Implementasi Algoritma Bellman-Ford Dalam Pencarian Sekolah Taman Kanak-Kanak (Tk) Terdekat Di Kota Medan Berbasis Sistem Informasi Geografis
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Kota Medan merupakan salah satu kota besar yang ada di Indonesia. Kota Medan
sudah pasti memiliki banyak bangunan serta fasilitas umum yang disediakan oleh
pemerintah untuk kepentingan masyarakat.Salah satu contoh fasilitas umum yakni
sarana pendidikan. Pendidikan adalah salah satu usaha terencana yang dilakukan oleh
orangtua untuk menyiapkan masa depan anak yang lebih baik. Pendidikan dasar untuk
anak pada umumnya dimulai dari jenjang pendidikan formal taman kanak-kanak (TK)
atau raudhatul atfal dan sederajatnya. Untuk mendapatkan pendidikan yang lebih baik
orangtua pasti memilih sarana pendidikan atau sekolah yang terbaik sesuai kriteria.
Salah satu kriteria dalam memilih sekolah untuk anak seperti dilansir oleh media
massa elektroniknova.id adalah jarak sekolah. Namun, tidak semua orangtua
mengetahui letak sekolah-sekolah terdekat dengan lokasi kerjanya agar dapat
mengantar jemput anak mereka dari sekolah ke lokasi kerja sehingga lebih efisien.
Pada kasus ini penulis mengambil permasalahan dalam menentukan jalur
terpendek di Kota Medan dengan area yang luas dan sarana pendidikan yang banyak
dan memadai.Sehingga diperlukannya sistem pencarian khususnya Sekolah Taman
Kanak-kanak (TK) terdekat yang memudahkan pekerjaan orang tua mencari sekolah
untuk anak merekadengan menggunakan algoritma shortest path yaitu algoritma
Bellman-Ford.
Dalam pembangunan sistem untuk menentukan taman kanak-kanak terdekat
diperlukan algoritma untuk menghitung jalur terpendek antar satu sekolah dengan
sekolah lain pada graf. Terdapat banyak algoritma yang dapat digunakan dalam
pencarian sekolah taman kanak-kanak terdekat di Kota Medan, tapi dalam hal ini
penulis memilih Algoritma Bellman-Ford untuk menyelesaikan pencarian jalur
terpendek.
Universitas Sumatera Utara
Algoritma Bellman-Ford menghitung jalur terpendek (dari satu sumber) pada
sebuah graf berbobot.Maksudnya dari satu sumber ialah bahwa algoritma Bellman –
Ford menghitung semua jalur terpendek yang berawal dari satu titik node. Algoritma
ini menggunakan waktu sebesar O(V,E) yang mana V dan E menyatakan banyaknya
verteks dan edge (Pradhana,2006).Graf yang akan digunakan nantinya akan
diimplementasikan ke dalam bentuk pemetaan dengan menggunakan ArcView untuk
menentukan daerah sekolah-sekolah taman kanak-kanak yang telah ditentukan sebagai
vertex atau node lalu diberi nilai atau bobot.
Sistem informasi geografis ini berperan untuk mempermudah dalam penentuan
lokasi sekolah taman kanak-kanak terdekat yang ada di Kota Medan dalam bentuk
data spasial yang mana vertex atau node telah ditentukan grafnya dan diberi nilai atau
bobot. Data tersebut dapat disimpan dan disajikan ke dalam bentuk yang sederhana
sehingga
memudahkan
dalam
penentuan
lintasan
terpendek
(Kurniawan,
2010).Pemetaan daerah lokasi sekolah tersebut berbasis Sistem Informasi Geografis
yang hasilnya dalam file berbentuk .jpg.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, maka rumusan masalah dalam penelitian ini adalah
belum diketahuinya jalur terpendek yang efisien dengan menggunakan Algoritma
Bellman–Ford, sehingga menyulitkan bagi orang tua murid yang ingin mencari
Sekolah Taman Kanak-Kanak (TK) terdekat untuk anak mereka.
1.3 Ruang Lingkup Masalah
Ruang Lingkup Masalah dalam penelitian ini sebagai berikut:
1. Penelitian ini hanya membahas implementasi Algoritma Bellman-Ford.
2. Diasumsikan bahwa graf bersifat statis.
3. Aplikasi ini dibangun untuk mencari rute jarak terdekat antara titik awal
menuju titik tujuan menggunakan graf terhubung dan vertex yang telah
ditentukan.
4. Bobot yang digunakan adalah jarak.
5. Tidak membahas waktu dan kecepatan kendaraan dari tempat asal ke tempat
tujuan.
