1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pemberian layanan bimbingan kepada mahasiswa atau sering disebut dengan perwalian di lingkungan perguruan tinggi, merupakan salah satu proses untuk mendukung dan memantau perkembangan akademik seorang mahasiswa (Sanyoto, 2012). Beberapa kegiatan yang dilakukan seperti pemilihan mata kuliah, pengisian KRS, pengarahan magang, bimbingan tugas akhir, pemberian informasi-informasi terkait prosedur-prosedur administrasi yang wajib dilakukan oleh mahasiswa, termasuk juga memberi konsultasi terhadap keluhan-keluhan yang dihadapi mahasiswa selama perkuliahan.
Salah satu proses perwalian yang dilakukan di Politeknik Negeri Batam terutama karena adanya masalah-masalah yang mungkin dihadapi oleh mahasiswa, baik masalah akademik maupun non-akademik. Masalah-masalah tersebut berpotensi untuk menghambat keberhasilan akademik mahasiswa. Oleh karena itu peran dosen pembimbing akademik sangat dibutuhkan untuk membimbing atau mengarahkan mahasiswa. Dosen pembimbing akademik sangat terbantu dengan adanya aplikasi perwalian yang berbasis web (online). Dengan adanya aplikasi perwalian ini, mahasiswa dapat mengisi segala keluhan, pertanyaan, atau kesulitan-kesulitan mahasiswa selama perkuliahan dan disimpan dalam basis data aplikasi perwalian.
Narasi merupakan bentuk percakapan atau tulisan yang bertujuan untuk menyampaikan atau menceritakan rangkaian peristiwa atau pengalaman manusia dari waktu ke waktu (Semi, 2003). Oleh karena itu, keluhan, tantangan, pertanyaan-pertanyaan mahasiswa dapat disebut sebagai narasi catatan/logbook perwalian yang menggambarkan situasi mahasiswa dalam waktu tertentu dan perlu ditanggapi dengan serius oleh dosen pembimbing akademik. Dosen pembimbing akademik perlu menentukan atau mengklasifikasi apa masalah yang sedang dihadapi oleh mahasiswa berdasarkan narasi tersebut. Klasifikasi yang
tepat sangat dibutuhkan karena terkait dengan saran, bimbingan atau solusi yang akan ditawarkan.
Mahasiswa dapat mengisi keluhan, pertanyaan atau kesulitan-kesulitan yang dihadapinya kapan saja sejak perkuliahan sudah dimulai setiap semester, namun dosen sering terlambat menanggapinya. Selain itu, banyak-nya jumlah mahasiswa yang dibimbing oleh seorang dosen, sehingga membutuhkan waktu yang lama dalam melakukan proses klasifikasi karena harus membaca narasi catatan/logbook perwalian untuk setiap mahasiswa satu per satu.
Adanya sejumlah data dapat menghasilkan pengetahuan yang berguna sehingga sangat penting dilakukan analisis terhadap data tersebut, baik dalam melakukan eksplorasi, maupun dalam pengambilan keputusan (Kusmaya, 2007). Klasifikasi teks dapat digunakan untuk melakukan analisis terhadap data teks yaitu menentukan topik utama dari dokumen teks dengan menempatkan dokumen ke dalam suatu set topik yang telah didefinisikan sebelumnya. Oleh karena itu, narasi/logbook catatan permasalah mahasiswa dapat ditentukan dalam kelompok atau jenis masalah tertentu.
