- Tidak gaul.
- Terlalu formal.
- Tergerus arus globalisasi.
- Kemungkinan banyak oran yang tidak menyukai peraturan bahasa indonesia.
- Tidak adanya relasi masyarakat dengan pemerintah tentang pembudidayaan.
PERANCANGAN PROGRAM APLIKASIRUTE DISTRIBUSI BOTOL
OXYGEN
MENGGUNAKAN ALGORITMA
ELITIST ANT SYSTEM
HALAMAN PENGESAHAN
Karya Tulis " PERANCANGAN PROGRAM APLIKASIRUTE DISTRIBUSI BOTOL OXYGEN MENGGUNAKAN ALGORITMA ELITIST ANT SYSTEM "
Telah disahkan pada :
Hari :
Tanggal :
Pembimbing :
KATA PENGANTAR
Puji Syukur kami panjatkan kepada Allah SWT, karena atas Rahmat dan Karunia-Nya kami bisa menyelesaikan makalah Perancangan Program Aplikasirute Distribusi Botol Oxygen.
Makalah ini dimaksudkan untuk digunakan sebagai bahan pembelajaran Graf & Analisis Algoritma. Walaupun makalah ini lebih cenderung ditujukan untuk mahasiswa namun makalah ini juga bersifat umum atau dapat dibaca oleh siapa saja yang tertarik.
Pada makalah ini, pembaca dapat mempelajari pengenalan Perancangan Program Aplikasiture Distribusi Botol Oxygen menggunakan Algoritma Elitist Ant System. Makalah ini dapat digunakan sebagai panduan bagi para pembaca yang ingin mendalami dalam perancangan program Aplikasiture.
Semoga Makalah ini dapat memberikan manfaat bagi siapapun yang ingin membacanya, terutama yang berkaitan dengan hal Graf & Analisis Algoritma. Kami berharap atas saran dari para pembaca untuk dijadikan motivasi bagi kami agar bisa menjadikan yang lebih baik di masa mendatang. Terima kasih atas perhatiannya.
Depok, November 2011
Penyusun
DAFTAR ISI
Kata Pengantar ………………………………………………………………………………………………………… 1
Daftar isi …………………………………………………………………………………………………………………… 2
BAB I
Pendahuluan ……………………………………………………………………………………………………………. 3
BAB II
Landasan Teori …………………………………………………………………………………………………………. 4
Graf ……………………………………………………………………………………………………………… 4
Metode Heuristik …………………………………………………………………………………………. 4
Vehicle Routing Problem ……………………………………………………………………………… 5
BAB III
Analisis dan Perancangan …………………………………………………………………………………………. 6
BAB IV
Implementasi dan Evaluasi ……………………………………………………………………………………….. 7
Kesimpulan ………………………………………………………………………………………………………………. 8
Daftar Pustaka ………………………………………………………………………………………………………….. 9
Dalam pengiriman barang dari satu tempat ketempat yang lain, tempat tujuan barang sangat bervariasi, begitu juga kendaraan pengangkut baik dari darat, laut, ataupun udara denganmempertimbangkan efisiensi dan biaya. Untuk itu diperlukan ketepatan dalam menentukan jalur ataurute untuk menentukan tujuan kendaraan pengangkut yang mesti dituju. Dengan tersedianya kendaraan lebih dari satu untuk melayani tempat-tempat pengiriman barang yang mesti dituju berartimenambah permasalahan dalam pengiriman barangkarena memungkinkan ada beberapa kendaraan pengangkut digunakan secara bersamaan untuk melayani tempat-tempat tersebut. Jalur-jalur yangterbentuk memiliki tingkat efisiensi masing-masing.
