BAB V IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN

(1)

V-1

BAB V

IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN

Bab ini berisi implementasi dari kelas-kelas yang telah dibuat pada tahap perancangan ke dalam bahasa pemrograman C# Microsoft Visual Studio 2005. Sealin itu juga terdapat hasil- hasil pengujian performansi perangkat lunak dengan menggunakan berbagai macam jenis data masukan.

5.1 Lingkungan Implementasi

Implementasi perangkat lunak menggunakan perangkat keras berupa komputer dengan spesifikasi sebagai berikut:

1. Prosessor Intel Core Duo 1.8 GHz 2. RAM 1 GB

3. Hard Disk 80 GB

4. Perangkat masukkan keyboard dan mouse 5. Perangkat keluaran monitor

Adapun perangkat lunak yang digunakan dalam melakukan implementasi adalah sebagai berikut:

1. Sistem operasi Windows XP Service Pack 2 2. IDE Microsoft Visual Studio 2005

5.2 Batasan Implementasi

Perangkat lunak yang dibuat memiliki batasan implementasi sebagai berikut:

1. User selalu memasukkan data yang benar karena perangkat lunak tidak menangani kesalahan pengetikan pada data masukan.

(2)

V-2

5.3 Implementasi Kelas

5.3.1 Deskripsi Kelas

Kelas-kelas yang telah dirancang pada tahap perancangan akan diimplementasikan ke dalam bahasa pemrograman C#. Tabel V-1 merepresentasikan daftar kelas yang telah diimplementasikan.

Tabel V-1 Deskripsi Kelas Tahap Implementasi

Nama Kelas Nama File

Utilities Utilities.cs

ElmtList ElmtList.cs

ElmtListProgdin ElmtListProgdin.cs

ElmtSolution ElmtSolution.cs

ListPattern Modifikasi Kelas bawaan

List<>

ListProgdin Modifikasi Kelas bawaan

List<>

ListSolution Modifikasi Kelas bawaan

List<>

5.3.2 Operasi dan Atribut 1. Kelas Utilities

Daftar operasi dan atribut yang terdapat pada kelas Utilities yang telah diimplementasikan pada bahasa pemrograman C# dapat dilihat pada Lampiran B Tabel B-1 dan Tabel B-2.

2. Kelas ElmtList

Daftar operasi dan atribut yang terdapat pada kelas ElmtList yang telah diimplementasikan pada bahasa pemrograman C# dapat dilihat pada Lampiran B Tabel B-3 dan Tabel B-4.

3. Kelas ElmtListProgdin

Daftar operasi dan atribut yang terdapat pada kelas ElmtListProgdin yang telah diimplementasikan pada bahasa pemrograman C# dapat dilihat pada Lampiran B Tabel B-5 dan Tabel B-6.

(3)

V-3

4. Kelas ElmtSolution

Daftar operasi dan atribut yang terdapat pada kelas ElmtSolution yang telah diimplementasikan pada bahasa pemrograman C# dapat dilihat pada Lampiran B Tabel B-7 dan Tabel B-8.

5. Kelas ListPattern, ListProgdin, dan ListSolution

Atribut dan operasi kelas ListPattern, ListProgdin, dan ListSolution pada tahap implementasi telah didefinisikan pada library Microsoft Visual Studio 2005.

5.4 Implementasi Modul

Daftar fungsi dan kelas berdasarkan modul program pada tahap implementasi dapat dilihat pada Tabel V-2.

Tabel V-2 Implementasi Modul

Modul Kel as Entitas ElmtListProgdin.cs ElmtList.cs ElmtSolution.cs Antarmuka Form1.cs Form2.cs Form3.cs Form5.cs Form6.cs Kontrol Utilities.cs

5.5 Implementasi Antarmuka

Antarmuka pada tahap implementasi menggunakan bahasa pemrograman C# Microsoft Visual Studio 2005 dapat dilihat pada Tabel V-3.

Berikut ini adalah screenshot antarmuka program tahap implementasi,

1. Implementasi Halaman Form1

(4)

V-4

Tabel V-3 Implementasi Antarmuka

Antar muka Nama File

Form1 Form1.cs

Form2 Form2.cs

Form3 Form3.cs

Form5 Form5.cs

Form6 Form6.cs

Gambar V-1 Implementasi Halaman Form1

Gambar V-2 merupakan screenshot halaman Form2.