Target yang dihasilkan dari proses klasifikasi pada dokumen teks dapat berupa klasifikasi multi kelas yaitu menghasilkan target klasifikasi lebih dari satu (Saraswati, 2011). Salah satu metode klasifikasi yang memungkinkan keluaran atau target klasifikasi multi kelas adalah naïve bayes classifier. Metode ini mendukung proses klasifikasi masalah mahasiswa, karena terdapat satu atau lebih masalah yang mungkin dialami oleh mahasiswa. Selain itu, naïve bayes sangat cocok digunakan untuk klasifikasi, karena sederhana dan memiliki akurasi yang tinggi (Wibisono, 2005). Naive bayes classifier juga dinyatakan sebagai salah satu teknik pembelajaran yang populer sehingga agen dapat terus belajar agar terjadi perubahan selama masa hidup agen (Odell, 2010). Agen pembelajaran dapat membuat kesimpulan seperti: agen untuk diagnosis penyakit pasien, agen-agen data mining, agen yang dapat mengidentifikasi kejadian kompleks, mengenali dan melacak target, dan menyetujui aplikasi kredit. Hal ini tentu memperkuat penelitian dengan menerapkan teknologi agen untuk mengklasifikasi jenis masalah mahasiswa.
Suatu pendekatan dalam upaya mengembangkan dan membangun perangkat lunak berorientasi agen, secara alamiah dapat memodelkan sebuah sistem kompleks seperti dunia nyata yang disebut dengan metodologi AOSE (Agent Oriented Software Enginering) (Azhari dan Hartati, 2005). Metodologi yang digunakan dalam penelitian ini adalah Prometheus yaitu memfokuskan pembangunan sistem secara arsitektur internal agen. Oleh karena itu arsitektur agen yang digunakan adalah arsitektur BDI dan mengimplementasikan perangkat lunak (agen) menggunakan platform JADE dalam bahasa pemrograman Java.
1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang sudah diuraikan, maka masalah yang akan diselesaikan dalam penelitian mencakup beberapa pertanyaan berikut ini:
1. Bagaimana menerapkan metode naive bayes classifier untuk melakukan proses klasifikasi jenis masalah mahasiswa.
2. Bagaimana menerapkan metode naive bayes classifier menggunakan teknologi agen sehingga dapat menentukan jenis masalah mahasiswa.
1.3 Batasan Masalah
Batasan masalah dalam penelitian ini bertujuan agar dapat melaksanakan penelitian yang lebih terfokus. Beberapa batasan masalah tersebut antara lain:
1. Narasi catatan perwalian merupakan catatan-catatan/logbook permasalahan yang diisikan oleh mahasiswa.
2. Kategori masalah yang akan diidentifikasi yaitu sulit memahami pelajaran, suasana kelas, kerja paruh waktu, IPK rendah, pacaran, kehidupan keluarga, biaya hidup, teman diluar kampus, biaya kuliah, dan malas belajar.
3. Data yang akan digunakan adalah catatan perwalian mulai periode ganjil 2011-2012 sampai 2012-2013.
4. Agen yang dibangun menggunakan arsitektur BDI dengan platform JADE dan dikembangkan melalui metodologi Prometheus.
1.4 Tujuan dan Manfaat Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan sebuah model yang berbasis agent sehingga dapat membantu dosen pembimbing akademik untuk menentukan jenis masalah mahasiswa.
Manfaat yang dapat diperoleh adalah mampu menyelesaikan suatu permasalahan untuk menentukan jenis masalah mahasiswa berdasarkan data-data yang sudah tersedia dalam bentuk narasi-narasi/logbook berupa keluhan, pertanyaan, atau kesulitan-kesulitan yang dihadapi oleh mahasiswa. Oleh karena itu, dapat memperoleh hasil berupa jenis masalah yang mungkin dihadapi oleh mahasiswa terkait masalah akademik maupun non-akademik.
1.5 Keaslian Penelitian
Penelitian tentang metode naïve bayes classifier untuk klasifikasi teks sudah ada dilakukan. Metode klasifikasi yang digunakan sama, namun menggunakan teknologi atau platform dan domain yang berbeda. Selain itu, penelitian yang sudah ada menggunakan teknologi/platform yang sama, tetapi menerapkan metode klasifikasi dan domain yang berbeda.
