Sistem Penjadwalan Dinamis Mahasiswa Baru Menggunakan Algoritma Genetika (Studi Kasus: Registrasi Ulang Mahasiswa Baru Universitas Sumatera Utara)
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Universitas Sumatera Utara memiliki 14 fakultas/sekolah yaitu Kedokteran,
Hukum, Pertanian, Teknik, Kedokteran Gigi, Ekonomi, Sastra, Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam, Ilmu-ilmu Sosial dan Ilmu Politik, Kesehatan
Masyarakat, Farmasi, Psikologi, Keperawatan dan Pascasarjana. Jumlah program
studi yang ditawarkan sebanyak 135, terdiri dari 19 tingkat doktoral, 32 Magister,
18 spesialis, 5 profesi, 46 sarjana, dan 15 diploma. Jumlah mahasiswa terdaftar
saat ini lebih dari 33.000 orang, 1000 di antaranya adalah mahasiswa asing.
Penjadwalan registrasi ulang mahasiswa baru merupakan pekerjaan yang
tidak mudah. Selain dilihat dari sisi calon mahasiswa, juga harus dilihat dari sisi
ruangan, yaitu kemungkinan-kemungkinan ruangan akan di penuhi calon
mahasiswa baru yang begitu ramai untuk antri karena di sebabkan mereka belum
mengetahui kapan di proses, sebab ada kemungkinan jumlah ruangan pelayanan
dan jumlah calon mahasiswa tidak sebanding yang dapat membuat tidak nyaman
bagi calon masiswa baru, sehingga harus dipikirkan juga solusi agar calon
mahasiswa baru tidak terlalu lama mengantri dan mengetahui jadwal mereka
diproses.
Selama ini penjadwalan untuk registrasi ulang yang dilakukan di
Universitas Sumatera Utara masih menggunakan tenaga kerja manusia (manual).
Namun cara tersebut membutuhkan waktu yang begitu lama dan harus dikerjakan
secara cermat serta teliti agar tidak terjadinya bentrok pada pembuatan jadwal dan
antrian. Perkembangan teknologi sudah sangat berkembang pesat. Untuk itu akan
dibentuk suatu sistem komputasi yang dapat menggantikan cara tenaga manusia
(manual)
dan
menghasilkan
yang
lebih
baik
(efisien
Universitas Sumatera Utara
Model penjadwalan dalam kondisi dinamis pada sistem, yaitu kondisi
dimana terjadi perubahan kondisi inisial terhadap perubahan waktu. Kondisi
perubahan yang dimaksudkan dalam penelitian ini adalah kondisi adanya
penambahan jadwal baru pada sistem.
Pada penelitian ini, sistem simulasi penjadwalan dibuat dengan melibatkan
parameter-parameter yang terdiri atas jumlah ruangan dan mahasiswa (jumlah
ruangan sekitar M ruangan dan jumlah calon mahasiswa N orang), terbatasnya
ruangan dan waktu (R hari tiap tahun dan S jam tiap harinya) maka penanganan
pelayanan tersebut perlu dilakukan secara baik, tepat dan benar sehingga dapat
meminimumkan keluhan dari calon mahasiwa. Salah satu wujud pelayanan yang
cukup kompleks yaitu pembuatan jadwal dan nomor antrian registrasi ulang
universitas sumatera utara yang lebih optimal.
Salah satu metode simulasi yang dapat digunakan untuk menyelesaikan
permasalahan tersebut adalah dengan menggunakan pendekatan algoritma
genetik. Algoritma genetik merupakan pendekatan komputasional untuk
menyelesaikan masalah yang dimodelkan dengan proses evolusi biologis.
Diharapkan dengan digunakannya algoritma genetik akan diperoleh optimasi
penjadwalan.
Algoritma Genetika adalah salah satu pendekatan untuk menentukan
global optimum yang didasari oleh teori Darwin. Secara garis besar langkah
dalam prosedur ini dimulai dengan menetapkan suatu set solusi potensial dan
melakukan perubahan dengan beberapa iterasi dengan algoritma genetika untuk
mencapai solusi terbaik. Algoritma genetika merupakan sebuah metode optimasi
yang dapat memberikan alternatif solusi untuk suatu masalah. Metode ini didasari
oleh proses evolusi biologi dalam kehidupan, antar lain mutation, crossover,
inheritance dan natural selection. Menggunakan konsep survival of the fittest,
Darwin menyatakan bahwa evolusi makhluk hidup terjadi karena adanya seleksi
dari alam. Kemampuan individu yang lebih kuat dan memiliki kemampuan yang
lebih tinggi untuk mempertahankan hidup dan memiliki tingkat reproduksi induk
dan anak dalam Aplikasi Ini Mewakili Solusi – Solusi Yang Ingin Di Hasilkan,
Universitas Sumatera Utara
Sehingga Dengan mengadaptasi algoritma genetika memungkinkan solusi terbaik
akan tetap bertahan. Karena keunikan sifat algoritma genetika ini, maka dipilih
algoritma genetika untuk menyusun jadwal dimana hasil yang akhir yang didapat
merupakan hasil kromosom (solusi) yang terbaik(solusi optimal).
