INTELLIGENT TUTORING SYSTEM (ITS) DENGAN MENGGUNAKAN ONTOLOGI DAN CASE-BASED REASONING (CBR) UNTUK
PEMBELAJARAN SERTIFIKASI JAVA
HALAMAN JUDUL
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Mencapai Gelar Strata Satu Program Studi Informatika
Disusun oleh :
Aditya Luky Wibowo
M0513002
PROGRAM STUDI INFORMATIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
iv MOTTO
Sesuatu yang belum dikerjakan, seringkali tampak mustahil, kita baru yakin kalau
kita telah berhasil melakukannya dengan baik.
(Evelyn Underhill)
Bersikaplah kukuh seperti batu karang yang tidak putus-putus-nya dipukul
ombak. Ia tidak saja tetap berdiri kukuh, bahkan ia menenteramkan amarah
ombak dan gelombang itu.
(Marcus Aurelius)
Banyak kegagalan dalam hidup ini dikarenakan orang-orang tidak menyadari
betapa dekatnya mereka dengan keberhasilan saat mereka menyerah.
(Thomas Alva Edison)
Usaha tanpa doa adalah kesombongan, doa tanpa usaha adalah kesia-siaan.
(Anonymous)
Seseorang dapat berkembang ketika seseorang melampaui batas kemampuannya
v
PERSEMBAHAN
Karya ini saya persembahkan kepada : 1) Bapak dan ibu tercinta
2) Saudara-saudara yang sayangi Mas Hokie dan Mbak Desy
3) Sahabat-sahabat kuliah yang saya banggakan Adnan Widya Iswara, Irsyad Fakhrur Roji, Alfath Prabanuadhi, Rifqi Imaduddin Irfan, dan Lutfi Aristian Febrianto
4) Sahabat-sahabat SMA yang saya banggakan Desyana Arisandy, Aldella Septin Yuki Pertama Putri, Farah Nuranidia Paramita, Ismira Widihastuti, dan Wanda Religia Vallensia Sucipto
5) Teman-teman magang di Jakarta yang saya banggakan Adnan Widya Iswara, Irsyad Fakhrur Roji, Lutfi Aristian Febrianto, Azaria Nur Fadhilah, dan Afifah Nurlaila
6) Teman-teman KKN Malang 11 CM yang saya banggakan Irsyad Fakhrur Roji, Adnan Widya Iswara, Reza Satria Nugraha, Puspita Oktariandini Putri, Sarah Meilita Indrani, Nur Azizah Atika Rachman, Ali Zaenal Abidin, Pritta Gracia, Ade Afrina Arifin, Bangkit Dwi Nugroho, Faizal Nur As’ari, Azaria Nurchasanah, Annisa Dewi Setyowati, Rizki Ersas Pratama Putera, Rerie Dwi Nugrahenie, Rivan Faetheda Dewanto, Kusuma Wardani Zatmaya Putri, Alexandra Destra Parawestri, dan Ika Wulandari
7) Ibu Dosen : Ibu Sari Widya Sihwi dan Ibu Denis Eka Cahyani
vii
INTELLIGENT TUTORING SYSTEM (ITS) USING ONTOLOGY AND CASE-BASED REASONING (CBR) FOR JAVA CERTIFICATION
LEARNING
ADITYA LUKY WIBOWO
Department of Informatic. Mathematic and Science Faculty. Sebelas Maret University
ABSTRACT
Various education through information technology-based learning has been
widely applied, such as electronic learning or often called learning. Although
e-learning has commonly used in e-learning, the system has a disadvantage that the
system does not pay attention to the diversity of the ability of users individually.
Intelligent Tutoring System (ITS) becomes one of the solutions to support learning.
This study aims to build the application of ITS with ontology modeling and
Case-Based Reasoning (CBR) method for learning Java Programming. ITS is a system
that not only provides learning guidance for the user, but it also adjusts learning
guidance with user capabilities. Ontology modeling served as a mapping of
learning materials Java Programming, and CBR methods served as a system that
fits learning guidance with the ability of users. The results of this study indicate that
the application of ITS has been able to assist users in providing learning that is
adaptive and user-friendly. Based on the evaluation of system usability by 20 users,
this application is acceptable because the value of system usability reaches 3.7625
from scale 1 to 5.
