Optimasi Turn Arround Time Pada Penjadwalan Round Robin Dengan Mencari Quantum Time Optimal Menggunakan Algoritma Simulated Annealing

  

OPTIMASI TURN ARROUND TIME PADA PENJADWALAN

ROUND ROBIN DENGAN MENCARI QUANTUM TIME

OPTIMAL MENGGUNAKAN ALGORITMA

SIMULATED ANNEALING

TESIS

ASAZIDUHU GEA

127038042

  

PROGRAM STUDI S2 TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2014

  

OPTIMASI TURN ARROUND TIME PADA PENJADWALAN

ROUND ROBIN DENGAN MENCARI QUANTUM TIME

OPTIMAL MENGGUNAKAN ALGORITMA

SIMULATED ANNEALING

TESIS

  Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Magister Teknik Informatika

  

ASAZIDUHU GEA

127038042

PROGRAM STUDI S2 TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

  

2014

  

PERSETUJUAN

  Judul : OPTIMASI TURN ARROUND TIME PADA PENJADWALAN ROUND ROBIN DENGAN MENCARI QUANTUM TIME OPTIMAL MENGGUNAKAN ALGORITMA SIMULATED ANNEALING

  Nama : ASAZIDUHU GEA Nomor Induk Mahasiswa : 127038042 Program Studi : MAGISTER TEKNIK INFORMATIKA Fakultas :

  ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Komisi Pembimbing : Pembimbing 2 Pembimbing 1 Dr. Poltak Sihombing, M.Kom Prof. Dr. Muhammad Zarlis Diketahui/Disetujui Oleh Program Studi Magister Teknik Informatika Ketua, Prof. Dr. Muhammad Zarlis NIP. 195707011986011003

  

PERNYATAAN

OPTIMASI TURN ARROUND TIME PADA PENJADWALAN ROUND ROBIN

DENGAN MENCARI QUANTUM TIME OPTIMAL MENGGUNAKAN

ALGORITMA SIMULATED ANNEALING

TESIS

  Saya mengakui bahwa tesis ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.

  Medan, 28 Agustus 2014 ASAZIDUHU GEA 127038042

  

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI

KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN

AKADEMIK

  Sebagai sivitas akademika Universitas Sumatera Utara, saya yang bertanda tangan di bawah ini : Nama Mahasiswa : ASAZIDUHU GEA Nomor Induk Mahasiwa : 127038042 Program Studi : Magister Teknik Informatika Jenis Karya Ilmiah : Tesis

  Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non-Eksklusif (Non Exclusive Royalti

  Free Right) atas tesis saya yang berjudul:

  OPTIMASI TURN ARROUND TIME PADA PENJADWALAN ROUND ROBIN DENGAN MENCARI QUANTUM TIME OPTIMAL MENGGUNAKAN ALGORITMA SIMULATED ANNEALING Berserta perangkat yang ada (jika diperlukan).Dengan hak bebas royalty Non- Eksklusive ini, Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, mengalih media, memformat, mengelola dalam bentuk database, merawat dan mempublikasikan tesis saya tanpa meminta izin dari saya, selama tetap mencamtumkan nama saya sebagai penulis dan sebagai pemegang dan/atau sebagai hak cipta.

  Demikianlah pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya.

  Medan, 28 Agusutus 2014 ASAZIDUHU GEA 127038042 Telah diuji pada : Tanggal : 28 Agustus 2014 PANITIA PENGUJI TESIS Ketua : Prof. Dr. Muhammad Zarlis Anggota : 1. Dr. Poltak Sihombing, M.Kom

  2. Prof. Dr. Herman Mawengkang

  3. Prof. Dr. Tulus

  4. Prof. Dr. Opim Salim Sitompul

RIWAYAT HIDUP

  DATA PRIBADI Nama Lengkap : Asaziduhu Gea Tempat dan Tanggal Lahir : Dima 22 Januari 1978 Alamat Rumah : Jl. Dahlia Raya no. 257 Telepon /Fax/HP : -/-/081370913707 E-mail : ashagea@gmail.com Instansi Tempat Bekerja : STMIK Pelita Nusantara Medan Alamat Kantor : Jl. Iskandar Muda No. 1 Medan

