T1 672011250 Full text

Pengembangan Sistem Prediksi Serangan Organisme Pengganggu
Tanaman Menggunakan Teknologi Android Mobile OS

Artikel Ilmiah
Diajukan kepada
Fakultas Teknologi Informasi
untuk Memperoleh Gelar Sarjana Komputer

Peneliti:
Vito Ivan Irawan (672011250)
Dr. Sri Yulianto J.P, S.Si, M.Kom.
Ramos Somya, S.Kom., M.Cs.

Program Studi Teknik Informatika
Fakultas Teknologi Informasi
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
Oktober 2015

1


Pengembangan Sistem Prediksi Serangan Organisme Pengganggu
Tanaman Menggunakan Teknologi Android Mobile OS
Oleh,

Vito Ivan Irawan

NIM : 672011250

ARTJKEL ILMIAH

Diajukan Kepada Program Studi Teknik Infonnatika guna memenuhi sebagian dari
persyaratan untuk mencapai gelar Sarjana Komputer

Disetujui oleh,

セGMBNL@

. MK
Ss
. ...,1'-'.!!'-"·,.o"'m'".

セᄋGBN

Nセ\|BG@

"'
セ@ N B@

G B BGL セl M セ@

h-

_,;t,l..JLセ MᄋBG@ _,Ramos sッセ@
s._Kom, M.Cs.
_,__> セ@ --:,
Pemb1mbmg 2

o,·" ,..:.·- Gセ@ ., ).

A Nセ イゥ


t r-- .
ᄋ セ ⦅[N@

セ セ ゥ 。ィセ

イ@ セ エ・ィN@

' t : セ@

ᄋセ ⦅ NO I@

.'

.J



,....

FAKULTAS TEKNOLOGJ INFORMASI

UNIVERSITAS KRISTEN SATYA WACANA
SALATIGA

2015

1

Lembar Pengesahan
Judul Tugas Akhir
Nama Mahasiswa
NIM
Program Studi
Fakultas

: Pcngembangan Sistem Prcdiksi Serangnn Organismc
Pcngganggu Tnnnman Menggunaknn Tcknologi Android
Mobile OS
: Vito Ivan lrawan
: 672011250
: Teknik lnformatikn

: Teknologi lnformasi

Menyetujui,

Ram
Pembimbing I

N [NZセ BG@ セサhヲ

.....,. G|ᄋセ ᄋ

,

\.)



セ@

UGゥ


M[N@

..
セ@
.... , ( , ,·...

•: : f)ilengesahkan, ' '\
: ᄋ セ@

..

セ@

Suprihadi. S.Si.. M.Kom.
Ketun Program Studi

Dinyatakan Lulus Ujian tanggal: 16 November 2015
Penguji:
I. Hindriyanto Dwi Pumomo, S.T., MIT., Ph.D.


2. Yos Richard Beeh, S.T, M.Cs.

ii

v

Pengembangan Sistem Prediksi Serangan Organisme Pengganggu
Tanaman Menggunakan Teknologi Android Mobile OS

Artikel Ilmiah

Oleh:
Vito Ivan Irawan
NIM: 672011250

Telah disetujui diuji:
Tanggal : ……………………..

Pembimbing 1


Pembimbing 2

Dr. Sri Yulianto J.P, S.Si, M.Kom

Ramos Somya, S.Kom. M.Cs

vi

Pernyataan
Yang bertanda tangan di bawah ini:
Nama
NIM
Program Studi
Fakultas

:
:
:
:


Vito Ivan Irawan
672011250
Teknik Informatika
Teknologi Informasi

Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir dengan judul:

Pengembangan Sistem Prediksi Serangan Organisme Pengganggu
Tanaman Menggunakan Teknologi Android Mobile OS

Yang dibimbing oleh:
1. Dr. Sri Yulianto J.P, S.Si, M.Kom
2. Ramos Somya, S.Kom., M.Cs.
adalah benar-benar hasil karya saya.
Di dalam tugas akhir ini tidak terdapat keseluruhan atau sebagian tulisan atau
gagasan orang lain yang saya ambil dengan cara menyalin atau meniru dalam
bentuk rangkaian kalimat atau gambar serta simbol yang saya aku seolah-olah
sebagai karya saya tanpa memberikan pengakuan pada penulis atau sumber
aslinya.


