Perancangan Program Aplikasi Penentuan Kebutuhan Gizi Bagi Penderita Diabetes Dengan Algoritma Genetika Tri Djoko Wahjono; Vinolia Valentina; Wikaria Gazali ABSTRACT Nutritional needs is an important thing that is often underestimated by people in general. Nutritional needs of each person is different depending on several factors such as age, gender, and other activities. Diet and unhealthy lifestyle that led to the increasing number of people with diabetes today. Diabetes is a disease that is actually quite dangerous and requires special attention to the food they consume. But any food consumption should consider the nutritional and caloric needs. Within this thesis, the author would like to help people with diabetes to determine the nutritional and caloric needs so that food intake is not harmful to her illness but still meet the daily needs of nutrition and calories. Solutions to help people with diabetes in the form of determining the design of the application program’s nutritional needs. The method used is the genetic algorithm. Key words : nutritional needs, people with diabetes, determination.
ABSTRAK Kebutuhan gizi merupakan hal penting yang sering dianggap remeh oleh orang– orang pada umumnya. Kebutuhan gizi setiap orang berbeda-beda tergantung pada beberapa faktor seperti usia, jenis kelamin, aktivitas dan lainnya. Pola makan dan pola hidup yang kurang sehat menyebabkan semakin banyaknya penderita diabetes dewasa ini. Diabetes sebenarnya merupakan penyakit yang cukup berbahaya dan diperlukan perhatian khusus pada makanan yang dikonsumsinya. Namun setiap konsumsi makanan tetap harus memperhatikan kebutuhan gizi dan kalorinya. Di dalam skripsi ini, penulis ingin membantu para penderita diabetes untuk menentukan kebutuhan gizi dan kalorinya sehingga makanan yang dikonsumsi tidak membahayakan penyakit yang dideritanya tetapi tetap memenuhi kebutuhan gizi dan kalori hariannya. Solusi untuk membantu penderita diabetes berupa perancangan program aplikasi penentuan kebutuhan gizi. Adapun metode yang digunakan adalah algoritma genetika. Kata kunci : kebutuhan gizi, penderita diabetes, penentuan, algoritma genetika
PENDAHULUAN Kebutuhan gizi merupakan masalah kecil yang sebenarnya sangat penting karena gizi dan kalori setiap orang harus terpenuhi dengan cukup setiap harinya. Namun hal ini pada umumnya kurang diperhatikan orang. Kebanyakan orang mengkonsumsi makanan hanya sekedar untuk kenyang dan enak saja. Pola makan dan pola hidup yang kurang sehat inilah yang menyebabkan semakin meningkatnya penderita diabetes. Tercatat dalam 4 tahun belakangan ini, jumlah penderita penyakit diabetes semakin meningkat. Diabetes merupakan penyakit yang ditandai dengan meningkatnya kadar gula dalam darah yang umumnya disebabkan oleh pola makan yang kurang baik di mana glukosanya berlebihan. Namun di samping pola makan, juga ada faktor lainnya yang menyebabkan penyakit diabetes seperti faktor keturunan, virus atau bakteri, nutrisi, dan bahan beracun. Penyakit diabetes dapat menjadi penyakit yang mematikan dan sampai sekarang belum dapat disembuhkan secara langsung. Seorang penderita diabetes harus menjaga pola makannya untuk menghindari semakin tingginya kadar gula dalam darahnya. Pengetahuan yang kurang tentang pola makanan sehat untuk pemenuhan gizi dan kalori harian dapat membahayakan penderita diabetes itu sendiri. Program yang sudah diterapkan adalah diet terapi diabetes dengan pengaturan pola makan yang sehat bagi seorang penderita diabetes. Namun hal itu terkadang kurang disukai oleh penderita diabetes sehingga mereka tidak giat mengikuti program itu. Dalam skripsi ini, penulis akan merancang sebuah program aplikasi dalam penentuan kebutuhan gizi pada penderita diabetes sehingga diharapkan dapat membantu penderita diabetes menentukan sendiri makanan yang diasupnya dengan tetap memperhatikan angka kecukupan gizi maupun kalorinya, PEMBAHASAN Gizi tentunya bukanlah kata yang asing di telinga kita. Gizi telah banyak diartikan dengan bahasa yang berbeda dari orang yang berbeda pula. Secara umum, gizi dapat diartikan sebagai hubungan / pengaruh dari konsumsi makanan terhadap penampilan atau kesehatan seseorang. Ada 5 macam zat gizi yang kita kenal yaitu karbohidrat, lemak, protein, mineral dan vitamin. Zat gizi berasal dari makanan yang dikonsumsi dan ketika masuk ke dalam tubuh, makanan yang dimakan akan diurai menjadi zat gizi dan akan menjalankan fungsinya masing-masing. Standar kecukupan gizi berdasarkan ukuran dapat dibagi ke dalam dua bagian yaitu: 1. Ukuran makro, yaitu kecukupan kalori (energi) dan kecukupan protein. 2. Ukuran mikro, yaitu kecukupan vitamin dan mineral. Standar kecukupan gizi di Indonesia masih menggunakan makro, yaitu kecukupan kalori (energi) dan kecukupan protein. Setiap makanan menghasilkan jumlah kalori yang berbeda sesuai dengan komposisi lemak (1 gram = 9 kalori), karbohidrat (1 gram = 4 kalori), dan protein (1 gram = 4 kalori) yang dikandungnya.