  DATA PENDIDIKAN SD : SD Negeri 076673 Gunung Sitoli TAMAT : 1988 SLTP : SLTP Negeri 6 Gunung Sitoli TAMAT : 1994 SLTA : SMA Negeri 3 Gunung Sitoli TAMAT : 1997 S1 : Sistem Informasi STMIK XII-Medan TAMAT : 2004 S2 : Teknik Informatika Universitas Sumatera Utara TAMAT : 2014

UCAPAN TERIMA KASIH

  Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas segala limpahan berkat dan penyertaan- Nya sehingga tesis ini dapat diselesaikan tepat pada waktunya. Dengan selesainya tesis ini, perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

  1. Rektor Universitas Sumatera Utara, Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H, M.Sc (CTM), Sp. A(K) atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Program Magister pada Program Pascasarjana Fasilkom-TI Universitas Sumatera Utara.

  2. Dekan Fasilkom-TI (Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi) Universitas Sumatera Utara Prof. Dr. Muhammad Zarlis, atas kesempatan yang diberikan kepada penulis menjadi mahasiswa Program Magister pada Program Pascasarjana Fasilkom-TI Universitas Sumatera Utara.

  3. Ketua Program Studi Magister (S2) Teknik Informatika, Prof. Dr.

  Muhammad Zarlis dan Sekretaris Program Studi Magister (S2) Teknik Informatika M. Andri Budiman, S.T, M.Comp, M.E.M beserta seluruh staff pengajar pada Program Studi Magister (S2) Teknik Informatika Program Pascasarjana Fasilkom-TI Universitas Sumatera Utara, yang telah bersedia membimbing penulis sehingga dapat menyelesaikan pendidikan tepat pada waktunya.

  4. Prof. Dr. Muham mad Zarlis selaku pembimbing utama dan kepada Dr. Poltak Sihombing, M.Kom selaku pembimbing lapangan yang dengan penuh kesabaran menuntun serta membimbing penulis hingga selesainya tesis ini dengan baik.

  5. Prof. Dr. Herman Mawengkang, Prof. Dr. Tulus, dan Prof. Dr. Opim Salim Sitompul sebagai pembanding yang telah memberikan saran dan motivasi serta arahan yang baik demi penyelesaian tesis ini.

  6. Universitas Sumatera Utara, Staf Pegawai dan Administrasi pada Program Studi Magister (S2) Teknik Informatika Program Pascasarjana Fasilkom-TI Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan dan pelayanan terbaik kapada penulis selama mengikuti perkuliahan.

  7. Orang tua penulis. Ayahanda Felix F. Gea, Ibunda Adria Samiati Laoli dan segenap keluarga Abang/Kakak/Adik penulis yang telah mendukung penulis dan terima kasih atas segala pengorbanannya, baik moril maupun materil.

  8. Sahabat istimewa saya Verinawaty Zebua, SE. Terimakasih untuk segala doa, motivasi dan dukungan yang sangat berharga selama mengikuti perkuliahan hingga penyelesaian tesis ini.

  9. Teman-teman seperjuangan angkatan 2012 Kom-B, dan teman teman OFA AFO, teristimewa untuk “Master” Rimbun Siringoringo, atas kebersamaan dan suka duka yang telah kita lewati bersama selama menjalani perkuliahan dan dalam penyelesaian tesis ini.

  10. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, terimakasih atas segala bantuan dan doa yang diberikan. Semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi bagi kemajuan ilmu pengetahuan dan pendidikan.

  Medan, 28 Agustus 2014 Penulis ASAZIDUHU GEA 127038042

  

