Implementasi Metode Tournament Selection Pada Algoritma Genetika Untuk Menyelesaikan Masalah N-Queen
IMPLEMENTASI METODE TOURNAMENT SELECTION
PADA ALGORITMA GENETIKA UNTUK
MENYELESAIKAN MASALAH N-QUEEN
SKRIPSI
M RIZKI RAMADHAN L
081402075
PROGRAM STUDI S1 TEKNOLOGI INFORMASI
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
ii
PERNYATAAN
IMPLEMENTASI METODE TOURNAMENT SELECTION
PADA ALGORITMA GENETIKA UNTUK
MENYELESAIKAN MASALAH N-QUEEN
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.
Medan, 11 Februari 2016
M RIZKI RAMADHAN L
081402075
Universitas Sumatera Utara
iii
UCAPAN TERIMAKASIH
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT dengan segala rahmat dan
karunia-Nya penulisan tugas akhir ini berhasil diselesaikan dalam waktu yang
telah ditetapkan. Selama penyelesaian tugas akhir ini, banyak bantuan dan kerja
sama serta doa dan dukungan dari berbagai pihak, oleh karena itu penulis
sampaikan ucapan terimakasih dan penghargaan kepada :
1. Kedua orangtua penulis, Chairul Lubis dan Rosna Artaty serta keluarga
besar yang telah memberi dukungan dan motivasi baik materil dan
spiritual selama penulis mengikuti pendidikan hingga selesainya tugas
akhir ini.
2. Bapak Dr. Syahril Efendi, S.Si.,M.IT dan Bapak Dedy Arisandi,
ST,M.Kom. selaku dosen pembimbingyang telah banyak meluangkan
waktu dan pikiran beliau, memotivasi, memberi arahan, kritik dan saran
kepada penulis.
3. Bapak
Dr.Sawaluddin,M.IT
dan
Bapak
Romi
Fadillah
Rahmat,
B.Comp.Sc.M.Sc. yang telah bersedia menjadi dosen pembanding.
4. Ketua dan Sekretaris Program Studi Teknologi Informasi, Bapak M.
Anggia Muchtar, ST., M.MIT. dan Bapak M. Fadly Syahputra,
B.Sc.,M.Sc.IT. Dekan dan Pembantu Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan
Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara, semua dosen di Fakultas
Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi.
5. Abangda Djafar Ruliansyah, Abangda Adek Alamsyah dan Abangda
M.Rochady Lubis selaku abang dari penulis yang telah memberikan
dorongan motivasi dan doa.
6. Semua staff dan pegawai di Jurusan Teknologi Informasi serta Fakultas
Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi.
7. Teman seperjuangan dan rekan rekan mahasiswa Program Studi Teknologi
Informasi yang telah berjuang bersama.
Semoga segala kebaikan dan bantuannya dibalas oleh Allah SWT dan semoga
tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang memerlukannya.
Universitas Sumatera Utara
iv
ABSTRAK
Dalam memecahkan masalah N-Queen dengan menggunakan algoritma genetika,
proses pemilihan parent dapat dilakukan dengan menggunakan metode roulette
wheel selection, rank based fitness assignment, roulette wheel selection, local
selection, truncation selection dan tournament selection. Dalam penelitian ini,
metode tournament selection dipilih sebagai metode seleksi parent pada algoritma
genetika yang diimplementasikan ke dalam pencarian solusi masalah N-Queen.
Aplikasi yang dihasilkan dapat menemukan variasi solusi pemecahan masalah NQueen yang berbeda serta variasi jumlah mutasi yang dihasilkan untuk solusi yang
sama dari konfigurasi permasalahan yang ada. Konfigurasi permasalahan seperti
jumlah queen, jumlah individu serta nilai persentase mutasi dapat berubah sesuai
dengan input yang diberikan pengguna.
Kata kunci: N-Queen, Algortima genetika, tournament selection.
Universitas Sumatera Utara
v
IMPLEMENTATION OF TOURNAMENT SELECTION METHOD
FOR THE GENETIC ALGORITHM
TROUBLESHOOTING N-QUEEN
ABSTRACT
In solving the N-Queen problem using a genetic algorithm, the process of
selecting the parent can be accomplished by using the roulette wheel selection,
rank-based fitness assignment, roulette wheel selection, local selection, truncation
selection and tournament selection. In this study, the tournament selection method
chosen as a selection method parent genetic algorithm implemented in the search
for solutions to the N-Queen problems. The resulting applications can be found
variations troubleshooters N-Queen different and vary the number of mutations
generated for the same solution of the configuration of the existing problems.
