PERANCANGAN APLIKASI PENENTUAN JURUSAN DI SMA
MENGGUNAKAN METODE K-MEANS
Herianto Manurung (1011933)
Mahasiswa Program Studi Teknik Informatika STMIK Budi Darma Medan Jl. Sisingamangaraja No. 338 Simpang Limun Medan
www.stmik-budidarma.ac.id//Email:otnaireH0108@yahoo.com
ABSTRAK
Penentuan jurusan terhadap siswa SMA sering kali tidak sesuai dengan minat dan bakat yang dimiliki oleh siswa, hal ini dapat mengakibatkan siswa yang bersangkutan tidak terarah ke bidang yang sesuai dengan kemampuannya. Pada penelitian ini dibuatkan Perancangan Aplikasi dengan Metode K-Means, yang dapat membantu tim penentu jurusan untuk menentukan jurusan yang tepat bagi siswa-siswinya. Tahapan penentuan jurusan dengan Metode K-Means diantaranya adalah input data siswa, proses, dan kemudian output. Sistem dibuat dengan menggunakan bahasa pemrograman visual basic 6.0 dan microsoft access 2003 sebagai databasenya. Dengan adanya sistem ini akan lebih mempermudah tim penentu jurusan dalam proses penentuan jurusan yang lebih tepat dan terarah.
Kata Kunci : perancangan aplikasi, metode K-Means, penentuan jurusan di sma 1. Pendahuluan
1.1. Latar Belakang
SMA bertujuan untuk mendidik dan memantapkan sikap dan kepribadian yang dalam kehidupan sehari-hari melalui pelaksanaan pembelajaran yang berbasis kemampuan sehingga siswa berkembang sesuai dengan bakat dan kemampuannya. Dalam mencapai tujuan tersebut, pihak sekolah membekali siswa dengan keahlian sesuai dengan program studi yang diambil dan memfasilitasi pengembangan kemampuan siswa tersebut. Salah satu program yang disediakan SMA/SMU dalam pengembangan kemampuan siswa adalah penentuan penjurusan. Penjurusan dilakukan pada saat siswa akan melanjutkan study dari kelas X (sepuluh) ke kelas XI (sebelas) dan ke kelas XII pada SMA Yayasan Perguruan Try Karya Sunggal.
Di SMA/SMU proses penjurusan ditentukan berdasarkan nilai raport semester genap kelas X (sepuluh), nilai hasil test dan minat siswa. Saat ini proses penjurusan di SMA/SMU rata-rata masih menggunakan sistem yang rumit dan belum terkomputerisasi, sehingga timbul permasalahan pada sistem ini. Permasalahannya adalah siswa diwajibkan memilih salah satu jurusan yang ditentukan oleh pihak sekolah, dimana jurusan yang ada adalah IPA dan IPS. Siswa akan mendapatkan soal test untuk penjurusan yang harus diisi dengan benar serta menyantumkan data siswa dan minat penjurusan, sedangkan siswa tidak tahu bagaimana kemampuan mereka dalam jurusan yang akan dipilih, hal ini menyebabkan minat dan bakat siswa tidak sepenuhnya terwujud. Masalah lain yang didapat oleh guru wali kelas adalah mereka
akan mengalami kesulitan menentukan jurusan ketika siswa berminat ke jurusan IPA namun kriteria siswa tersebut hanya memenuhi untuk masuk jurusan IPS atau sebaliknya. Jadi masalah setelah proses penjurusan adalah ketidakcocokan antara minat dengan kemampuan siswa.
Metode K-Means merupakan metode untuk mengelompokkan objek atau data yang mempunyai atribut dan mempunyai jumlah data yang banyak ke dalam bentuk satu atau lebih kelompok, sehingga data yang memiliki karakteristik yang sama dikelompokkan ke dalam satu cluster/kelompok yang sama. Berdasarkan latar belakang yang telah dikemukakan, maka dianalisislah metode k-means untuk mengetahui apakah dapat membantu penjurusan.di SMA.
