iv
Judul : Sistem Pendukung Keputusan Pemenuhan Gizi pada Penderita Penyakit Jantung Koroner
Nama : Made Aprian Sudarma Putra NIM : 1208605037
Pembimbing I : I Gede Santi Astawa, S.T., M.Cs. Pembimbing II : Agus Muliantara, S.Kom, M.Kom
ABSTRAK
Pola makan merupakan faktor yang berperan penting dalam menjaga kesehatan. Pengaturan pola makan melalui pemenuhan gizi sangat berperan dalam mengurangi resiko berbagai penyakit, salah satunya adalah penyakit jantung koroner. Sebelum memberikan rekomendasi makanan ataupun minuman kepada penderita penyakit jantung koroner, sebaiknya perlu diketahui terlebih dahulu berapa kebutuhan gizi yang diperlukan. Sehingga porsi makanan yang dikonsumsi tidak membebani kerja jantung. Penelitian ini memberikan solusi kepada penderita penyakit jantung koroner berupa rekomendasi makanan yang disesuaikan dengan kebutuhan gizi yang diperlukan. Sistem diimplementasikan dengan menggunakan metode simplex, dan dibangun dalam dua sisi, yaitu web dan mobile (android). Sistem web berfungsi untuk admin dalam mengelola data makanan. Aplikasi mobile (android) akan digunakan oleh penderita penyakit jantung koroner dalam melihat informasi penyakit jantung koroner, melihat daftar makanan, dan melakukan perhitungan gizi dan proses pemberian rekomendasi makanan. Hasil pengujian sistem menggunakan black box menunjukan bahwa seluruh kebutuhan fungsional dari sistem telah berhasil dipenuhi, dan berdasarkan pengujian white box menggunakan flowgraph, didapatkan hasil bahwa proses yang terdapat pada sistem tergolong prosedur yang sederhana dan memiliki resiko yang rendah.
Kata kunci : Jantung Koroner, Simplex, Mobile, Android, Black Box, White Box, Flowgraph
v
Title : The Support System of Nutrient Fulfillment Decision in Patients with Coronary Heart Disease
Name : Made Aprian Sudarma Putra Registration : 1208605037
First Supervisor : I Gede Santi Astawa, S.T., M.Cs. Second Supervisor : Agus Muliantara, S.Kom., M.Kom
ABSTRACT
Eating pattern is a factor that plays an important role in maintaining health. Dietary adjustments through nutrition plays an important role in reducing the risk of various diseases, one of which is coronary heart disease. Before giving recommendations on food or drinks to people with coronary heart disease, it is necessary to be aware beforehand the nutritional needs required. So that the food portions consumed do not burden the work of the heart. This study provides a solution to patients with coronary heart disease in the form of food recommendations adjusted to the nutritional needs required. The system is implemented using the simplex method, and was built in two sides, the web and mobile (android). Web system is helpful for the administrator to manage the data of foods. Mobile app (android) will be used by patients with coronary heart disease to see the information on coronary heart disease, to see a list of food and nutrition to perform calculations and process of giving food recommendations. Results of testing the system by using the black box showed that all the functional requirements of the system have been met, and by using flow graph white box testing showed that the processes contained in the system are relatively simple procedures and low risk.
