BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Pada awalnya komputer hanya digunakan untuk alat hitung saja tetapi seiring dengan perkembangan teknologi, komputer diharapkan mampu melakukan semua yang dapat dilakukan oleh manusia sehingga semua bidang pekerjaan dapat dikerjakan secara komputerisasi. Untuk melakukan itu semua maka didalam sebuah komputer harus dimasukkan program – program yang terdistribusi sehingga komputer dapat berfungsi sebagaimana yang diharapkan. Didalam kumpulan program tersebut pasti menggunakan
algoritma, yaitu
kumpulan perintah yang terstruktur untuk menyelesaikan suatu masalah yang diterjemahkan secara bertahap dari awal hingga akhir. Ada banyak algoritma yang ada yang dapat menyelesaikan berbagai macam permasalahan yang ada disekitar manusia. Diantara algoritma tersebut beberapa diantaranya diadaptasi dari perilaku perilaku sosial serangga dan perilaku sosial binatang lainnya dimana dalam suatu komunitas terdapat beberapa agen yang saling berinteraksi, bernegoisasi, dan berkoordinasi satu sama lain dalam mengerjakan suatu pekerjaan bersama yang disebut swarm intelligence. Salah satu algoritma yang menerapkan konsep ini adalah algoritma Ant Colony System (ACS).
ACS dikemukakan pertama kali oleh Marco Dorigo dan Luca M. Gambardella pada tahun 1997, merupakan suatu algoritma yang diinspirasi dari perilaku semut yang digunakan untuk menyelesaikan masalah optimisasi. Secara alamiah koloni semut mampu menemukan rute terpendek dalam perjalanan dari sarang ke tempat-tempat sumber makanan. Koloni semut dapat menemukan rute terpendek antara sarang dan sumber makanan berdasarkan jejak kaki pada lintasan yang telah dilalui . Jejak – jejak kaki ini disebut dengan jejak feromon (pheromone trail). Feromon adalah zat yang dikeluarkan oleh semut untuk
Universitas Sumatera Utara
mendeteksi dan merespon keberadaan dari semut lain. Semakin banyak semut yang melalui suatu lintasan, maka akan semakin jelas bekas jejak feromonnya. Hal ini akan menyebabkan lintasan yang dilalui semut dalam jumlah yang sedikit, semakin lama akan semakin berkurang kepadatan semut yang melewatinya, atau bahkan akan tidak dilewati sama sekali, dan sebaliknya, lintasan yang dilalui semut dalam jumlah banyak, semakin lama akan semakin bertambah kepadatan rute tersebut, atau bahkan semua semut akan melalui lintasan tersebut. Dengan feromon inilah terjadi komunikasi secara tidak langsung antar semut yang disebut dengan stigmergy. Titik kunci dari algoritma ini adalah pemilihan elemen – elemen grafik lintasan yang berupa komponen dan persambungan dari feromon. (Dorigo dan Gambardella,1997).
Cara kerja ant colony system adalah seperti pada gambar 1.1:
Gambar 1.1 : Cara Kerja Ant Colony System
Keterangan : 1. A: semut mengikuti jalur yang menghubungkan antara sarang dan sumber makanan 2. B: Muncul rintangan pada jalur tesebut : para semut memilih apakah akan memilih untuk berbelok kekiri atau kekanan 3. C: Feromon lebih cepat menyebar pada jalur yang terpendek 4. D: Semua semut memilih jalur yang terpendek
Universitas Sumatera Utara
ACS merupakan pengembangan dari Ant System yang merupakan cikal bakal algoritma ini. Ant System telah banyak diterapkan dalam berbagai kajian permasalahan optimisasi kombinatorial seperti traveling salesman problem (TSP), quadratic assignment problem, jobscheduling, vehicle routing, graph coloring, dan network routing [Dorigo, Di Caro, dan Gambardella]. Berdasarkan dari beberapa penelitian, ACS terbukti menjadi solusi yang baik pada beberapa kajian keilmuan dan diantaranya adalah pada penerapan network routing (routing jaringan).