Setiap makanan mengandung nilai gizi yang berbeda-beda. Untuk tabel makanan beserta nilai gizi yang dikandung masing-masing jenis makanan pada skripsi ini akan terbagi dalam tiga kelompok yaitu tabel kandungan gizi makanan untuk sarapan (Tabel 2.1), selingan (Tabel 2.2) serta makan siang dan makan malam (Tabel 2.3)
No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
Tabel 2.1. Kandungan Gizi Makanan Untuk Sarapan Makanan Kalori Protein Lemak Karbohidrat Omelet Kentang 297.4 9.7 16 29.4 Pisang Panggang Saus Lemon 135.4 0.6 3.7 27.7 Nasi Goreng 350.1 6.3 10.5 80 Kue Kering Havermut 124 8.5 2.2 8.9 Kentang Panggang Isi Ayam 169.2 3.4 6.2 21.6 Salad Buah Segar 112.6 0.4 0.1 24.3 Lemper Ayam 114.3 1.3 6.5 26.1 Mie Rebus Kaldu Ayam 420.1 4.9 23.6 95.8 Es Blewah Segar 31 1.1 0.3 7.1 Tim Beras Merah 276.3 11.2 5.4 41.7 Susu Segar 120 25.2 1.2 12 Party Crispbreads 70 4.2 1.1 12 Corny French Toast 255 13 25 69 Oatmeal 62 3 5 18 Chip Tepung beras 25 0.5 0.5 4.8 Pancake Kentang 190 2.5 5.2 11.8 Brandy Almond Cheese 102 7.1 6.7 1.1 Crepe rolls dangan saus chili 99 7.4 5.6 1.6 Garlic Bread 122 7.1 3.87 15 Rol ham dan nanas 232 26.2 11.3 7.5 Wafel oat kaya protein 196 10 3 35 Smoothie buah 148 4 2 32 Panekuk gandum utuh 261 11 3 53 Sereal jelai dengan buah 197 6 2 8 Scone oat 173 6 2 36 Mushroom cream soup 80 5 1 14 Kue bola panggang ala Italia 188 8 2 38 Panini asparagus dan ham vege 308 31 4 32 Taco lunak kacang hitam 174 10 1 33 Salad daging selada tomat 259 13 2 42
Tabel 2.2. Kandungan Gizi Makanan Untuk Selingan No Makanan Kalori Protein Lemak Karbohidrat 1 Jus Apel Wortel 141 0.08 1 33.9 2 Puding Kacang Hijau 17.9 0.8 0.6 2.3 3 Nagasari Ketan 173.5 2 1 39.6
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
Kimchi Smoothie Buah Naga Susu Kedelai Party Crispbreads Chip Tepung beras Es Blewah Segar Omelet Kentang Lemper Ayam Kue Kering Havermut Pisang Panggang Saus Lemon
33.3 182.5 41 70 25 31 297.4 114.3 124 135.4
2.2 0.6 3.5 4.2 0.5 1.1 9.7 1.3 8.5 0.6
0.5 1.3 3.5 1.1 0.5 0.3 16 6.5 2.2 3.7
3.3 14.9 5 12 4.8 7.1 29.4 26.1 8.9 27.7
Tabel 2.3. Kandungan Gizi Makanan Untuk Makan Siang dan Makan Malam Makanan Kalori Protein Lemak Karbohidrat Rendang Hati Tempe Woku Tumis Daun Singkong Pepaya Mushroom Soup Cumi Masak Cabai Hijau Garang Jamur Three Fruit Jus Tumis Pare Daging Opor Tahu Tempe Cumi Bumbu Asam Manis Cah baby Kaylan Tempe Plenet Kacang Panjang Kuah Kuning Sambal Kering Kerang Cah Jagung Muda Botok Hati Sapi Tahu Kuah Kuning Sup Paprika bakar Oseng Brokoli Udang Tempe Goreng Lengkuas Haddock dengan kentang Bening Onyong Penyet Telur Sate Tempe Bumbu Kare Sapi dengan saus kari Gulai Kakap Sayur bayam campur oyong Capcay Seafood Kacang Panjang Tumis Tauge Asem - asem Bandeng
126.7 133.5 169.3 65 155.5 32 105 64.9 143.2 232.1 68.7 139 156.5 69.2 104.5 88.2 75.6 49 110.2 89.5 286 58.4 85.5 112.3 448 217.5 205.7 191 218.7 203.7
12.6 9.6 8.7 2.7 13.2 2.3 1.2 7.1 7 25.1 2.3 10.4 7.7 4 2.4 11.2 4.3 3.4 7 9.5 35.2 1 6.4 9.4 44.5 22.6 12.2 20.9 33.1 21.2
6.5 72 7.1 2.8 8.1 1.3 0.6 9.5 10.6 8.9 5.2 7.3 11.2 4.5 11.5 3 4.3 2.7 7.3 2.3 5.5 4 5.7 5.7 14.1 12.5 14.1 8.2 16.8 12.3
4.5 9.6 6.4 8 6.6 3.6 28.5 4.3 7.1 11.2 4.8 10.3 7.9 2.7 46.5 3.3 17.3 8.1 5.4 6.3 6.6 5 1.8 26.5 8.5 4.9 8.6 8.8 6.3 3.4
31 32
