Penerapan Jaringan Saraf Tiruan Untuk Memprediksi Pergerakan Harga Minyak Mentah Dunia Menggunakan Metode Backpropagation
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan kecerdasan buatan yang semakin pesat dewasa ini ditunjukkan oleh
aplikasinya diberbagai bidang. Salah satu cabang dari kecerdasan buatan yang
sudah dikenal adalah jaringan saraf tiruan (artificial neural network). Jaringan
saraf tiruan adalah suatu sistem pengolah informasi yang karakteristik kerjanya
menyerupai jaringan saraf biologis manusia[1]. Perkembangan ini didukung oleh
kemajuan bidang komputer baik dari perangkat lunak (software) maupun perangkat
keras (hardware).
Jaringan saraf tiruan telah banyak digunakan pada berbagai riset di berbagai
bidang. Dalam ilmu komputer dan Informatika, aplikasi jaringan saraf tiruan telah
banyak dibuktikan keberhasilannya, antara lain: sebagai alat pengenalan pola (pattern
recognition), signal processing, dan sebagai peramalan atau prediksi.
Jaringan saraf tiruan dapat dipakai untuk memprediksi apa yang akan terjadi di
masa yang akan datang berdasarkan pola kejadian yang ada di masa yang lampau. Ini
dapat dilakukan mengingat kemampuan jaringan saraf tiruan untuk mengenali pola
dan membuat generalisasi dari apa yang sudah ada sebelumnya.
Salah satu metode jaringan saraf tiruan yang digunakan untuk prediksi adalah
Backpropagation. Prediksi yang sering kita dengar adalah prediksi penjualan[4], nilai
tukar valuta asing[14], pergerakan saham[8], dll.
Universitas Sumatera Utara
2
Dalam penitian ini jaringan saraf tiruan yang digunakan adalah model
backpropagation.
Backpropagation
melatih
jaringan
untuk
mendapatkan
keseimbangan antara kemampuan jaringan untuk mengenali pola yang digunakan
selama pelatihan serta kemampuan jaringan untuk memberikan respon yang benar
terhadap pola masukan yang serupa dengan pola yang dipakai selama pelatihan[3].
Sebagaimana telah umum diketahui, setiap tahun pergerakan harga minyak
dari waktu ke waktu selalu menjadi sorotan pelaku ekonomi dunia. Hal tersebut tidak
lepas dari transmisi yang disalurkan dari salah satu komoditas energi ini. Minyak tidak
hanya sebatas mampu mempengaruhi komoditas energi lain maupun komoditas
mineral lain, tapi juga sangat berpengaruh terhadap pergolakan sendi perkenomian
makro maupun mikro hampir di seluruh negara.
Sebagian kalangan tentunya sudah memahami bagaimana harga minyak dapat
naik ataupun turun. Namun bagi sebagian lainnya, hal ini agaknya menjadi pertanyaan
menarik mengapa dan apa penyebab serta bagaimana keseimbangan harga minyak
terjadi. Di tengah kompleksitasnya, dengan beragam faktor yang berkaitan satu sama
lain dan saling mempengaruhi, pada kenyataannya pergerakan harga minyak yang
terjadi umumnya dapat dipahami dengan melihat pola kejadian di masa lalu dengan
memperhatikan faktor fundamental yang mempengaruhi naik dan turunnya harga
minyak mentah dunia
Berdasarkan latar belakang yang telah disebutkan penulis akan membuat suatu
penelitian yang berjudul "Penerapan Jaringan Saraf Tiruan untuk Memprediksi
Pergerakan Harga Minyak Mentah Dunia Menggunakan Metode Backpropagation”
1.2 Rumusan Masalah
Permasalahan yang akan dibahas dalam penelitian ini antara lain :
1. Harga minyak dalam negeri sering berubah-ubah karena mengikuti harga
minyak mentah dunia mengakibatkan kesulitan dalam menyusun kebijakan
ekonomi. Dengan adanya aplikasi yang dapat memprediksi harga minyak
Universitas Sumatera Utara
3
mentah dunia diharapkan dapat menjadi alat bantu bagi penyusun kebijakan
ekonomi.
2. Meneliti faktor-faktor yang mempengaruhi harga minyak mentah dunia dengan
jaringan saraf tiruan
3. Mengukur performa jaringan saraf tiruan dalam memprediksi harga minyak
mentah dunia
1.3 Batasan Masalah
Batasan masalah yang menjadi acuan dalam pengerjaan skripsi ini adalah:
1.
Penerapan jaringan saraf tiruan yang diimplementasikan menggunakan metode
backpropagation
2.
