Post on 05-Jul-2018
8/16/2019 ITS Undergraduate 14444 Presentationpdf
1/31
Penggunaan Algoritma Genetik
dengan Pemodelan Dua Tingkat
dalam Permasalahan Penjadwalan Perawat
pada Unit Gawat Darurat
Rumah Sakit Umum XYZ Surabaya
Oleh: Anisa Ulya
5206 100 101
Dosen pembimbing 1:
Mahendrawathi Er, Ph.D
Dosen pembimbing 2:Danu Pranantha, ST, M.Sc
8/16/2019 ITS Undergraduate 14444 Presentationpdf
2/31
L ATAR BELAKANG M ASALAH Ketersediaan sumber daya medis UGD dituntut selama 24 jam
sehari 7 hari seminggu
Panjangnya jam kerja dikhawatirkan berdampak buruk pada
kondisi fisik, kualitas kerja, dan hubungan sosial perawat
Penjadwalan manual membutuhkan waktu yang lama danhasilnya relatif kurang optimal
Diperlukan teknik penjadwalan yang lebih cepat untuk
menghasilkan jadwal yang memenuhi peraturan pemerintah,
kebijakan management RS tapi tetap bisa membagi beban
kerja secara merata antar perawat serta memperhatikan
preferensi jadwal perawat
8/16/2019 ITS Undergraduate 14444 Presentationpdf
3/31
PERUMUSAN M ASALAH
Bagaimana representasi kromosom dari solusi
yang diinginkan
Bagaimana mengimplementasikan Algoritma
Genetik dengan pemodelan 2 tingkat untuk
penjadwalan perawat pada UGD ke dalam program
Bagaimana pengaruh faktor kontrol berupa
maksimal generasi, jumlah gen yang dimutasi dan
jumlah titik potong dalam crossover terhadap nilai
fungsi tujuan dari solusi yang dihasilkan
Bagaimana pengaruh pembobotan fungsi f i t ness
terhadap nilai tujuan solusi yang dihasilkan.
8/16/2019 ITS Undergraduate 14444 Presentationpdf
4/31
• Merepresentasikan data-data penjadwalan ke dalam
bentuk kromosom yang akan mewakili solusi
permasalahan.
• Mengimplementasikan GA dengan pemodelan 2
tingkat untuk mendapatkan solusi yang paling
mendekati optimal pada permasalahan penjadwalan
perawat pada UGD ini.
• Mengetahui pengaruh nilai faktor kontrol terhadap
nilai fungsi tujuan untuk mendapatkan solusi yang paling
optimal
• Mengetahui pengaruh pembobotan fungsi fitness
terhadap nilai solusi dan menentukan nilai pembobotan
terbaik yang akan digunakan untuk mendapatkan solusiyang paling optimal
Tujuan Tugas Akhir
8/16/2019 ITS Undergraduate 14444 Presentationpdf
5/31
8/16/2019 ITS Undergraduate 14444 Presentationpdf
6/31
TINJAUAN PUSTAKA
8/16/2019 ITS Undergraduate 14444 Presentationpdf
7/31
A LGORITMA GENETIK
Algoritma Genetik adalah teknik pencarian
stokastik berdasarkan mekanisme seleksi alam
dan warisan genetik (Gen & Cheng, 1997).
- Solusi direpresentasikan dalam sebuah
kromosom, yang terdiri dari gen.- Fungsi fitness digunakan untuk mengevaluasi
kualitas kromosom
8/16/2019 ITS Undergraduate 14444 Presentationpdf
8/31
OPERATOR GENETIK
Setiap populasi berevolusi dengan 3 operator genetik,
yaitu:
Seleksi, merepresentasikan individu yang terbaiklah
yang bisa bertahan.
Crossover, merepresentasikan persilangan 2 individu
untuk mendapatkan individu baru.
Mutasi, merepresentasikan modifikasi acak pada
suatu individu.
8/16/2019 ITS Undergraduate 14444 Presentationpdf
9/31
METODOLOGI
start
Studi literatur
Pengumpulandata
Mengadaptasi model
pada studi kasus
1
1
Pembuatan
aplikasi
Ujicoba &
evaluasi program
Aplikasi yang
dibuat sudah
benar?
