Penjadwalan Pola Makan Bagi Penderita Diabetes Mellitus Menggunakan Metode Genetic Algorithm
1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Penjadwalan adalah alokasi dari sumber daya yang dibutuhkan untuk melaksanakan
serangkaian tugas dalam suatu waktu tertentu untuk menghasilkan sebuah kumpulan
pekerjaan (Baker, 1974). Penjadwalan digunakan untuk meminimalkan waktu yang
dibutuhkan
untuk
melakukan
suatu
proses
sehingga
dapat
meningkatkan
produktivitas. Bagi para penderita penyakit diabetes mellitus, penjadwalan pola
makan seperti diet makanan yang sehat dan seimbang dibutuhkan untuk membantu
proses penyembuhan pasien diabetes mellitus. Diabetes mellitus adalah suatu
kumpulan gejala yang timbul pada seseorang yang disebabkan oleh karena
peningkatan kadar glukosa darah akibat penurunan sekresi insulin yang progresif
dilatarbelakangi oleh resistensi insulin (Soegondo et al, 2009). Menurut (Riskesdar,
2007), berkisar 1,5-2,3% penduduk usia >15 tahun di Indonesia yang menderita
penyakit diabetes mellitus tipe 2. Hal ini dikarenakan perubahan gaya hidup seseorang
seperti perubahan pola makan yang tidak sehat dan tidak teratur. Kurangnya
pengetahuan yang diberikan oleh pihak kesehatan kepada pasien tentang pemilihan
makanan yang dapat dikonsumsi oleh penderita diabetes mellitus juga menjadi salah
satu faktor yang memperlama proses penyembuhan penyakit diabetes mellitus.
Pemilihan diet yang tepat dan benar seperti nutrisi yang seimbang dan tepat sangat
dibutuhkan untuk membantu proses penyembuhan penyakit diabetes mellitus.
Penyakit diabetes melitus dapat dikontrol dengan cara menjaga dan mengatur pola
hidup yang sehat dan seimbang, terutama memperhatikan pola makan sehari- hari,
serta mengetahui jenis makanan yang dapat dikonsumsi beserta ukuran yang
diberikan.
Universitas Sumatera Utara
2
Beberapa penelitian sebelumnya telah dilakukan untuk mengklasifikasikan
makanan yang diperbolehkan untuk dikonsumsi oleh penderita diabetes. Salah satunya
adalah penelitian yang dilakukan oleh (Phanich et al, 2010) berhasil mengkategorikan
makanan yang diperbolehkan untuk dikonsumsi oleh pasien diabetes dengan
menggunakan metode SOM dengan K-means Clustering. Metode ini mengkategorikan
makanan berdasarkan delapan nutrisi yang paling penting yang dibutuhkan oleh
pasien diabetes.
Penelitian ini menggunakan metode Genetic Algorithm (Algoritma Genetika)
untuk melakukan penjadwalan pola makan bagi pasien diabetes mellitus. Penelitian
yang dilakukan oleh (Kushardiana, 2013) membahas metode penentuan komposisi
menu makanan untuk penderita diabetes mellitus menggunakan algoritma genetika.
Penelitian ini berhasil menyusun menu makanan untuk penderita diabetes mellitus.
Namun penelitian ini hanya menggunakan umur penderita untuk menentukan berapa
kalori yang dibutuhkan oleh penderita dalam satu hari.
Penelitian yang dilakukan oleh (Husain et al, 2011) membahas metode Genetic
Algorithm (GA) yang diimplementasikan untuk mengatur penjadwalan pola makan
untuk pasien kanker. Penelitian ini berhasil menjadwalkan pola makan untuk pasien
diabetes dengan tingkat akurasi yang cukup tinggi, namun penelitian ini memiliki
kekurangan yaitu menu hanya dapat dilakukan generate per hari saja karena
keterbatasan data menu makanan yang tersimpan dalam database.
Penjadwalan pola makan seperti menu makanan yang tepat dan seimbang bagi
pasien diabetes mellitus sangat diperlukan dalam mendukung proses penyembuhan.