Terung Cah Sapi 168.5 8.6 12.8 9.2 Ayam bakar 259 29.9 10.7 72.8 Chicken fillets dengan saus 33 mustard 182 23.8 6.8 6 34 Ayam Casserole 262 33.9 8.3 10.7 35 Chinese Chicken 241 17.2 6.6 12.1 36 Roll Ayam 324 45.2 11.6 9.3 37 Chicken fillet dengan jahe 243 32.7 8.3 5 38 Kebab Ayam 158 21.8 5.5 0.8 Roll Ayam dengan Bumbu 39 rempah 320 40.4 17.08 4 40 Ikan saus lemon dan jahe 127 21.5 0.83 6 41 Ikan Curry 173 18.1 8 7.4 Fish Fillet dengan saus 42 Macadamia 156 22 6.6 1.5 Berbicara mengenai kebutuhan gizi seseorang, tentu tak lepas dari perhitungan kebutuhan kalori harian seseorang. BMR untuk pria : BMR untuk wanita : Kencing manis atau penyakit gula sudah dikenal sejak lebih kurang dua ribu tahun yang lalu. Pada waktu itu, dua ahli kesehatan Yunani yaitu Celcus dan Areteus, memberikan sebutan diabetes pada orang yang menderita banyak minum dan banyak kencing. Seseorang dikatakan menderita Diabetes Mellitus jika angka gula darahnya pada saat puasa di atas 126 mg/dL. Atau jika 2 jam setelah makan, angka gula darahnya di atas 200 mg/dL. Algoritma Genetika adalah algoritma pencarian heuristik yang didasarkan atas mekanisme evolusi biologis. Hal-hal yang harus dilakukan untuk menggunakan algoritma genetika adalah : 9 Mendefinisikan individu di mana individu menyatakan salah satu solusi (penyelesaian) yang mungkin dari permasalahan yang diangkat. 9 Mendefinisikan nilai fitness, yang merupakan ukuran baik tidaknya sebuah individu atau baik tidaknya solusi yang didapatkan. 9 Menentukan proses pembangkitan populasi awal. Hal ini biasanya dilakukan dengan menggunakan pembangkitan acak seperti random – walk 9 Menentukan seleksi yang akan digunakan 9 Menentukan proses perkawinan silang (cross – over) dan mutasi gen yang akan digunakan Jika dijabarkan akan menjadi : di mana : f1 adalah fitness kalori, b1 adalah bobot kalori ; f2 adalah fitness protein, b2 adalah bobot protein ; f3 adalah fitness lemak, b3 adalah bobot lemak ;
f4 adalah fitness karbohidrat, b4 adalah bobot karbohidrat . Nilai bobot kalori, protein, lemak dan karbohidrat sudah ditetapkan oleh penulis dan bersifat tetap. Nilai bobot berkisar dari satu hingga tiga dengan nilai tiga adalah bobot tertinggi. Nilai bobot kalori dan protein adalah tiga sedangkan nilai bobot lemak dan karbohidrat adalah satu. Nilai fitness kalori (f1) dapat dihitung dengan rumus :
Sistem aplikasi penentuan kebutuhan gizi bagi penderita diabetes dengan algoritma genetika ini melakukan penentuan jenis–jenis makanan untuk komposisi makanan penderita diabetes yang mengandung zat–zat gizi sesuai dengan yang diperlukan setiap harinya. Hasil yang didapatkan berupa kombinasi menu makanan yang memiliki nilai gizi yang paling optimal atau biasa dikenal dengan istilah nilai fitness yang tinggi. Untuk menjalankan aplikasi penentuan kebutuhan gizi bagi penderita diabetes dengan algoritma genetika ini, pertama–tama user harus menginput data mengenai dirinya, yaitu nama, tinggi badan (cm) , berat badan (kg) , usia (tahun), jenis kelamin, aktivitas dan angka gula darahnya (mg/dL). Setelah input diberikan, sistem akan mengecek kevalidan inputan. Jika inputan valid maka sistem akan menghitung jumlah kebutuhan kalori, protein, lemak dan karbohidrat yang dibutuhkan untuk penderita diabetes secara otomatis. Apabila angka gula darahnya di bawah atau sama dengan 126 mg/dL maka user tidak dapat mengakses halaman berikutnya karena aplikasi ini hanya dikhususkan bagi penderita diabetes. Selanjutnya sistem akan menghitung jumlah kebutuhan kalori untuk tiap waktu makan yaitu sarapan 20 %, selingan pagi 10 %, makan siang 30 %, selingan sore 15 % dan makan malam 20 % dari kebutuhan kalori harian yang telah