BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
3.1 Analisis Sistem
Sistem yang dibuat memiliki kemampuan untuk menghasilkan penjadwalan mata kuliah, yang dibuat dengan menggunakan algoritma Semut. Data yang dibutuhkan adalah data dari prodi PGSD Universtas Sanata Dharma seperti data dosen yang meliputi keterangan dosen beserta jumlah sks yang diampu, data mata kuliah meliputi keterangan id, nama, dan bobot sks, data kelompok kelas yang meliputi semester dan nama kelas, data ruang yang digunakan, serta data waktu yang meliputi jam dan hari. Data ini sudah mencakup setiap kebutuhan setiap semester yang diselenggarakan. Sistem akan diimplementasikan ke sebuah aplikasi dengan bahasa pemrograman Java dan MySQL sebagai database.
3.1.1 Analisis Masalah
Perkuliahan di prodi PGSD Universitas Sanata Dharma berlangsung selama 5 hari dalam seminggu, yaitu setiap hari senin sampai jumat, dimana waktu perkuliahan setiap harinya dilaksanakan mulai pukul 07.00 wib hingga pukul 18.50 wib. Proses penyusunan penjadwalan mata kuliah di PGSD diawali dengan pemaketan mata kuliah pada tiap semester. Kemudian dosen akan diberikan tugas untuk mengampu mata kuliah yang ada sesuai bidang masing masing dosen. Selanjutnya, penjadwalan mata kuliah dilakukan dengan mempertimbangkan hari, jam, dan ruang yang tersedia, serta mempertimbangkan kesediaan waktu dan kuota jumlah sks dari dosen yang mengajar mata kuliah tersebut. Selain itu, akan dibedakan antara dosen prodi PGSD (baik tetap maupun tidak tetap) dan dosen undangan yang berasal dari universitas / instansi di luar program studi Pendidikan Guru Sekolah Dasar Universitas Sanata Dharma. Pada bagian ini, dosen undangan akan diprioritaskan dalam memilih jadwal.
Hasil akhir dari penyusunan mata kuliah ini adalah jadwal mata kuliah selama satu semester (gasal / genap) yang disusun berdasarkan jam, ruang, kelompok kelas dan mata kuliah serta dosen pengampu.
3.1.2 Aturan Penjadwalan
Dalam pembuatan penjadwalan ini, pertama-tama perlu diperhitungkan beberapa kendala yang mungkin terjadi, dan tidak boleh dilanggar oleh sistem, dan jika semua aturan yang ditentukan dapat terpenuhi maka penjadwalan mata kuliah tersebut dapat dikatakan optimal. Kendala-kendala tersebut akan dibedakan menjadi 2, yaitu hard constraint dan soft constraint. Adapun kendala-kendala yang merupakan hard constraint adalah sebagai berikut :
1. Tidak ada dosen yang mengajar lebih dari satu kelas mata kuliah yang berbeda pada waktu yang bersamaan.
2. Tidak ada matakuliah yang diselenggarakan bersamaan pada waktu dan ruang yang sama.
3. Tidak ada kelompok kelas pada semester yang sama, yang berkuliah pada waktu yang bersamaan.
4. Dosen tidak boleh mengajar lebih dari 3 mata kuliah per hari. 5. Setiap dosen tidak boleh mengajar lebih dari 20 sks.
6. Waktu kuliah dalam sehari dimulai dari jam 07.00 wib sampai pukul 18.50 wib. Lama setiap satuan 1 sks waktu kuliah adalah 50 menit dan perkuliahan berlangsung selama 5 hari yaitu dari hari senin-jumat setiap minggunya.
Kendala-kendala di atas merupakan kendala yang harus dipenuhi dan tidak boleh dilanggar. Selain hard constraint, terdapat soft constraint yang ada dalam penjadwalan ini. Perbedaan antara hard constraint dan soft constraint adalah, jika hard constraint mutlak terpenuhi, sedangkan soft constraint boleh tidak terpenuhi, namun akan lebih baik jika soft constraint terpenuhi. Semakin banyak soft constraint yang juga terpenuhi, maka semakin baik penjadwalannya dihasilkan. Berikut soft constraint yang terdapat di penjadwalan ini :
Maksimal mata kuliah yang diselenggarakan per hari untuk setiap kelompok kelas adalah 3 mata kuliah.
3.1.3 Sumber Data
Data yang digunakan untuk pembuatan jadwal mata kuliah meliputi data dosen, data mata kuliah, data kelompok kelas (berisi semester dan nama kelas), data ruang yang digunakan, serta data waktu yang meliputi jam dan hari dari program studi PGSD Universitas Sanata Dharma. Data-data dosen yang mengajar pada semester gasal tahun ajaran 2014/2015 terdapat pada lampiran 1. Selain memerlukan dosen, ruang kelas juga diperlukan dalam pembuatan jadwal. Data-data ruangan yang disediakan untuk proses perkuliahan pada semester gasal tahun ajaran 2014/2015 terdapat pada lampiran 2.
Dalam penjadwalan mata kuliah, prodi PGSD Universitas Sanata Dharma menyelenggarakan selama 5 hari, yaitu senin hingga jumat. Waktu yang digunakan untuk menyelenggarakan satu mata kuliah adalah maksimal 3 sks untuk 1 timeslot, dimana per hari memiliki 4 timeslot. Maka, dari data tersebut ditambah 13 ruang yang disediakan, akan terbentuk matriks timeslot * ruang dengan perhitungan 5 hari * 4 timeslot * 13 ruang = 260 slot yang tersedia untuk pembuatan jadwal. Ini berarti, maksimal perkuliahan yang dijadwalkan sejumlah maksimal 260 perkuliahan dalam seminggu. Berikut ini adalah tabel keterangan mengenai data timeslot yang terdiri dari waktu dan hari, serta matriks yang dihasilkan dari pasangan timeslot dan ruang.
Tabel 3.1 Tabel data hari Id Hari Nama Hari
H1 Senin
H2 Selasa
H3 Rabu
H4 Kamis
Tabel 3.2 Tabel data waktu Id Waktu Jam W1 07.00-10.00 WIB W2 10.00-13.00 WIB W3 13.00-16.00 WIB W4 16.00-19.00 WIB
Tabel 3.3 Tabel data timeslot yang disediakan
Time slot Id TS Id Hari Id Waktu TS1 H1 W1 TS2 H1 W2 TS3 H1 W3 TS4 H1 W4 TS5 H2 W1 TS6 H2 W2 TS7 H2 W3 … … … TS 20 H5 W4
Dari data timeslot * ruang yang ada, maka dapat dihasilkan matriks seperti pada tabel di bawah ini :
Tabel 3.4 Tabel matriks timeslot * ruang yang dihasilkan R1 R2 R3 R4 R5 …. R12 R13 TS1 …. TS2 …. TS3 …. TS4 …. TS5 …. …. …. …. …. …. …. …. …. …. TS19 …. TS20 ….
Selain data tersebut, sebelum masuk ke dalam algoritma, ada proses saat diperlukan suatu permintaan jadwal untuk perkuliahan tertentu. Data permintaan akan disimpan di dalam database permintaan, yang nantinya digunakan untuk membandingkan dengan data yang dibuat dengan algoritma untuk menghindari pelanggaran yang ada. Data perkuliahan yang diminta untuk ditempatkan pada ruang dan waktu tertentu dengan id kelas, id dosen, dan id mata kuliah terdapat pada lampiran 3.
3.2 Pemodelan Algoritma Semut untuk Penjadwalan Mata Kuliah