Pengembangan Aplikasi Sistem Cerdas Untuk Otomasi dan Optimalisasi Jadwal Mengajar pada Sekolah Menggunakan Algoritma Simulated Annealing (Studi Kasus SMPN 1 Jombang)

Prakasa, Tio Arya Dewa (2023) Pengembangan Aplikasi Sistem Cerdas Untuk Otomasi dan Optimalisasi Jadwal Mengajar pada Sekolah Menggunakan Algoritma Simulated Annealing (Studi Kasus SMPN 1 Jombang). Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 05211940000063-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 September 2025. Download (6MB) | Request a copy

Abstract

Permasalahan penjadwalan merupakan salah satu permasalahan kompleks yang masih sering dialami oleh berbagai instansi salah satunya adalah instansi akademik seperti sekolah. Permasalahan penjadwalan sekolah merupakan permasalahan yang dikategorikan sebagai permasalahan NP-hard dimana untuk menyelesaikan permasalahan tersebut akan dibutuhkan waktu yang cukup banyak. Penyusunan penjadwalan sekolah masih sering dilakukan secara manual dan akan membutuhkan banyak waktu untuk menyusun sebuah penjadwalan untuk menjadwalkan jam mengajar guru. Dari permasalahan tersebut sebuah aplikasi untuk melakukan otomatisasi serta optimalisasi penjadwalan sekolah dibutuhkan agar proses pembuatan jadwal akan lebih cepat dan dapat memberikan hasil timetable yang dapat memenuhi kebutuhan untuk jam mengajar dari setiap guru. Pada tugas akhir ini bertujuan untuk membuat sebuah aplikasi berbasis web yang dapat digunakan di SMPN 1 Jombang untuk melakukan optimalisasi dan otomatisasi dalam pembuatan jadwal mengajar guru dengan menggunakan algoritma Simulated Annealing (SA). Algoritma SA merupakan salah satu metode local search metaheuristik untuk memecahkan permasalahan optimasi diskrit yang berkelanjutan dengan fitur utama yaitu agar dapat terlepas dari local optima untuk mendapatkan solusi global optimum. Hasil dari tugas akhir ini, didapatkan untuk melakukan otomasi dapat digunakan metode Random Assignment untuk menjadwalkan alokasi jam pelajaran ke timeslot, Constraint Programming untuk menghasilkan solusi yang feasible, Bin Packing untuk menjadwalkan guru ke timeslot. Selain itu, untuk melakukan optimasi metode yang digunakan untuk menggenerasi solusi baru dapat digunakan metode low-level heuristic swap dan untuk melakukan pencarian solusi yang paling optimal digunakan algoritma SA dengan Reheating. Hasil solusi dari algoritma SA dengan Reheating mampu melakukan optimasi hingga didapatkan nilai best fitness hingga 0,809 dengan menggunakan paramete suhu awal yaitu 1000, cooling rate 0.7, dan iterasi sebanyak 20000 dan dapat menghasilkan solusi yang lebih baik dari pada algoritma SA tanpa modifikasi dan algoritma Hill Climbing. Aplikasi yang dihasilkan dapat digunakan untuk melakukan penjadwalan secara otomatis dan jadwal yang dihasilkan telah dioptimasi dengan algoritma SA dengan Reheating dan output jadwal yang dihasilkan aplikasi dapat siap digunakan pada sekolah.
======================================================================================================================================
Scheduling problems are one of the complex problems that are still often experienced by various agencies, one of which is an academic institution such as a school. School scheduling problems are problems that are categorized as NP-hard problems where solving these problems will take quite a lot of time. The preparation of school schedules is still often done manually and it will take a lot of time to compile a schedule to schedule teacher teaching hours. From these problems an application to automate and optimize school scheduling is needed so that the schedule making process will be faster and can provide timetable results that can meet the needs for teaching hours of each teacher. This final project aims to create a web-based application that can be used at SMPN 1 Jombang to optimize and automate teacher teaching schedules using the Simulated Annealing (SA) algorithm. The SA algorithm is a metaheuristic local search method for solving continuous discrete optimization problems with the main feature being that it can be detached from the local optima to get the optimum global solution. The results of this final project, it is obtained that to carry out automation can use the Random Assignment method to schedule the allocation of lesson hours to timeslots, Constraint Programming to produce a feasible solution, Bin Packing to schedule teachers to timeslots. In addition, to optimize the method used to generate new solutions, the low-level heuristic swap method can be used and to search for the most optimal solution, the SA algorithm with Reheating can be used. The solution results from the SA algorithm with Reheating are able to optimize to obtain the best fitness value up to 0,809 by using the initial temperature parameters of 1000, cooling rate of 0.7, and 20000 iterations and can produce better solutions than the SA algorithm without modification and the Hill Climbing algorithm . The resulting application can be used to schedule automatically and the resulting schedule has been optimized with the SA algorithm with Reheating and the schedule output generated by the application can be ready for use in schools.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Metaheuristik, Optimalisasi, Otomatisasi, School Timetabling, Simulated Annealing, Metaheuristic, Optimization, Automation
Subjects:	H Social Sciences > HD Industries. Land use. Labor > HD69.T54 Time management. Scheduling T Technology > T Technology (General) > T57.6 Operations research--Mathematics. Goal programming T Technology > T Technology (General) > T57.84 Heuristic algorithms.
Divisions:	Faculty of Intelligent Electrical and Informatics Technology (ELECTICS) > Information System > 57201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Tio Arya Dewa Prakasa
Date Deposited:	28 Jul 2023 14:44
Last Modified:	28 Jul 2023 14:44
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/100212

Actions (login required)

View Item