Integrasi fuzzy mamdani dan genetic l system programming untuk pemodelan tanaman zinnia elegans pada interferensi pemberian pupuk

  • View
    249

  • Download
    0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Integrasi fuzzy mamdani dan genetic l system programming untuk pemodelan tanaman zinnia elegans pada interferensi pemberian pupuk

Text of Integrasi fuzzy mamdani dan genetic l system programming untuk pemodelan tanaman zinnia elegans pada...

  • 1. INTEGRASI FUZZY MAMDANI DANGENETIC L-SYSTEM PROGRAMMING UNTUKPEMODELAN TANAMAN ZINNIA ELEGANS PADAINTERFERENSI PEMBERIAN PUPUKNama Mahasiswa : SuhartonoPembimbing : Prof. Dr. Ir. Mauridhi Hery Purnomo, M.Eng.Mochamad Hariadi, S.T., M.Eng., Ph.D.Jurusan Teknik ElektroFakultas Teknologi IndustriInstitut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

2. BATASAN MASALAH Menggunakan morfologi pertumbuhan tanamanzinnia elegans. Pengaruh pertumbuhan tanaman berdasarkanvariasi pemberian komposisi pupuk , sedangkanfaktor lingkungan lain yaitu suhu, kelembabandan intensitas cahaya adalah sebagai datapendukung. Penelitian ini dititik beratkan integrasi metodafuzzy mamdani dan metoda Genetic L-SystemProgramming pada model tanaman zinnia dalambentuk visualisasi pertumbuhan tanaman 3. LATAR BELAKANG Perubahan pada genotypical yaitu perubahanpada sintak dari L-System baik berupa nilaimaupun alfabet akan merubah fenotypical yaituakan merubah bentuk dari morfologi tanaman(Jacob.C, 2001; Prusinkiewics.P, andLindenmayer, 1990) 1 .0 0 .50 .00 .51 .0 0 .50 .00 .52 .01 .51 .00 .50 .0Gzinnia=(,P={p1,,p9},)={f,pd,pu,rr,sprout,stalk,leaf,bloom} = sprout(4)p = Produksi dimana sprout berkembang menjadileaf dan bloomp1 = sprout(4) f stalk(3) [pu(60) leaf(1)] f stalk(2)rr(90) [pu(60), leaf(1)] [pu(30) sprout(2)] rr(180)[pu(30) sprout(2)] f stalk(1) bloom(0)genotypical phenotypical 4. LATAR BELAKANG Pemupukan N,P dan K dapat meningkatkanjumlah unsur hara di dalam tanah yang dapatmeningkatkan pertumbuhan tanaman(Sudjatoro, 1997) Ketersediaan unsur hara yang diberikan dalambentuk pupuk kandang dapat meningkatkanpertumbuhan tanaman (Engelstad, 1977). 5. LATAR BELAKANG Metoda Fuzzy Mamdani dapat digunakanuntuk identifikasi sistem dalam pendekatansistem dinamis untuk memetakan suatu ruanginput ke ruang ouput (Ljung, dkk, 1994). Metoda Fuzzy Mamdani dapat menjelaskanrelasi input/output untuk nonlinear sistem(Takagi, 1985). Pendekatan artificial intelligence pada bidangteknologi pertanian untuk proses industri(Purnomo, H, 2000), 6. LATAR BELAKANG Pendekatan artificial intelligence padapertumbuhan tanaman kedelai (Atris, S.H,dkk, 2010), identifikasi pertumbuhan tanamankedelai terhadap pemberian komposisi pupuk,identifikasi pertumbuhan pada diameter batangdan indek luas daun tanaman kedelai denganmetoda neural network dan genetic algorithm,nilai identifikasi pertumbuhan diameter batangdan indek luas daun tanaman kedelai belumdimasukkan ke model tanaman kedelai,kemudian secara terpisah memvisualisasi modeltanaman kedelai dengan aplikasi perangkat lunakPlantVR (Somporn.C.A , dkk, 2004 ). 