Dalam penelitian ini, penulis akan membangun sebuah aplikasi menggunakan metode
Genetic Algorithm (GA) untuk menjadwalkan pola makan bagi pasien diabetes
sehingga pasien dapat mengetahui jenis makanan yang dapat dikonsumsinya beserta
ukurannya. Berdasarkan latar belakang tersebut, penulis mengajukan sebuah proposal
penelitian dengan judul : “Penjadwalan pola makan bagi pasien diabetes mellitus
menggunakan metode genetic algorithm.”
Universitas Sumatera Utara
3
1.2. Rumusan Masalah
Diabetes Melitus (DM) merupakan salah satu masalah kesehatan yang berdampak
pada produktivitas dan menurunkan mutu sumber daya manusia. Menurut World
Health Organization (WHO) penderita diabetes mellitus pada tahun 2030 akan
meningkat menjadi 366 juta orang. Kawasan Asia terutama Indonesia memiliki
populasi penderita diabetes mellitus terbesar di dunia. Penyakit diabetes melitus dapat
dikontrol dengan cara menjaga dan mengatur pola hidup yang sehat dan seimbang,
terutama memperhatikan pola makan sehari- hari. Nutrisi yang diperoleh dari makanan
yang dikonsumsi oleh pasien diabetes mellitus merupakan salah satu faktor yang
penting untuk mempercepat proses penyembuhan pasien diabetes mellitus. Namun,
saat ini belum ada sistem yang dapat membantu pasien diabetes untuk memperoleh
informasi mengenai pola makan yang tepat seperti diet yang seimbang dan tepat yang
sesuai dengan kebutuhan kalori penderita dalam satu hari berdasarkan usia, jenis
kelamin, berat badan, tinggi badan, tingkat aktivitas, dan alergi penderita. Sehingga
diperlukan suatu pendekatan untuk memberikan penjadwalan pola makan seperti
menu makanan setiap hari dalam satu minggu dengan nutrisi yang sesuai dan tepat
kepada pasien diabetes mellitus guna membantu pasien diabetes untuk mengetahui
makanan yang dapat dikonsumsi untuk membantu proses penyembuhan pasien
diabetes mellitus.
1.3. Batasan Masalah
Dalam melakukan penelitian ini, peneliti membatasi ruang masalah yang akan diteliti.
Adapun batasan masalah dari penelitian ini adalah :
1. Hanya menjadwalkan pola makan bagi pasien diabetes mellitus tipe 2.
2. Hasil penjadwalan pola makan yang ditampilkan selama tujuh hari dalam satu
minggu.
3. Penjadwalan menu makanan untuk 6 kali makan, yaitu maka n pagi, siang, dan
malam serta 3 kali makanan pelengkap setelah makan pagi, siang dan malam.
4. Hanya menjadwalkan pola makan untuk penyakit diabetes mellitus tipe 2
tanpa komplikasi penyakit lain.
Universitas Sumatera Utara
4
1.4. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah menjadwalkan pola makan seperti menu
makanan yang tepat dan seimbang selama tujuh hari dalam satu minggu dengan nutrisi
yang sesuai dan tepat untuk dikonsumsi oleh pasien diabetes mellitus dengan
menggunakan metode Genetic Algorithm.
1.5. Manfaat Penelitian
Adapun manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah :
1. Menambah pengetahuan penulis dalam bidang optimasi.
2. Membantu pasien diabetes mellitus untuk mengetahui makanan dengan nutrisi
yang tepat untuk dikonsumsi.
3. Mempermudah pasien diabetes mellitus untuk mengetahui jadwal pola makan
yang sesuai.
4. Menjadi bahan referensi bagi peneliti selanjutnya.
1.6. Metodologi Penelitian
Metodologi penelitian yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut.
a. Studi Literatur
Pada tahap ini dilakukan studi kepustakaan yaitu proses mengumpulkan bahan
referensi mengenai genetic algorithm, perhitungan kalori penderita diabetes
mellitus, jenis diet diabetes mellitus, dan pola makan diabetes mellitus dari
berbagai buku, jurnal, artikel, dan beberapa sumber referensi lainnya.
b. Analisis
Pada tahap ini dilakukan analisis terhadap studi literatur untuk mendapatkan
pemahaman
mengenai genetic algorithm
untuk
menyelesaikan
masalah
penjadwalan pola makan dengan nutrisi yang tepat dan sesuai bagi penderita
diabetes mellitus.