Configuration issues such as the number of queen, the number of individuals as
well as the percentage of mutations can change according to user input.
Keyword : N-Queen, genetic algorithm, tournament selection.
Universitas Sumatera Utara
vi
DAFTAR ISI
PERNYATAAN ...............................................................................................
ii
UCAPAN TERIMAKASIH............................................................................
iii
ABSTRAK .......................................................................................................
iv
ABSTRACT .....................................................................................................
v
DAFTAR ISI....................................................................................................
vi
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... viii
DAFTAR TABEL ...........................................................................................
ix
BAB 1
PENDAHULUAN..........................................................................
1
1.1
Latar Belakang ......................................................................
1
1.2
Rumusan Masalah .................................................................
2
1.3
Batasan Masalah....................................................................
2
1.4
Tujuan Penelitian ..................................................................
3
1.5
Manfaat Penelitian ................................................................
3
1.6
Metode Penelitian..................................................................
3
1.7
Sistematika Penulisan ...........................................................
4
TINJAUAN PUSTAKA ................................................................
6
2.1
Kecerdasan Buatan ................................................................
6
2.2
Algoritma Genetika ...............................................................
8
2.3
Metode Tournament Selection ..............................................
10
2.4
N-Queen Problem..................................................................
11
2.5
Penelitian Sebelumnya ..........................................................
14
ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM ............................
17
3.1
Analisis Sistem ......................................................................
17
3.1.1
Analisis Fasilitas Sistem .........................................
17
3.1.2
Analisis Kebutuhan .................................................
18
3.1.3
Penerapan Metode Tournament Selection ..............
18
Perancangan Sistem ..............................................................
24
3.2.1
Flowchart Sistem.....................................................
24
3.2.2
Perancangan Antarmuka Program...........................
26
3.2.3
Pseudo-code Program..............................................
29
BAB 2
BAB 3
3.2
Universitas Sumatera Utara
vii
BAB 4
IMPLEMENTASI DAN PEMBAHASAN ..................................
31
4.1
Implementasi .........................................................................
31
4.1.1
Tampilan Hasil ........................................................
31
4.1.2
Pengujian Sistem .....................................................
32
Pembahasan ...........................................................................
38
PENUTUP .....................................................................................
40
5.1
Kesimpulan ...........................................................................
40
5.2
Saran ......................................................................................
41
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................
42
4.2
BAB 5
LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Ilustrasi Solusi 1,3,5,2,4 ............................................................
12
Gambar 2.2
Posisi Queen Dalam Papan Catur ..............................................
12
Gambar 2.3
Contoh Queen Yang Saling Bertabrakan ..................................
13
Gambar 3.1
Arsitektur Umum Sistem ...........................................................
19
Gambar 3.2
Cross Over Iterasi I ....................................................................
22
Gambar 3.3
Flowchart Proses Kerja Perangkat Lunak .................................
25
Gambar 3.4
Rancangan Form Utama ............................................................
27
Gambar 3.5
Rancangan Form Proses ............................................................
28
Gambar 3.6
Rancangan Form About .............................................................
29
Gambar 4.1
Tampilan Form Utama ..............................................................
31
Gambar 4.2
Tampilan Form About ...............................................................
32
Gambar 4.3
Konfigurasi Pencarian Solusi ....................................................
34
Gambar 4.4
Inisiliasi Populasi Awal .............................................................
35
Gambar 4.5
Hasil Pencarian Solusi ...............................................................
36
Gambar 4.6
Pesan Informasi Mutasi .............................................................
37
v
Universitas Sumatera Utara
ix
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Penelitian Sebelumnya .................................................................
15
Tabel 3.1
Individu Awal ..............................................................................
20
Tabel 3.2
Nilai Fitness Individu Awal .........................................................
20
Tabel 3.3
Jadwal Turnamen Iterasi I............................................................
21
Tabel 3.4
Hasil Turnamen Iterasi I ..............................................................
22
Tabel 3.5
Populasi Setelah Iterasi I..............................................................
23
Tabel 3.6
Evaluasi Fitness Pada Iterasi I .....................................................
23
Tabel 4.1
Konfigurasi Pengujian .................................................................