7. PETA JALAN PENELITIANPemodelan Tanaman denganinteraksi lingkungan (Mech. Rdkk, 1996)Pemodelan Tanaman denganinteraksi temperature(Pachepsky.L.B dkk, 2004)Pemodelan pertumbuhandengan pendekatanNeural Network dan L-System(Hirafuji.M, 1991)Artificial life padapemodelan pertumbuhantanaman (Suyantohadi.A,2010)Tanama Zinnia ElegansDanLingkunganL-System adalahMetode rewriting system(Prusinkiewicz, dkk, 1990)Arsitektur Tanaman(Godin,2000)Functional Strutural PlantModel (Sievanen, dkk,2000)Pemodelan pertumbuhan berbagaijenis tanaman dengan L-System :Mentimun (Higashide, dkk, 2000),Kacang-kacangan (Gould, dkk,1992;Diaz Ambrona, dkk, 1998), Pohonpalem (Chazda, 1985), Barley (BuckSorlin, 1999), Bunga matahari(Prusinkiewicz, dkk, 1990), Kapas(Room, dkk,1996), Semanggi(Gautier, dkk,2000) dan Sorghum(Kaitaniemi, dkk, 2000).GeneticPrograming(Koza, 1994)Genetic L-SystemProgramming(Jacob,C, 1995)Pemodelan pertumbuhan dengan metode GeneticProgramming dan L-system (Suhartono, dkk, 2009)Visualisasi pertumbuhan tanaman dengan metode HybridGenetic L-System (Suhartono, dkk, 2010)Integrasi fuzzy system dengan Genetic L-SystemProgramming(Suhartono, dkk, 2011)Integrasi Artificial Neural Network dengan Genetic L-SystemProgramming (Suhartono, dkk, 2011)Integrasi fuzzy system dengan Functional Structural PlantModel (Suhartono, dkk, 2012) 8. METODE PENELITIANMembuat model tanamanZinnia ElegansMembuat Model tanamanZinnia Elegans denganmetoda Genetic L-SystemProgramming 1 .0 0 .50 .00 .51 .0 0 .50 .00 .52 .01 .51 .00 .50 .0Pendekatan metoda FuzzyMamdani pada Strukturtanaman Zinnia Elegansterhadap pengaruh variasipemberian pupukInputTanaman Zinnia danLingkunganIntegrasi Fuzzy Mamdani Dan Genetic L-SystemProgramming Untuk Pemodelan Tanaman ZinniaTerhadap Pengaruh Pemberian Pupuk 9. MEMBUAT MODEL TANAMAN ZINNIA ELEGANSDENGAN METODA L-SYSTEM 10. KOLEKSI DATA TANAMAN ZINNIAMorfologi Batang Lebar dan Panjang Daun 11. DATA KUALITATIFRata-rata dari 3 tanaman zinnia untukbatang (B1,B2, B3, B4 dan B5)Hari Rata-rataB1Rata-rataB2Rata-rataB3Rata-rataB4Rata-rataB51 0,55 0,00 0,00 0,00 0,002 1,62 0,67 0,00 0,00 0,003 2,14 1,53 0,00 0,00 0,004 2,65 2,54 0,90 0,00 0,005 3,10 3,43 1,62 0,00 0,006 4,95 4,12 2,11 0,00 0,007 6,20 4,65 2,65 0,70 0,008 7,60 5,12 3,15 1,62 0,009 7,95 5,65 4,90 2,11 0,0010 8,20 6,43 6,20 2,67 0,9011 8,87 6,90 7,67 3,15 1,6212 9,13 7,21 7,90 4,90 2,2113 9,74 7,87 8,21 6,20 2,5514 9,89 7,90 8,77 7,67 3,0515 10,00 8,42 9,13 7,90 4,8016 10,00 8,60 9,45 7,90 6,1017 10,00 8,77 9,55 7,90 7,7718 10,00 8,77 9,67 7,90 7,9519 10,00 8,77 9,67 7,90 8,2120 10,00 8,77 9,67 7,90 8,2121 10,00 8,77 9,67 7,90 8,2122 10,00 8,77 9,67 7,90 8,2123 10,00 8,77 9,67 7,90 8,2124 10,00 8,77 9,67 7,90 8,2125 10,00 8,77 9,67 7,90 8,21Rata-rata dari 3 tanaman zinnia untukpanjang daun pada B1Hari Rata-rataB1DLLRata-rataB1DLWRata-rataB1DRLRata-rataB1DRW1 0.00 0.00 0.00 0.007 0.00 0.00 0.00 0.008 1.43 1.20 1.32 1.109 2.37 2.27 2.27 2.2710 2.10 2.53 2.20 2.5311 2.83 2.77 2.80 2.7712 2.93 2.87 2.93 2.8713 3.93 2.87 3.94 2.8714 4.77 2.87 4.97 2.8715 5.87 2.97 5.97 2.9716 6.00 3.00 6.00 3.0017 6.03 2.97 6.03 2.9718 6.03 3.27 6.03 3.2719 6.03 3.93 6.03 3.9320 6.03 3.93 6.03 3.9321 6.03 3.93 6.03 3.9322 6.03 3.93 