1.2. Rumusan Masalah
Adapun masalah dalam pembuatan penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Bagaimana proses menentukan jurusan pada SMA Yayasan Perguruan Try Karya Sunggal 2. Bagaimana menerapkan metode K-Means untuk
penentuan jurusan pada SMA Yayasan Perguruan Try Karya Sunggal
3. Bagaimana merancang aplikasi untuk menentukan jurusan siswa pada SMA Yayasan Perguruan Try Karya Sunggal dengan metode
k-means
1.3. Batasan Masalah
Agar masalah yang sedang penulis tinjau lebih terarah dan mencapai sasaran yang telah ditentukan maka dibuatkan batasan masalah sebagai berikut ini :
a. Menggunakan metode K-Means untuk membantu penjurusan di SMA
b. Data yang digunakan untuk proses analisis metode K-Means adalah data nilai. Nilai yang diambil sebagai dasar untuk proses clustering adalah nilai rata-rata semester I dan semester II di kelas X (sepuluh).
c. Faktor yang dibandingkan adalah nilai IPA (Matematika, Kimia, Fisika, Biologi, Bahasa Inggris), dan IPS (Ekonomi, Sejarah, Geografi, Sosiologi, Bahasa Indonesia).
d. Metode analisis yang digunakan dalam pembangunan sistem ini berdasarkan data terstruktur yaitu menggunakan flowmap dan ERD dan untuk menggambarkan diagram proses menggunakan DFD.
e. Pemodelan analisis perangkat lunak yang digunakan adalah sistem operasi Microsoft Windows XP Professional, Bahasa Pemrogramannya menggunakan Visual Basic 6.0, serta menggunakan database yaitu SQL
Server 2000.
1.4. Tujuan dan Manfaat Penelitian 1.4.1. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dalam pembuatan penelitian ini adalah sebagai berikut :
a. Untuk menjelaskan proses penentuan jurusan pada SMA Yayasan Perguruan Try Karya Sunggal
b. Untuk menerapkan metode k-means dalam menentukan penjurusan pada SMA Yayasan Perguruan Try Karya Sunggal
c. Membangun Sistem Aplikasi penentuan jurusan pada SMA Yayasan Perguruan Try Karya Sunggal
1.4.2. Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dalam pembuatan penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Membantu sekolah untuk menentukan penjurusan siswa pada SMA/SMU
2. Membantu sekolah untuk mengetahui kualitas siswa
1.5. Metode Penelitian
a. Metode Pengumpulan Data :
Beberapa metode pengumpulan data yang dilakukan yaitu:
1. Metode Observasi 2. Metode Kepustakaan
yang tahap tahapnya dilakukan seperti terlihat dibawah ini :
1. Analisis Kebutuhan
2. Analisa dan Perancangan Sistem 3. Implementasi Sistem
4. Evaluasi Sistem
5. Penulisan laporan penelitian
2. Landasan Teori
2.1. Pengertian Perancangan
Perancangan merupakan proses pemecahan masalah yang disertai dengan pemikiran yang kreatif guna mencapai hasil yang optimal.
2.2. Pengertian Aplikasi
Aplikasi adalah masalah yang memakai teknik pemrosesan data aplikasi biasanya mengacu pada komputer yang diinginkan, pemrosesan data.
2.3. Database
Database adalah sebuah objek yang kompleks untuk menyimpan informasi yang terstruktur, yang diorganisir dan disimpan dalam suatu cara yang mengizinkan pemakainya dapat mengambil informasi dengan cepat dan efisien.
Database terdiri dari :
Operasi Database
Perancangan Sistem Database
Model Database
Langkah-Langkah Perancangan Database
Struktur Data
Relasi Data atau ERD (Entity Relation data)
2.4. File
File adalah kumpulan record yang
mengandung “logically related data”, data file terdiri
dari berbagai record.
