S KOM 0800403 Chapter3

(1)

Riza Fauzi Rahman, 2015

PERAMALAN VOLUME PENUMPANG KERETA API DI PULAU JAWA-SUMATERA DENGAN METODE JARINGAN SYARAF TIRUAN BACKPROGATION

Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Desain Penelitian

Gambar 3.1 menggambarkan desain penelitian peramalan volume penumpang kereta api di pulau Jawa-Sumatera dengan metode Jaringan Syaraf

Tiruan Backpropagation.

Studi Literatur: Peramalan, Jaringan Syaraf

Tiruan Backpropagation

Perancangan Algoritma Jaringan Syaraf Tiruan Backpropagation

Perancangan Arsitektur Jaringan

Penyusunan Data Set Pelatihan dan Pengujian

Inisialisasi Data

Pembangunan Perangkat Lunak Peramalan Volume Penumpang Kereta Api Pengumpulan Data Volume

Penumpang Kereta Api Jabotabek dan Non Jabotabek

Data Prepocessing

Data Cleaning:

1. Penanganan Data Hilang 2. Pendeteksian Outlier

Transformasi Data

Pembagian Data: 1. Data Pelatihan 2. Data Pengujian

Pendekatan Terstruktur Menggunakan Model Proses V-Model:

1. Analisa Kebutuhan 2. Desain Sistem 3. Desain Program 4. Koding

5. Tes Unit dan Antarmuka 6. Pengujian Sistem 7. Validasi Sistem 8. Perawatan Sistem *

[image:1.595.114.509.256.584.2]

Pelatihan Jaringan Pengujian Jaringan Analisis Sensitifitas Modifikasi Algoritma Backpropagation dengan Menggunakan Teknik Optimalisasi Dokumentasi Penelitian

Gambar 3. 1 Desain Penelitian

Berikut ini penjelasan desain penelitian yang digambarkan pada gambar 3.1:

a. Studi literatur merupakan proses mempelajari dan memahami teori-teori yang berhubungan dengan penelitian. Teori-teori yang dipelajari yaitu peramalan,

Jaringan Syaraf Tiruan, backpropagation, dan optimalisasi backpropagation

(2)

(3)

48

PERAMALAN VOLUME PENUMPANG KERETA API DI PULAU JAWA-SUMATERA DENGAN METODE JARINGAN SYARAF TIRUAN BACKPROGATION

c. Data volume penumpang kereta api di pulau Jawa-Sumatera dicari melalui internet dan dikumpulkan dalam satu kesatuan. Dengan data tersebut, kemudian dilakukan data preprocessing. Data preprocessing dimaksudkan untuk mempersiapkan data sebelum diproses dengan algoritma. Data

preprocessing Terdiri dari beberapa tahap:

1. Data cleaning, merupakan tahap awal preprocessing. Tahap ini menangani

data yang hilang atau tidak lengkap dan mendeteksi outlier (data asing). 2. Transformasi data volume penumpang kereta api dimaksudkan agar data

sesuai dengan algoritma yang dipakai. Proses transformasi dilakukan dengan mengubah data menjadi rentang tertentu.

3. Tahap selanjutnya data dibagi menjadi dua, yaitu data pelatihan dan data pengujian. Data pelatihan digunakan ketika melatih jaringan, sedangkan data pengujian digunakan ketika jaringan diuji.

d. Perancangan algoritma Jaringan Syaraf Tiruan (JST) Backpropagation terdiri dari beberapa tahap, yaitu

1. Perancangan arsitektur jaringan untuk menentukan jumlah node input

(simpul masukan), jumlah lapisan layar tersembunyi dengan jumlah node

(simpul tersembunyi), dan jumlah node output (simpul keluaran). Didalam perancangan arsitektur jaringan juga ditentukan fungsi aktivasi yang akan digunakan. Fungsi aktivasi yang digunakan harus disesuaikan dengan algoritma yang akan digunakan dan karakteristik data. Misalnya untuk data yang memiliki rentang 0 sampai 1, maka digunakan fungsi aktivasi sigmoid

biner. Sedangkan untuk data rentang -1 sampai 1, digunakan fungsi aktivasi

sigmoid bipolar.

2. Selanjutnya menyusun data set (kumpulan data) yang akan digunakan untuk pelatihan dan pengujian. Dalam menyusun data set, disesuaikan

dengan jumlah simpul masukan, tersembunyi, dan keluaran.

(4)

4. Modifikasi algoritma backpropagation dilakukan dengan menambahkan analisis kesalahan nilai keluaran jaringan dan teknik optimasi

backpropagation. Teknik optimalisasi yang dipakai pada penelitian ini yaitu inisialisasi bobot dan momentum. Selain itu, algoritma untuk pengujian jaringan dan peramalan juga dimodifikasi dengan menggunakan algoritma backpropagation fase propagasi maju dan analisis kesalahan nilai

keluaran (pada pengujian jaringan).

e. Model proses yang digunakan dalam pembangunan perangkat lunak ini metode

V-Model. Tahapan pada V-Model seperti yang terlihat pada gambar 3.2 serupa dengan model waterfall/classical tetapi lebih menekankan terhadap asosiasi antar tahapan sebelum pemrograman dan sesudahnya. Penekanan yang utama ada pada tahap verifikasi dan validasi.