Untuk menghasilkan jalur yang efisien dapatdigunakan metode heuristik. Metode heuristik terdiri dari beberapa macam algortima yang biasadigunakan. Salah satunya adalah Algoritma Ant Colony Optimizatition ( ACO ). Algoritma ACO Ialah metode pencarian yang koperatif dan terdistribusiyang meniru perilaku semut-semut asli dalammencari sumber makanan dan sarangnya.Salah satu implementasi yang dapat dihasilkan dari algoritma semut yang dihadapi saat ini ialah permasalahan jalur kendaraan yang berhubungan dengan distribusi logistik yaitu Capacitated Vehicle Routing Problem ( CVRP ). Masalah ini definisikan sebagai salah satu masalah VRP untuk meminimalisasi biaya dan armada kendaraan yang digunakan dalam mendistribusikan persediaan atau barang tertentu dari depot ke beberapa konsumendan akan kembali ke depot. Kegiatan ini dibatasioleh kapasitas kendaraan dalam men supply semua kebutuhan konsumen.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menciptakan sebuah perangkat lunak yang mampu menggambarkan rute kendaraan-kendaraan seoptimal mungkin, yaitu dengan mengatur pemilihan rute kendaraan yang mesti dipilih secaraefektif dan diharapkan dapat menganalisis jalur pengiriman yang lama dan memberikan usulantentang perancangan pengiriman jalur yang baru.
Manfaat dari penelitian untuk perusahaan, yaitu sebagai alat bantu untuk perencanaan distribusi botol oxygen dan dapat menekan biaya distribusidengan cara menentukan rute minimal sehinggadapat menghemat biaya solar. Dan manfaat untuk pelanggan ialah peningkatan pelayanan pelanggan sehingga pelanggan merasa lebih dipuaskan. Pada pembuatan program aplikasi ini kamimenggunakan beberapa metode penelitian, antara lain :
a. Metode Analisis Dalam metode ini dilakukan analisis terhadap sistem yang sedang berjalan, analisi terhadap masalah yang ada, dan analisis terhadap pemecahan masalah.
b. Metode Pengumpulan Data Pada metode ini penulis mengadakan penelitian dengan cara menggunakan berbagai macam literatur dan internet yang berhubungan dengan algoritma semut dan permasalahan jalur terpendek. Mengadakan observasi dan mengajukan pertanyaan- pertanyaan kepada narasumber yang mengetahui hal-hal yang berhubungan dengan topik ini.
c. Metode Perancangan Dalam skripsi ini penulis menggunakan metode perancangan terstruktur yang melaluitahapan sebagai berikut :
1. Perancangan struktur menu
2. Perancangan basis data
3. Perancangan State Transition Diagram
4. Perancangan tampilan layar
BAB II. Landasan Teori
A. Graf
A.1 Definisi Graf
Graf adalah kumpulan verteks atau node yang dihubungkan satu sama lain melaluisisi/rusuk/busur/edge, yang digunakan untuk merepresentasikan objek-objek diskrit danhubungan antara objek-objek tersebut. Graf G didefinisikan sebagai pasangan himpunan (V,E),ditulis dengan notasi G(V,E), yang dalam hal ini.
i. V adalah himpunan tidak kosong darisimpul-simpul (titik/verteks/node).
ii. E adalah himpunan sisi (rusuk/edge) yang menghubungkan sepasang simpul.Jika terdapat sebuah sisie yang menghubung kanverteks v dan w, ditulis edge (v, w).
Graf dapatdibagi menjadi 2 jenis berdasarkan arahnya, yaitusebagai berikut.
1. Graf tidak berarah ( undirected graph ) Graf yang sisinya tidak mempunyaiorientasi arah. Edge ( v, w ) = edge ( w, v ) adalahsisi yang sama, di tampilkan pada gambar2.3 di mana V = {A, B, C, D} dan e ={e1, e2, e3, e4}.
2. Graf berarah (directed graph) Graf yang setiap sisinya diberikanorientasi arah, Edge ( v, w ) ≠edge ( w, v ), yang di tampilkan pada gambar 2.4 di mana V = {A, B, C, D} dan e = {e1, e2, e3, e4, e5, e6, e7}.
A.2 Graf Hamilton
Lintasan Hamilton ialah lintasan yang melaluitiap verteks di dalam graf tepat satu kali. SirkuitHamilton ialah sirkuit yang melalui tiap verteks didalam graf tepat satu kali, kecuali verteks asal(sekaligus verteks akhir) yang dilalui dua kali. Graf yang memiliki sirkuit Hamilton dinamakan graf Hamilton, sedangkan graf yang hanya memilikilintasan Hamilton disebut graf semi-Hamilton.