2.5. Alat Bantu Perancangan Sistem
Adapaun alat bantu yang harus digunakan dalam perancangan atau pengembangan sistem yang digunakan dalam penelitian umumnya berupa gambaran atau diagram adalah sebagai berikut:
a. Data Flow Diagram (DFD)
b. Sistem Flowchart
2.6. Metode K-Means
Menurut (Machine Learning Team, Institut Teknologi Surabaya, 2006) Metode K-Means ini merupakan metode yang baik di dalam mesin pembelajaran berdasarkan data training, dengan menggunakan probabilitas bersyarat sebagai dasarnya.
b. Membuat matriks keputusan yang ternormalisasi berbobot
c. Menentukan matriks solusi ideal positif dan matrix ideal negatif
d. Menentukan jarak antara nilai setiap alternative dengan matrix solusi ideal positif dan ideal negatif
e. Menentukan nilai preferensi untuk setiap alternatif
K-Means membutuhkan rating kinerja setiap
alternatif Ai pada setiap kriteria Cj yang ternormalisasi yaitu :
Solusi ideal positif A+ dan solusi ideal negatif A- dapat ditentukan berdasarkan ranking bobot ternormalisasi (yij) sebagai:
yij = wi rij ; dengan i=1,2,....m; dan j=1,2,...n;
dengan:
j
y
adalah : Max yij ; jika j adalah atribut nilai terbesar
i
y
adalah : Min yij ; jika j adalah atribut nilai terkecil J= 1,2,…,n.Jarak antara alternatif Ai dengan solusi ideal positif dirumuskan sebagai:
Jarak antara alternatif Ai dengan solusi ideal negatif dirumuskan sebagai:
Nilai preferensi untuk setiap alternatif (Vi) diberikan sebagai :
Nilai Vi yang lebih besar menunjukkan bahwa alternatif Ai lebih dipilih.
2.7. Visual Basic 6.0
Bahasa Basic pada dasarnya adalah bahasa yang mudah dimengerti sehingga pemerograman di dalam bahasa Basic dapat dengan mudah dilakukan
meskipun oleh orang yang baru belajar membuat program.
2.8. Microsoft SQL Server
MS SQL Server adalah salah satu produk Relational Database Management System (RDBMS) populer saat ini. Fungsi utamanya adalah sebagai database server yang mengatur semua proses penyimpanan data dan transaksi suatu aplikasi.
3. Analisa dan Perancangan 3.1. Analisa Metode K-Means
Dalam penentuan jurusan dengan menggunakan metode K-Means diperlukan kriteria-kriteria dan bobot untuk melakukan perhitungannya sehingga akan didapat alternatif terbaik.
3.1.1. Kriteria dan Bobot
Dalam metode K-Means terdapat kriteria yang dibutuhkan untuk menentukan jurusan siswa. Adapun kriterianya dapat dilihat pada Tabel 1 :
Tabel 1: Bidang Kecocokan
Nilai Keterangan
>50 s/d 100 IPA <=50 IPS
Tabel 2 : Kriteria Mata Pelajaran
Kriteria Keterangan
C1 Nilai Matematika C2 Nilai Fisika C3 Nilai Biologi C4 Nilai Kimia
C5 Nilai Bahasa Inggris
3.1.2. Contoh Kasus Untuk Tiga Orang Siswa
