohani dan yang lainnya
yang tidak dapat disebutkan satu persatu, terima kasih kepada semuanya
yang telah banyak membantu selama ini.
10. Seluruh rekan-rekan yang tidak mungkin penulis tuliskan satu persatu.

Semoga Tuhan YME membalas dan melimpahkan rahmat dan karuniaNya kepada kita semua, dan atas dukungan yang telah diberikan penulis ucapkan
terima kasih.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dan kelemahan dalam
penulisan tugas akhir ini, untuk itu penulis dengan tulus dan terbuka menerima
kritikan dan saran untuk kesempurnaan tugas akhir ini.
Sebagai penutup, penulis berharap semoga tugas akhir ini dapat

bermanfaat bagi kita semua.

Medan,

Maret 2017

Penulis

Andi Wijaya S
10 0404 043

xiii

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN

i

LEMBAR ASISTENSI

ii

ABSTRAK

iv

KATA PENGANTAR

v
viii

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

xi

DAFTAR GAMBAR

xii

DAFTAR NOTASI

xiii

BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang

1

1.2 Perumusan Masalah

2

1.3 Pembatasan Masalah

2

1.4 Tujuan

3

1.5 Manfaat

3

1.6 Sistematika Penulisan

4

BAB IITINJAUAN PUSTAKA
2.1 Umum
2.2 Program Jaringan Syaraf Tiruan

6

2.2.1

Defenisi Jaringan Syaraf Tiruan

8

2.2.2

Arsitektur Jaringan

9

2.2.3

Jaringan Backpropogation

13

2.2.4

Fungsi Mathlab dalam ANN

17

2.2.5

Perkembangan Program ANN

21

2.2.6

Tampilan Utama pada Mathlab

28

2.2.7

Tampilan pada Neural Network

28

2.2.8

Menu – menu pada Program ANN

31

2.2.9

Analisis Keandalan Model

32

BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Diagram Alur

46

xiv

Universitas Sumatera Utara

3.2 Pengembangan Model ANN

46

BAB IV Hasil dan Pembahasan
4.1 Perhitungan Debit Hujan dengan Program ANN
4.1.1

Variasi Parameter untuk Desain ANN

52
56

4.2 Perhitungan Data Curah Hujan Kawasan

58

4.3 Proses Running Program ANN

58

4.4 Analisis Keandalan Model

66

BAB VKESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan

76

5.2 Saran

76

DAFTAR PUSTAKA

77

xv

Universitas Sumatera Utara