Routing adalah inti dari semua kontrol jaringan, yaitu mekanisme yang digunakan untuk mengirimkan paket serta mengarahkan dan menentukan jalur yang akan dilewati paket dari satu jaringan ke jaringan yang lain.. Alat yang melakukan mekanisme routing disebut router. Router merekomendasikan jalur yang akan digunakan oleh paket berdasarkan table routing, yaitu sekumpulan aturan yang memberi tahu router mengenai hop berikutnya untuk penerusan paket ke tujuan tertentu. Tujuan utama dari routing adalah : 1. Menyederhanakan proses manajemen jaringan karena alamat- alamat yang dapat dicapai dapat segera diketahui secara otomatis. 2. Menentukan jalur – jalur bebas loop di dalam jaringan 3. Menetapkan jalur terbaik diantara beberapa pilihan yang tersedia 4. Memastikan bahwa semua router yang ada didalam jaringan menyetujui jalur – jalur terbaik yang ditetapkan
Berdasarkan prinsip dasar dan tujuan utama routing untuk mendapatkan hasil maksimal dari kinerja suatu jaringan , maka ACS diimplementasikan pada kajian ini. Dan hasil yang didapat berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Marco Dorigo dan Giani Dicaro dan penelitian lainnya, ACS terbukti dapat menyelesaikan permasalahan network routing dengan baik, yang lebih dikenal dengan sebutan AntNet. Oleh karena itu, maka penelitian ini dilakukan untuk membuktikan kinerja dari ACS pada network routing yang akan diimplementasikan pada program simulasi.
Universitas Sumatera Utara
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas maka dapat disimpulkan permasalahan yang ada pada penelitian skripsi ini, yaitu bagaimana mengimplementasikan algoritma Ant Colony System dalam menyelesaikan masalah pada network routing.
1.3 Batasan Masalah
Batasan masalah dalam dalam penulisan ini adalah: 1. Implementasi dari ACS pada routing jaringan diterapkan pada Network Simulator 2.33 sebagai media jaringannya 2. Implementasi hanya sebatas simulasi yang menunjukkan kerja dari ACS pada routing jaringan dimana user tidak memberikan input tambahan pada simulasi 3. Jumlah node yang digunakan sebagai uji coba adalah 12 node 4. Bahasa pemrograman yang dipakai adalah bahasa pemrograman Visual C++ 2008 Express Edition 5. Node terbaik ditentukan oleh tabel routing pada setiap node dimana jika nilai probabilitas feromon sama dengan 1 atau semakin mendekati 1 maka node diasumsikan baik dan sebaliknya jika nilai feromon semakin mendekati 0 atau 0 maka node diasumsikan buruk.
1.4 Tujuan Penelitian Diperolehnya hasil yang optimal pada kasus network routing dengan menggunakan algoritma ACS.
1.5 Manfaat Penelitian Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat menjadi jawaban dari permasalahan diatas yaitu mendapatkan solusi yang baik dalam memaksimalkan kinerja suatu jaringan yang oleh karenanya dapat memberikan lebih banyak dampak positif pada perkembangan jaringan tersebut.
Universitas Sumatera Utara
1.6 Metode Penelitian
Penelitian ini dilakukan dengan beberapa tahapan, antara lain: 1. Studi literatur Menggunakan berbagai macam literatur yang berhubungan dengan Ant Colony System dan konsep dasar jaringan komputer.
2. Analisis Pada tahap ini dilakukan analisis terhadap ant colony system dan jaringan komputer.
3.
Perancangan Sistem Pada tahap ini dirancang suatu sistem dengan algoritma ant colony sistem yang dapat memecahkan masalah optimalisasi kerja routing
4.
Implementasi Perangkat Lunak Pada tahap ini algoritma diimplementasikan ke bahasa pemrograman
5.
Pengujian Setelah proses pengkodean selesai maka akan dilakukan proses pengujian terhadap program yang dibuat untuk mengetahui apakah program sudah sesuai dengan maksud dan tujuan algoritma
Universitas Sumatera Utara
1.7 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan yang akan diuraikan dalam skripsi ini terbagi dalam beberapa bab yang akan dibahas sebagai berikut:
BAB 1:
Pendahuluan Bab ini berisi pembahasan masalah umum yang meliputi latar belakang masalah, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metodologi penelitian dan sistematika penulisan.
BAB 2:
Landasan Teori Bagian ini memuat landasan teori yang berfungsi sebagai sumber atau
alat dalam memahami permasalahan yang berkaitan dengan teori routing dan teori mengenai ant colony system
BAB 3:
Analisis Sistem Bagian ini memuat uraian tentang metode analisis terhadap ant colony system pada routing jaringan yaitu proses untuk mencari rute terbaik dari node sumber ke node tujuan
, analisis pada network simulator dan
analisis kebutuhan perangkat lunak yang dipakai
BAB 4:
Implementasi Perangkat Lunak Bab ini membahas tentang analisis kinerja dari perangkat lunak. Pada bagian ini mengulas analisis hasil pengujian terhadap sistem yang dibandingkan dengan kebenaran dan kesesuaiannya dengan hasil yang didapat.
BAB 5:
Kesimpulan dan Saran Meliputi kesimpulan dan saran dari tugas akhir yang dibuat.
Universitas Sumatera Utara