Menggunakan data kuantitatif harga minyak mentah dari tanggal 1 Januari 2010
sampai 30 April 2013
3.
Input yang diterapkan dalam sistem adalah harga minyak mentah dunia versi
pasar minyak WTI (West Texas Intermediate) Selain WTI, ada beberapa pasar
minyak, antara lain : Minas, Tapas, Brent.
4.
Implementasi sistem pada penelitian ini menggunakan Matlab R2009.
1.4 Tujuan Penelitian
Penulisan
ini
dibuat
dengan
tujuan
menggunakan
jaringan
saraf
tiruan
backpropagation untuk memprediksi pergerakan harga minyak mentah dunia
1.5 Manfaat Penelitan
Manfaat dari penelitian ini adalah:
1. Mampu memprediksi pergerakan harga minyak mentah dunia, sebagai alat bantu
menetapkan kebijakan perekonomian
Universitas Sumatera Utara
4
2. Dengan prediksi harga minyak diharapkan dapat menjadi acuan harga minyak di
masa depan dan memberi gambaran untuk prediksi hal-hal lain yang terkait
dengan harga minyak mentah dunia untuk memudahkan para pengambil kebijakan
untuk menetapkan harga minyak mentah dalam negeri
3. Menambah pemahaman mengenai jaringan saraf tiruan dalam hal pembelajaran
dan penerapannya.
1.6 Metode Penelitian
Metodologi penelitian yang akan digunakan adalah:
1. Studi Literatur
Mempelajari literatur tentang teori dasar mengenai jaringan saraf tiruan, metodemetode dalam jaringan saraf tiruan, kegunaan jaringan saraf tiruan dalam hal
prediksi (forecasting), metode backpropagation dan cara kerjanya. Literatur
diambil dari beberapa buku, jurnal, maupun penelitian yang terkait.
2. Analisis Data
Pada tahap ini dilakukan analisis kebutuhan terhadap sistem beserta batasanbatasan yang diperlukan. Menganalisis metode backpropagation dan modifikasimodifikasi untuk mempercepat pelatihannya. Serta, menganalisis mengenai harga
minyak mentah dunia, khususnya mencari periode perulangan pola.
3. Perancangan Sistem
Melakukan perancangan desain dalam bentuk diagram use case, dan antar muka
sistem untuk memudahkan proses implementasi pada tahap selanjutnya.
4. Implementasi Sistem
Pada tahap ini dilakukan pembuatan sistem sesuai dengan analisis dan
perancangan yang sudah didefinisikan sebelumnya. Implementasi sistem
dilakukan dengan menggunakan bahasa pemrograman Matlab 2009.
Universitas Sumatera Utara
5
5. Pengujian Sistem
Pengujian dilakukan terhadap keberhasilan prediksi yang dilakukan oleh jaringan
saraf tiruan menggunakan metode backpropagation berdasarkan pada data aktual
yang diperoleh. Sejauh mana jaringan saraf tiruan dapat digunakan untuk prediksi
dan bagaimana tingkat akurasi antara hasil prediksi dan data aktual.
6. Dokumentasi Sistem
Melakukan pembuatan dokumentasi sistem mulai dari tahap awal hingga
pengujian sistem, untuk selanjutnya dibuat dalam bentuk laporan penelitian
(skripsi).
1.7 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan laporan penelitian ini dibagi menjadi 5 bab, yaitu sebagai
berikut:
BAB 1
PENDAHULUAN
Berisikan penjelasan tentang konsep dasar penyusunan skripsi,
yaitu mengenai latar belakang pemilihan judul, rumusan
masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian,
metode penelitian, dan sistematika penulisan.
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini akan membahas dasar teori yang menunjang penulisan
skripsi, berkaitan mengenai teori jaringan saraf tiruan, arsitektur
jaringan saraf tiruan, algoritma pembelajaran backpropagation,
fungsi aktivasi, preprocessing dan postprocessing harga minyak
mentah dunia.
Universitas Sumatera Utara
6
BAB 3
ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
Bab ini membahas tentang analisis dan perancangan sistem
dengan menggunakan jaringan saraf tiruan backpropagation.
BAB 4
IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
Pada bab ini akan menjelaskan implementasi jaringan saraf
tiruan backpropagation yang digunakan, serta pengujian akan
keberhasilan terhadap sistem yang telah dibangun.
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini akan memuat kesimpulan isi dari keseluruhan uraian
bab-bab sebelumnya dan saran-saran dari hasil yang diperoleh
yang diharapkan dapat bermanfaat untuk pengembangan
selanjutnya.