B. Metode Heuristik
Metode heuristik adalah subbidang darikecerdasan buatan yang digunakan untuk melakukan pencarian dan optimasi. Menurut Judea Peral (April, 1984), metode heuristik berkerja berdasarkan strategi pencarian pintar pada pemecahan masalah dengan komputer, denganmenggunakan beberapa pendekatan.
Dua tujuan dasar dalam pemecahan masalahoptimisasi pada ilmu komputer adalah mencari algoritma yang cepat menyelesaikan masalah danmemperoleh hasil yang optimal. Metode heuristik ialah metode yang menghilangkan salah satu ataudua dari tujuan tersebut. Misalnya, pada pemecahanmasalah optimisasi, dihasilkan solusi yag cukupoptimal, tetapi secara manual, belum tentu solusiyang lebih optimal dapat diperoleh karenakompleksnya permasalahan yang ada. Atau, solusiyang didapat dihasilkan dengan waktu yang sangatcepat, namun secara manual masih dapat ditemukanhasil yang lebih optimal.
Jadi, hasil yang diperoleh belum tentu yang paling optimal. Tetapi penggunaan metode heuristik yang umum tetap diterapan di dunia nyata. Karenaterdapat beberapa masalah, di mana hanya metodeheuristik yang memungkinkan untuk memperolehsolusi yang optimal dalam waktu yang sangatsingkat.
C. Vehicle Routing Problem
Vehicle Routing Problem ( VRP ) adalah salah satu problem atau permasalahan dari combinatorial optimization di mana sebuah set rute akan dibentuk dari sejumlah kota atau pelanggan didasarkan atassatu atau beberapa depot. Setiap kota atau pelanggan akan dilayani oleh satu kendaraandengan batasan-batasan tertentu; rute tersebut diawali dan diakhiri di depot.
Permasalahan ini pertama kali diformulasikan oleh Dantzing dan Ramser pada tahun 1959 sebagai pusat permasalahan utama dalam bidangtransportasi, distribusi, dan logistik. Dalam beberapa sektor pasar, transportasi memiliki nilai persentase yang tinggi yang dimasukkan dalamkeuntungan. Tujuan dari Vehicle Routing Problem ialah untuk meminimalkan jarak yang dilalui oleharmada kendaraan yang melayani sekumpulan pelanggan.
Jika VRP salah satu permasalahan kombinatorialdirepresentasikan dalam sebuah graf G = ( V, E )[http://neo.lcc.uma.es/radi-aeb/WebVRP], makanotasi yang digunakan ialah sebagai berikut.
• V = { v0, v1, …, vn} ialah set atau sekumpulanverteks yang menggambarkan depot, pelangganataupun persimpangan jalan, di mana:
O v0 sebagai depot.
O v1 , …, vn sebagai pelanggan
O Misalakan V` = V tanpa elemen {v0} digunakan sebagai himpunan n kota
• C ialah matriks Cij sebagai biaya atau jarak antara pelanggan Vi dan Vj yang bernilai non-negatif.
• A = {( Vi, Vj ) |Vi, Vj Є V; i ≠ j} adalah himpunan rusuk atau edge. Edge dapat yang berarah (i, j) Є A dan tidak berarah eЄ E
• D ialah vektor dari permintaan /demand pelanggan.
• Ri ialah rute dari kendaraan ke-i.
• K ialah banyaknya kendaraan (semuanyaidentik) dengan kapasitas Q. Satu ruteuntuk tiap kendaraan. Dengan setiap vertex Vi dalam V’ diasosiasikan dengan sejumlah barang Qi, yang akan diantarkanoleh satu kendaraan. VRP bertujuan untuk menentukan sejumlah K rute kendaraan dengan total biaya yang minimum, bermula dan berakhir disebuah depot, yang setiap verteks dalam V’ dikunjungi tepat sekali oleh satu kendaraan.