dihitung. Persentase demikian juga berlaku pada kebutuhan protein, lemak dan karbohidrat. Setelah semua data yang dibutuhkan telah diinput, maka proses algoritma genetika dapat dimulai. Proses genetik yang dilakukan akan dibagi menjadi tiga kali yaitu untuk mencari menu sarapan, makan siang dan makan malam. Proses genetika pada diawali dengan membangkitkan populasi awal yang kemudian dilanjutkan dengan perhitungan nilai fitness dan proses seleksi. Setelah proses seleksi selesai dijalankan, maka akan dilanjutkan dengan proses crossover. Kemudian kromosom–kromosom yang telah dipindah silang (crossover) akan mengalami proses mutasi. Selama nilai optimal belum dicapai, sistem akan terus melakukan proses algoritma genetika. Setelah proses algoritma genetika selesai dijalankan, maka akan ditampilkan hasil kromosom-kromosom yang terbaik. Kromosom terbaik hasil tiga kali proses algoritma genetika akan ditampung pada menu sarapan, makan siang dan makan
malam. Untuk menu selingan baik selingan pagi maupun selingan sore, prosesnya tidak melalui algoritma genetik karena pada selingan hanya ditampilkan 1 menu sehingga tidak diperlukan proses pencarian acak. Sistem akan mencari nilai yang paling mendekati nilai kalori untuk selingan. Misalnya saja kebutuhan kalori untuk selingan pagi adalah 189 kkal, maka sistem akan mengecek satu per satu jenis makanan pada tabel makanan selingan dan akan diambil yang paling mendekati angka 189 tersebut. Selanjutnya akan ditampilkan menu makanan untuk penderita diabetes dalam lima kali waktu makan yaitu sarapan, selingan pagi, makan siang, selingan sore dan juga makan malam beserta dengan nilai gizinya setiap menu makanan yang ditampilkan. PENUTUP Berdasarkan pada hasil pengujian program aplikasi yang telah dirancang maka dapat ditarik beberapa kesimpulan, yaitu : 1. Kebutuhan gizi harian penderita diabetes berbeda-beda setiap orang tergantung pada faktor-faktor yang mempengaruhinya yaitu jenis kelamin, usia, tinggi badan, berat badan dan aktivitas. 2. Penentuan kebutuhan gizi pada penderita diabetes dapat dilakukan dengan algoritma genetika yang memberikan solusi berupa nilai gizi yang paling optimal yaitu paling mendekati kebutuhan gizi harian penderita diabetes.. 3. Perancangan program aplikasi penentuan gizi dapat membantu penderita diabetes secara lebih mudah (otomatis) untuk mendapatkan menu makanan yang bervariatif yang mengandung nilai gizi yang paling baik sesuai dengan kebutuhan gizi harian penderita diabetes. 4. Menu makanan yang dihasilkan merupakan menu makanan hasil optimasi program dari tabel makanan yang telah dipilih dan aman bagi penderita diabetes. 5. Parameter algoritma genetika yang digunakan merupakan hasil random pada sistem komputer sehingga dapat menyebabkan tingkat keakuratan yang berbeda pada setiap kali proses dijalankan. Beberapa saran yang dapat diberikan penulis untuk pengembangan program aplikasi ini bagi peneliti lain adalah : 1. Menggunakan algoritma genetika untuk permasalahan optimasi lainnya yang lebih kompleks dan objek yang berbeda seperti pada penderita jantung, ginjal ataupun penyakit lainnya. 2. Mengembangkan sebuah formula yang lebih akurat lagi untuk masalah optimasi penentuan kebutuhan gizi. 3. Mengembangkan perhitungan penentuan gizi yang lebih terperinci yaitu menghitung kebutuhan gizi baik kebutuhan makronutrien (karbohidrat, protein dan lemak) maupun kebutuhan mikronutrien seperti vitamin, mineral, zat fosfor, besi, kalium, kalsium dan lainnya.