Analisa Kebutuhan

Validasi Sistem

Desain Sistem

Desain Program

Pembuatan Program

Tes Unit & Antarmuka

Pengujian Sistem

Perawatan

[image:4.595.118.509.356.602.2]

(5)

50

PERAMALAN VOLUME PENUMPANG KERETA API DI PULAU JAWA-SUMATERA DENGAN METODE JARINGAN SYARAF TIRUAN BACKPROGATION

Tahapan yang dilakukan dalam V-Model, yaitu

1. Analisa Kebutuhan, dilakukan pengumpulan data serta informasi yang kemudian dianalisis sehingga mendapatkan gambaran kebutuhan aplikasi 2. Desain Sistem, perekayasaan sistem berdasarkan analisis kebutuhan.

3. Desain Program, perekayasaan struktur program, algoritma, serta struktur data.

4. Koding, dibangun suatu aplikasi dari hasil perancangan program yang mampu menyelesaikan atau mengolah data-data yang telah terkumpul. 5. Tes Unit dan Antarmuka, dilakukan suatu pengujian terhadap aplikasi

yang telah dibangun setingkat low-level testing dan jika ada kekurangan maka tahap ini berkoneksi dengan tahap 3 yaitu Desain Program.

6. Pengujian Sistem, dilakukan pengujian pada sistem, bila terjadi ketidak sesuaian maka tahap ini berkoneksi dengan tahap 2 yaitu Desain Sistem. 7. Validasi Sistem, dilakukan pengujian bersifat menyeluruh dengan simulasi

data sebenarnya. Bila terjadi ketidaksesuaian, maka tahap ini akan berinteraksi langsung dengan tahap 1 yaitu Analisis Kebutuhan.

8. Perawatan Sistem, tahapan ini tidak dilakukan karena hanya sampai pembuatan sistemnya saja.

f. Setelah perangkat lunak dibangun, selanjutnya dilakukan proses pelatihan jaringan untuk menemukan bobot penghubung yang mendekati antara masing-masing data masukan dengan nilai keluaran yang diharapkan.

g. Berikutnya hasil pelatihan diuji dengan data pelatihan dan data pengujian. Dengan data pelatihan, dan diuji untuk melihat kemampuan jaringan dalam mengenali pola data yang diberikan. Sedangkan data pengujian digunakan

untuk melihat kemampuan jaringan dalam meramalkan volume penumpang kereta api.

(6)

i. Dari hasil pelatihan dan pengujian dengan berbagai kasus data inisialisasi yang berbeda-beda, dipilih jaringan optimum untuk melakukan peramalan. Jaringan optimum yang dipilih merupakan jaringan yang dapat mengenali pola data pelatihan dan nilai akurasi peramalan yang optimum.

j. Dokumentasi merupakan hasil dari penelitian yang berupa tulisan dalam bentuk dokumen teknis, jurnal, dan skripsi.

3.2 Alat dan Bahan Penelitian

Dalam pembangunan perangkat lunak peramalan volume penumpang kereta api di pulau Jawa-Sumatera dengan metode Jaringan Syaraf Tiruan

Backprogation membutuhkan seperangkat alat komputer yang disertai dengan perangkat lunak pendukung. Sedangkan bahan yang digunakan berupa data volume penumpang kereta api di pulau Jawa-Sumatera pada periode 2006-2014

3.2.1 Alat Penelitian

Pada penelitian ini digunakan alat penelitian berupa perangkat keras dan perangkat lunak sebagai berikut:

a. Kebutuhan Perangkat Keras

1. Processor Core i5-2500 3.10 GHz

2. RAM 4 GHz 3. Harddisk 500 GB

4. Monitor Resolusi 1366 x 768, 32 bit colour quality

5. Mouse dan Keyboard

b. Kebutuhan Perangkat Lunak

Perangkat lunak yang dibutuhkan adalah sebagai berikut: 1. Windows 8 Professional

2. Matlab R2009b

3. Microsoft Office Word 2013 4. Power Designer v5.3

(7)

52

PERAMALAN VOLUME PENUMPANG KERETA API DI PULAU JAWA-SUMATERA DENGAN METODE JARINGAN SYARAF TIRUAN BACKPROGATION

3.2.2 Bahan Penelitian

Data penelitian yang digunakan dalam penelitian ini diambil dari situs bps yang beralamat: www.bps.go.id. Data yang digunakan merupakan data yang pada Januari 2006 sampai dengan September 2014. Data ini berisi volume penumpang kereta api di pulau Jawa (Jabotabek dan Non Jabotabek), dan Sumatera. Data

tersebut kemudian akan dibagi menjadi data training 80% dari jumlah data secara keseluruhan dan data testing 20% dari jumlah datakeseluruhan. Sedangkan bahan