BAB III. Analisis dan Perancangan
Perusahaan CV Surya Medika ialah perusahaanswasta di bidang jasa instalasi gas medis, jasa perawatan alat-alat medis, alat-alat Anestesis, danalat-alat pembantu pernapasan. Perusahaanmenggunakan sistem manual dalam mendistribusi botol bertekanan ke tangan relasi. Adapun pengiriman keluar kota yaitu Purwodadi, Pati,Surakarta, Yogyakarta, Tegal, Solo, danPurwokerto.Distribusi yang selama ini dilakukan adalahsebagai berikut.
1. Melakukan penyesuaian rute, ketika adakendaraan pengangkut yang terlalu penuhdan ada yang kosong, tetapi memiliki ruteyang searah. Di usahakan kendaraan pengangkut terisi minimal setengah, bahkandiharapkan dapat lebih dari itu, sehingga biaya perjalanan dapat ditekan lebih rendah.
2. Melakukan pengecekan sekalilagi, agar permintaan botol relasi tidak melebihi. Target waktu pengiriman adalahsatu hari kerja. Dalam distribusi harus ada balance maksudnya botol yang dikirim kerelasi sama dengan botol yang mestikembali. Di CV Surya Medika bila terdapat permintaandicantumkan pada papan rencana pengiriman. Dimana pendistribusian botol ke relasi akan direncanakan oleh bagian administrasi distribusi botol. Dalam melakukan pendistribusian, pengemudi harus siap pada pukul 06.00 bahkan terkadang pengemudi harus siap pada pukul 04.00 jika pengiriman letaknya sangat jauh dari perusahaan misalnya di daerah Purwokerto. Karena perusahaan menentukan bahwa kendaraan pengangkut harus kembali sebelum pukul 17.00 untuk pengisian botol oksigen. Di mana daftar pengiriman telah disiapkan oleh kantor untuk melakukan pendistribusian sehari sebelumdistribusi dilakukan.Karena kompleksnya membahas masalah distribusi CV Surya Medika, maka masalah itu akandi sederhanakan sebagai berikut.
1. Relasi yang dikunjungikebanyakan berada di daerah Jawa Tengahdan Jawa Timur.
2. Tujuan dari Vehicle Routing adalah untuk memperoleh rute yang minimal. Permintaan bersifat pengantaran botol dari pabrik filling station ke relasi dan pengambilan botol dari relasi ke pabrik.
3. Kendaraan hanya mengunjungirelasi satu kali untuk distribusi botol.
4. Kapasitas kendaraan hanya membatasi banyaknya botol bertekanan yangdapat dibawa.
5. Biaya solar kendaraan, biaya makan dan biaya inap pengemudi telahdi hitung sendiri oleh petugas administrasi keuangan sehingga tidak diperlukan perhitungan biaya operasional di perjalanan.
6.Pengaturan posisi peletakan botol pada kendaraan tidak dianggap sebagai bagian dari kendala.
7. Node yang digunakan merepresentasikan kota-kota Pulau Jawa yang akan dilalui oleh kendaraan di manadepot berada di Kota Semarang.
Jumlah botol yang mesti dikirim kadang-kadang mengalami perubahan karena situasi atau banyaknya pasien yang tidak pasti dan rumah sakit belum menghubungi perusahaan untuk memberikan informasi banyaknya botol yang masih tersedia. Perusahaan harus menghubungi rumah sakit untuk mengecek banyaknya stock botol yang berada padarumah sakit tersebut. Akibatnya, penjadwalan yangtelah diatur sedemikian rupa harus melakukan perubahan.
Oleh sebab hal-hal yang telah disebutkan terdahulu, perlu dirancang program aplikasi yang dapat menentukan jalur untuk permintaan - permintaan relasi yang kebanyakan berada didaerah Jawa Tengah dan Jawa Timur. Program iniakan membantu menentukan rute yang minimum berdasarkan kapasitas kendaraan yang dapat diangkut sehingga memungkinkan pendistribusian botol seoptimal mungkin ke relasi dengan jumlahkendaraan pengangkut yang lebih sedikit. Programini menggunakan algoritma Elitist Ant System yang diharapkan memperoleh hasil lebih optimal.