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan kecerdasan buatan yang semakin pesat dewasa ini ditunjukkan oleh
aplikasinya diberbagai bidang. Salah satu cabang dari kecerdasan buatan yang
sudah dikenal adalah jaringan saraf tiruan (artificial neural network). Jaringan
saraf tiruan adalah suatu sistem pengolah informasi yang karakteristik kerjanya
menyerupai jaringan saraf biologis manusia[1]. Perkembangan ini didukung oleh
kemajuan bidang komputer baik dari perangkat lunak (software) maupun perangkat
keras (hardware).
Jaringan saraf tiruan telah banyak digunakan pada berbagai riset di berbagai
bidang. Dalam ilmu komputer dan Informatika, aplikasi jaringan saraf tiruan telah
banyak dibuktikan keberhasilannya, antara lain: sebagai alat pengenalan pola (pattern
recognition), signal processing, dan sebagai peramalan atau prediksi.
Jaringan saraf tiruan dapat dipakai untuk memprediksi apa yang akan terjadi di
masa yang akan datang berdasarkan pola kejadian yang ada di masa yang lampau. Ini
dapat dilakukan mengingat kemampuan jaringan saraf tiruan untuk mengenali pola
dan membuat generalisasi dari apa yang sudah ada sebelumnya.
Salah satu metode jaringan saraf tiruan yang digunakan untuk prediksi adalah
Backpropagation. Prediksi yang sering kita dengar adalah prediksi penjualan[4], nilai
tukar valuta asing[14], pergerakan saham[8], dll.
Universitas Sumatera Utara
2
Dalam penitian ini jaringan saraf tiruan yang digunakan adalah model
backpropagation.
Backpropagation
melatih
jaringan
untuk
mendapatkan
keseimbangan antara kemampuan jaringan untuk mengenali pola yang digunakan
selama pelatihan serta kemampuan jaringan untuk memberikan respon yang benar
terhadap pola masukan yang serupa dengan pola yang dipakai selama pelatihan[3].
Sebagaimana telah umum diketahui, setiap tahun pergerakan harga minyak
dari waktu ke waktu selalu menjadi sorotan pelaku ekonomi dunia. Hal tersebut tidak
lepas dari transmisi yang disalurkan dari salah satu komoditas energi ini. Minyak tidak
hanya sebatas mampu mempengaruhi komoditas energi lain maupun komoditas
mineral lain, tapi juga sangat berpengaruh terhadap pergolakan sendi perkenomian
makro maupun mikro hampir di seluruh negara.
Sebagian kalangan tentunya sudah memahami bagaimana harga minyak dapat
naik ataupun turun. Namun bagi sebagian lainnya, hal ini agaknya menjadi pertanyaan
menarik mengapa dan apa penyebab serta bagaimana keseimbangan harga minyak
terjadi. Di tengah kompleksitasnya, dengan beragam faktor yang berkaitan satu sama
lain dan saling mempengaruhi, pada kenyataannya pergerakan harga minyak yang
terjadi umumnya dapat dipahami dengan melihat pola kejadian di masa lalu dengan
memperhatikan faktor fundamental yang mempengaruhi naik dan turunnya harga
minyak mentah dunia
Berdasarkan latar belakang yang telah disebutkan penulis akan membuat suatu
penelitian yang berjudul "Penerapan Jaringan Saraf Tiruan untuk Memprediksi
Pergerakan Harga Minyak Mentah Dunia Menggunakan Metode Backpropagation”
1.2 Rumusan Masalah
Permasalahan yang akan dibahas dalam penelitian ini antara lain :
1. Harga minyak dalam negeri sering berubah-ubah karena mengikuti harga
minyak mentah dunia mengakibatkan kesulitan dalam menyusun kebijakan
ekonomi. Dengan adanya aplikasi yang dapat memprediksi harga minyak
Universitas Sumatera Utara
3
mentah dunia diharapkan dapat menjadi alat bantu bagi penyusun kebijakan
ekonomi.
2. Meneliti faktor-faktor yang mempengaruhi harga minyak mentah dunia dengan
jaringan saraf tiruan
3. Mengukur performa jaringan saraf tiruan dalam memprediksi harga minyak
mentah dunia
1.3 Batasan Masalah
Batasan masalah yang menjadi acuan dalam pengerjaan skripsi ini adalah:
1.
Penerapan jaringan saraf tiruan yang diimplementasikan menggunakan metode
backpropagation
2.