ABSTRAK

  Penjadwalan proses yang sedang mengantri perlu dimanajemen oleh sistem operasi agar semua proses bisa terlayani tanpa ada proses yang di tolak atau terlalu lama untuk di respon sehingga berakibat pada waktu yang dialokasikan pada proses tersebut. Lamanya waktu respon mengakibatkan proses proses berikutnya mengalami kegagalan proses karena kehabisan Burst Time yang telah dialokasikan pada masing masing proses tersebut. Salah satu tanggung jawab dari sistem operasi adalah memanjemen proses proses tersebut dengan membuat penjadwalan. Algoritma penjadwalan yang digunakan tidak semata mata mampu mengatasi masalah Turn arround Time. Diharapkan Turn Arround Time yang di dapatkan lebih kecil setiap kali mengeksekusi sejumlah proses. Oleh karena itu perlu di lakukan optimasi terhadap Turn Arround Time. Salah satu algoritma penjadwalan yang digunakan untuk melayani sejumlah proses adalah Round Robin. Algoritma Round Robin menggunakan metode penjadwalan yang adil dengan membagi waktu eksekusi secara merata ( quantum time ) untuk masing masing proses tetapi tetap melayani semua proses secara berurutan. Alokasi quantum time yang sesuai sangat mempengaruhi average

  

waiting time untuk keseluruhan proses. Karena itu perlu di lakukan sebuah upaya untuk

  mendapatkan nilai quantum time yang optimal yang mampu memberi waktu sedikit untuk mengeksekusi jumlah proses yang banyak. Pada penelitian ini diterapkan diterapkan algoritma Simulated Annealing. Simulated Annealing adalah sebuah Algoritma yang bersifat heuristik yang berorientasi untuk menukan solusi penyelesaian sebuah masalah dengan menggunakan energi yang sedikit tetapi dengan hasil yang cukup besar. Pengujian dilakukan pada proses dengan jumlah yang bervariasi yaitu 100, 150, dan 200. Setiap proses memiliki burst time yang berbeda, diuji dengan dengan variasi alpha sebesar 0,90 dan 0,99 dan diberi nilai temperatur awal sebesar 110 dan nilai temperatur akhir 0,46 dan

  0.5. Pengujian pada masing masing kelompok proses menunjukkan bahwa ada penurunan

average waiting time yang cukup signifikan pada awal iterasi sampai pada iterasi terakhir.

Kata Kunci : Penjadwalan Round Robin, Quantum Time, Simulated Annealing

  

TURN ARROUND TIME OPTIMIZATION IN ROUND ROBIN SCHEDULING

BY DETERMINING OPTIMAL QUANTUM TIME USING

SIMULATED ANNEALING ALGORITHM

ABSTRACT

  Scheduling processes are queuing need has managed by the operating system so that all processes can be served without any process that is in decline or too long for response, resulting in the time allotted to the process. The duration of the response time results in subsequent processes fail due to running out of Burst Time process that has been allocated to each such process. One of the responsibilities of the operating system is the Manging process by making the scheduling process. Scheduling algorithm used not merely to overcome the problem Turn arround Time. Expected Time Turn arround in getting smaller each time to execute a number of processes. Therefore, it is necessary to do the optimization of Turn arround Time. One of the scheduling algorithm is used to serve a number of processes is Round Robin. The algorithm uses Round Robin scheduling method that is fair to evenly divide the execution time (time quantum) for each process but continue to serve all processes sequentially. The allocation of the corresponding quantum time greatly affect the average waiting time for the entire process. Because it is necessary to do an effort to obtain the optimal time quantum values are able to give a little time to execute a number of processes that a lot. In this study, Simulated Annealing algorithm applied applied. Simulated Annealing is a heuristic algorithm that is oriented to finding solution for a problem with using little energy, but the results are quite large. Tests performed on the process with varying amounts of 100, 150, and 200 Each process has a different burst time, tested by the variation of alpha of 0.90 and 0.99 and the initial temperature rated at 110 and the value of the final temperature 0, 46 and 0.5. Testing in each group showed that there was a decrease in the average waiting time is quite significant in the early iterations until the last iteration.