(5)

V-5

(6)

V-6

(7)

V-7

5.6 Pengujian Perangkat Lunak

5.6.1 Tujuan Pengujian

Pengujian perangkat lunak dilakukan untuk tujuan berikut:

1. Membandingkan performansi kecepatan 3 algoritma (brute force, greedy, dan program dinamis) dalam menyelesaikan persoalan pola pemotongan.

2. Membandingkan sisa yang dihasilkan oleh solusi yang dihasilkan 3 algoritma (brute force, greedy, dan program dinamis) dalam menyelesaikan persoalan pola pemotongan.

3. Menentukan algoritma yang terbaik diantara 3 algoritma (brute force, greedy, dan program dinamis) dilihat hasil keluaran yang didapat dari beberapa data persoalan pola pemotongan.

4. Menguji kebenaran daftar pola pemotongan yang dibangkitkan oleh program.

5.6.2 Rencana Pengujian

Pengujian yang dilakukan terdiri dari 2 bagian, yaitu:

1. Pengujian performansi perangkat lunak

Pada bagian ini akan dilakukan 7 kasus uji dengan data masukan yang berbeda tipe, yaitu:

a. Persoalan 1.1

Pada persoalan 1.1 ini, dilakukan pengujian terhadap data dengan jumlah macam bar steel yang tersedia yang sedikit, jumlah macam bar steel yang dibutuhkan sedikit, namun jumlah masing- masing potongan bar steel yang dibutuhkan dalam jumlah sedikit. Pengujian menggunakan persoalan 1.1 dilakukan untuk menguji performansi 3 algoritma (brute force, greedy, dan program dinamis) dalam menyelesaikan masalah yang sangat sederhana.

b. Persoalan 1.2

Pada persoalan 1.2 ini, dilakukan pengujian terhadap data dengan jumlah macam bar steel yang tersedia yang sedikit, jumlah macam bar steel yang dibutuhkan juga sedikit, namun jumlah masing- masing potongan bar steel yang dibutuhkan dalam jumlah banyak. Pengujian menggunakan persoalan 1.2 dilakukan untuk

(8)

V-8 menguji performansi 3 algoritma (brute force, greedy, dan program dinamis) dalam menyelesaikan masalah yang agak rumit dengan banyak variansi persoalan, tetapi dengan jumlah data yang sedikit.

c. Persoalan 1.3

Pada persoalan 1.3 ini, dilakukan pengujian terhadap data dengan jumlah macam bar steel yang tersedia yang sedikit, jumlah macam bar steel yang dibutuhkan agak banyak, namun jumlah masing- masing potongan bar steel yang dibutuhkan dalam jumlah sedikit. Pengujian menggunakan persoalan 1.3 dilakukan untuk menguji performansi 3 algoritma (brute force, greedy, dan program dinamis) dalam menyelesaikan masalah yang agak rumit dengan banyak variansi persoalan, tetapi menggunakan data yang sedikit.

d. Persoalan 1.4

Pada persoalan 1.4 ini, dilakukan pengujian terhadap data dengan jumlah macam bar steel yang tersedia yang sedikit, jumlah macam bar steel yang dibutuhkan agak banyak, jumlah masing- masing potongan bar steel yang dibutuhkan dalam jumlah agak banyak. Pengujian menggunakan persoalan 1.4 dilakukan untuk menguji performansi 3 algoritma (brute force, greedy, dan program dinamis) dalam menyelesaikan masalah yang agak rumit dengan banyak variansi persoalan dan data yang digunakan dalam jumlah agak banyak.

e. Persoalan 1.5

Pada persoalan 1.5 ini, dilakukan pengujian terhadap data dengan jumlah macam bar steel yang tersedia yang sedikit, jumlah macam bar steel yang dibutuhkan banyak, dan jumlah masing- masing potongan bar steel yang dibutuhkan juga dalam jumlah agak banyak. Pengujian menggunakan persoalan 1.5 dilakukan untuk menguji performansi 3 algoritma (brute force, greedy, dan program dinamis) dalam menyelesaikan masalah yang rumit dengan banyak variansi persoalan dan data yang digunakan dalam jumlah besar.

f. Persoalan 1.6

Pada persoalan 1.6 ini, dilakukan pengujian terhadap data dengan jumlah macam bar steel yang tersedia yang banyak, jumlah macam bar steel yang dibutuhkan

(9)