Universitas Sumatera Utara
6. Diasumsikan tidak terjadi kemacetan lalu lintas pada jalan saat menempuh
jalur terpendek pada penelitian ini (force majeur).
7. Melakukan perhitungan kompleksitas Big Theta dan real running time dengan
satuan waktu milisekon (ms)
8. Aplikasi ini Offline menggunakan menggunakan bahasa pemogranan Visual
Basic dan menggunakan ArcView hanya untuk bagian pembuatan peta letak
sekolah-sekolah (vertex) yang berbasis Sistem Informasi Geografis.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Untuk mengimplementasikan Algoritma Bellman-Ford ke dalam pencarian
jalur terpendek (shortest path) untuk pencarian sekolah taman kanak-kanak
terdekat.
2. Untuk mengetahui kompleksitas Big Theta dan real running time pencarian
sekolah taman kanak-kanak terdekat dalam satuan milisekon (ms).
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah terciptanya suatu aplikasi
untuk membantu user mengetahui cara kerja sistem dalam pencarian jalur terpendek
Sekolah Taman Kanak-Kanak (TK) terdekat dengan menggunakan algoritma
Bellman-Ford,yang mana penentuan titik sekolah-sekolah atau verteksyang digunakan
diimplementasikan dalam bentuk data spasial .
1.6 Metode Penelitian
Tahapan yang dilakukan dalam penelitian ini adalah:
1. Studi Literatur
Pada tahap ini dilakukan pengumpulan referensi yang diperlukan dalam
penelitian. Hal ini dilakukan untuk memperoleh informasi dan data yang
diperlukan untuk penulisan skripsi ini.Referensi yang digunakan dapat berupa
buku, jurnal, artikel, situs internet yang berkaitan dengan penelitian ini dengan
beberapa topik yakni, pengertian algoritma, pengertian graf dan jenis-jenisnya,
shortest path, sistem informasi geografis dan algoritma Bellman-Ford.
belebele
Universitas Sumatera Utara
2. Pengumpulan dan Analisis Data
Pada
tahap
ini
dilakukan
pengumpulan
dan
analisa
data
yang
berhubungan dengan penelitian ini seperti fungsi algoritma Bellman-Ford
yang dapat menentukan jalur terpendek dari satu tempat ke tempat lainnya
dengan data skalar yang akan diubah menjadi data graf. Serta pengumpulan
data titik lokasi sekolah-sekolah yang akan digunakan yang akan diubah
menjadi data spasial pada software ArcView.
3. Perancangan Sistem
Merancang sistem sesuai dengan rencana yang telah ditentukan, yaitu meliputi
perancangan desain awal seperti perancangan tampilan GUI (Grafic User
Interface) dan perancangan usecase. Proses perancangan ini berdasarkan
pada batasan masalah dari penelitian ini.
4. Implementasi Sistem
Penyelesaian desain yang telah dirancang, baik sistem, database dan Grafic
User Interface.Proses perancangan ini berdasarkan pada batasan masalah
dari penelitian ini.
5.
Pengujian Sistem
Pada tahap ini akan dilakukan pengujian terhadap sistem yang telah
dikembangkan.
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
Agar pembahasan lebih sistematis, maka tulisan inidibuat dalam lima bab, yaitu :
BAB 1 PENDAHULUAN
Bab ini akan menjelaskan mengenai latar belakang penelitian judul skripsi
“Implementasi Algoritma Belmann-Ford dalam Pencarian Sekolah Taman
Kanak-kanak (TK) Terdekat di Kota
Medan Berbasis Ssitem Informasi
Geografis”. Rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat
Universitas Sumatera Utara
penelitian, metode penelitian, tinjauan pustaka dan sistematika penulisan
skripsi.
BAB 2 LANDASAN TEORI
Bab ini membahas tentang teori-teori yang berhubungan dengan lintasan
terpendek, teori graf, algoritma lintasan terpendek, sistem informasi geografis
dan sebagainya.
BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
Berisi tentang uraian proses kerja dari Bellman-Forddalam pencarian Sekolah
TK terdekat di Kota Medan dan implementasi penentuan verteks lokasi
sekolah-sekolah pada basis sistem informasi geografis, serta perancangan
antarmuka pengguna.
BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM
Pada tahap ini dilakukan pembuatan sistem dan coding sesuai dengan analisis
dan perancangan, kemudian melakukan pengujian sistem.
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
Bab terakhir akan memuat kesimpulan isi dari keseluruhan uraian dari bab-bab
sebelumnya dan saran-saran dari hasil yang diperoleh yang diharapkan dapat
bermanfaat dalam pengembangan selanjutnya.