Keywords: Coronary Heart Disease, Simplex, Mobile, Android, Black Box, White Box, Flow graph
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ………..i
SURAT PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ILMIAH ……….ii
LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR ...………iii
ABSTRAK ………iv
ABSTRACT ………v
KATA PENGANTAR ………...vi
DAFTAR ISI ………vii
DAFTAR TABEL ………...x
DAFTAR GAMBAR ………xii
DAFTAR LAMPIRAN ……….xv BAB I PENDAHULUAN ………..1 1.1 Latar Belakang ………..1 1.2 Rumusan Masalah ……….3 1.3 Tujuan Penelitian ………..3 1.4 Batasan Masalah ………...3 1.5 Manfaat Penelitian ………4 1.6 Metodologi Penelitian ………..4 1.6.1 Desain Penelitian ………..4 1.6.2 Pengumpulan Data ………...5 1.6.3 Pengolahan Data ………..7
1.6.4 Metode Yang Digunakan ……….8
1.6.5 Metode Pengembangan Sistem ………...8
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ………...10
2.1 Tinjauan Empiris ……….10
2.1.1 Tinjauan Empiris Terkait Pemberian Rekomendasi Diet …………..10
2.1.2 Tinjauan Empiris Terkait Metode Simplex ………11
2.2 Rangkuman Perbandingan Penelitian Sebelumnya dengan Penelitian yang Dilakukan ……….12
ix
2.3.1 Penyakit Jantung Koroner ………..14
2.3.2 Kebutuhan Nutrisi ………..18
2.3.3 Metode Simplex ……….21
2.3.4 Sistem Pendukung Keputusan (SPK) ………...24
2.3.5 Model Pengembangan Waterfall ………...25
2.3.6 Strategi Pengujian Perangkat Lunak ………..27
BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN ……….30
3.1 Analisis Kebutuhan Sistem ………...30
3.1.1 Kebutuhan Fungsional ………...32
3.1.2 Kebutuhan Non-Fungsional ………...33
3.2 Unified Modeling Language (UML) ………...34
3.2.1 Use Case Diagram ………...34
3.3 Activity Diagram ………...37
3.3.1 Activity Diagram Login Admin ………37
3.3.2 Activity Diagram Login User ………39
3.3.4 Activity Diagram Registrasi ………..40
3.3.3 Activity Diagram Tambah Data Makanan ………41
3.3.4 Activity Diagram Edit Data Makanan ………...42
3.3.5 Activity Diagram Hapus Data Makanan ………...43
3.3.6 Activity Diagram Pencarian Data Makanan ……….44
3.3.7 Activity Diagram Perhitungan Gizi dan Rekomendasi Makanan User ……….45
3.4 Sequence Diagram Sistem ………..46
3.4.1 Sequence Diagram Login Admin ………..46
3.4.2 Sequence Diagram Login User ………..47
3.4.3 Sequence Diagram Register ………..48
3.4.4 Sequence Diagram Tambah Data Makanan ………..49
3.4.5 Sequence Diagram Edit Data Makanan ……….50
3.4.6 Sequence Diagram Hapus Data Makanan ……….51
3.4.7 Sequence Diagram Perhitungan Gizi dan Rekomendasi Makanan ..52
x
3.6 Flowchart ………56
3.7 Entity Relationship Diagram (ERD) ………58
3.8 CDM (Conseptual Data Model) ………59
3.9 Rancangan Antarmuka Sistem ………60
3.9.1 Rancangan Antarmuka pada Administrator ………60
3.9.2 Rancangan Antarmuka pada User ………68
3.10 Desain Data ………77
3.10.1 Physical Data Model (PDM) ………77
3.10.2 Struktur Data ………78
3.11 Skenario Pengujian Sistem ………81
3.11.1 Black Box Testing ………81
3.11.2 White Box Testing ………81
3.11.3 Stress Testing ………82
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ………83
4.1 Gambaran Umum Sistem ………83
4.2 Lingkungan Implementasi ………83
4.3 Implementasi Sistem ………84
4.3.1 Implementasi Database ………84
4.3.2 Implementasi Algoritma Simplex ………88
4.3.3 Implementasi Desain Antarmuka ………..100
4.4 Pengujian Sistem ………..108
4.4.1 White Box Testing ………..109
4.4.2 Black Box Testing ………..110
4.4.3 Stress Testing ………..124
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ………..128
5.1 Kesimpulan ………..128
5.2 Saran ………..129
DAFTAR PUSTAKA ………..130
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kandungan gizi yang diperlukan tubuh sangatlah beragam, seperti protein, lemak, karbohidrat, vitamin , mineral, dan lain sebagainya yang berfungsi sebagai sumber energi untuk beraktivitas (Nafsiah M., 2014). Tingkat kesibukan kadang menjadi faktor yang menyebabkan seseorang lupa untuk mencukupi kebutuhan gizinya sehingga mengkonsumsi makanan secara sembarangan. Kurangnya pengetahuan mengenai angka kecukupan gizi juga menjadi faktor yang mempengaruhi tidak teraturnya konsumsi makanan serta minuman bagi tubuh.