Keyword : Case-Based Reasoning, Intelligent Tutoring System, K-Nearest
viii
INTELLIGENT TUTORING SYSTEM (ITS) DENGAN MENGGUNAKAN ONTOLOGI DAN CASE-BASED REASONING (CBR) UNTUK
PEMBELAJARAN SERTIFIKASI JAVA
ADITYA LUKY WIBOWO
Program Studi Informatika. Fakultas MIPA. Universitas Sebelas Maret
ABSTRAK
Berbagai pendidikan melalui pembelajaran yang berbasiskan teknologi informasi telah banyak diterapkan, misalnya pembelajaran elektronik atau yang sering disebut e-learning. Walaupun e-learning telah banyak digunakan dalam pembelajaran, tetapi sistem tersebut memiliki kekurangan yaitu pembelajarannya tidak memperhatikan keragaman dari kemampuan penggunanya secara individual.
Intelligent Tutoring System (ITS) menjadi salah satu solusi untuk mendukung pembelajaran. Penelitian ini bertujuan membangun aplikasi ITS dengan pemodelan ontologi dan metode Case-Based Reasoning (CBR) untuk pembelajaran Java
Programming. ITS merupakan sistem yang tidak hanya menyediakan bimbingan
belajar kepada pengguna, tetapi juga menyesuaikan bimbingan belajar dengan kemampuan pengguna. Pemodelan ontologi berperan sebagai pemetaan bahan pembelajaran Java Programming dan metode CBR berperan sebagai sistem yang menyesuaikan bimbingan belajar dengan kemampuan pengguna. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa aplikasi ITS telah dapat membantu pengguna dalam memberikan pembelajaran yang adaptif dan user-friendly. Berdasarkan hasil evaluasi usability sistem oleh 20 pengguna, aplikasi ini dapat diterima karena nilai
usability sistem mencapai angka 3,7625 dari skala 1 sampai 5.
ix DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERSETUJUAN ... ii
MOTTO ... iv
PERSEMBAHAN ... v
KATA PENGANTAR ... vi
ABSTRACT ... vii
ABSTRAK ... viii
DAFTAR ISI ... ix
DAFTAR TABEL ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xii
DAFTAR LAMPIRAN ... xiii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.6 Sistematika Penulisan ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 6
2.1 Dasar Teori ... 6
2.1.1 Intelligent Tutoring System ... 6
2.1.2 Case-Based Reasoning ... 8
2.1.3 K-Nearest Neighbor ... 10
2.1.4 Normalisasi Min-Max... 11
2.1.5 Ontologi ... 11
2.1.6 Usability Testing ... 13
2.2 Penelitian Terkait ... 15
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 18
x
3.2 Pengumpulan Data ... 19
3.3 Pemodelan Ontologi ... 19
3.4 Implementasi Intelligent Tutoring System ... 20
3.5 Pengujian Intelligent Tutoring System... 22
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 24
4.1 Hasil Arsitektur Intelligent Tutoring System ... 24
4.2 Hasil Pengumpulan Data ... 26
4.3 Hasil Pemodelan Ontologi ... 26
4.4 Hasil Implementasi Intelligent Tutoring System ... 29
4.5 Hasil Pengujian Intelligent Tutoring System ... 38
BAB V KESIMPULAN ... 41
5.1 Kesimpulan ... 41
5.2 Saran ... 41
DAFTAR PUSTAKA ... 42
xi
DAFTAR TABEL
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Arsitektur Intelligent Tutoring System ... 6
Gambar 2.2 Siklus Case-Based Reasoning ... 9
Gambar 3.1 Alur Penelitian... 18
Gambar 4.1 Rancangan Arsitektur Intelligent Tutoring System ... 25
Gambar 4.2 Hirarki Class dan Subclass Ontologi ... 28
Gambar 4.3 Data Properti Ontologi ... 28
Gambar 4.4 Objek Properti Ontologi ... 29
Gambar 4.6 Alur Sistem Intelligent Tutoring System ... 33
Gambar 4.7 Flowchart Tahapan Retrieve Intelligent Tutoring System ... 36
Gambar 4.8 Flowchart Tahapan Reuse Intelligent Tutoring System ... 37
Gambar 4.9 Pseudocode Rule Pelabelan dan Revise Status ... 38
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A. Tabel Pengujian Black-Box pada Setiap Fungsi Intelligent Tutoring System ... 46 Lampiran B. Laporan Validasi Intelligent Tutoring System ... 56 Lampiran C. Hasil Penilaian User Terhadap Aplikasi Intelligent Tutoring System