DAFTAR PUSTAKA
Devi, Nirmala. (2010). NUTRITION AND FOOD Gizi Untuk Keluarga. Penerbit Buku Kompas, Jakarta Gen, Mitsuo dan Cheng, Runwei. (2001). Genetic Algorithms and Engineering Optimization. John Willey & Sons, Inc, Canada. Gropper, Sareen.S, Smith, Jack.L dan Groof, James.L. (2009). Advanced Nutrition and Human Metabolism. (Fifth Edition). Wodsworth, USA. Lanywati, Endang. (2001). Diabetes Mellitus, Penyakit Kencing Manis. Penerbit Kanisius, Yogyakarta. Prahasta, Eddy. (2005). Sistem Informasi Geografis Konsep – konsep Dasar. Informatika, Bandung. Sandjaja. (2009). Kamus Gizi . Penerbit Buku Kompas, Jakarta. Santoso, Denny. (2008). Rahasia Diet. Penerbit Libri, Jakarta. Santoso, Insap. (2009). Interaksi Manusia dan Komputer. (Edisi Kedua). ANDI, Yogyakarta. Shneiderman, Ben, Plaisant, Catherine. (2005). Designing the User Interface. Forth edition. Pearson Education, Inc., USA. Sivanandam, S.N , Deepa, S.N. (2007). Introduction to Genetic Algorithms. Springer, Berlin – New York. Sri,K. (2003) Artificial Intelligence (Teknik dan Aplikasinya) , First Edition, Graha Ilmu, Yogyakarta. Suhardjo dan M.Kusharto,Clara. (2009). Prinsip – Prinsip Ilmu Gizi. Penerbit Kanisius, Yogyakarta. Sumardjo, Damin. (2009). Pengantar Kimia. Penerbit Buku Kedokteran EGC, Jakarta. Utami, Prapti dan Lentera. (2003). Tanaman Obat Untuk Mengatasi Diabetes Mellitus. AgroMedia, Jakarta. Wijayakusuma, Hembing. (2004). Bebas Diabetes Ala Hembing. Puspa Swara, Jakarta. Wilkinson, Barry dan Allen, Michael. (2010). Parallel Programming. Penerbit Andi , Yogyakarta. Website : http://www.tropicanaslim.com/all-about-calories Diakses tanggal 20 Januari 2012 http://medicastore.com/diabetes/ Diakses tanggal 12 Desember 2011 http://www.google.com/ Diakses tanggal 22 Januari 2012
Designing Applications Program Nutritional Needs Determination for People with Diabetes With Genetic Algorithms Tri Djoko Wahjono; Vinolia Valentina; Wikaria Gazali
ABS TRACT Nutritional needs is an important thing that is often underestimated by people in general. Nutritional needs of each person is different depending on several factors such as age, gender, and other activities. Diet and unhealthy lifestyle that led to the increasing number of people with diabetes today. Diabetes is a disease that is actually quite dangerous and requires special attention to the food they consume. But any food consumption should consider the nutritional and caloric needs. Within this thesis, the author would like to help people with diabetes to determine the nutritional and caloric needs so that food intake is not harmful to her illness but still meet the daily needs of nutrition and calories. Solutions to help people with diabetes in the form of determining the design of the application program’s nutritional needs. The method used is the genetic algorithm. Key words : nutritional needs, people with diabetes, determination.
ABS TRAK Kebutuhan gizi merupakan hal penting yang sering dianggap remeh oleh orang– orang pada umumnya. Kebutuhan gizi setiap orang berbeda-beda tergantung pada beberapa faktor seperti usia, jenis kelamin, aktivitas dan lainnya. Pola makan dan pola hidup yang kurang sehat menyebabkan semakin banyaknya penderita diabetes dewasa ini. Diabetes sebenarnya merupakan penyakit yang cukup berbahaya dan diperlukan perhatian khusus pada makanan yang dikonsumsinya. Namun setiap konsumsi makanan tetap harus memperhatikan kebutuhan gizi dan kalorinya. Di dalam skripsi ini, penulis ingin membantu para penderita diabetes untuk menentukan kebutuhan gizi dan kalorinya sehingga makanan yang dikonsumsi tidak membahayakan penyakit yang dideritanya tetapi tetap memenuhi kebutuhan gizi dan kalori hariannya. Solusi untuk membantu penderita diabetes berupa perancangan program aplikasi penentuan kebutuhan gizi. Adapun metode yang digunakan adalah algoritma genetika. Kata kunci : kebutuhan gizi, penderita diabetes, penentuan, algoritma genetika
INTRODUCTION Nutritional needs is a small problem which is necessary for nutrition and calories each person should be met with quite a day. But this is generally not noticed. M ost people just eat to satiety and just delicious. Diet and unhealthy lifestyle is what causes the increase in people with diabetes. Recorded in four years, the number of people with diabetes is increasing. Diabetes is a disease characterized by increased blood sugar levels are generally caused by poor diet in which excess glucose. But in addition to diet, there are also other factors that cause diseases such as diabetes heredity, virus or bacteria, nutrients, and toxic materials. Diabetes can be a deadly disease and until now has not been cured directly. A person with diabetes should keep their diet to avoid getting high blood sugar levels. Less knowledge about healthy food pattern to meet the daily nutrition and calories can endanger people with diabetes itself. Program that has been applied is the setting of diabetes with diet therapy is a healthy diet