IV. Implementasi dan Evaluasi
Program aplikasi optimaslisasi rute CVRP dengan algoritma Elitist Ant System ini dibuat dan diuji dengan menggunakan komputer desktop dengan spesifikasi sebagai berikut.
• Processor AMD Sempron(tm)2600+ 1.83GHz
• Memory DDR1 768MB
• VGA Card 256MB
• Monitor
• Keyboard
• Mouse
Selain perangkat keras, Spesifikasi perangkatlunak yang dipergunakan dalam perancangan program aplikasi ini adalah sebagai berikut.
• Windows XP Professional SP 3
• Borland Delphi 7
• Microsoft Office Access 2003
Berdasarkan hasil analisis, perancangan, implementasi dan evaluasi yang telah dibahas pada bab-bab sebelumnya, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut.
1. Dalam memecahkan masalah CVRP, algoritma EAS cukup optimal walaupun posisi kota/node yang ditempati oleh relasiatau pelanggan lebih dari satu.
2. Penentuan parameter inisialisasi awal (α, β, ρ, e, dan feromon awal) yang tepat sangatlah penting karena akan menentukan hasil yang diperoleh.
3. Semakin banyak node dan kendaraan yangdigunakan dalam CVRP akan mengurangi tingkat konsistensi solusi yang diperoleh. Untuk lebih memaksimalkan aplikasi routing ini, maka ada beberapa saran sebagai berikut.
1. Perlu diadakan penelitian lebih lanjutuntuk metode EAS untuk mencari solusi dalam memecahkan masalah CVRP ini dengan jumlah relasi dan kendaraan yang besar.
2. Program aplikasi hasil rancangan sekarang ini masih belum dapat merepresentasikan jarak sebenarnya kota di Pulau Jawa sehingga diharapkan dalam penelitian lebih lanjut dikembangkan lebih mendalam.
3. Objek penelitian kali ini hanya dibatasi oleh wilaya Pulau Jawa dan diharapkan pada masa yang akan datang dapat membahas wilayah yang lebih luas seiring dengan dikembangkannya metode ini untuk jumlah relasi atau kota yang lebih banyak.
4. Gambar hasil rancangan program aplikasi sekarang ini masih belum dapat merepresentasikan jalur yang terpilih oleh kendaraan. Hal ini disebabkan terdapat garis rute yang menghalangi garis rute lain mengakitbatkan gambar jalur yang terpilih ada yang hilang. Diharapkan dalam penelitian lebih lanjut dikembangkan lebih mendalam.
Anonim. (2007). http://neo.lcc.uma.es/radi-aeb/WebVRP. Akses: 5 Juni 2009.
Ayan Acharya, Deepyaman Maiti, Aritra Banerjee,Amit Konar. (2008). Balancing Explorationand Exploitation by an Elitist Ant System with Exponential Pheromone Depositioin rule. University Jadavpur, Kolkata.
Heitor S. Lopes, Vilson L. Dalle Molle, Carlos R.Erig Lima. (2005). An Ant Colony Optimization System for the Capacitated Vehicle Routing Problem. http://www.cpgei.ct.utfpr.edu.br/~hslopes/publicacoes/2005/cilamce2005a.pdf.Akses: 5 Juni 2009.
Marco Dorigo, Krzysztof Socha. (2006). An Introduction to Ant Colony Optimization dalamT.F. Gonzalez(ed.) Approximation Algorithmand Metaheuristics. IRIDIA Universite Librede Bruxelles, Belgium
Munir, Rinardi. (2005). Matematika Diskrit . Edisiketiga. Informatika, Bandung.
Sri Kusumadewi, Hari Purnomo. (2005). Penyelesaian Masalah Optimasi dengan Teknik-teknik Heuristk . Graha Ilmu,Yogyakarta.
Titiporn Thammapimookkul, PeerayuthChamsethikul. (2001). A Bi-Criteria Vehicle Routng Problem. Kasetsart University,Bangkok.