  Keywords : Round Robin Scheduling, Time Quantum, Simulated Annealing

DAFTAR ISI

  Halaman

  ABSTRAK i ABSTRACK ii DAFTAR ISI iii DAFTAR GAMBAR v DAFTAR TABEL vi BAB

  1 PENDAHULUAN

  1

  1.1 Latar Belakang Masalah

  1

  1.2 Perumusan Masalah

  3

  1.3 Batasan Masalah

  3

  1.4 Tujuan Penelitian

  4

  1.5 Manfaat Penelitian

  4 BAB

  2 TINJAUAN PUSTAKA

  5

  2.1 Penjadwalan Proses

  5

  2.1.1 Tipe Penjadwalan

  7

  2.1.2 Strategi Penjadwalan

  8

  9

  2.1.3 Algoritma-Algoritma Penjadwalan

  2.2 Algoritma Round Robin

  10

  2.3 Simulated Annealing

  10

  2.3.1 Parameter Simulated Annealing

  12 BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN

   13

  3.1 Pendahuluan

  13

  3.2 Data Yang Digunakan

  14

  3.3 Prosedur Penyelesaian Masalah

  15

  3.4 Optimasi Quantum Time Dengan Simulated Annealing

  16

  3.4.1 Mengeset Nilai Parameter

  17

  3.4.2 Menginput Data Problem

  17

  3.4.3 Membangkitkan Solusi Awal

  18

  3.4.4 Menampilkan Solusi Yang Terbaik

  18

  3.4.5 Kriteria Terpenuhi

  18 BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

  19

  4.1 Pendahuluan

  19

  4.2 Pengujian

  20

  4.3 Uji Coba Pada 100 Proses

  20

  4.3.1 Parameter 1

  20

  4.3.2 Hasil Pengujian

  21

  4.3.3 Best seeking

  23

  4.3.4 Parameter 2

  25

  4.3.5 Hasil Pengujian Parameter 2

  25

  4.3.6 Best Seeking

  28

  4.4 Uji Coba Pada 150 Proses

  4.5.2 Hasil Pengujian

  63 DAFTAR PUSTAKA

  5.2 Saran

  63

  5.1 Kesimpulan

  62

  54 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

  4.5.6 Best Seeking

  52

  4.5.5 Hasil Pengujian Parameter 2

  52

  4.5.4 Parameter 2

  49

  4.5.3 Best seeking

  48

  47

  36

  4.4.4 Parameter 2

  4.4.1 Parameter 1

  36

  4.4.2 Hasil Pengujian

  37

  4.4.3 Best seeking

  41

  42

  4.5.1 Parameter 1

  4.4.5 Hasil Pengujian Parameter 2

  43

  4.4.6 Best Seeking

  44

  4.5 Uji Coba Pada 200 Proses

  46

  LAMPIRAN

  

DAFTAR GAMBAR

Nomor Gambar J u d u l Halaman

  41

  4.12. Grafik Cooling Parameter 2

  59

  4.11. Grafik Best seeking Parameter 2

  51

  4.10. Grafik Cooling Parameter 1

  50

  4.9. Grafik Best seeking Parameter 1

  45

  4.8. Grafik Cooling Parameter 2

  45

  4.7. Grafik Best seeking Parameter 2

  42

  4.6. Grafik Cooling Parameter 1

  4.5. Grafik Best seeking Parameter 1

  3.1. Algoritma Round Robin

  35

  4.4 Grafik Cooling Parameter 2

  34

  4.3 Grafik Best seeking Parameter 2

  24

  4.2. Grafik Cooling Parameter 1

  24

  4.1. Grafik Best Seeking Parameter 1

  16

  3.3. Optimasi Quantum Time

  15

  3.2. Prosedur Penyelesaian Masalah

  13

  60

  

DAFTAR TABEL

Nomor Tabel J u d u l Halaman

  47

  42

  4.13 Hasil Pengujian Parameter 2

  42

  4.14. Best Solution Parameter 2

  44

  4.15. Data Set 200 Proses

  46

  4.16 Parameter 1

  4.17. Hasil Pengujian Parameter 1

  40

  47

  4.18. Best Solution Parameter 1

  49

  4.19. Parameter 2

  51

  4.20 Hasil Pengujian Parameter 2

  52

  4.21. Best Solution Parameter 2

  4.12. Parameter 2

  4.11. Best Solution Parameter 1

  4.1. Data Set 100 Proses

  25

  20

  4.2. Parameter 1

  21

  4.3. Hasil Pengujian Parameter 1

  21

  4.4. Best Solution Parameter 1

  23

  4.5. Parameter 2

  4.6 Hasil Pengujian Parameter 2

  37

  25

  4.7. Best Solution Parameter 2

  28

  4.8. Data Set 150 Proses

  36

  4.9. Parameter 1

  36

  4.10. Hasil Pengujian Parameter 1

  54