for a diabetic. But it is sometimes less preferred by people with diabetes so that they do not actively follow the program. In this thesis, the author will design a program application in the determination of the nutritional needs of people with diabetes that is expected to help people with diabetes to determine their own food consumed with due regard to the adequacy of nutrition and calorie numbers. DIS CUSS ION Nutrition is certainly not a foreign word in our ears. Nutrition has been widely interpreted in different languages from different people. In general, the nutrient can be defined as a relationship / impact from the consumption of food on a person's appearance or health. There are 5 kinds of nutrients that we know are carbohydrates, fats, proteins, minerals and vitamins. Nutrients from the food consumed and when it enters the body, the food eaten is broken down into nutrients and will execute their respective functions. Nutritional adequacy standards based on size can be divided into two parts: A. M acro size, namely the adequacy of calories (energy) and protein adequacy. B. M icro size, the adequacy of vitamin and mineral. Standards of nutritional adequacy in Indonesia is still using a macro, the adequacy of calories (energy) and protein adequacy. Every meal produces a different amount of calories according to the composition of fat (1 gram = 9 calories), carbohydrate (1 gram = 4 calories) and protein (1 gram = 4 calories) they contain. Any food containing nutrient value vary. For a table of food and its nutritional value contained in each type of food in this thesis will be divided into three groups: food nutrient content tables for breakfast (Table 2.1), distraction (Table 2.2) as well as lunch and dinner (Table 2.3)
Table 2.1. Nutritional Content of Foods For Breakfast No Food Calory Protein 1 Omelet Kentang 297.4 9.7 2 Pisang Panggang Saus Lemon 135.4 0.6 3 Nasi Goreng 350.1 6.3 4 Kue Kering Havermut 124 8.5 5 Kentang Panggang Isi Ayam 169.2 3.4 6 Salad Buah Segar 112.6 0.4 7 Lemper Ayam 114.3 1.3 8 M ie Rebus Kaldu Ayam 420.1 4.9 9 Es Blewah Segar 31 1.1 10 Tim Beras M erah 276.3 11.2 11 Susu Segar 120 25.2 12 Party Crispbreads 70 4.2 13 Corny French Toast 255 13 14 Oatmeal 62 3 15 Chip Tepung beras 25 0.5 16 Pancake Kentang 190 2.5 17 Brandy Almond Cheese 102 7.1 18 Crepe rolls dangan saus chili 99 7.4 19 Garlic Bread 122 7.1 20 Rol ham dan nanas 232 26.2 21 Wafel oat kaya protein 196 10 22 Smoothie buah 148 4 23 Panekuk gandum utuh 261 11 24 Sereal jelai dengan buah 197 6 25 Scone oat 173 6 26 M ushroom cream soup 80 5 27 Kue bola panggang ala Italia 188 8 28 Panini asparagus dan ham vege 308 31 29 Taco lunak kacang hitam 174 10 30 Salad daging selada tomat 259 13
Fat 16 3.7 10.5 2.2 6.2 0.1 6.5 23.6 0.3 5.4 1.2 1.1 25 5 0.5 5.2 6.7 5.6 3.87 11.3 3 2 3 2 2 1 2 4 1 2
Table 2.2. Nutritional Content of Foods For Snack No Food Calory Protein 1 Jus Apel Wortel 141 0.08 2 Puding Kacang Hijau 17.9 0.8 3 Nagasari Ketan 173.5 2 4 Kimchi 33.3 2.2 5 Smoothie Buah Naga 182.5 0.6 6 Susu Kedelai 41 3.5 7 Party Crispbreads 70 4.2
Carbs 29.4 27.7 80 8.9 21.6 24.3 26.1 95.8 7.1 41.7 12 12 69 18 4.8 11.8 1.1 1.6 15 7.5 35 32 53 8 36 14 38 32 33 42
Fat 1 0.6 1 0.5 1.3 3.5 1.1
Carbs 33.9 2.3 39.6 3.3 14.9 5 12
8 9 10 11 12 13
Chip Tepung beras Es Blewah Segar Omelet Kentang Lemper Ayam Kue Kering Havermut Pisang Panggang Saus Lemon
25 31 297.4 114.3 124 135.4
0.5 1.1 9.7 1.3 8.5 0.6
Table 2.3. Nutritional Content of Food For Lunch and Dinner No Food Calory Protein 1 Rendang Hati 126.7 12.6 2 Tempe Woku 133.5 9.6 3 Tumis Daun Singkong Pepaya 169.3 8.7 4 M ushroom Soup 65 2.7 5 Cumi M asak Cabai Hijau 155.5 13.2 6 Garang Jamur 32 2.3 7 Three Fruit Jus 105 1.2 8 Tumis Pare Daging 64.9 7.1 9 Opor Tahu Tempe 143.2 7 10 Cumi Bumbu Asam M anis 232.1 25.1 11 Cah baby Kaylan 68.7 2.3 12 Tempe Plenet 139 10.4 13 Kacang Panjang Kuah Kuning 156.5 7.7 14 Sambal Kering Kerang 69.2 4 15 Cah Jagung M uda 104.5 2.4 16 Botok Hati Sapi 88.2 11.2 17 Tahu Kuah Kuning 75.6 4.3 18 Sup Paprika bakar 49 3.4 19 Oseng Brokoli Udang 110.2 7 20 Tempe Goreng Lengkuas 89.5 9.5 21 Haddock dengan kentang 286 35.2 22 Bening Onyong 58.4 1 23 Penyet Telur 85.5 6.4 24 Sate Tempe Bumbu Kare 112.3 9.4 25 Sapi dengan saus kari 448 44.5 26 Gulai Kakap 217.5 22.6 27 Sayur bayam campur oyong 205.7 12.2 28 Capcay Seafood 191 20.9 29 Kacang Panjang Tumis Tauge 218.7 33.1 30 Asem - asem Bandeng 203.7 21.2 31 Terung Cah Sapi 168.5 8.6 32 Ayam bakar 259 29.9 33 Chicken fillets dengan saus mustard 182 23.8
0.5 0.3 16 6.5 2.2 3.7
Fat 6.5 72 7.1 2.8 8.1 1.3 0.6 9.5 10.6 8.9 5.2 7.3 11.2 4.5 11.5 3 4.3 2.7 7.3 2.3 5.5 4 5.7 5.7 14.1 12.5 14.1 8.2 16.8 12.3 12.8 10.7 6.8
4.8 7.1 29.4 26.1 8.9 27.7
Carbs 4.5 9.6 6.4 8 6.6 3.6 28.5 4.3 7.1 11.2 4.8 10.3 7.9 2.7 46.5 3.3 17.3 8.1 5.4 6.3 6.6 5 1.8 26.5 8.5 4.9 8.6 8.8 6.3 3.4 9.2 72.8 6
34 35 36 37 38 39 40 41 42