1.6 Metodologi Penelitian
Beberapa tahapan yang dilakukan dalam penelitian ini sebagai berikut: 1. Kajian pustaka dan studi literatur
Kegiatan pada tahap ini adalah melakukan pengumpulan berbagai bahan referensi, seperti jurnal penelitian, tesis/disertasi, buku-buku teori dan sumber-sumber lain termasuk informasi yang diperoleh dari internet sebagai sumber data dan informasi yang terkait dengan penelitian.
2. Pengumpulan data
Tahap ini dilakukan untuk mengumpulkan data-data yang dibutuhkan dalam penelitian. Data-data yang dimaksud adalah sekumpulan catatan/logbook keluhan, pertanyaan atau kesulitan-kesulitan mahasiswa.
Data-data ini diambil dari database aplikasi perwalian di Politeknik Negeri Batam.
3. Analisis
Tahap ini melakukan analisis terhadap kebutuhan sistem untuk melakukan klasifikasi jenis masalah mahasiswa dan menguraikan tentang deskripsi sistem yang akan dibangun.
4. Perancangan sistem penentuan jenis masalah mahasiswa
Perancangan sistem yang dilakukan dikelompokkan menjadi beberapa bagian yaitu perancangan pada proses klasifikasi menggunakan naive bayes classifier yang terdiri dari proses pre-processing, proses pembelajaran dan proses klasifikasi; perancangan pada agen cerdas; dan perancangan tambahan yang diperlukan dalam pengembangan sistem yaitu perancangan basis data dan antarmuka pengguna.
Perancangan agen cerdas menggunakan metodologi prometheus yaitu melakukan tiga tahapan antara lain: menentukan spesifikasi sistem, perancangan arsitektural dan perancangan rinci.
Tahap pertama adalah menentukan spesifikasi sistem dengan beberapa aktifitas antara lain:
a. Mengidentifikasi aktor, persepsi, aksi, dan skenario yang terlibat dalam sistem.
b. Mengembangkan skenario yang lebih spesifik. c. Menentukan tujuan sistem.
d. Menentukan deskripsi role berdasarkan tujuan, aksi dan persepsi. Tahap kedua adalah perancangan arsitektur, yaitu melakukan perancangan dengan menggunakan keluaran yang dihasilkan pada tahap sebelumnya (spesifikasi sistem) dengan beberapa aktifitas antara lain:
a. Menentukan jenis agen yang digunakan pada aplikasi. Jenis agen dibentuk berdasarkan pengelompokan sejumlah fungsionalitas (role) secara bersamaan. Diagram yang akan digunakan untuk membantu menganalisis adalah data coupling diagrams.
b. Merancang struktur sistem secara keseluruhan (dengan sebuah system overview diagram dan penjelasannya).
c. Menggambarkan interaksi antara agen dengan menggunakan interaction protocols.
Tahap ketiga adalah perancangan rinci dengan beberapa kegiatan yang akan dilakukan antara lain:
a. Mengembangkan agent overview dengan menunjukkan interaksi antar kemampuan dan deskripsi kemampuan agen-agen yang sudah ditentukan pada tahap sebelumnya.
b. Mengembangkan proses internal agen dari interaction protocols. Hal ini dapat dilakukan berdasarkan struktur BDI (belief, desire, dan intention).
c. Mengembangkan rancangan internal dari setiap kemampuan untuk plan, event, belief dan mungkin sub-capability.