Pemenuhan kebutuhan gizi sangat berperan dalam mengurangi resiko berbagai penyakit, salah satunya adalah penyakit jantung koroner. Penyakit jantung merupakan salah satu masalah kesehatan utama di negara maju maupun negara berkembang. Penyakit ini menjadi penyebab nomor satu kematian di dunia tiap tahunnya. Pada tahun 2008 diperkirakan sebanyak 17,3 juta kematian disebabkan oleh penyakit kardiovaskuler. Di Indonesia penyakit jantung ini terus meningkat dan akan memberikan beban kesakitan, kecacatan dan beban sosial ekonomi bagi keluarga penderita, masyarakat dan negara (Kementrian Kesehatan Republik Indonesia, 2014). Pengobatan penyakit jantung koroner bukanlah hal yang dapat disepelekan. Oleh karena itu, dokter juga biasanya menganjurkan penggunaan obat-obatan ataupun prosedur operasi untuk mengatasi penyakit ini. Namun terkadang dengan pengobatan obat secara rutin tersebut akan menyebabkan penderita penyakit jantung koroner akan bersifat ketergantungan terhadap obat-obatan.
Salah satu pengobatan alternatif yang dapat dilakukan adalah dengan pemenuhan gizi. Pemenuhan gizi dapat dilakukan dengan tahap preventif dan terapi keseimbangan kadar cairan serta elektrolit Sebelum memberikan rekomendasi makanan ataupun minuman kepada penderita penyakit jantung koroner tersebut hendaknya perlu diketahui terlebih dahulu berapa kebutuhan gizinya. Sehingga porsi makanan, kandungan nutrisi serta jenis makanan yang
2
diterima oleh penderita penyakit jantung koroner benar-benar bermanfaat dalam menjaga agar penyakit jantung yang diderita tidak memburuk. Untuk itu, konsultasi dengan dokter sangatlah diperlukan untuk mengetahui berapa kandungan gizi serta porsi pemenuhan makanan yang diperlukan tubuh. Namun, sebagian orang mungkin merasa malas ataupun dikarenakan kesibukannya, sehingga tidak dapat melakukan konsultasi dengan dokter terkait kebutuhan gizi tersebut. Oleh karena itu, diperlukan adanya suatu sistem yang dapat digunakan dalam menentukan menu pemenuhan gizi perharinya. Penelitian tentang sistem pemberian rekomendasi ataupun terkait dengan kesehatan telah dilakukan sebelumnya, seperti sistem pendukung keputusan perhitungan kalori diet bagi diabetesi (Aldyningtyas, F. 2012). Penelitian tersebut bertujuan untuk membantu praktisi kesehatan dalam menentukan asupan konsumsi kalori bagi penderita diabetes. Sistem tersebut dapat menjelaskan asupan kalori per konsumsi yang dibagi menjadi sarapan, snack, makan siang, dan makan malam dengan pembagian karbohidrat, protein dan lemak pada masing-masing waktu makan. Namun pada sistem tersebut belum memberikan rekomendasi makanan yang sesuai dengan kebutuhan asupan kalori penderita penyakit diabetes. Sehingga pasien belum memiliki gambaran mengenai makanan dengan kandungan gizi seperti apa yang mampu memenuhi kebutuhan kalori pasien. Hal tersebut tentunya akan membuat pasien kesulitan dalam menentukan program diet yang sesuai untuk penyakit diabetes yang dideritanya.
Terkait dengan permasalahan yang terdapat pada penelitian sebelumnya. Untuk mendapatkan rekomendasi jumlah kandungan gizi makanan-makanan yang diperlukan tubuh, maka penggunaan metode simplex penulis gunakan , mengingat karakteristik dari metode simplex adalah mencari solusi optimal dari batasan-batasan yang ada. Metode simplex mampu menyelesaikan permasalahan program linier yang digunakan sebagai teknik pengambilan keputusan dalam permasalahan yang berhubungan dengan pengalokasian sumber daya secara optimal. Metode simplex digunakan untuk mencari nilai optimal dari program linier yang melibatkan banyak constrain (pembatas) dan banyak variabel (lebih dari dua variabel). Metode ini bergerak dari suatu solusi yang lebih baik menuju ke solusi
3
yang terbaik. Pada penelitian yang telah dilakukan sebelumnya oleh Rizky N. (2013), metode simplex dimanfaatkan untuk maksimalisasi laba pada rumah makan dengan mengkombinasikan beberapa produk penjualannya. Dengan penggunaan metode simplex, terbukti menghasilkan laba yang lebih besar.