V-9 banyak, namun jumlah masing- masing potongan bar steel yang dibutuhkan dalam jumlah sangat banyak. Pengujian menggunakan persoalan 1.6 dilakukan untuk menguji performansi 3 algoritma (brute force, greedy, dan program dinamis) dalam menyelesaikan masalah yang rumit dengan banyak variansi persoalan dan data yang digunakan dalam jumlah sangat besar dan dengan selisih ukuran yang tidak terlalu besar.

g. Persoalan 1.7

Pada persoalan 1.7 ini, dilakukan pengujian terhadap data dengan jumlah macam bar steel yang tersedia yang sedikit, jumlah macam bar steel yang dibutuhkan agak banyak, tetapi ukurannya berbeda-beda jauh, dan jumlah masing- masing potongan bar steel yang dibutuhkan dalam jumlah banyak. Pengujian menggunakan persoalan 1.7 dilakukan untuk menguji performansi 3 algoritma (brute force, greedy, dan program dinamis) dalam menyelesaikan masalah yang rumit dengan banyak variansi persoalan dan data yang digunakan dalam jumlah sangat besar dan dengan selisih ukuran yang besar.

Semua pengujian diatas dilakukan untuk membandingkan performasi algoritma brute force, greedy dan program dinamis dalam menyelesaikan berbagai macam jenis persoalan. Untuk lebih jelasnya, tipe masing- masing persoalan yang diuji dapat dilihat pada Table V-4.

Tabel V-4 Tipe Persoalan Kasus Uji

No. Kasus Uji Juml ah Mac am Rol

Juml ah Macam Bar Steel yang di butuhkan

Juml ah masing-masing ukuran Bar Steel yang

di butuhkan

1. Persoalan 1.1 Sedikit Sedikit Sedikit

2. Persoalan 1.2 Sedikit Sedikit Banyak

3. Persoalan 1.3 Sedikit Agak Banyak Sedikit 4. Persoalan 1.4 Sedikit Agak Banyak Agak Banyak

5. Persoalan 1.5 Sedikit Banyak Agak Banyak

6. Persoalan 1.6 Banyak Banyak Banyak

(10)

V-10

2. Pengujian kebenaran daftar pola pemotongan yang dibangkitkan oleh program

Pada pengujian ini akan dilakukan 2 kasus uji, yaitu:

a. Persoalan 2.1

Pada persoalan 2.1, dilakukan pengujian terhadap data yang sederhana. Pengujian menggunakan persoalan 2.1 dilakukan untuk melihat bagaimana perangkat lunak membauat daftar pola dari data yang sederhana

b. Persoalan 2.2

Pada persoalan 2.2, dilakukan pengujian terhadap data yang kompleks. Pengujian menggunakan persoalan 2.2 dilakukan untuk melihat bagaimana perangkat lunak membauat daftar pola dari data yang kompleks

5.6.3 Tahap-Tahap Pengujian

Pengujian akan dilakukan dengan 9 tahap, dimana pada masing- masing tahap dilakukan pengujian dengan satu buah persoalan sesuai dengan rencana pengujian. Tahap 1 sampai tahap 7 dilakukan untuk menguji performansi algoritma, merealisasikan rencana pengujian persoalan 1.1 sampai persoalan 1.7, sedangkan tahap 8 dan tahap 9 dilakukan untuk menguji kebenaran daftar pola yang dibuat oleh perangkat lunak, merealisasikan rencana pengujian persoalan 2.1 dan persoalan 2.2. Berikut adalah tahap-tahap pengujian yang dilaksanakan:

1. Tahap 1

Tahap 1 adalah tahap pengujian yang merealisasikan rencana pengujian persoalan 1.1. Pada tahap ini perangkat lunak akan menerima masukan data yang dapat dilihat pada Tabel V-5.

Tabel V-5 Persoalan 1.1

Bar Steel yang terse dia Ukur an 10 13

Bar Steel yang di butuhkan Ukur an 4 8 9

(11)

V-11

2. Tahap 2

Juml ah 37 21 50

3. Tahap 3

Bar Steel yang di butuhkan

Ukur an 6 7 8 9 10 11 12

Juml ah 6 7 4 9 7 5 2

4. Tahap 4

Bar Steel yang tersedia

Ukur an 13 15

Bar Steel yang di butuhkan

Ukur an 7 8 9 10 11 12 13 14

Juml ah 16 17 18 11 20 22 14 13

5. Tahap 5

(12)

V-12 Tabel V-9 Persoalan 1.5 Bar Steel yang tersedia Ukur an 10 15 20 Bar Steel yang di butuhkan Ukur an 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 6 5 Juml ah 40 51 35 64 63 78 56 68 76 73 49 68 33 43 71 6. Tahap 6