Dari banyaknya Siswa yang diseleksi diambil tiga orang Siswa sebagai contoh untuk penerapan metode K-Means dalam penentuan jurusan siswa. Data-data dari tiap siswa tersebut di masukan ke dalam Tabel 3 :
Tabel 3 : Data Siswa yang diseleksi Kode Siswa Nama Siswa (Ai) Nilai Matematika (C1) Fisika (C2) Biologi (C3) Kimia (C4) Bahasa Inggris (C5) 10001 Juan Arianto 4 5 3 4 3 10002 Saladin 3 4 2 3 3 10003 Budi Santoso 5 4 2 2 2
Jadi implementasi perhitungan K-Means adalah sebagai berikut ini :
1. Ai = Juan Arianto, Saladin, Budi Santoso 2. Cj = Matematika, Fisika, Biologi, Kimia,
Bahasa Inggris
3. Bobot Referensi untuk kriteria (C1,C2,C3.C4,C5) adalah (5,3,4,4,2)
Penyelesaian : Mencari Nilai X(i)
X(1)= =7,071068 R(1, 1) = 4 / 7,071068 = 0,5656855 R(2, 1) = 3 / 7,071068 = 0,4242641 R(3, 1) = 5 / 7,071068 = 0,7071068 X(2)= =7,549834 R(1, 2) = 5 / 7,549834 = 0,6622662 R(2, 2) = 4 / 7,549834 = 0,5298129 R(3, 2) = 4 / 7,549834 = 0,5298129 X(3)= =4,123106 R(1, 3) = 3 / 4,123106 = 0,7276069 R(2, 3) = 2 / 4,123106 = 0,4850713 R(3, 3) = 2 / 4,123106 = 0,4850713 X(4)= =5,385165 R(1, 4) = 4 / 5,385165 = 0,7427813 R(2, 4) = 3 / 5,385165 = 0,5570861 R(3, 4) = 2 / 5,385165 = 0,3713907 X(5)= =4,690416 R(1, 5) = 3 / 4,690416 = 0,6396021 R(2, 5) = 3 / 4,690416 = 0,6396021 R(3, 5) = 2 / 4,690416 = 0,4264014 Mencari Nilai R R = R(1,1) = 0,5656855 R(1,2) = 0,6622662 R(1,3) = 0,7276069 R(1,4) = 0,7427813 R(1,5) = 0,6396021 R(2,1) = 0,4242641 R(2,2) = 0,5298129 R(3,1) = 0,7071068 R(3,2) = 0,5298129 R(3,3) = 0,4850713 R(3,4) = 0,3713907 R(3,5) = 0,4264014 Mencari Nilai Y Y(1,1) = 0,5656855 x 5 = 2,828427 Y(1,2) = 0,6622662 x 3 = 1,986799 Y(1,3) = 0,7276069 x 4 = 2,910428 Y(1,4) = 0,7427813 x 4 = 2,971125 Y(1,5) = 0,6396021 x 2 = 1,279204 Y(2,1) = 0,4242641 x 5 = 2,121323 Y(2,2) = 0,5298129 x 3 = 1,589439 Y(2,3) = 0,4850713 x 4 = 1,940285 Y(2,4) = 0,5570861 x 4 = 2,228344 Y(2,5) = 0,6396021 x 2 = 1,279204 Y(3,1) = 0,7071068 x 5 = 3,535534 Y(3,2) = 0,5298129 x 3 = 1,589439 Y(3,3) = 0,4850713 x 4 = 1,940285 Y(3,4) = 0,3713907 x 4 = 1,485563 Y(3,5) = 0,4264014 x 2 = 0,852802 Mencari Ymax y1+ = MAX ( (2,828427),(2,121323),(3,535534) )=3,535534 y1+ = MAX ( (1,986799),(1,589439),(1,589439) )=1,986799 y1+ = MAX ( (2,910428),(1,940285),(1,940285) )=2,910428 y1+ = MAX ( (2,971125),(2,228344),(1,485563) )=2,971125 y1+ = MAX ( (1,279204),(1,279204),(0,852802) )=1,279204 Mencari Ymin y1+ = MIN ( (2,828427),(2,121323),(3,535534) )=2,12132