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Kota Medan merupakan salah satu kota besar yang ada di Indonesia. Kota Medan
sudah pasti memiliki banyak bangunan serta fasilitas umum yang disediakan oleh
pemerintah untuk kepentingan masyarakat.Salah satu contoh fasilitas umum yakni
sarana pendidikan. Pendidikan adalah salah satu usaha terencana yang dilakukan oleh
orangtua untuk menyiapkan masa depan anak yang lebih baik. Pendidikan dasar untuk
anak pada umumnya dimulai dari jenjang pendidikan formal taman kanak-kanak (TK)
atau raudhatul atfal dan sederajatnya. Untuk mendapatkan pendidikan yang lebih baik
orangtua pasti memilih sarana pendidikan atau sekolah yang terbaik sesuai kriteria.
Salah satu kriteria dalam memilih sekolah untuk anak seperti dilansir oleh media
massa elektroniknova.id adalah jarak sekolah. Namun, tidak semua orangtua
mengetahui letak sekolah-sekolah terdekat dengan lokasi kerjanya agar dapat
mengantar jemput anak mereka dari sekolah ke lokasi kerja sehingga lebih efisien.
Pada kasus ini penulis mengambil permasalahan dalam menentukan jalur
terpendek di Kota Medan dengan area yang luas dan sarana pendidikan yang banyak
dan memadai.Sehingga diperlukannya sistem pencarian khususnya Sekolah Taman
Kanak-kanak (TK) terdekat yang memudahkan pekerjaan orang tua mencari sekolah
untuk anak merekadengan menggunakan algoritma shortest path yaitu algoritma
Bellman-Ford.
Dalam pembangunan sistem untuk menentukan taman kanak-kanak terdekat
diperlukan algoritma untuk menghitung jalur terpendek antar satu sekolah dengan
sekolah lain pada graf. Terdapat banyak algoritma yang dapat digunakan dalam
pencarian sekolah taman kanak-kanak terdekat di Kota Medan, tapi dalam hal ini
penulis memilih Algoritma Bellman-Ford untuk menyelesaikan pencarian jalur
terpendek.
Universitas Sumatera Utara
Algoritma Bellman-Ford menghitung jalur terpendek (dari satu sumber) pada
sebuah graf berbobot.Maksudnya dari satu sumber ialah bahwa algoritma Bellman –
Ford menghitung semua jalur terpendek yang berawal dari satu titik node. Algoritma
ini menggunakan waktu sebesar O(V,E) yang mana V dan E menyatakan banyaknya
verteks dan edge (Pradhana,2006).Graf yang akan digunakan nantinya akan
diimplementasikan ke dalam bentuk pemetaan dengan menggunakan ArcView untuk
menentukan daerah sekolah-sekolah taman kanak-kanak yang telah ditentukan sebagai
vertex atau node lalu diberi nilai atau bobot.
Sistem informasi geografis ini berperan untuk mempermudah dalam penentuan
lokasi sekolah taman kanak-kanak terdekat yang ada di Kota Medan dalam bentuk
data spasial yang mana vertex atau node telah ditentukan grafnya dan diberi nilai atau
bobot. Data tersebut dapat disimpan dan disajikan ke dalam bentuk yang sederhana
sehingga
memudahkan
dalam
penentuan
lintasan
terpendek
(Kurniawan,
2010).Pemetaan daerah lokasi sekolah tersebut berbasis Sistem Informasi Geografis
yang hasilnya dalam file berbentuk .jpg.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, maka rumusan masalah dalam penelitian ini adalah
belum diketahuinya jalur terpendek yang efisien dengan menggunakan Algoritma
Bellman–Ford, sehingga menyulitkan bagi orang tua murid yang ingin mencari
Sekolah Taman Kanak-Kanak (TK) terdekat untuk anak mereka.
1.3 Ruang Lingkup Masalah
Ruang Lingkup Masalah dalam penelitian ini sebagai berikut:
1. Penelitian ini hanya membahas implementasi Algoritma Bellman-Ford.
2. Diasumsikan bahwa graf bersifat statis.
3. Aplikasi ini dibangun untuk mencari rute jarak terdekat antara titik awal
menuju titik tujuan menggunakan graf terhubung dan vertex yang telah
ditentukan.
4. Bobot yang digunakan adalah jarak.
5. Tidak membahas waktu dan kecepatan kendaraan dari tempat asal ke tempat
tujuan.