Salatiga, 15 Oktober 2015
Yang memberi pernyataan,

Vito Ivan Irawan

1

Pengembangan Sistem Prediksi Serangan Organisme Pengganggu
Tanaman Menggunakan Teknologi Android Mobile OS
1)

Vito Ivan Irawan, 2) Sri Yulianto J.P, 3) Ramos Somya
Fakultas Teknologi Informasi
Universitas Kristen Satya Wacana
Jl. Diponegoro 52-60, Salatiga 50711, Indonesia
Email: 1) 672011250@student.uksw.edu 2) sri.yulianto@staff.uksw.edu,
3)
ramos.6005@gmail.com


Abstract
Pest attack is one of the factors that can cause crop failures in rice plants. It required an
application that can predict pest attack of rice. The development of this application is to
determine the spread of plant hopper attack, and predict an attack on coming period. The
forecasting methods use Triple Exponential Smoothing (Holt-Winters). Forecasting that
existing applications are usually developed in the form of a web or desktop application, it
needs to be developed in the mobile application that can be operated with high mobility.
This application was developed in the Android mobile OS, using the Google Map API v2
and Heatmap. But, the results still have a Mean Absolute error of 0.210878. This
application can’t anticipate the attack of hopper in the coming period due to less
accurate prediction results.
Key Words : Forecasting, Triple Exponential Smoothing, Android, Google Map,
Heatmap

Abstrak
Serangan organisme pengganggu tanaman merupakan salah satu faktor yang dapat
menyebabkan kegagalan panen pada tanaman padi. Untuk itu diperlukan sebuah aplikasi
yang dapat memprediksi serangan hama hama padi. Pengembangan aplikasi ini bertujuan
untuk mengetahui persebaran serangan organisme pengganggu tanaman khususnya hama
tanaman padi dan memprediksi serangan periode mendatang. Metode peramalan yang
digunakan menggunakan Triple Exponentioal Smoothing. Aplikasi peramalan yang sudah
ada biasanya dikembangkan dalam bentuk web atau desktop, maka perlu dikembangkan
dalam bentuk mobile application agar dapat dioperasikan dengan mobilitas tinggi.
Aplikasi ini dikembangkan dalam Android mobile OS, menggunakan Google Map API
dan Heatmap. Namun hasil peramalan masih memiliki Mean Absolut error sebesar
0.210878. Aplikasi ini belum dapat mengantisipasi serangan hama padi di periode
mendatang dikarenakan hasil prediksi yang kurang akurat.
Kata kunci : Forecasting, Triple Exponential Smoothing, Android, Google Map,
Heatmap

1)

2)

Mahasiswa Fakultas Teknologi Informasi Jurusan Teknik Infotmatika, Universitas Kristen
Satya Wacana Salatiga
Staff Pengajar Fakultas Teknologi Informasi, Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga

1

1. Pendahuluan
Selama ini system prediksi serangan organisme pengganggu tanaman (OPT)
hanya ada dalam bentuk Aplikasi Desktop dan Web. Sistem prediksi yang berjalan
menggunakan web memiliki kendala yaitu tidak dapat diakses di beberapa daerah.
Penyuluh pertanian dalam melakukan penyuluhan kepada petani sering kali
berada di daerah dengan koneksi internet yang terbatas sehingga tidak dapat
mengakses web tersebut.
Untuk itu perlu adanya teknologi baru yaitu dengan menggunakan mobile
platform. Sehingga diharapkan dapat diakses dimanapun dan kapanpun. Dalam
penelitian ini difokuskan tentang bagaimana cara untuk mengembangkan sistem
prediksi serangan organisme pengganggu tanaman menggunakan teknolohi
Android mobile OS.
Aplikasi yang dibangun di atas Android mobile OS karena Android dapat
didukung oleh Google Map API v2 yang dapat memetakan wilayah dan dapat
dimodifikasi. Aplikasi ini berjalan secara offline agar tidak terkendala oleh
koneksi dikarenakan wilayah pengoperasian tidak semuanya memiliki jaringan
internet yang memadai.
2. Kajian Pustaka
Penelitian yang berjudul Framework Prediksi Konektivitas Spasial
Menggunakan Metode Exponential Smoothing –Spatial Autocorrelation Untuk
Penentuan Wilayah Endemik Wereng Batang Coklat (Nilaparvata Lugens Stal.) di
Provinsi Jawa Tengah telah membahas pemanfaatan metode Triple Exponential
Smoothing untuk memprediksi serangan OPT [1]. Itu artinya metode Triple
Exponential Smoothing dapat diimplementasikan untuk memprediksi serangan
OPT, namun dalam penelitian tersebut platform yang digunakan adalah desktop.
Maka dalam penelitian selanjutnya perlu adanya pengembangan di dalam platform
baru yaitu dalam mobile OS.
Penelitian selanjutnya yang berjudul Rancang Bangun Sistem “Permadi”:
Peringatan Dini Serangan Hama Tanaman Berbasis Data Historis Klimatologi
telah membahas tentang system peringatan dini serangan OPT yang dapat
ditampilkan ke dalam mobile device dengan SMS Gateway [3]. Dalam penelitian
ini metode peramalan yang digunakan adalah triple exponential smoothing, hal
tersebut menunjukna bahwa metode triple exponential smoothing dapat
diimplementasikan dalam mobile platform.
Android merupakan system operasi mobile device, smartphone, dan computer
tablet berbasis Linux. Android dikembangkan oleh Open Handset Alliance,
Google, dan perusahaan lainya. Android merupakan open source license
operating system, sehingga membuat Android ini bebas diakses dan memiliki
source code yang bebas untuk siapapun [4].
Aplikasi android biasanya dikembangkan dengan Bahasa Java menggunakan
Android Development Tools Kit. Ketika dikembangkan Aplikasi android dapat
dibentuk dalam format .apk (Android Application Package) yang dapat diupload
dengan mudah di google PlayStore.
2

