BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Desain Penelitian Gambar 3.1 menggambarkan desain penelitian peramalan volume penumpang kereta api di pulau Jawa-Sumatera dengan metode Jaringan Syaraf Tiruan Backpropagation. Studi Literatur: Peramalan, Jaringan Syaraf Tiruan Backpropagation

Pengumpulan Data Volume Penumpang Kereta Api Jabotabek dan Non Jabotabek Data Prepocessing Data Cleaning: 1. Penanganan Data Hilang 2. Pendeteksian Outlier

Perancangan Algoritma Jaringan Syaraf Tiruan Backpropagation Pelatihan Jaringan Perancangan Arsitektur Jaringan

Penyusunan Data Set Pelatihan dan Pengujian

Pengujian Jaringan

Inisialisasi Data

Analisis Sensitifitas

Transformasi Data Pembagian Data: 1. Data Pelatihan 2. Data Pengujian

Pendekatan Terstruktur Menggunakan Model Proses VModel: 1. Analisa Kebutuhan 2. Desain Sistem 3. Desain Program 4. Koding 5. Tes Unit dan Antarmuka 6. Pengujian Sistem 7. Validasi Sistem 8. Perawatan Sistem *

Pembangunan Perangkat Lunak Peramalan Volume Penumpang Kereta Api

Modifikasi Algoritma Backpropagation dengan Menggunakan Teknik Optimalisasi

Dokumentasi Penelitian

Gambar 3. 1 Desain Penelitian Berikut ini penjelasan desain penelitian yang digambarkan pada gambar 3.1: a. Studi literatur merupakan proses mempelajari dan memahami teori-teori yang berhubungan dengan penelitian. Teori-teori yang dipelajari yaitu peramalan, Jaringan Syaraf Tiruan, backpropagation, dan optimalisasi backpropagation yang diperoleh melalui buku, jurnal, artikel, situs internet, dan sumber ilmiah Riza Fauzi Rahman, 2015 PERAMALAN VOLUME PENUMPANG KERETA API DI PULAU JAWA-SUMATERA DENGAN METODE JARINGAN SYARAF TIRUAN BACKPROGATION Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu

lain. b.

Riza Fauzi Rahman, 2015 PERAMALAN VOLUME PENUMPANG KERETA API DI PULAU JAWA-SUMATERA DENGAN METODE JARINGAN SYARAF TIRUAN BACKPROGATION Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu

48

c. Data volume penumpang kereta api di pulau Jawa-Sumatera dicari melalui internet dan dikumpulkan dalam satu kesatuan. Dengan data tersebut, kemudian dilakukan data preprocessing. Data preprocessing dimaksudkan untuk mempersiapkan data sebelum diproses dengan algoritma. Data preprocessing Terdiri dari beberapa tahap: 1. Data cleaning, merupakan tahap awal preprocessing. Tahap ini menangani data yang hilang atau tidak lengkap dan mendeteksi outlier (data asing). 2. Transformasi data volume penumpang kereta api dimaksudkan agar data sesuai dengan algoritma yang dipakai. Proses transformasi dilakukan dengan mengubah data menjadi rentang tertentu. 3. Tahap selanjutnya data dibagi menjadi dua, yaitu data pelatihan dan data pengujian. Data pelatihan digunakan ketika melatih jaringan, sedangkan data pengujian digunakan ketika jaringan diuji. d. Perancangan algoritma Jaringan Syaraf Tiruan (JST) Backpropagation terdiri dari beberapa tahap, yaitu 1. Perancangan arsitektur jaringan untuk menentukan jumlah node input (simpul masukan), jumlah lapisan layar tersembunyi dengan jumlah node (simpul tersembunyi), dan jumlah node output (simpul keluaran). Didalam perancangan arsitektur jaringan juga ditentukan fungsi aktivasi yang akan digunakan. Fungsi aktivasi yang digunakan harus disesuaikan dengan algoritma yang akan digunakan dan karakteristik data. Misalnya untuk data yang memiliki rentang 0 sampai 1, maka digunakan fungsi aktivasi sigmoid biner. Sedangkan untuk data rentang -1 sampai 1, digunakan fungsi aktivasi sigmoid bipolar. 2. Selanjutnya menyusun data set (kumpulan data) yang akan digunakan untuk pelatihan dan pengujian. Dalam menyusun data set, disesuaikan dengan jumlah simpul masukan, tersembunyi, dan keluaran. 3. Tahap berikutnya yaitu inisialisasi data yang mencakup inisialisasi bobot, inisialiasasi variable learning rate, momentum, maksimum epoch, dan batas nilai toleransi pelatihan backpropagation. Riza Fauzi Rahman, 2015 PERAMALAN VOLUME PENUMPANG KERETA API DI PULAU JAWA-SUMATERA DENGAN METODE JARINGAN SYARAF TIRUAN BACKPROGATION Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu

49

4. Modifikasi algoritma backpropagation dilakukan dengan menambahkan analisis

kesalahan

nilai

keluaran

jaringan

dan

teknik

optimasi

backpropagation. Teknik optimalisasi yang dipakai pada penelitian ini yaitu inisialisasi bobot dan momentum. Selain itu, algoritma untuk pengujian jaringan dan peramalan juga dimodifikasi dengan menggunakan algoritma backpropagation fase propagasi maju dan analisis kesalahan nilai keluaran (pada pengujian jaringan). e. Model proses yang digunakan dalam pembangunan perangkat lunak ini metode V-Model. Tahapan pada V-Model seperti yang terlihat pada gambar 3.2 serupa dengan model waterfall/classical tetapi lebih menekankan terhadap asosiasi antar tahapan sebelum pemrograman dan sesudahnya. Penekanan yang utama ada pada tahap verifikasi dan validasi. Analisa Kebutuhan