Universitas Sumatera Utara
5
c. Perancangan
Pada tahap ini dilakukan perancangan arsitektur, pengumpulan data, dan
perancangan antarmuka. Proses perancangan dilakukan berdasarkan hasil analisis
studi literatur yang telah didapatkan.
d. Implementasi
Pada tahap ini dilakukan pengkodean program menggunakan PHP, javascript,
jQuery, dan MySQL
e. Pengujian
Pada tahap ini dilakukan pengujian aplikasi penjadwalan pola makan bagi
penderita diabetes yang telah dibuat guna memastikan aplikasi telah berjalan
sesuai dengan yang diharapkan.
f.
Dokumentasi dan Penyusunan Laporan
Pada tahap ini dilakukan dokumentasi hasil analisis dan implementasi algoritma
genetika untuk melakukan penjadwalan pola makan dengan nutrisi makanan yang
sesuai dan tepat untuk penderita diabetes mellitus.
1.7. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan dari skripsi ini terdiri dari lima bagian utama sebagai berikut:
Bab 1: Pendahuluan
Bab ini berisi latar belakang, rumusan masalah, tujuan penelitian, batasan masalah,
manfaat penelitian, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan.
Bab 2: Landasan Teori
Bab ini berisi teori-teori yang digunakan untuk memahami permasalahan yang dibahas
pada penelitian ini. Pada bab ini dijelaskan tentang penerapan genetic algorithm untuk
menjadwalkan pola makan bagi penderita diabetes mellitus dan data pendukungnya.
Universitas Sumatera Utara
6
Bab 3: Analisis dan Perancangan Sistem
Bab ini berisi analisis dan penerapan metode genetic algorithm untuk penjadwalan
pola makan bagi penderita diabetes, serta perancangan seperti pemodelan dengan
flowchart.
Bab 4: Implementasi dan Pengujian Sistem
Bab ini berisi pembahasan tentang implementasi dari analisis dan perancangan yang
disusun pada Bab 3 dan pengujian apakah hasil yang didapatkan sesuai dengan yang
diharapkan.
Bab 5: Kesimpulan Dan Saran
Bab ini berisi kesimpulan dari keseluruhan uraian bab-bab sebelumnya dan saransaran yang diajukan untuk pengembangan penelitian selanjutnya.
Universitas Sumatera Utara
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Penjadwalan adalah alokasi dari sumber daya yang dibutuhkan untuk melaksanakan
serangkaian tugas dalam suatu waktu tertentu untuk menghasilkan sebuah kumpulan
pekerjaan (Baker, 1974). Penjadwalan digunakan untuk meminimalkan waktu yang
dibutuhkan
untuk
melakukan
suatu
proses
sehingga
dapat
meningkatkan
produktivitas. Bagi para penderita penyakit diabetes mellitus, penjadwalan pola
makan seperti diet makanan yang sehat dan seimbang dibutuhkan untuk membantu
proses penyembuhan pasien diabetes mellitus. Diabetes mellitus adalah suatu
kumpulan gejala yang timbul pada seseorang yang disebabkan oleh karena
peningkatan kadar glukosa darah akibat penurunan sekresi insulin yang progresif
dilatarbelakangi oleh resistensi insulin (Soegondo et al, 2009). Menurut (Riskesdar,
2007), berkisar 1,5-2,3% penduduk usia >15 tahun di Indonesia yang menderita
penyakit diabetes mellitus tipe 2. Hal ini dikarenakan perubahan gaya hidup seseorang
seperti perubahan pola makan yang tidak sehat dan tidak teratur. Kurangnya
pengetahuan yang diberikan oleh pihak kesehatan kepada pasien tentang pemilihan
makanan yang dapat dikonsumsi oleh penderita diabetes mellitus juga menjadi salah
satu faktor yang memperlama proses penyembuhan penyakit diabetes mellitus.
Pemilihan diet yang tepat dan benar seperti nutrisi yang seimbang dan tepat sangat
dibutuhkan untuk membantu proses penyembuhan penyakit diabetes mellitus.
Penyakit diabetes melitus dapat dikontrol dengan cara menjaga dan mengatur pola
hidup yang sehat dan seimbang, terutama memperhatikan pola makan sehari- hari,
serta mengetahui jenis makanan yang dapat dikonsumsi beserta ukuran yang
diberikan.