Android memiliki fitur berupa peta salah satunya adalah google map. Google
map dalam android merupakan salah satu apk yang memanfaatkan google map
API untuk merepresentasikan peta bumi.
Google Map Service adalah sebuah jasa peta global virtual online yang
disediakan oleh Google dalam Google Maps yang dapat ditemukan di alamat
http://maps.google.com. Google Maps menawarkan peta dan gambar satelit untuk
seluruh dunia. Google Maps juga menawarkan pencarian suatu tempat dan rute
perjalanan [5].
Google Maps API adalah sebuah layanan yang diberikan oleh Google kepada
para pengguna untuk memanfaatkan Google Map dalam mengembangkan
aplikasi. Google Maps API menyediakan beberapa fitur untuk memanipulasi peta,
dan menambah konten melalui berbagai jenis services yang dimiliki, serta
mengijinkan kepada pengguna untuk membangun aplikasi enterprise di dalam
websitenya.
Google Maps API menyediakan fasilitas untuk menambahkan atau
memodifikasi layer di atas peta. Salah satunya adalah Heatmap.
Heatmap adalah representasi data dalam peta berbentuk layer 2 (dua) dimensi
dimana data direpresentasikan dalam warna [6]. Google Map API menyediakan
fasilitas heatmap dalam bentuk client side rendering via heatmap layer, atau
server side rendering via fushion table.
Heatmap dalam google map dapat diatur sesuai warna yang diinginkan dengan
densitas warna bertingkat mulai dari inti sampai bagian luar area heatmap[7].
Untuk dapat memaksimalkan fitur-fitur dari android tersebut, maka penulis ingin
mengkolaborasikan android google map dengan metode peramalan guna
merepresentasikan nilai ramalan dan penyebaranya dalam peta.
Peramalan adalah perkiraan kondisi atau nilai di masa depan. Terjadinya
peramalan dikarenakan terdapat anggapan bahwa pola di masa lalu akan berlanjut
di masa depan.
Metode peramalan adalah cara untuk memperkirakan secara kuantitatif
maupun kualitatif data berdasarkan data masa lalu. Metode kualitatif adalah
metode yang menganalisis kondisi obyektif dengan apa adanya berdasarka kondisi
di masa lali. Sedangkan metode kuantitatif adalah metode peramalan yang
didasarkan pada data kuantitatif atau obyektif secara matematis dari data masa
lalu.
Salah satu metode peramalan yang sering digunakan adalah metode Holt
Winter. Metode Holt-Winters sering disebut metode pemulusan eksponensial
yangmelakukan pendekatan [8]. Metode ini terbagi menjadi dua bagian yakni: 1).
Metode Pemulusan Eksponensial Holt-Winters dengan Metode PerkalianMusiman
(Multiplicative Seasonal Method) yang digunakan untuk variasi data musiman
yang mengalami peningkatan/penurunan (fluktuasi), 2). Metode Pemulusan
Eksponensial Holt-Winters dengan Metode Penambahan Musiman (Additive
Seasonal Method) yang digunakan untuk variasi musiman yang bersifat konstan
Metode Holt-Winters didasarkan pada tiga persamaan pemulusan, yakni
persamaan pemulusan keseluruhan, pemulusan tren, dan persamaan pemulusan
musiman.

3

Untuk Pemulusan Eksponensial Holt-Winters dengan Metode Penambahan
(Additive) :

Pemulusan Keseluruhan
+ (1 - α)(

St = α

+

)

(1)

Pemulusan Trend
bt = (



) + (1 − )

(2)

Pemulusan Musiman
It = (

) + (1 - )

.

(3)

Ramalan
=

+

m+

(4)

Nilai Awal :
Dalam pemulusan eksponensial, nilai awal sangat dibutuhkan, karena peramalan
belum ada.
untuk t−1 belum tersedia. Artinya nilai ramalan
Misalnya pada rumus berikut :
St = α

+ (1 - α)(

+

)

(5)

Dimana Xt adalah nilai aktual yang terbaru, St adalah ramalan yang terakhir.
adalah ramalan untuk satu periode mendatang, dan α adalah konstanta pemulusan
keseluruhan. Bila t = 2, maka pada persamaan di atas akan menjadi :
St = α
Untuk memperoleh nilai

,

+ (1 - α)( + )

harus diketahui. Nilai
St = α

+ (1 - α)( + )

(6)
adalah sebagai berikut :
(7)

dan tidak dapat diperoleh,
Dari persamaan di atas dapat dilihat bahwa nilai
sehingga perlu dilakukan penentuan nilai awal.
Adapun rumus untuk menentukan nilai awal tersebut sebagai berikut :
Untuk model additive :
(8)
4

(9)

`

(10)
Dimana k = 1, β, … , L . L adalah panjang musiman.
Keterangan :
= nilai aktual pada periode t
α = konstanta pemulusan untuk pemulusan keseluruhan (0 < α