Beberapa penelitian yang pernah dilakukan untuk penjadwalan antara lain
adalah Pemodelan Algoritma Genetika pada Sistem Penjadwalan Perkuliahan
Prodi Ilmu Komputer Universitas Lambungmangkurat(Muliadi, 2014) dan
Optimasi Penjadwalan Mata Kuliah Dengan Algoritma Genetika (Studi Kasus di
Amik Jtc Semarang)(Entot Suhartono, 2012). Dan dengan adanya sistem
penjadwalan ini diharapkan dapat memudahkan penyusunan penjadwalan
registrasidan dapat membantu mereka untuk mengimplementasikannya.
Oleh sebab itu penulis tertarik untuk meneliti permasalahan ini dan akan
membahasnya dengan judul tulisan “SISTEM PENJADWALAN DINAMIS
MAHASISWA
BARU
MENGGUNAKAN
METODE
ALGORITMA
GENETIKA (Studi Kasus: REGISTRASI ULANG MAHASISWA BARU
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA)”.
1.2 Perumusan Masalah
Bagaimana menentukan sistem penjadwalan dinamis mahasiswa baru yang
mengurangi antrian panjang dan pengoptimalan ruangan dalam registrasi ulang
mahasiswa baru Universitas Sumatera Utara.
1.3 Batasan Masalah
Adapun batasan masalah dalam pembahasan ini adalah:
1.
Penjadwalan dibatasi hanya untuk registrasi ulang calon mahasiswa
undangan SNMPTN jalur reguler dan BIDIKMISI di Universitas Sumatera
Utara. Maka untuk mahasiswa yang lulus jalur ujian tidak di ikut sertakan pada
penjadwalan ini.
2.
Data yang diambil adalah mahasiswa yang ada pada tahun ajaran 2015.
Universitas Sumatera Utara
3.
Yang merupakan kromosom adalah jumlah_ruangan, jumlah_mahasiswa,
kapasitas_ruangan, waktu_proses.
4.
Setiap jadwal sudah ditentukan oleh admin secara acak pada saat mahasiswa
melihat jadwal secara online.
5.
Implementasi dalam bahasa pemrograman html, php, css, sistem database,
bahasa program menggunakan sublime text 3 dan XAMPP.
1.4 Tinjauan Pustaka
Pengertian jadwal menurut kamus besar bahasa Indonesia adalah pembagian
waktu berdasarkan rencana pengaturan urutan kerja, daftar atau tabel kegiatan
atau rencana kegiatan dengan pembagian waktu pelaksanaan yang terperinci,
sedangkan pengertian penjadwalan adalah proses, cara, perbuatan menjadwalkan
atau memasukkan dalam jadwal (Nadiya, 2015).
Jadwal terhadap suatu kegiatan merupakan hal yang penting dilakukan
agar kegiatan tersebut berlangsung dengan lancar. Penyusunan jadwal kegiatan ini
berkaitan dengan berbagai syarat yang harus dipenuhi sehingga memerlukan
banyak pertimbangan untuk mendukung pelaksanaan kegiatan tersebut (Putra
et.al. 2012).
Algoritma Genetik pertama kali dikembangkan oleh John Holland dari
Universitas Michigan pada tahun 1975. John Holland menyatakan bahwa setiap
masalah yang berbentuk adaptasi (alami maupun buatan) dapat diformulasikan ke
dalam terminologi genetik. Algoritma Genetik adalah proses simulasi dari proses
evolusi Darwin dan operasi genetik atas kromosom (Windarto dan Bima, 2012).
Algoritma genetika adalah algoritma pencarian yang berdasarkan pada
mekanisme sistem natural yakni genetik dan seleksi alam. Berbeda dengan teknik
pencarian konvensional, algoritma genetik berangkat dari himpunan solusi yang
dihasilkan secara acak. Himpunan ini disebut populasi. Sedangkan setiap individu
dalam populasi disebut kromosom yang merupakan representasi dari solusi.