5. Implementasi
Tahap ini melakukan implementasi berdasarkan rancangan yang sudah dilakukan pada tahap sebelumnya. Oleh karena itu akan diuraikan hasil implementasi rancangan rinci dari agen-agen dengan menggunakan JADE dalam bahasa pemrograman Java. Implementasi difokuskan pada dua bagian yaitu proses klasifikasi menggunakan naive bayes classifier dan kemampuan agen untuk melakukan klasifikasi jenis masalah mahasiswa berdasarkan permintaan dari pengguna (dosen pembimbing akademik). 6. Pengujian
Tahap ini melakukan pengujian terhadap model klasifikasi naive bayes classiffier dan model agen. Pengujian model klasifikasi naive bayes classifier menggunakan metode n-fold cross-validation. Nilai n dalam penelitian ini adalah 5 (lima), sehingga akan dilakukan lima kali pengujian model klasifikasi. Nilai akurasi diperoleh dari rata-rata nilai akurasi dari lima kali pengujian tersebut. Nilai akurasi dari model klasifikasi yang dihasilkan seperti digunakan oleh Liu (2011) berdasarkan persamaan (1.1).
*100% (1.1)
Keterangan:
Accuracy adalah akurasi model klasifikasi.
Number of correct classifications adalah jumlah klasifikasi yang benar.
Total number of test cases adalah jumlah data uji (data testing).
Pengujian berikutnya adalah pengujian terhadap model agen yang sudah diimplementasikan. Pengujian akan dilakukan terhadap beberapa kemampuan perangkat lunak (agen) antara lain:
a. Mobilitas agen yaitu untuk mengetahui apakah agen bisa bergerak ke lokasi tujuan dan sebaliknya, dalam rangka menjalankan tugas yang diberikan kepadanya.
b. Penyelesaian tugas agen untuk menentukan jenis masalah mahasiswa berdasarkan permintaan pengguna (dosen pembimbing akademik).
1.7 Sistematika Penulisan
Penulisan laporan dibagi menjadi tujuh bab dengan rincian sebagai berikut:
BAB I Pendahuluan
Bab ini berisi latar belakang penelitian, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan dan manfaat penelitian, keaslian penelitian, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan laporan penelitian.
BAB II Tinjauan Pustaka
Bab ini berisi tinjauan pustaka yang memuat uraian sistematis tentang informasi hasil penelitian yang pernah dilakukan terkait topik yang sedang diteliti. Sejumlah literatur dan publikasi ilmiah yang berhasil dikumpulkan yaitu mengenai perangkat lunak agen cerdas (intelligent agent) dan metodologi pengembangannya beserta platform untuk mengimplementasikannya, dan metode klasifikasi naïve bayes clasiffier.
BAB III Landasan Teori
Bab ini menguraikan dasar-dasar teori yang digunakan sebagai bahan referensi dalam penelitian antara lain: pendekatan agen cerdas dan metodologi pengembangannya serta platform yang digunakan untuk implementasi yaitu JADE. Informasi lain yang dibahas dalam bab ini adalah domain penelitian, yaitu: informasi dan prosedur perwalian yang dilaksanakan di Politekni Negeri Batam. BAB IV Analisis dan Perancangan Sistem
Bab ini menguraikan tentang analisis dan rancangan sistem. Analisis dilakukan terhadap kebutuhan terhadap penentuan jenis masalah mahasiswa, deskripsi umum sistem dan skema model agen. Rancangan sistem yang dibuat adalah rancangan sistem untuk proses pre-processing, klasifikasi menggunakan naive bayes classifier, rancangan basis data, rancangan antarmuka, dan rancangan agen menggunakan metodologi prometheus.
BAB V Implementasi
Bab ini berisi tentang implementasi yang telah dilakukan berdasarkan rancangan yaitu implementasi metode naïve bayes clasiffier pada agen dalam menentukan jenis masalah mahasiswa.
BAB VI Hasil Penelitian dan Pembahasan
Bab ini menguraikan pengujian dan evaluasi terhadap hasil-hasil penelitian. Bagian-bagian yang diuraikan meliputi pengujian model klasifikasi dan hasil pengembangan agen untuk menentukan jenis masalah mahasiswa.
BAB VII Kesimpulan dan Saran
Bab ini berisi kesimpulan dari hasil penelitian dan saran-saran yang diajukan untuk pengembangan atau penelitian lanjutan.