Ayam Casserole Chinese Chicken Roll Ayam Chicken fillet dengan jahe Kebab Ayam Roll Ayam dengan Bumbu rempah Ikan saus lemon dan jahe Ikan Curry Fish Fillet dengan saus M acadamia
262 241 324 243 158 320 127 173 156
33.9 17.2 45.2 32.7 21.8 40.4 21.5 18.1 22
8.3 6.6 11.6 8.3 5.5 17.08 0.83 8 6.6
10.7 12.1 9.3 5 0.8 4 6 7.4 1.5
Talking about one's nutritional needs, of course not separated from the calculation of one's daily caloric needs. BM R for men: 66.5 + (13.7 x weight) + (5 x height) – (6.8 x age) BM R for women: 655.1 + (9.56 x weight) + (1.85 x height) – (4.7 x age) Diabetes or sugar disease has been known since at least two thousand years ago. At that time, two health experts, namely Greece and Areteus Celcus, giving the name of diabetes in people who suffer from a lot of drinking and urinating a lot. Someone said to suffer from Diabetes M ellitus if the number of fasting blood sugar at above 126 mg / dL. Or if 2 hours after eating, blood sugar numbers above 200 mg / dL. Genetic algorithm is a heuristic search algorithm based on the mechanism of biological evolution. Things to do to use the genetic algorithm are: ¾ Defining individual where the individual states one solution (solution) that may be of the issues raised. ¾ Define the fitness value, which is a good measure of whether an individual or whether or not the solutions obtained. ¾ Determine the process of generating the initial population. This is usually done using a random generation of such random – walk ¾ Determine the selection to be used ¾ Determine the cross-breeding (cross - over) and mutation of genes that will be used If translated would be: .
.
.
.
where: f1 is fitness calories, b1 is the weight of calories; f2 is a fitness protein, b2 is the weight of protein; f3 is the fitness of fat, b3 is the weight of fat; f4 is the fitness of carbohydrates, b4 is the weight of carbohydrate. Value of the weight calories, protein, fats and carbohydrates have been defined by the authors and are fixed. Weight values ranged from one to three with three values are the highest weights. Caloric and protein value of the weight is the weight of three while the value of fats and carbohydrates are one. Calories fitness values (f1) can be calculated by the formula:
Application system for the determination of the nutritional needs of people with diabetes with a genetic algorithm is to determine the types of foods for diabetics food composition containing nutrients required in accordance with each day. The results obtained in the form of a combination of diet that has the most optimal nutritional value, or commonly known as a high fitness value. To run the application the determination of nutritional needs for people with diabetes with a genetic algorithm, the user must first enter data about themselves such as name, height (cm), weight (kg), age (years), sex, activity and number blood sugar (mg / dL). Once the input is given, the system will check the validity of input. If the input is valid then the system will calculate the total demand for calories, protein, fat and carbohydrates are needed for diabetics automatically. If his blood sugar numbers below or equal to 126 mg / dL then the user can not access the next page for this application is only reserved for people with diabetes. Then the system will calculate the amount of calorie needs for each meal time is breakfast 20%, 10% intervals in the morning, lunch 30%, 15% diversion afternoon and dinner 20% of daily caloric needs have been calculated. This percentage also applies to the need for protein, fat and carbohydrates. After all required data has been inputted, then the genetic algorithm can be started. Genetic processes are carried out will be divided into three, namely to look for breakfast, lunch and dinner. The process begins with the genetics to generate the initial population is then followed by the calculation of fitness values and selection process. After the selection process is done, it will proceed with the process of crossover. Then the chromosomes have been moved cross (crossover) will undergo a process of mutation. During the optimal value has not been achieved, the system will continue to do the genetic algorithm. Once the genetic algorithm is done, it will display the best chromosomes. The best chromosome three times the genetic algorithm will be accommodated on the menu breakfast, lunch and dinner. For both menu interlude in the morning and afternoon, the process is not through genetic algorithms because of the distraction is only shown a menu so it does not need a random search process. The system will look for the closest value calorific value for kicks. For example, the need to distraction morning calories is 189 kcal, then the system will check one by one kind of snack food on the table and will be taken closest to the 189 number. Will be further down the food menu for diabetics in five consecutive meals such as breakfast, morning interlude, lunch, afternoon interlude and dinner along with the nutritional value of each food menu is displayed.