Kromosom-kromosom berevolusi dalam suatu proses iterasi yang berkelanjutan
Universitas Sumatera Utara
yang disebut generasi. Pada setiap generasi, kromosom dievaluasi berdasarkan
suatu fungsi evaluasi. Setelah beberapa generasi maka algoritma genetik akan
konvergen pada kromosom terbaik, yang diharapkan merupakan solusi optimal
(Nadiya, 2015).
1.5 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian adalah untuk menentukan waktu penjadwalan dinamis
mahasiswa baru yang mengurangi antrian panjang dan pengoptimalan ruangan
dalam registrasi ulang mahasiswa baru Universitas Sumatera Utara.
1.6 Kontribusi Penelitian
Untuk menyusun manajemen penjadwalan dinamis, yang dapat memudahkan
dalam menentukan waktu penjadwalan terbaik bagi Universitas Sumatera Utara.
1.7 Metodologi Penelitian
Metode penelitian yang akan digunakan adalah:
1.
Mempelajari dan memahami tentang penjadwalam dan algoritma genetika
dengan membaca buku-buku, tulisan serta jurnal-jurnal yang berkaitan
dengan penelitian.
2.
Pada tahap ini dilakukan wawancara dengan orang yang terpercaya,
mengumpulkan informasi tentang penjadwalan USU, mendapatkan system
penjadwalan USU yang sudah pernah di laksanakan.
3.
Perancangan sistem mengenai tugas akhir ini, seperti: menggambar
flowchart, perancangan sistem, dan perancangan antarmuka (interface) menumenu yang terdapat pada sistem.
4.
Implementasi Sistem akan dilakukan pengkodean dan menerapkan dalam
bahasa pemrograman php, css, sistem database MySql, bahasa program
menggunakan sublime text 3 dan XAMPP.
5.
Pengujian terhadap aplikasi apakah telah memenuhi kriteria atau tidak.
Universitas Sumatera Utara
6.
Dokumentasi Sistem, Pada tahap ini akan dilakukan penulisan laporan
mengenai sistem tersebut yang bertujuan untuk menunjukkan hasil penelitian
ini.
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Universitas Sumatera Utara memiliki 14 fakultas/sekolah yaitu Kedokteran,
Hukum, Pertanian, Teknik, Kedokteran Gigi, Ekonomi, Sastra, Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam, Ilmu-ilmu Sosial dan Ilmu Politik, Kesehatan
Masyarakat, Farmasi, Psikologi, Keperawatan dan Pascasarjana. Jumlah program
studi yang ditawarkan sebanyak 135, terdiri dari 19 tingkat doktoral, 32 Magister,
18 spesialis, 5 profesi, 46 sarjana, dan 15 diploma. Jumlah mahasiswa terdaftar
saat ini lebih dari 33.000 orang, 1000 di antaranya adalah mahasiswa asing.
Penjadwalan registrasi ulang mahasiswa baru merupakan pekerjaan yang
tidak mudah. Selain dilihat dari sisi calon mahasiswa, juga harus dilihat dari sisi
ruangan, yaitu kemungkinan-kemungkinan ruangan akan di penuhi calon
mahasiswa baru yang begitu ramai untuk antri karena di sebabkan mereka belum
mengetahui kapan di proses, sebab ada kemungkinan jumlah ruangan pelayanan
dan jumlah calon mahasiswa tidak sebanding yang dapat membuat tidak nyaman
bagi calon masiswa baru, sehingga harus dipikirkan juga solusi agar calon
mahasiswa baru tidak terlalu lama mengantri dan mengetahui jadwal mereka
diproses.
Selama ini penjadwalan untuk registrasi ulang yang dilakukan di
Universitas Sumatera Utara masih menggunakan tenaga kerja manusia (manual).
Namun cara tersebut membutuhkan waktu yang begitu lama dan harus dikerjakan
secara cermat serta teliti agar tidak terjadinya bentrok pada pembuatan jadwal dan
antrian. Perkembangan teknologi sudah sangat berkembang pesat. Untuk itu akan
dibentuk suatu sistem komputasi yang dapat menggantikan cara tenaga manusia
(manual)
dan
menghasilkan
yang
lebih
baik
(efisien
Universitas Sumatera Utara
Model penjadwalan dalam kondisi dinamis pada sistem, yaitu kondisi
dimana terjadi perubahan kondisi inisial terhadap perubahan waktu. Kondisi
perubahan yang dimaksudkan dalam penelitian ini adalah kondisi adanya
penambahan jadwal baru pada sistem.