Berdasarkan permasalahan-permasalahan yang telah penulis uraikan tersebut, maka penulis bermaksud untuk membangun sebuah Sistem Pendukung Keputusan Pemenuhan Gizi bagi Penderita Penyakit Jantung Koroner dengan menggunakan Metode Simplex.
1.2 Rumusan Masalah
Dari latar belakang masalah tersebut dapat dirumuskan suatu permasalahan yaitu :
1. Bagaimana membangun sebuah sistem pendukung keputusan pemenuhan gizi pada penderita penyakit jantung koroner ?
2. Bagaimana penggunaan metode simplex dalam menentukan kombinasi makanan dengan kebutuhan gizi yang sesuai dan mencukupi kebutuhan harian penderita penyakit jantung koroner?
1.3 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah merancang dan mengimplementasikan metode simplex dalam membangun sebuah sistem pendukung keputusan pemenuhan gizi pada penderita penyakit jantung koroner
1.4 Batasan Masalah
Berdasarkan permasalahan pada uraian latar belakang permasalahan, berikut ini diberikan batasan permasalahan untuk menghindari melebarnya permasalahan, yaitu :
4
1. Makanan yang direkomendasikan kepada pengguna (penderita penyakit jantung koroner) hanya sebatas data makanan yang disesuaikan dengan penyakit jantung koroner.
2. Kandungan gizi yang ingin dipenuhi adalah jumlah energi, protein, lemak, dan karbohidrat yang telah disesuaikan dengan kandungan gizi standar rumah sakit.
1.5 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini adalah :
1. Dapat digunakan untuk meningkatkan pengetahuan dan wawasan sekaligus dapat mempermudah pemenuhan kebutuhan gizi bagi penderita penyakit jantung koroner sehingga mampu mengurangi resiko terkena serangan jantung secara mendadak, serta memberikan makanan secukupnya tanpa memberatkan kerja jantung.
2. Hasil penelitian ini diharapkan dapat dijadikan sebagai bahan acuan dan pertimbangan bagi pihak lain yang ingin melakukan penelitian lebih lanjut mengenai metode simplex.
1.6 Metodologi Penelitian
Bagian ini akan menjelaskan mengenai langkah-langkah yang akan dilakukan dalam perancangan Sistem Pendukung Keputusan Pemenuhan Gizi pada Penderita Penyakit Jantung Koroner menggunakan Metode Simplex. Adapun sub bab bahasan yang akan dijelaskan adalah desain penelitian, pengumpulan data, pengolahan data awal, dan metode yang digunakan.
1.6.1 Desain Penelitian
Sistem yang nantinya akan dibangun merupakan sistem berbasis mobile. Data yang digunakan merupakan data yang berasal dari rekam medis pasien yang memiliki riwayat penyakit jantung koroner serta data Daftar Komposisi Bahan
5
Makanan (DKBM). Inputan yang akan nantinya user berikan adalah berupa data antropometri, yaitu ukuran tubuh manusia seperti berat badan, tinggi badan, usia serta tingkat aktivitas . Permasalahan yang ingin diselesaikan yaitu membantu penderita penyakit jantung koroner dalam pemenuhan gizi tubuhnya sehingga dapat mengurangi risiko bertambah parahnya penyakit yang diderita, dimana sistem ini berfungsi memberikan rekomendasi kombinasi makanan serta kadar gizi dan persentase kebutuhan gizi yang dibutuhkan tubuh.
Kebutuhan Sistem didapatkan berdasarkan wawancara kepada ahli gizi rumah sakit sehingga didapatkan beberapa poin penting yang menjadi pertimbangan dalam perancangan sistem.