Tahap 6 adalah tahap pengujian yang merealisasikan rencana pengujian persoalan 1.6. Pada tahap ini perangkat lunak akan menerima masukan data yang dapat dilihat pada Tabel V-10. Tabel V-10 Persoalan 1.6 Bar Steel yang tersedia Ukuran 10 12 14 16 18 20 Bar Steel yang dibutuhkan Ukuran 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 6 5 Jumlah 100 125 110 211 123 176 87 54 87 59 93 47 85 82 97 7. Tahap 7

Bar Steel yang tersedia Ukuran 10 13 15 20

Bar Steel yang dibutuhkan Ukuran 7 13 9 18 14 11 4

Jumlah 120 130 110 200 450 500 850

8. Tahap 8

(13)

V-13

9. Tahap 9

Bar Steel yang terse dia Ukur an 10 12 14 16 18

Bar Steel yang di butuhkan Ukur an 11 12 13 14 15 9 10

Juml ah 10 10 10 10 10 10 10

5.6.4 Hasil Keluaran Data Pengujian

Berikut adalah hasil keluaran pengujian perangkat lunak:

1. Tahap 1

Hasil keluaran untuk Tahap 1 dapat dilihat pada Tabel V-14.

Tabel V-14 Hasil keluaran Tahap 1

No Algoritma Sisa(m) Sisa(% ) Waktu(ms)

1 Brute Force 21 12.2 15

2 Greedy 21 12.2 0

3 Progra m Dina mis 21 12.2 78

Solusi menggunakan brute force dapat dilihat pada Lampiran C Tabel C-1.

Solusi menggunakan greedy dapat dilihat pada Lampiran C Tabel C-2.

Solusi menggunakan program dinamis dapat dilihat pada Lampiran C Tabel C-3.

2. Tahap 2

Tabel V-15 Hasil keluaran untuk Tahap 2

1 Brute Force 100 12 4625

2 Greedy 100 12 0

(14)

V-14 Solusi menggunakan brute force dapat dilihat pada Lampiran C Tabel C-4.

3. Tahap 3

Tabel V-16 Keluaran Tahap 3

1 Brute Force 33 8.68 672046

2 Greedy 33 8.68 0

Solusi menggunakan brute force dapat dilihat pada Lampiran C Tabel C-7.

4. Tahap 4

Tabel V-17 Hasil Keluaran Tahap 4

1 Brute Force

2 Greedy 185 11.9 15

Solusi menggunakan brute force tidak dapat berhasil didapat karena waktu pengolahan data lebih dari 2 hari dan komputer tidak mampu melebihi batas 2 hari tersebut.

(15)

V-15 Solusi menggunakan program dinamis dapat dilihat pada Lampiran C Tabel C-11.

5. Tahap 5

Tabel V-18 Hasil Keluaran Tahap 5

1 Brute Force

2 Greedy 858 7.51 15

6. Tahap 6

1 Brute Force

2 Greedy 474 2.64 0

7. Tahap 7

(16)

V-16

1 Brute Force

2 Greedy 1910 7.88 0

8. Tahap 8

Tabel V-21 merepresentasikan hasil keluaran daftar pemotongan Tahap 8.

Tabel V-21 Hasil Pe mbangkitan Daftar Pola Pemotongan Tahap 1

Pattern Bar Steel 1 Bar Steel 2 Bar Steel 3 Bar Steel 4 Waste Use d Bar Steel

Pattern0 0 0 0 1 1 14 Pattern1 0 0 1 0 2 12 Pattern2 0 1 0 0 4 12 Pattern3 1 0 0 0 8 12 Pattern4 1 0 1 0 0 14 Pattern5 1 1 0 0 0 12 Pattern6 2 0 0 0 4 12 Pattern7 3 0 0 0 0 12 9. Tahap 9

Tabel V-22 merepresentasikan hasil keluaran daftar pemotongan Tahap 9.

5.6.5 Analisis Hasil Keluaran

Pengujian perangkat lunak yang dilakukan diatas telah membuktikan 2 hal, yaitu: - Perangkat lunak mampu menerima masukan ukuran- ukuran bar steel untuk

diproses dan menghasilkan daftar pola pemotongan. Dari daftar pola pemotongan tersebut berhasil disusun sebuah solusi paling optimal untuk

(17)

V-17 menyelesaikan masalah pola pemotongan dengan menggunakan algoritma optimasi brute force, greedy, dan program dinamis.