CLOS ING Based on the results of the testing program has been designed so that applications can be drawn some conclusions, namely: 1. Daily nutritional needs of people with diabetes varies per person depending on factors that influence the gender, age, height, weight and activity. 2. Determination of nutritional needs in people with diabetes can be done with genetic algorithms that provide solutions form the most optimal nutritional value that is closest to the daily nutritional needs of people with diabetes . 3. Determination of nutrient application program design can help people with diabetes are more easily (automatically) to get a varied diet that contains the best nutritional value according to the daily nutritional needs of diabetics. 4. The resulting diet is a diet program optimization results from the selected table of food and safe for diabetics. 5. Genetic algorithm parameters used are the result of random on a computer system so that it can lead to different levels of accuracy at any time the process is run. Some suggestions can be given for writer development program for other researchers of this application are: 1. Using genetic algorithms to other optimization problems are more complex and different objects such as people with heart, kidney or other diseases. 2. Develop a more accurate formula for determining the nutritional needs of the optimization problem. 3. Develop nutrition calculation and more detailed determination of the need to calculate the nutritional needs of both macronutrient (carbohydrate, protein and fat) and micronutrients such as vitamin requirements, minerals, phosphorus, iron, potassium, calcium and others.
REFERENCES Devi, Nirmala. (2010). NUTRITION AND FOOD Gizi Untuk Keluarga. Penerbit Buku Kompas, Jakarta Gen, M itsuo dan Cheng, Runwei. (2001). Genetic Algorithms and Engineering Optimization. John Willey & Sons, Inc, Canada. Gropper, Sareen.S, Smith, Jack.L dan Groof, James.L. (2009). Advanced Nutrition and Human Metabolism. (Fifth Edition). Wodsworth, USA. Lanywati, Endang. (2001). Diabetes Mellitus, Penyakit Kencing Manis. Penerbit Kanisius, Yogyakarta. Prahasta, Eddy. (2005). Sistem Informasi Geografis Konsep – konsep Dasar. Informatika, Bandung. Sandjaja. (2009). Kamus Gizi . Penerbit Buku Kompas, Jakarta. Santoso, Denny. (2008). Rahasia Diet. Penerbit Libri, Jakarta.
Santoso, Insap. (2009). Interaksi Manusia dan Komputer. (Edisi Kedua). ANDI, Yogyakarta. Shneiderman, Ben, Plaisant, Catherine. (2005). Designing the User Interface. Forth edition. Pearson Education, Inc., USA. Sivanandam, S.N , Deepa, S.N. (2007). Introduction to Genetic Algorithms. Springer, Berlin – New York. Sri,K. (2003) Artificial Intelligence (Teknik dan Aplikasinya) , First Edition, Graha Ilmu, Yogyakarta. Suhardjo dan M .Kusharto,Clara. (2009). Prinsip – Prinsip Ilmu Gizi. Penerbit Kanisius, Yogyakarta. Sumardjo, Damin. (2009). Pengantar Kimia. Penerbit Buku Kedokteran EGC, Jakarta. Utami, Prapti dan Lentera. (2003). Tanaman Obat Untuk Mengatasi Diabetes Mellitus. AgroM edia, Jakarta. Wijayakusuma, Hembing. (2004). Bebas Diabetes Ala Hembing. Puspa Swara, Jakarta. Wilkinson, Barry dan Allen, M ichael. (2010). Parallel Programming. Penerbit Andi , Yogyakarta. Website : http://www.tropicanaslim.com/all-about-calories th Access date January, 20 ,2012 http://medicastore.com/diabetes/ nd Access date December, 12 , 2011 http://www.google.com/ nd Access date January, 22 , 2012