Universitas Sumatera Utara
6. Diasumsikan tidak terjadi kemacetan lalu lintas pada jalan saat menempuh
jalur terpendek pada penelitian ini (force majeur).
7. Melakukan perhitungan kompleksitas Big Theta dan real running time dengan
satuan waktu milisekon (ms)
8. Aplikasi ini Offline menggunakan menggunakan bahasa pemogranan Visual
Basic dan menggunakan ArcView hanya untuk bagian pembuatan peta letak
sekolah-sekolah (vertex) yang berbasis Sistem Informasi Geografis.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Untuk mengimplementasikan Algoritma Bellman-Ford ke dalam pencarian
jalur terpendek (shortest path) untuk pencarian sekolah taman kanak-kanak
terdekat.
2. Untuk mengetahui kompleksitas Big Theta dan real running time pencarian
sekolah taman kanak-kanak terdekat dalam satuan milisekon (ms).
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah terciptanya suatu aplikasi
untuk membantu user mengetahui cara kerja sistem dalam pencarian jalur terpendek
Sekolah Taman Kanak-Kanak (TK) terdekat dengan menggunakan algoritma
Bellman-Ford,yang mana penentuan titik sekolah-sekolah atau verteksyang digunakan
diimplementasikan dalam bentuk data spasial .
1.6 Metode Penelitian
Tahapan yang dilakukan dalam penelitian ini adalah:
1. Studi Literatur
Pada tahap ini dilakukan pengumpulan referensi yang diperlukan dalam
penelitian. Hal ini dilakukan untuk memperoleh informasi dan data yang
diperlukan untuk penulisan skripsi ini.Referensi yang digunakan dapat berupa
buku, jurnal, artikel, situs internet yang berkaitan dengan penelitian ini dengan
beberapa topik yakni, pengertian algoritma, pengertian graf dan jenis-jenisnya,
shortest path, sistem informasi geografis dan algoritma Bellman-Ford.
belebele
Universitas Sumatera Utara
2. Pengumpulan dan Analisis Data
Pada
tahap
ini
dilakukan
pengumpulan
dan
analisa
data
yang
berhubungan dengan penelitian ini seperti fungsi algoritma Bellman-Ford
yang dapat menentukan jalur terpendek dari satu tempat ke tempat lainnya
dengan data skalar yang akan diubah menjadi data graf. Serta pengumpulan
data titik lokasi sekolah-sekolah yang akan digunakan yang akan diubah
menjadi data spasial pada software ArcView.
3. Perancangan Sistem
Merancang sistem sesuai dengan rencana yang telah ditentukan, yaitu meliputi
perancangan desain awal seperti perancangan tampilan GUI (Grafic User
Interface) dan perancangan usecase. Proses perancangan ini berdasarkan
pada batasan masalah dari penelitian ini.
4. Implementasi Sistem
Penyelesaian desain yang telah dirancang, baik sistem, database dan Grafic
User Interface.Proses perancangan ini berdasarkan pada batasan masalah
dari penelitian ini.
5.
Pengujian Sistem
Pada tahap ini akan dilakukan pengujian terhadap sistem yang telah
dikembangkan.
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
Agar pembahasan lebih sistematis, maka tulisan inidibuat dalam lima bab, yaitu :
BAB 1 PENDAHULUAN
Bab ini akan menjelaskan mengenai latar belakang penelitian judul skripsi
“Implementasi Algoritma Belmann-Ford dalam Pencarian Sekolah Taman
Kanak-kanak (TK) Terdekat di Kota
Medan Berbasis Ssitem Informasi
Geografis”. Rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat
Universitas Sumatera Utara
penelitian, metode penelitian, tinjauan pustaka dan sistematika penulisan
skripsi.
BAB 2 LANDASAN TEORI
Bab ini membahas tentang teori-teori yang berhubungan dengan lintasan
terpendek, teori graf, algoritma lintasan terpendek, sistem informasi geografis
dan sebagainya.
BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
Berisi tentang uraian proses kerja dari Bellman-Forddalam pencarian Sekolah
TK terdekat di Kota Medan dan implementasi penentuan verteks lokasi
sekolah-sekolah pada basis sistem informasi geografis, serta perancangan
antarmuka pengguna.
BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM
Pada tahap ini dilakukan pembuatan sistem dan coding sesuai dengan analisis
dan perancangan, kemudian melakukan pengujian sistem.
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
Bab terakhir akan memuat kesimpulan isi dari keseluruhan uraian dari bab-bab
sebelumnya dan saran-saran dari hasil yang diperoleh yang diharapkan dapat
bermanfaat dalam pengembangan selanjutnya.
Universitas Sumatera Utara