Universitas Sumatera Utara
2
Beberapa penelitian sebelumnya telah dilakukan untuk mengklasifikasikan
makanan yang diperbolehkan untuk dikonsumsi oleh penderita diabetes. Salah satunya
adalah penelitian yang dilakukan oleh (Phanich et al, 2010) berhasil mengkategorikan
makanan yang diperbolehkan untuk dikonsumsi oleh pasien diabetes dengan
menggunakan metode SOM dengan K-means Clustering. Metode ini mengkategorikan
makanan berdasarkan delapan nutrisi yang paling penting yang dibutuhkan oleh
pasien diabetes.
Penelitian ini menggunakan metode Genetic Algorithm (Algoritma Genetika)
untuk melakukan penjadwalan pola makan bagi pasien diabetes mellitus. Penelitian
yang dilakukan oleh (Kushardiana, 2013) membahas metode penentuan komposisi
menu makanan untuk penderita diabetes mellitus menggunakan algoritma genetika.
Penelitian ini berhasil menyusun menu makanan untuk penderita diabetes mellitus.
Namun penelitian ini hanya menggunakan umur penderita untuk menentukan berapa
kalori yang dibutuhkan oleh penderita dalam satu hari.
Penelitian yang dilakukan oleh (Husain et al, 2011) membahas metode Genetic
Algorithm (GA) yang diimplementasikan untuk mengatur penjadwalan pola makan
untuk pasien kanker. Penelitian ini berhasil menjadwalkan pola makan untuk pasien
diabetes dengan tingkat akurasi yang cukup tinggi, namun penelitian ini memiliki
kekurangan yaitu menu hanya dapat dilakukan generate per hari saja karena
keterbatasan data menu makanan yang tersimpan dalam database.
Penjadwalan pola makan seperti menu makanan yang tepat dan seimbang bagi
pasien diabetes mellitus sangat diperlukan dalam mendukung proses penyembuhan.
Dalam penelitian ini, penulis akan membangun sebuah aplikasi menggunakan metode
Genetic Algorithm (GA) untuk menjadwalkan pola makan bagi pasien diabetes
sehingga pasien dapat mengetahui jenis makanan yang dapat dikonsumsinya beserta
ukurannya. Berdasarkan latar belakang tersebut, penulis mengajukan sebuah proposal
penelitian dengan judul : “Penjadwalan pola makan bagi pasien diabetes mellitus
menggunakan metode genetic algorithm.”
Universitas Sumatera Utara
3
1.2. Rumusan Masalah
Diabetes Melitus (DM) merupakan salah satu masalah kesehatan yang berdampak
pada produktivitas dan menurunkan mutu sumber daya manusia. Menurut World
Health Organization (WHO) penderita diabetes mellitus pada tahun 2030 akan
meningkat menjadi 366 juta orang. Kawasan Asia terutama Indonesia memiliki
populasi penderita diabetes mellitus terbesar di dunia. Penyakit diabetes melitus dapat
dikontrol dengan cara menjaga dan mengatur pola hidup yang sehat dan seimbang,
terutama memperhatikan pola makan sehari- hari. Nutrisi yang diperoleh dari makanan
yang dikonsumsi oleh pasien diabetes mellitus merupakan salah satu faktor yang
penting untuk mempercepat proses penyembuhan pasien diabetes mellitus. Namun,
saat ini belum ada sistem yang dapat membantu pasien diabetes untuk memperoleh
informasi mengenai pola makan yang tepat seperti diet yang seimbang dan tepat yang
sesuai dengan kebutuhan kalori penderita dalam satu hari berdasarkan usia, jenis
kelamin, berat badan, tinggi badan, tingkat aktivitas, dan alergi penderita. Sehingga
diperlukan suatu pendekatan untuk memberikan penjadwalan pola makan seperti
menu makanan setiap hari dalam satu minggu dengan nutrisi yang sesuai dan tepat
kepada pasien diabetes mellitus guna membantu pasien diabetes untuk mengetahui
makanan yang dapat dikonsumsi untuk membantu proses penyembuhan pasien
diabetes mellitus.
1.3. Batasan Masalah
Dalam melakukan penelitian ini, peneliti membatasi ruang masalah yang akan diteliti.
Adapun batasan masalah dari penelitian ini adalah :
1. Hanya menjadwalkan pola makan bagi pasien diabetes mellitus tipe 2.
2. Hasil penjadwalan pola makan yang ditampilkan selama tujuh hari dalam satu
minggu.