Pada penelitian ini, sistem simulasi penjadwalan dibuat dengan melibatkan
parameter-parameter yang terdiri atas jumlah ruangan dan mahasiswa (jumlah
ruangan sekitar M ruangan dan jumlah calon mahasiswa N orang), terbatasnya
ruangan dan waktu (R hari tiap tahun dan S jam tiap harinya) maka penanganan
pelayanan tersebut perlu dilakukan secara baik, tepat dan benar sehingga dapat
meminimumkan keluhan dari calon mahasiwa. Salah satu wujud pelayanan yang
cukup kompleks yaitu pembuatan jadwal dan nomor antrian registrasi ulang
universitas sumatera utara yang lebih optimal.
Salah satu metode simulasi yang dapat digunakan untuk menyelesaikan
permasalahan tersebut adalah dengan menggunakan pendekatan algoritma
genetik. Algoritma genetik merupakan pendekatan komputasional untuk
menyelesaikan masalah yang dimodelkan dengan proses evolusi biologis.
Diharapkan dengan digunakannya algoritma genetik akan diperoleh optimasi
penjadwalan.
Algoritma Genetika adalah salah satu pendekatan untuk menentukan
global optimum yang didasari oleh teori Darwin. Secara garis besar langkah
dalam prosedur ini dimulai dengan menetapkan suatu set solusi potensial dan
melakukan perubahan dengan beberapa iterasi dengan algoritma genetika untuk
mencapai solusi terbaik. Algoritma genetika merupakan sebuah metode optimasi
yang dapat memberikan alternatif solusi untuk suatu masalah. Metode ini didasari
oleh proses evolusi biologi dalam kehidupan, antar lain mutation, crossover,
inheritance dan natural selection. Menggunakan konsep survival of the fittest,
Darwin menyatakan bahwa evolusi makhluk hidup terjadi karena adanya seleksi
dari alam. Kemampuan individu yang lebih kuat dan memiliki kemampuan yang
lebih tinggi untuk mempertahankan hidup dan memiliki tingkat reproduksi induk
dan anak dalam Aplikasi Ini Mewakili Solusi – Solusi Yang Ingin Di Hasilkan,
Universitas Sumatera Utara
Sehingga Dengan mengadaptasi algoritma genetika memungkinkan solusi terbaik
akan tetap bertahan. Karena keunikan sifat algoritma genetika ini, maka dipilih
algoritma genetika untuk menyusun jadwal dimana hasil yang akhir yang didapat
merupakan hasil kromosom (solusi) yang terbaik(solusi optimal).
Beberapa penelitian yang pernah dilakukan untuk penjadwalan antara lain
adalah Pemodelan Algoritma Genetika pada Sistem Penjadwalan Perkuliahan
Prodi Ilmu Komputer Universitas Lambungmangkurat(Muliadi, 2014) dan
Optimasi Penjadwalan Mata Kuliah Dengan Algoritma Genetika (Studi Kasus di
Amik Jtc Semarang)(Entot Suhartono, 2012). Dan dengan adanya sistem
penjadwalan ini diharapkan dapat memudahkan penyusunan penjadwalan
registrasidan dapat membantu mereka untuk mengimplementasikannya.
Oleh sebab itu penulis tertarik untuk meneliti permasalahan ini dan akan
membahasnya dengan judul tulisan “SISTEM PENJADWALAN DINAMIS
MAHASISWA
BARU
MENGGUNAKAN
METODE
ALGORITMA
GENETIKA (Studi Kasus: REGISTRASI ULANG MAHASISWA BARU
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA)”.
1.2 Perumusan Masalah
Bagaimana menentukan sistem penjadwalan dinamis mahasiswa baru yang
mengurangi antrian panjang dan pengoptimalan ruangan dalam registrasi ulang
mahasiswa baru Universitas Sumatera Utara.
1.3 Batasan Masalah
Adapun batasan masalah dalam pembahasan ini adalah:
1.
Penjadwalan dibatasi hanya untuk registrasi ulang calon mahasiswa
undangan SNMPTN jalur reguler dan BIDIKMISI di Universitas Sumatera
Utara. Maka untuk mahasiswa yang lulus jalur ujian tidak di ikut sertakan pada
penjadwalan ini.