Menganalisis
hasil keluaran
selesai
ya
tdk
8/16/2019 ITS Undergraduate 14444 Presentationpdf
10/31
PERANCANGAN & IMPLEMENTASI
SISTEM
8/16/2019 ITS Undergraduate 14444 Presentationpdf
11/31
A LGORITMA PENYELESAIAN
Algoritma genetika dengan pemodelan 2 tingkat:
1. Model penjadwalan hari libur perawat
2. Model penjadwalan shift kerja perawat
8/16/2019 ITS Undergraduate 14444 Presentationpdf
12/31
REPRESENTASI K ROMOSOM
Gen = A sampai J, merupakan tingkat prioritas hari j untuk
menjadi hari libur dasar oleh perawat i
Gen = 1, perawat i mendapat giliran shift pagi pada hari j
Gen = 2, perawat i mendapat giliran shift sore pada hari jGen = 3, perawat i mendapat giliran shift malam pada hari j
Gen = 4, perawat i mendapat libur spesial pada hari j
Gen = 5, hari j belum terjadwalkan untuk perawat i
8/16/2019 ITS Undergraduate 14444 Presentationpdf
13/31
8/16/2019 ITS Undergraduate 14444 Presentationpdf
14/31
FUNGSI B ATASAN
Penjadwalan hari libur:
(1.1)Jumlah libur seorangperawat tidak bisa melebihi jumlah libur yang ditetapkan
rumah sakit
(1.2)Jumlah perawat liburdalam 1 hari maksimalsejumlah perawat yangditoleransi pihak rumah sakit.
(1.3)Dalam 7 hari jaga secaraberturut-turut harus terdapat1 hari libur
• Penjadwalan Shift Kerja:
(2.1)-(2.3)Jumlah perawat untukshift pagi, sore dan malam setiaphari harus diatas jumlahminimal perawat per shift yang
ditentukan rumah sakit
(2.4)Tidak boleh berjaga shift pagisetelah berjaga shift malam padahari sebelumnya
8/16/2019 ITS Undergraduate 14444 Presentationpdf
15/31
FUNGSI TUJUAN
Tahap penjadwalan hari libur perawat
Y=rasio perbedaan jadwal ; Z=varians hari libur
Tahap penjadwalan hari libur perawat
X=varians shift pagi; Y=varians shift sore; W=varians shiftmalam; V=rasio perbedaan jadwal
8/16/2019 ITS Undergraduate 14444 Presentationpdf
16/31
MODIFIKASI K ROMOSOM (1)
t=1 t=2 t=3 ... t=T
i=1 1 2 F ... 2 10
i=2 A 1 B ... 1 11
i=3 2 1 C ... D 10
... ... ... ... ... ... ...
i=N A 2 D ... 1 14
6 7 10 ... 6
8/16/2019 ITS Undergraduate 14444 Presentationpdf
17/31
MODIFIKASI K ROMOSOM(2)
Mencari perawat i yang mendapatkan jadwal
shift malam kemudian diikuti shift pagi
keesokan harinya
Mencari perawat j yang mendapat giliran shift
malam Menukar shift pagi perawat i dengan shift
malam perawat j
8/16/2019 ITS Undergraduate 14444 Presentationpdf
18/31
PENJADWALAN H ARI LIBUR PERAWAT
8/16/2019 ITS Undergraduate 14444 Presentationpdf
19/31
PENJADWALAN SHIFT K ERJA PERAWAT
8/16/2019 ITS Undergraduate 14444 Presentationpdf
20/31
UJI COBA &
A NALISIS
8/16/2019 ITS Undergraduate 14444 Presentationpdf
21/31
D ATA YANG DIGUNAKAN Jadwal buatan sistem
‘P’ = Shift pagi
‘S’ = Shift sore
‘M’ = Shift
malam
‘L’ = Libur
‘C’ = Cuti
8/16/2019 ITS Undergraduate 14444 Presentationpdf
22/31
8/16/2019 ITS Undergraduate 14444 Presentationpdf
23/31
E VALUASI B ATASAN 1.1
Perawat Jml Libur Perawat Jml Libur Perawat Jml Libur
A 10 H 11 O 11
B 11 I 11 P 11
C 11 J 11 Q 12
D 12 K 11 R 11
E 11 L 11 S 11
F 11 M 12 T 11
G 11 N 11 U 11
Batasan ini mengatur jumlah maksimal libur yang bisa didapat
seorang perawat dalam 1 bulan pejadwalan, yaitu 12 hari.