Validasi Sistem

Perawatan

Desain Sistem

Pengujian Sistem

Desain Program

Tes Unit & Antarmuka

Pembuatan Program

Gambar 3. 2 V-Model (Sumber: Prof. Dr.-Ing. Stefan Kowalewski, Embbed Software Engineering, 2005)


50

Tahapan yang dilakukan dalam V-Model, yaitu 1. Analisa Kebutuhan, dilakukan pengumpulan data serta informasi yang kemudian dianalisis sehingga mendapatkan gambaran kebutuhan aplikasi 2. Desain Sistem, perekayasaan sistem berdasarkan analisis kebutuhan. 3. Desain Program, perekayasaan struktur program, algoritma, serta struktur data. 4. Koding, dibangun suatu aplikasi dari hasil perancangan program yang mampu menyelesaikan atau mengolah data-data yang telah terkumpul. 5. Tes Unit dan Antarmuka, dilakukan suatu pengujian terhadap aplikasi yang telah dibangun setingkat low-level testing dan jika ada kekurangan maka tahap ini berkoneksi dengan tahap 3 yaitu Desain Program. 6. Pengujian Sistem, dilakukan pengujian pada sistem, bila terjadi ketidak sesuaian maka tahap ini berkoneksi dengan tahap 2 yaitu Desain Sistem. 7. Validasi Sistem, dilakukan pengujian bersifat menyeluruh dengan simulasi data sebenarnya. Bila terjadi ketidaksesuaian, maka tahap ini akan berinteraksi langsung dengan tahap 1 yaitu Analisis Kebutuhan. 8. Perawatan Sistem, tahapan ini tidak dilakukan karena hanya sampai pembuatan sistemnya saja. f. Setelah perangkat lunak dibangun, selanjutnya dilakukan proses pelatihan jaringan untuk menemukan bobot penghubung yang mendekati antara masingmasing data masukan dengan nilai keluaran yang diharapkan. g. Berikutnya hasil pelatihan diuji dengan data pelatihan dan data pengujian. Dengan data pelatihan, dan diuji untuk melihat kemampuan jaringan dalam mengenali pola data yang diberikan. Sedangkan data pengujian digunakan untuk melihat kemampuan jaringan dalam meramalkan volume penumpang kereta api. h. Analisis sensitifitas dilakukan dengan mengubah nilai data inisialisasi. Kemudian dilakukan proses pelatihan dan pengujian kembali. Riza Fauzi Rahman, 2015 PERAMALAN VOLUME PENUMPANG KERETA API DI PULAU JAWA-SUMATERA DENGAN METODE JARINGAN SYARAF TIRUAN BACKPROGATION Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu

51

i. Dari hasil pelatihan dan pengujian dengan berbagai kasus data inisialisasi yang berbeda-beda, dipilih jaringan optimum untuk melakukan peramalan. Jaringan optimum yang dipilih merupakan jaringan yang dapat mengenali pola data pelatihan dan nilai akurasi peramalan yang optimum. j. Dokumentasi merupakan hasil dari penelitian yang berupa tulisan dalam bentuk dokumen teknis, jurnal, dan skripsi.

3.2 Alat dan Bahan Penelitian Dalam pembangunan perangkat lunak peramalan volume penumpang kereta api

di

pulau

Jawa-Sumatera

dengan

metode

Jaringan

Syaraf

Tiruan

Backprogation membutuhkan seperangkat alat komputer yang disertai dengan perangkat lunak pendukung. Sedangkan bahan yang digunakan berupa data volume penumpang kereta api di pulau Jawa-Sumatera pada periode 2006-2014

3.2.1 Alat Penelitian Pada penelitian ini digunakan alat penelitian berupa perangkat keras dan perangkat lunak sebagai berikut: a. Kebutuhan Perangkat Keras 1. Processor Core i5-2500 3.10 GHz 2. RAM 4 GHz 3. Harddisk 500 GB 4. Monitor Resolusi 1366 x 768, 32 bit colour quality 5. Mouse dan Keyboard b. Kebutuhan Perangkat Lunak Perangkat lunak yang dibutuhkan adalah sebagai berikut: 1. Windows 8 Professional 2. Matlab R2009b 3. Microsoft Office Word 2013 4. Power Designer v5.3 5. Xampp 1.8.1 Riza Fauzi Rahman, 2015 PERAMALAN VOLUME PENUMPANG KERETA API DI PULAU JAWA-SUMATERA DENGAN METODE JARINGAN SYARAF TIRUAN BACKPROGATION Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu

52

3.2.2 Bahan Penelitian Data penelitian yang digunakan dalam penelitian ini diambil dari situs bps yang beralamat: www.bps.go.id. Data yang digunakan merupakan data yang pada Januari 2006 sampai dengan September 2014. Data ini berisi volume penumpang kereta api di pulau Jawa (Jabotabek dan Non Jabotabek), dan Sumatera. Data tersebut kemudian akan dibagi menjadi data training 80% dari jumlah data secara keseluruhan dan data testing 20% dari jumlah data keseluruhan. Sedangkan bahan penelitian lainnya berupa paper, textbook, dan dokumentasi lainnya yang didapat dari studi literature.


BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Recommend Documents