y1+ = MIN ( (2,910428),(1,940285),(1,940285) )=1,940285 y1+ = MIN ( (2,971125),(2,228344),(1,485563) )=1,485563 y1+ = MIN ( (1,279204),(1,279204),(0,852802) )=0,852802 Mencari Di+ D(1)+ = = 0,9785721 D(2)+ = = 1,194124 D(3)+ = = 1,419823 Mencari Di-D(1)- = = 1,439632 D(2)- = = 0,961561 D(3)- = = 1,021897 V(1) = 1,439632/(1,439632+0,978572) = 0,595331 V(2) = 0,961561/(0,961561+1,194124) = 0,446058 V(3) = 1,021897/(1,021897+1,419823) = 0,418515
Sehingga didapat hasil perangkingan setiap calon siswa seperti terlihat pada tabel dibawah ini :
Tabel 4 : Hasil Proses
Kode Siswa Nama Siswa (Ai) Nilai Matematik a (C1) Fisika (C2) Biologi (C3) Kimia (C4) Bahasa Inggris (C5) Total Nilai Akhir 10001 Juan Arianto 4 4 5 3 3 0,59533 1 10002 Saladin 3 3 4 2 3 0,44605 8 10003 Budi Santoso 5 2 4 2 2 0,41851 5
Tabel 5 : Hasil Akhir
Kode Siswa Nilai
Akhir Nilai Akhir
10001 0,595331 59,5331 10002 0,446058 44,6058 10003 0,418515 41,8515
Tabel 6 : Hasil Penentuan Jurusan
Kode Siswa Nama Siswa Nilai Bidang
10001 Juan Arianto 59,5331 IPA 10002 Saladin 44,6058 IPS 10003 Budi Santoso 41,8515 IPS
3.2. Desain Sistem Yang Di Usulkan a. Design Sistem Secara Global
Perancangan sistem yang baru dimulai dengan perancangan database, yang dimulai dengan pembuatan DFD (Data Flow Diagram ) dan ERD (
Entity Relationship Diagram), yang akan dilanjut dengan perancangan aplikasinya.
b. Desain Input
Terdiri dari : 1. Rancangan Form Menu Utama 2. Rancangan Form Data Siswa 3. Rancangan Form Input Nilai
Kategori Siswa
4. Rancangan Form Proses Pengambilan Keputusan
3.3. Desain Database
Desain database berguna untuk menyimpan data – data yang akan diinputkan oleh program aplikasi nantinya. Dalam merancang sebuah database adalah membuat tabel-tabel databasenya dan kemudian membuat diagram ERD (Entity
Relationship Diagram). a. Desain Tabel
Dalam perancangan database Perencanaan produksi data record tersimpan dalam beberapa file dengan arsitektur data sebagai berikut :
Tabel Data Siswa
Tabel Data Master Kriteria
Tabel Bobot Kriteria
Tabel Data Kriteria Siswa
b. Logika Program (Flowchart)
Flowchart (Diagram Alir) data adalah sekumpulan simbol – simbol atau skema yang menunjukkan atau mengambarkan rangkaian kegiatan proses atau langkah – langkah proses program dari awal sampai akhir.
Adapun langkah – langkah pengerjaan dari suatu algoritma program, yaitu:
1. Flowchart Menu Utama 2. Flowchart Sub Menu File 3. Flowchart Data Siswa
Program adalah serangkaian instruksi-instruksi yang sistematis dan logis untuk mengendalikan komputer dalam mencapai tujuan sesuai dengan aturan–aturan tertentu.
a. Form Menu Utama
Form ini di gunakan sebagai tempat untuk menampung semua pilihan-pihan yang terdapat di dalam system yang di rancang seperti terlihat pada Gambar 1.