1.6.2 Pengumpulan Data
Setelah tahapan identifikasi masalah dan tujuan telah dilaksanakan, maka tahapan selanjutnya adalah tahap pengumpulan data.Untuk mengetahui data apa saja yang dibutuhkan untuk menyelesaikan permasalahan ini, sebelumnya telah dilakukan studi literatur dan studi lapangan.
Pengumpulan data yang dilakukan dengan menggunakan metode observasi , yaitu metode yang digunakan untuk mengumpulkan data dengan menghubungi ahli gizi serta pihak rumah sakit untuk mendapatkan data dan melakukan wawancara langsung kepada narasumber (ahli gizi).
Jenis data yang digunakan pada penelitian ini dari cara memperolehnya yaitu data primer. Data primer adalah data yang diambil langsung dari objek penelitian atau merupakan data yang berasal dari asli atau pertama. Data primer tersebut harus dicari melalui narasumber atau responden yaitu orang yang dijadikan objek penelitian atau orang yang dijadikan sebagai sarana informasi maupun data (Hasibuan, 2007).
Pada penelitian ini data yang digunakan adalah
a. Data mengenai makanan beserta nilai gizi yang terkandung di dalamnya (Daftar Komposisi Bahan Makanan). Data makanan tersebut didapatkan penulis dari RSUD Sanglah, dengan rincian data makanan sebagai berikut :
6
Daftar Komposisi Bahan Makanan (DKBM)
A. Serealia dan hasil olahannya
KODE NAMA
BAHAN
AIR ENERGI PROTEIN LEMAK KH SERAT ABU KALSIUM FOSFOR BESI NATRIUM
g kkal g g g g g mg mg mg mg
IDA018 Ketupat Ketan 52 212 4 4,6 38,6 0,2 0,9 8 46 1 -
IDA019 Nasi 57 178 2,1 0,7 40,6 - 0,2 5 22 0,5 -
IDA020 Nasi Beras
Merah 64 149 2,8 0,4 32,5 0,3 0,3 6 63 0,8 -
IDA021 Nasi Ketan
Hitam 56,9 181 4 1,2 37,3 0,3 0,6 9 144 1,7 -
IDA022 Nasi Ketan
Putih 60,7 163 3 0,4 35,7 0,2 0,2 4 55 0,7 -
IDA023 Nasi Tim 71 120 2,4 0,4 26 - 0,2 3 7 0,4 -
IDA025 Bihun 12,9 360 4,7 0,1 82,1 - 0,2 6 35 1,8 -
IDA026 Biskuit 2,2 458 6,9 14,4 75,1 - 1,4 62 87 2,7 -
IDA027 Dodol Bali 26,5 298 3,7 2,1 65,9 0,4 1,8 70 76 2,5 -
Kadar zat gizi disajikan per 100 gram bagian yang dapat dimakan. Contoh, jika memakan 100 gram ikan, zat gizi yang dimakan ialah yang terkandung dalam bagian ikan yang dapat dimakan. Data makanan yang di dapat tersebut nantinya akan disimpan
7
ke dalam database, untuk kemudian digunakan dalam proses perhitungan metode simplex untuk mendapatkan hasil rekomendasi makanan.