2.
Data yang diambil adalah mahasiswa yang ada pada tahun ajaran 2015.
Universitas Sumatera Utara
3.
Yang merupakan kromosom adalah jumlah_ruangan, jumlah_mahasiswa,
kapasitas_ruangan, waktu_proses.
4.
Setiap jadwal sudah ditentukan oleh admin secara acak pada saat mahasiswa
melihat jadwal secara online.
5.
Implementasi dalam bahasa pemrograman html, php, css, sistem database,
bahasa program menggunakan sublime text 3 dan XAMPP.
1.4 Tinjauan Pustaka
Pengertian jadwal menurut kamus besar bahasa Indonesia adalah pembagian
waktu berdasarkan rencana pengaturan urutan kerja, daftar atau tabel kegiatan
atau rencana kegiatan dengan pembagian waktu pelaksanaan yang terperinci,
sedangkan pengertian penjadwalan adalah proses, cara, perbuatan menjadwalkan
atau memasukkan dalam jadwal (Nadiya, 2015).
Jadwal terhadap suatu kegiatan merupakan hal yang penting dilakukan
agar kegiatan tersebut berlangsung dengan lancar. Penyusunan jadwal kegiatan ini
berkaitan dengan berbagai syarat yang harus dipenuhi sehingga memerlukan
banyak pertimbangan untuk mendukung pelaksanaan kegiatan tersebut (Putra
et.al. 2012).
Algoritma Genetik pertama kali dikembangkan oleh John Holland dari
Universitas Michigan pada tahun 1975. John Holland menyatakan bahwa setiap
masalah yang berbentuk adaptasi (alami maupun buatan) dapat diformulasikan ke
dalam terminologi genetik. Algoritma Genetik adalah proses simulasi dari proses
evolusi Darwin dan operasi genetik atas kromosom (Windarto dan Bima, 2012).
Algoritma genetika adalah algoritma pencarian yang berdasarkan pada
mekanisme sistem natural yakni genetik dan seleksi alam. Berbeda dengan teknik
pencarian konvensional, algoritma genetik berangkat dari himpunan solusi yang
dihasilkan secara acak. Himpunan ini disebut populasi. Sedangkan setiap individu
dalam populasi disebut kromosom yang merupakan representasi dari solusi.
Kromosom-kromosom berevolusi dalam suatu proses iterasi yang berkelanjutan
Universitas Sumatera Utara
yang disebut generasi. Pada setiap generasi, kromosom dievaluasi berdasarkan
suatu fungsi evaluasi. Setelah beberapa generasi maka algoritma genetik akan
konvergen pada kromosom terbaik, yang diharapkan merupakan solusi optimal
(Nadiya, 2015).
1.5 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian adalah untuk menentukan waktu penjadwalan dinamis
mahasiswa baru yang mengurangi antrian panjang dan pengoptimalan ruangan
dalam registrasi ulang mahasiswa baru Universitas Sumatera Utara.
1.6 Kontribusi Penelitian
Untuk menyusun manajemen penjadwalan dinamis, yang dapat memudahkan
dalam menentukan waktu penjadwalan terbaik bagi Universitas Sumatera Utara.
1.7 Metodologi Penelitian
Metode penelitian yang akan digunakan adalah:
1.
Mempelajari dan memahami tentang penjadwalam dan algoritma genetika
dengan membaca buku-buku, tulisan serta jurnal-jurnal yang berkaitan
dengan penelitian.
2.
Pada tahap ini dilakukan wawancara dengan orang yang terpercaya,
mengumpulkan informasi tentang penjadwalan USU, mendapatkan system
penjadwalan USU yang sudah pernah di laksanakan.
3.
Perancangan sistem mengenai tugas akhir ini, seperti: menggambar
flowchart, perancangan sistem, dan perancangan antarmuka (interface) menumenu yang terdapat pada sistem.
4.
Implementasi Sistem akan dilakukan pengkodean dan menerapkan dalam
bahasa pemrograman php, css, sistem database MySql, bahasa program
menggunakan sublime text 3 dan XAMPP.
5.
Pengujian terhadap aplikasi apakah telah memenuhi kriteria atau tidak.
Universitas Sumatera Utara
6.
Dokumentasi Sistem, Pada tahap ini akan dilakukan penulisan laporan
mengenai sistem tersebut yang bertujuan untuk menunjukkan hasil penelitian
ini.
Universitas Sumatera Utara