Menggunakan data kuantitatif harga minyak mentah dari tanggal 1 Januari 2010
sampai 30 April 2013
3.
Input yang diterapkan dalam sistem adalah harga minyak mentah dunia versi
pasar minyak WTI (West Texas Intermediate) Selain WTI, ada beberapa pasar
minyak, antara lain : Minas, Tapas, Brent.
4.
Implementasi sistem pada penelitian ini menggunakan Matlab R2009.
1.4 Tujuan Penelitian
Penulisan
ini
dibuat
dengan
tujuan
menggunakan
jaringan
saraf
tiruan
backpropagation untuk memprediksi pergerakan harga minyak mentah dunia
1.5 Manfaat Penelitan
Manfaat dari penelitian ini adalah:
1. Mampu memprediksi pergerakan harga minyak mentah dunia, sebagai alat bantu
menetapkan kebijakan perekonomian
Universitas Sumatera Utara
4
2. Dengan prediksi harga minyak diharapkan dapat menjadi acuan harga minyak di
masa depan dan memberi gambaran untuk prediksi hal-hal lain yang terkait
dengan harga minyak mentah dunia untuk memudahkan para pengambil kebijakan
untuk menetapkan harga minyak mentah dalam negeri
3. Menambah pemahaman mengenai jaringan saraf tiruan dalam hal pembelajaran
dan penerapannya.
1.6 Metode Penelitian
Metodologi penelitian yang akan digunakan adalah:
1. Studi Literatur
Mempelajari literatur tentang teori dasar mengenai jaringan saraf tiruan, metodemetode dalam jaringan saraf tiruan, kegunaan jaringan saraf tiruan dalam hal
prediksi (forecasting), metode backpropagation dan cara kerjanya. Literatur
diambil dari beberapa buku, jurnal, maupun penelitian yang terkait.
2. Analisis Data
Pada tahap ini dilakukan analisis kebutuhan terhadap sistem beserta batasanbatasan yang diperlukan. Menganalisis metode backpropagation dan modifikasimodifikasi untuk mempercepat pelatihannya. Serta, menganalisis mengenai harga
minyak mentah dunia, khususnya mencari periode perulangan pola.
3. Perancangan Sistem
Melakukan perancangan desain dalam bentuk diagram use case, dan antar muka
sistem untuk memudahkan proses implementasi pada tahap selanjutnya.
4. Implementasi Sistem
Pada tahap ini dilakukan pembuatan sistem sesuai dengan analisis dan
perancangan yang sudah didefinisikan sebelumnya. Implementasi sistem
dilakukan dengan menggunakan bahasa pemrograman Matlab 2009.
Universitas Sumatera Utara
5
5. Pengujian Sistem
Pengujian dilakukan terhadap keberhasilan prediksi yang dilakukan oleh jaringan
saraf tiruan menggunakan metode backpropagation berdasarkan pada data aktual
yang diperoleh. Sejauh mana jaringan saraf tiruan dapat digunakan untuk prediksi
dan bagaimana tingkat akurasi antara hasil prediksi dan data aktual.
6. Dokumentasi Sistem
Melakukan pembuatan dokumentasi sistem mulai dari tahap awal hingga
pengujian sistem, untuk selanjutnya dibuat dalam bentuk laporan penelitian
(skripsi).
1.7 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan laporan penelitian ini dibagi menjadi 5 bab, yaitu sebagai
berikut:
BAB 1
PENDAHULUAN
Berisikan penjelasan tentang konsep dasar penyusunan skripsi,
yaitu mengenai latar belakang pemilihan judul, rumusan
masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian,
metode penelitian, dan sistematika penulisan.
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini akan membahas dasar teori yang menunjang penulisan
skripsi, berkaitan mengenai teori jaringan saraf tiruan, arsitektur
jaringan saraf tiruan, algoritma pembelajaran backpropagation,
fungsi aktivasi, preprocessing dan postprocessing harga minyak
mentah dunia.
Universitas Sumatera Utara
6
BAB 3
ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
Bab ini membahas tentang analisis dan perancangan sistem
dengan menggunakan jaringan saraf tiruan backpropagation.
BAB 4
IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
Pada bab ini akan menjelaskan implementasi jaringan saraf
tiruan backpropagation yang digunakan, serta pengujian akan
keberhasilan terhadap sistem yang telah dibangun.
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini akan memuat kesimpulan isi dari keseluruhan uraian
bab-bab sebelumnya dan saran-saran dari hasil yang diperoleh
yang diharapkan dapat bermanfaat untuk pengembangan
selanjutnya.
Universitas Sumatera Utara