3. Penjadwalan menu makanan untuk 6 kali makan, yaitu maka n pagi, siang, dan
malam serta 3 kali makanan pelengkap setelah makan pagi, siang dan malam.
4. Hanya menjadwalkan pola makan untuk penyakit diabetes mellitus tipe 2
tanpa komplikasi penyakit lain.
Universitas Sumatera Utara
4
1.4. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah menjadwalkan pola makan seperti menu
makanan yang tepat dan seimbang selama tujuh hari dalam satu minggu dengan nutrisi
yang sesuai dan tepat untuk dikonsumsi oleh pasien diabetes mellitus dengan
menggunakan metode Genetic Algorithm.
1.5. Manfaat Penelitian
Adapun manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah :
1. Menambah pengetahuan penulis dalam bidang optimasi.
2. Membantu pasien diabetes mellitus untuk mengetahui makanan dengan nutrisi
yang tepat untuk dikonsumsi.
3. Mempermudah pasien diabetes mellitus untuk mengetahui jadwal pola makan
yang sesuai.
4. Menjadi bahan referensi bagi peneliti selanjutnya.
1.6. Metodologi Penelitian
Metodologi penelitian yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut.
a. Studi Literatur
Pada tahap ini dilakukan studi kepustakaan yaitu proses mengumpulkan bahan
referensi mengenai genetic algorithm, perhitungan kalori penderita diabetes
mellitus, jenis diet diabetes mellitus, dan pola makan diabetes mellitus dari
berbagai buku, jurnal, artikel, dan beberapa sumber referensi lainnya.
b. Analisis
Pada tahap ini dilakukan analisis terhadap studi literatur untuk mendapatkan
pemahaman
mengenai genetic algorithm
untuk
menyelesaikan
masalah
penjadwalan pola makan dengan nutrisi yang tepat dan sesuai bagi penderita
diabetes mellitus.
Universitas Sumatera Utara
5
c. Perancangan
Pada tahap ini dilakukan perancangan arsitektur, pengumpulan data, dan
perancangan antarmuka. Proses perancangan dilakukan berdasarkan hasil analisis
studi literatur yang telah didapatkan.
d. Implementasi
Pada tahap ini dilakukan pengkodean program menggunakan PHP, javascript,
jQuery, dan MySQL
e. Pengujian
Pada tahap ini dilakukan pengujian aplikasi penjadwalan pola makan bagi
penderita diabetes yang telah dibuat guna memastikan aplikasi telah berjalan
sesuai dengan yang diharapkan.
f.
Dokumentasi dan Penyusunan Laporan
Pada tahap ini dilakukan dokumentasi hasil analisis dan implementasi algoritma
genetika untuk melakukan penjadwalan pola makan dengan nutrisi makanan yang
sesuai dan tepat untuk penderita diabetes mellitus.
1.7. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan dari skripsi ini terdiri dari lima bagian utama sebagai berikut:
Bab 1: Pendahuluan
Bab ini berisi latar belakang, rumusan masalah, tujuan penelitian, batasan masalah,
manfaat penelitian, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan.
Bab 2: Landasan Teori
Bab ini berisi teori-teori yang digunakan untuk memahami permasalahan yang dibahas
pada penelitian ini. Pada bab ini dijelaskan tentang penerapan genetic algorithm untuk
menjadwalkan pola makan bagi penderita diabetes mellitus dan data pendukungnya.
Universitas Sumatera Utara
6
Bab 3: Analisis dan Perancangan Sistem
Bab ini berisi analisis dan penerapan metode genetic algorithm untuk penjadwalan
pola makan bagi penderita diabetes, serta perancangan seperti pemodelan dengan
flowchart.
Bab 4: Implementasi dan Pengujian Sistem
Bab ini berisi pembahasan tentang implementasi dari analisis dan perancangan yang
disusun pada Bab 3 dan pengujian apakah hasil yang didapatkan sesuai dengan yang
diharapkan.
Bab 5: Kesimpulan Dan Saran
Bab ini berisi kesimpulan dari keseluruhan uraian bab-bab sebelumnya dan saransaran yang diajukan untuk pengembangan penelitian selanjutnya.
Universitas Sumatera Utara