b. Data penderita penyakit jantung koroner , yaitu data berupa
1) Tinggi badan (dalam sentimeter (cm)). Tinggi badan digunakan untuk mencari Berat Badan Ideal, Indeks Massa Tubuh, serta Basal Metabolic Rate (BMR)
2) Usia, digunakan dalam perhitungan BMR
3) Berat badan (dalam kilogram (kg)), digunakan untuk mencari Berat Badan Ideal, Indeks Massa Tubuh, serta BMR
4) Jenis Kelamin, berpengaruh terhadap total kebutuhan energi harian atau BMR
5) Tingkat Aktivitas, berpengaruh terhadap kebutuhan energi harian atau BMR
1.6.3 Pengolahan Data
Setelah data penelitian didapat, kemudian dilakukan langkah pengolahan data . Pengolahan data awal yang dilakukan adalah mengolah data berupa inputan user (berat badan, tinggi badan, usia, dan jenis kelamin) untuk mendapatkan Berat Badan Ideal, Indeks Massa Tubuh, serta Kebutuhan Energi (Bassal Metabolic Rate). Untuk mendapatkan Berat Badan Ideal digunakan rumus :
Berat Badan Ideal = (TB-100) - 10% (TB-100) ………...(1.1) Untuk mendapatkan Indeks Masa Tubuh digunakan rumus :
Indeks Massa Tubuh =
………(1.2)
Untuk mendapatkan Kebutuhan Energi (Basal Metabolic Rate) digunakan rumus :
Perhitungan BMR untuk pria :
BMR = 66,74 + (13,75 x BB) + (5,003 x TB) – (6,755 x Usia)……….(1.3)
8
BMR = 655,1 + (9,563 x BB) + (1,850 x TB) – (4,676 x Usia) ……....(1.4)
Dimana :
TB = Tinggi Badan BB = Berat Badan
Data tersebut kemudian akan digunakan sebagai acuan dalam perhitungan menggunakan metode simplex agar nantinya mendapatkan hasil berupa rekomendasi makanan yang sesuai dengan kebutuhan gizi yang diperlukan penderita penyakit jantung koroner.
1.6.4 Metode Yang Digunakan
Dalam perancangan Sistem Pendukung Keputusan Pemenuhan Gizi pada Penderita Penyakit Jantung Koroner, metode yang digunakan adalah metode simplex. Metode simplex adalah metode yang dapat digunakan untuk menyelesaikan persoalan manajerial yang telah diformulasikan terlebih dahulu ke dalam persamaan matematika program linier yang mempunyai variabel keputusan mulai dari lebih besar atau sama dengan 2 (dua) sampai multivariable .
Dalam penelitian ini, metode simplex digunakan pada proses penentuan kombinasi makanan yang memenuhi kebutuhan gizi penderita penyakit jantung koroner. Batasan yang nantinya digunakan dalam perhitungan adalah kebutuhan energi, karbohidrat, lemak, dan protein. Berdasarkan batasan tersebut kemudian akan direkomendasikan kombinasi makanan yang optimal yang disesuaikan dengan fungsi tujuan yang berupa makanan-makanan yang dipilih pengguna pada proses pemilihan makanan di sistem mobile.
1.6.5 Metode Pengembangan Sistem
Metodologi penelitian dalam pengembangan sistem ini menggunakan metode pengembangan waterfall. Secara umum model ini memiliki enam tahap yang berbeda, seperti yang ditunjukkan pada Model proses perangkat lunak
9
merupakan deskripsi sederhana dari proses perangkat lunak yang menyajikan suatu pandangan dari proses tersebut (Sommerville, 2011).
Berikut merupakan tahapan-tahapan dalam model proses waterfall: 1. Analisis dan Definisi Kebutuhan
Merupakan tahapan penetapan fitur, kendala dan tujuan sistem melalui konsultasi dengan pengguna sistem. Semua hal tersebut akan ditetapkan secara rinci dan berfungsi sebagai spesifikasi sistem.
2. Perancangan Sistem dan Perangkat Lunak
Dalam tahapan ini akan dibentuk suatu arsitektur sistem berdasarkan persyaratan yang telah ditetapkan. Dan juga mengidentifikasi dan menggambarkan abstraksi dasar sistem perangkat lunak dan hubungan-hubungannya.
3. Implementasi dan Pengujian Unit
Dalam tahapan ini, hasil dari desain perangkat lunak akan direalisasikan sebagai satu set program atau unit program. Setiap unit akan diuji apakah sudah memenuhi spesifikasinya.
4. Integrasi dan Pengujian Sistem
Dalam tahapan ini, setiap unit program akan diintegrasikan satu sama lain dan diuji sebagai satu sistem yang utuh untuk memastikan sistem sudah memenuhi persyaratan yang ada. Setelah itu sistem akan dikirim ke pengguna sistem.
5. Operasi dan Pemeliharaan
Dalam tahapan ini, sistem diinstal dan mulai digunakan. Selain itu juga memperbaiki error yang tidak ditemukan pada tahap pembuatan. Dalam tahap ini juga dilakukan pengembangan sistem seperti penambahan fitur dan fungsi baru