Gambar 1 : Menu Utama
a. Form Pemasukan Data Siswa
Form ini digunakan untuk memasukkan data Siswa kedalam sistem , adapun gambar dari implementasi form ini dapat di lihat pada Gambar 2 :
Gambar 2 : Form Data Siswa
b. Form Pemasukan Data Preferensi
Form ini digunakan untuk memasukkan data Preferensi kedalam sistem , adapun gambar dari
Gambar 3 : Form Data Preferensi
c. Form Pemasukan Data Nilai Kategori Siswa
Form ini digunakan untuk memasukkan data nilai kategori Siswa kedalam sistem , adapun gambar dari implementasi form ini dapat di lihat pada Gambar 4:
Gambar 4 : Form Data Nilai Kategori
d. Form Pemasukan Data Proses Pembuatan Nilai
Form ini digunakan untuk melakukan proses pembuatan nilai, adapun Gambar dari implementasi form ini dapat di lihat pada gambar 5 :
Gambar 5 : Form Data Proses Penilaian
e. Laporan Data Siswa
Laporan ini digunakan untuk menampilkan Laporan Data Siswa, adapun gambar dari implementasi form ini dapat di lihat pada gambar 6 :
Gambar 6: Form Laporan Data Siswa
5. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan
Sebagai penutup pembahasan dalam penulisan tugas akhir, penulis mengambil kesimpulan-kesimpulan sekaligus memberikan saran kepada instansi yang menggunakan aplikasi ini.
Dengan adanya kesimpulan dan saran ini dapatlah diambil suatu perbandingan yang akhirnya dapat memberikan perbaikan-perbaikan pada masa yang akan datang.
Adapun kesimpulan yang penulis peroleh adalah sebagai berikut:
1. Dalam proses pembuatan sistem yang baru dapat diketahui bahwa untuk menyusun suatu sistem yang baik, tahap-tahap yang perlu dilakukan adalah dengan mempelajari sistem yang ada, kemudian mendesain suatu sistem yang dapat mengatasi masalah serta mengimplementasikan sistem yang didesain.
2. Dengan menerapkan sistem komputerisasi pada Penjurusan Siswa maka prosesnya akan semakin cepat dan akurat
5.2. Saran-Saran
Adapun saran-saran yang akan penulis usulkan untuk meningkatkan kinerja instansi tersebut adalah sebagai berikut:
1. Setelah melihat adanya sistem yang sedang berjalan pada sistem Penjurusan Siswa ini mengenai sistem informasi yang akan dihasilkan berupa informasi penentuan jurusan pada siswa, maka penulis memberikan saran sebaiknya diadakan peralihan cara kerja dari manual berganti dengan menggunakan alat bantu komputer, sehingga terjadinya perubahan sistem lama ke sistem yang baru dimana sistem yang baru lebih akurat dalam menghasilkan laporan-laporan yang dibutuhkan.
2. Pada sistem komputerisasi yang digunakan pada sistem Penjurusan Siswa ini perlu digunakan program anti virus yang residen. Hal ini
dimaksudkan untuk mencegah terjadinya kerusakan pada program ataupun data-data yang lain.
3. Proses pembuatan file cadangan (backup) sebaiknya dilakukan secara rutin.
4. Walaupun program aplikasi ini relatif mudah dioperasikan tapi perlu dilakukan cara-cara pengoperasian program ini, terutama bagi penanggung jawab ruangan agar sistem yang baru bisa berjalan dengan baik.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Tata Sutabri. 2005. Sistem Informasi. Andi Offset
[2] Rudy Adipranata. 2005. Perancangan Sistem Informasi. Elex Media Komputindo.
[3] Abdul Kadir. 2003. Perancangan Basis Data. Elex Media Komputindo.
[4] Jeffry. L. Whitten, Lonnie. D. Bentley, and Kevin C. Dittman. 2004. Information System. [5] Jogianto Hartono. 1999. .Analisa & Desain.
Andi. Yogyakarta.
[6] Hanif Al Fatha, 2007, Analisis dan Perancangan Sistem Informasi Untuk keunggulan bersaing Perusahaan dan Organisasi Modern, Andi Yagyakarta
[7] Aji Supriyanto, 2005, Pengantar Teknologi Informasi Andi Offset
[8] Abdul Kadir, 2008, Pengenalan Sistem Informasi, Elex Media Komputindo
[9] Tata Sutabri, 2005, Sistem Informasi Manajemen, Elex Media Komputindo
[10] Kenneth C. Laudon, 2008, Sistem Informasi Manajemen: Mengelola Perusahaan Digital, Andi Yogyakarta