33
Tabel 4.2
Hasil Pengujian ............................................................................
37
Universitas Sumatera Utara
PADA ALGORITMA GENETIKA UNTUK
MENYELESAIKAN MASALAH N-QUEEN
SKRIPSI
M RIZKI RAMADHAN L
081402075
PROGRAM STUDI S1 TEKNOLOGI INFORMASI
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
ii
PERNYATAAN
IMPLEMENTASI METODE TOURNAMENT SELECTION
PADA ALGORITMA GENETIKA UNTUK
MENYELESAIKAN MASALAH N-QUEEN
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.
Medan, 11 Februari 2016
M RIZKI RAMADHAN L
081402075
Universitas Sumatera Utara
iii
UCAPAN TERIMAKASIH
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT dengan segala rahmat dan
karunia-Nya penulisan tugas akhir ini berhasil diselesaikan dalam waktu yang
telah ditetapkan. Selama penyelesaian tugas akhir ini, banyak bantuan dan kerja
sama serta doa dan dukungan dari berbagai pihak, oleh karena itu penulis
sampaikan ucapan terimakasih dan penghargaan kepada :
1. Kedua orangtua penulis, Chairul Lubis dan Rosna Artaty serta keluarga
besar yang telah memberi dukungan dan motivasi baik materil dan
spiritual selama penulis mengikuti pendidikan hingga selesainya tugas
akhir ini.
2. Bapak Dr. Syahril Efendi, S.Si.,M.IT dan Bapak Dedy Arisandi,
ST,M.Kom. selaku dosen pembimbingyang telah banyak meluangkan
waktu dan pikiran beliau, memotivasi, memberi arahan, kritik dan saran
kepada penulis.
3. Bapak
Dr.Sawaluddin,M.IT
dan
Bapak
Romi
Fadillah
Rahmat,
B.Comp.Sc.M.Sc. yang telah bersedia menjadi dosen pembanding.
4. Ketua dan Sekretaris Program Studi Teknologi Informasi, Bapak M.
Anggia Muchtar, ST., M.MIT. dan Bapak M. Fadly Syahputra,
B.Sc.,M.Sc.IT. Dekan dan Pembantu Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan
Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara, semua dosen di Fakultas
Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi.
5. Abangda Djafar Ruliansyah, Abangda Adek Alamsyah dan Abangda
M.Rochady Lubis selaku abang dari penulis yang telah memberikan
dorongan motivasi dan doa.
6. Semua staff dan pegawai di Jurusan Teknologi Informasi serta Fakultas
Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi.
7. Teman seperjuangan dan rekan rekan mahasiswa Program Studi Teknologi
Informasi yang telah berjuang bersama.
Semoga segala kebaikan dan bantuannya dibalas oleh Allah SWT dan semoga
tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang memerlukannya.
Universitas Sumatera Utara
iv
ABSTRAK
Dalam memecahkan masalah N-Queen dengan menggunakan algoritma genetika,
proses pemilihan parent dapat dilakukan dengan menggunakan metode roulette
wheel selection, rank based fitness assignment, roulette wheel selection, local
selection, truncation selection dan tournament selection. Dalam penelitian ini,
metode tournament selection dipilih sebagai metode seleksi parent pada algoritma
genetika yang diimplementasikan ke dalam pencarian solusi masalah N-Queen.
Aplikasi yang dihasilkan dapat menemukan variasi solusi pemecahan masalah NQueen yang berbeda serta variasi jumlah mutasi yang dihasilkan untuk solusi yang
sama dari konfigurasi permasalahan yang ada. Konfigurasi permasalahan seperti
jumlah queen, jumlah individu serta nilai persentase mutasi dapat berubah sesuai
dengan input yang diberikan pengguna.
Kata kunci: N-Queen, Algortima genetika, tournament selection.
Universitas Sumatera Utara
v
IMPLEMENTATION OF TOURNAMENT SELECTION METHOD
FOR THE GENETIC ALGORITHM
TROUBLESHOOTING N-QUEEN
ABSTRACT
In solving the N-Queen problem using a genetic algorithm, the process of
selecting the parent can be accomplished by using the roulette wheel selection,
rank-based fitness assignment, roulette wheel selection, local selection, truncation
selection and tournament selection. In this study, the tournament selection method
chosen as a selection method parent genetic algorithm implemented in the search
for solutions to the N-Queen problems. The resulting applications can be found
variations troubleshooters N-Queen different and vary the number of mutations
generated for the same solution of the configuration of the existing problems.