Jadwal buatan sistem tidak melanggar batasan
1.1
8/16/2019 ITS Undergraduate 14444 Presentationpdf
24/31
E VALUASI B ATASAN 1.1
PerawatJml
LiburPerawat
Jml
LiburPerawat
Jml
Libur
A 5 H 7 O 11
B 15 I 8 P 10
C 8 J 10 Q 11
D 8 K 10 R 9
E 12 L 10 S 10
F 9 M 7 T 10
G 11 N 8 U 7
jadwal yang diinginkan perawat melanggar batasan 1.1
Batasan ini mengatur jumlah maksimal libur yang bisa didapat
seorang perawat dalam 1 bulan pejadwalan, yaitu 12 hari.
8/16/2019 ITS Undergraduate 14444 Presentationpdf
25/31
E VALUASI B ATASAN 1.2, 2.1, 2.2 & 2.3
Batasan 1.2 mengatur bahwa jumlah maksimal perawat yang boleh liburdalam satu hari adalah 9 orang.
Batasan 2.1 hingga 2.3 mengatur bahwa jumlah minimal perawat jaga
shift pagi, shift sore dan shift malam masing-masing adalah 4 orang.
Jadwal buatan sistem tidak melanggar batasan 1.2, 2.1 s/d 2.3
8/16/2019 ITS Undergraduate 14444 Presentationpdf
26/31
E VALUASI B ATASAN 1.2, 2.1, 2.2 & 2.3
jadwal yang diinginkan perawat melanggar batasan
1.2, 2.1 s/d 2.3
8/16/2019 ITS Undergraduate 14444 Presentationpdf
27/31
E VALUASI B ATASAN 1.3 & 2.4
Batasan 1.3 mengatur bahwa tidak ada perawat yang boleh bekerjaselama 7 hari berturut-turut tanpa libur
Jadwal buatan sistem tidak melanggar batasan 1.3 (lihat tabel 5.5halaman 58)
jadwal yang diinginkan perawat melanggar batasan 1.3 (lihat tabel5.10 halaman 62-63)
Batasan 2.4 mengatur bahwa perawat yang berjaga shift malamtidak boleh berjaga shift pagi pada keesokan harinya.
Karena tidak ditemukan munculnya shift M dan P yang berurutan,baik pada jadwal buatan sistem maupun jadwal yang diinginkan
perawat, maka bisa disimpulkan bahwa batasan 2.4 tidakterlanggar.
8/16/2019 ITS Undergraduate 14444 Presentationpdf
28/31
PERBANDINGAN NILAI FITNESS
Varians hari
libur
Varians
shift pagi
Varians
shift sore
Varians shift
malam
Jadwal yang
diinginkan
perawat
4,4127 23,2381 5,3243 4,9116
Jadwal buatan
sistem 0,1814 5,2018 3,1066 4,6304
8/16/2019 ITS Undergraduate 14444 Presentationpdf
29/31
E VALUASI SKENARIO UJI
Nilai solusi minimal didapat dari skenario ke enam, dengan
rerata fitness 8,871 dan nilai rerata rasio perbedaan jadwal0,374.
8/16/2019 ITS Undergraduate 14444 Presentationpdf
30/31
E VALUASI PEMBOBOTAN FUNGSI F ITNESS
Uji coba pertama dengan bobot varians 1 dan bobot rasio 1,5
menghasilkan hasil uji yang paling seimbang, yaitu varians hari
libur perawat sebesar 0,0209 dan nilai rasio perbedaan jadwal
sebesar 0,2206.
8/16/2019 ITS Undergraduate 14444 Presentationpdf
31/31
TERIMA KASIH