- Program mampu menampilkan waktu processing time untuk mengetahui performansi kecepayan suatu algoritma dalam menyelesaikan suatu masalah pola pemotongan.

Tabel V-22 Hasil Pe mbangkitan Daftar Pola Pemotongan Tahap 2

Pattern Bar Steel 1 Bar Steel 2 Bar Steel 3 Bar Steel 4 Bar Steel 5 Bar Steel 6 Bar Steel 7 Waste Use d Bar Steel Pattern0 0 0 0 0 0 0 1 0 10 Pattern1 0 0 0 0 0 1 0 1 10 Pattern2 0 0 0 0 0 2 0 0 18 Pattern3 0 0 0 0 1 0 0 1 16 Pattern4 0 0 0 1 0 0 0 0 14 Pattern5 0 0 1 0 0 0 0 1 14 Pattern6 0 1 0 0 0 0 0 0 12 Pattern7 1 0 0 0 0 0 0 1 12

Berdasarkan data keluaran dan dari berbagai model data masukan yang telah dilakukan diatas, dapat dilihat bahwa penyelesaian menggunakan metode brute force selalu menghasilkan sususan pola pemotongan yang menghasilkan sisa paling sedikit. Hal itu terjadi karena algoritma brute force membandingkan seluruh kemungkinan solusi. Namun, ada konsekuensi dari hal metode lempang tersebut, yaitu waktu proses pencarian solusi yang sangat lama. Hal ini dapat dilihat dari catatan waktu proses yang dihasilkan brute force meningkat tajam seiring bertambah kompleksnya data masukan. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Tabel V-23.

Tabel V-23 Tabel Pengujian Pe rformansi Waktu Brute Force

Brute Force Tahap 1 15ms

Tahap 2 4625ms Tahap 3 672046ms Tahap 4 > 2 hari Tahap 5 > 2 hari Tahap 6 > 2 hari Tahap 7 > 2 hari

(18)

V-18 Buruknya catatan waktu yang dihasilkan algoritma brute force dalam menyelesaikan masalah, membuat pencarian algoritma lain yang lebih efisien menjadi penting. Untuk persoalan yang sederhana seperti persoalan 1,2, dan 3, brute force menjadi yang terbaik, tetapi untuk persoalan yang agak kompleks, perlu dicermati kedua algoritma lainnya karena waktu pencarian brute force dengan persoalan yang kompleks mencapai lebih dari 2 hari. Jika dilihat dari hasil data keluaran pada pengujian diatas, 2 algoritma lain, greedy dan program dinamis, berimbang dalam hal sisa yang dihasilkan. Pada beberapa kasus greedy lebih baik dibanding program dinamis, pada kasus lain terjadi sebaliknya. Namun, catatan penting yang harus diperhatikan adalah kecepatan performansi yang dibuat oleh algoritma greedy. Hampir pada semua kasus, baik yang kompleks ataupun sederhana, waktu yang diperlukan oleh greedy untuk menyelesaikan masalah tidak lebih dari 1 milidetik. Hal ini menjadi poin tersendiri bagi algoritma greedy. Pada kasus dimana program dinamis lebih baik dibanding greedy, data masukan lebih masuk akal dan lebih mirip dengan kehidupan nyata. Data yang digunakan merupakan data yang biasa digunakan perusahaan jasa konstruktor. Ciri-ciri data tersebut adalah ukuran panjang yang diinginkan tidak berurut, tetapi dengan berselisih lebih dari 1. Untuk persoalan dengan data ukuran bar steel yang dibutuhkan dimana antar ukuran hanya berselisih 1 meter, greedy mengungguli program dinamis walaupun selisihnya tidak terlalu besar.

Pengujian terhadap kebenaran daftar pola yang dibangkitkan oleh perangkat lunak berjalan dengan baik. Setelah diperiksa manual, ternyata memang semua kemungkinan pola pemotongan dengan data masukan yang ada telah ditampilkan pada perangkat lunak.

5.7 Pendapat Pakar Mengenai Perangkat Lunak

Pendapat pakar mengenai performansi perangkat lunak adalah sebagai berikut:

1. Perangkat lunak dapat menyelesaikan semua persoalan bar steel dengan baik, sesuai dengan kebutuhan konstruksi.

2. Performansi perangkat lunak sangat memuaskan karena memenuhi syarat minimum pola pemotongan optimal, yaitu sisa bar steel yang terbuang dibawah 10%.