Configuration issues such as the number of queen, the number of individuals as
well as the percentage of mutations can change according to user input.
Keyword : N-Queen, genetic algorithm, tournament selection.
Universitas Sumatera Utara
vi
DAFTAR ISI
PERNYATAAN ...............................................................................................
ii
UCAPAN TERIMAKASIH............................................................................
iii
ABSTRAK .......................................................................................................
iv
ABSTRACT .....................................................................................................
v
DAFTAR ISI....................................................................................................
vi
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... viii
DAFTAR TABEL ...........................................................................................
ix
BAB 1
PENDAHULUAN..........................................................................
1
1.1
Latar Belakang ......................................................................
1
1.2
Rumusan Masalah .................................................................
2
1.3
Batasan Masalah....................................................................
2
1.4
Tujuan Penelitian ..................................................................
3
1.5
Manfaat Penelitian ................................................................
3
1.6
Metode Penelitian..................................................................
3
1.7
Sistematika Penulisan ...........................................................
4
TINJAUAN PUSTAKA ................................................................
6
2.1
Kecerdasan Buatan ................................................................
6
2.2
Algoritma Genetika ...............................................................
8
2.3
Metode Tournament Selection ..............................................
10
2.4
N-Queen Problem..................................................................
11
2.5
Penelitian Sebelumnya ..........................................................
14
ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM ............................
17
3.1
Analisis Sistem ......................................................................
17
3.1.1
Analisis Fasilitas Sistem .........................................
17
3.1.2
Analisis Kebutuhan .................................................
18
3.1.3
Penerapan Metode Tournament Selection ..............
18
Perancangan Sistem ..............................................................
24
3.2.1
Flowchart Sistem.....................................................
24
3.2.2
Perancangan Antarmuka Program...........................
26
3.2.3
Pseudo-code Program..............................................
29
BAB 2
BAB 3
3.2
Universitas Sumatera Utara
vii
BAB 4
IMPLEMENTASI DAN PEMBAHASAN ..................................
31
4.1
Implementasi .........................................................................
31
4.1.1
Tampilan Hasil ........................................................
31
4.1.2
Pengujian Sistem .....................................................
32
Pembahasan ...........................................................................
38
PENUTUP .....................................................................................
40
5.1
Kesimpulan ...........................................................................
40
5.2
Saran ......................................................................................
41
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................
42
4.2
BAB 5
LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Ilustrasi Solusi 1,3,5,2,4 ............................................................
12
Gambar 2.2
Posisi Queen Dalam Papan Catur ..............................................
12
Gambar 2.3
Contoh Queen Yang Saling Bertabrakan ..................................
13
Gambar 3.1
Arsitektur Umum Sistem ...........................................................
19
Gambar 3.2
Cross Over Iterasi I ....................................................................
22
Gambar 3.3
Flowchart Proses Kerja Perangkat Lunak .................................
25
Gambar 3.4
Rancangan Form Utama ............................................................
27
Gambar 3.5
Rancangan Form Proses ............................................................
28
Gambar 3.6
Rancangan Form About .............................................................
29
Gambar 4.1
Tampilan Form Utama ..............................................................
31
Gambar 4.2
Tampilan Form About ...............................................................
32
Gambar 4.3
Konfigurasi Pencarian Solusi ....................................................
34
Gambar 4.4
Inisiliasi Populasi Awal .............................................................
35
Gambar 4.5
Hasil Pencarian Solusi ...............................................................
36
Gambar 4.6
Pesan Informasi Mutasi .............................................................
37
v
Universitas Sumatera Utara
ix
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Penelitian Sebelumnya .................................................................
15
Tabel 3.1
Individu Awal ..............................................................................
20
Tabel 3.2
Nilai Fitness Individu Awal .........................................................
20
Tabel 3.3
Jadwal Turnamen Iterasi I............................................................
21
Tabel 3.4
Hasil Turnamen Iterasi I ..............................................................
22
Tabel 3.5
Populasi Setelah Iterasi I..............................................................
23
Tabel 3.6
Evaluasi Fitness Pada Iterasi I .....................................................
23
Tabel 4.1
Konfigurasi Pengujian .................................................................
33
Tabel 4.2
Hasil Pengujian ............................................................................
37
Universitas Sumatera Utara