6.03 3.9323 6.03 3.93 6.03 3.9324 6.03 3.93 6.03 3.9325 6.03 3.93 6.03 3.93 12. STRUKTUR MODEL KUALITATIF TANAMAN ZINNIADENGAN METODA L-SYSTEMGzinnia=(,P={p1,,p9},)={f,pd,pu,rr,sprout,stalk,leaf,bloom} = sprout(4)p = Produksi dimana sprout berkembang menjadi leaf dan bloomp1 = sprout(4) f stalk(3) [pu(60) leaf(1)] f stalk(2) rr(90)[pu(60), leaf(1)] [pu(30) sprout(2)] rr(180) [pu(30) sprout(2)] fstalk(1) bloom(0) 13. DATA KUANTITATIFG t F u n g s i P e r t u m b u h a nF u n g s i P e r t u m b u h a n D ia m a t e r B u n g a T e r h a d a p W a k t u t 5 1 0 1 5 2 0 2 5t w a k t u7654321 P e n d e k a t a n R e a lG t F u n g s i P e r t u m b u h a n 5 1 0 1 5 2 0 2 5t w a k t u1 08642F u n g s i P e r t u m b u h a n B a t a n g T e r h a d a p W a k t u t P e n d e k a t a n R e a lSimbol Nilai L Nilai U Nilai m Nilai Tstalk 0 10.3 0.9 4.4leaf 0 6.6 0.9 4.1bloom 0 7.2 0.8 4 14. STRUKTUR MODEL KUANTITATIF TANAMANZINNIA DENGAN METODA L-SYSTEMGzinnia=(,P={p1,,p9},)={f,pd,pu,rr,sprout,stalk,leaf,bloom} = sprout(4)p = Produksi dimana sprout berkembang menjadi leaf dan bloomp1 = sprout(4) f stalk(3) [pu(60) leaf(1)] f stalk(2) rr(90) [pu(60),leaf(1)] [pu(30) sprout(2)] rr(180) [pu(30) sprout(2)] f stalk(1) bloom(0)Perubahan tumbuh tunas :p2= sprout(t < 4) sprout(t+1)Perubahan perpanjangan batang :p3= stalk(t > 0) f stalk(t-1)Perubahan ukuran daun :p4= leaf(t1}Duplication {LRULES, x_/:Length[{x}]>1}{SEQ, x_/:Length[{x}]>1}{STACK, x_/:Length[{x}]>1}Permutation {LRULES, x_/:Length[{x}]>1}{SEQ, x_/:Length[{x}]>1}{STACK, x_/:Length[{x}]>1} 40. PROSES CROSSOVER PADA SYMBOLIC EXPRESSIONS 41. PROSES CROSSOVER PADA SYMBOLIC EXPRESSIONS 42. PROSES CROSSOVER PADA SYMBOLIC EXPRESSIONS 43. PROSES CROSSOVER PADA SYMBOLIC EXPRESSIONS 44. PROSES CROSSOVER PADA SYMBOLIC EXPRESSIONS 45. PROSES CROSSOVER PADA SYMBOLIC EXPRESSIONS 46. PROSES CROSSOVER PADA SYMBOLIC EXPRESSIONS 47. PROSES MUTASIPADA SYMBOLIC EXPRESSIONS 48. PROSES MUTASIPADA SYMBOLIC EXPRESSIONS 49. PROSES MUTASIPADA SYMBOLIC EXPRESSIONS 50. PROSES MUTASIPADA SYMBOLIC EXPRESSIONSSeleksi dilakukan dengan probabilistikpada subekspresi 51. PROSES MUTASIPADA SYMBOLIC EXPRESSIONS 52. PROSES MUTASIPADA SYMBOLIC EXPRESSIONS 53. PROSES MUTASIPADA SYMBOLIC EXPRESSIONSMenggabungkan pada program 54. PROSES MUTASIPADA SYMBOLIC EXPRESSIONS 55. PROSES MUTASIPADA SYMBOLIC EXPRESSIONS 56. MODIFIKASI MODEL TANAMAN ZINNIA DARIGENERASI n KE GENERASI n+1 DENGAN METODAGENETIC L-SYSTEM PROGRAMING 57. HASIL PROSES METODA GENETIC L-SYSTEMPROGRAMMING MODEL TANAMAN ZINNIA UNTUKGENERASI 01032.521.510.5Sorted Fitnesses Histogram, Gen. 0Histogram Fitness pada generasi 0Nilai fitness dari generation 0 pada 10 individu adalah {1,3,1,1,3,2,1,2,1,2} 58. PROSES VARIASI NILAI DARI EKSPRESI SIMBOLIK 59. HASIL VISUALISASI MODEL TANAMAN ZINNIA UNTUKGENERASI 0 3 2 10 200123024 4 20 2 402 4 3 2 10 2 10102460123 1010246 3 2 101 2 100246Individu 1 Individu 2 Individu 3 Individu 4 Individu 5 2 10 6 4 2002468 1 0 1 2 3 4 202051 0 4 3 2 10 1012024 6 4 20 2020 22051 0051 0 5 1 00Individu 6 Individu 7 Individu 8 Individu 9 Individu 10 60. SELEKSI MODEL TANAMAN ZINNIA SESUAIKARAKTERISTIK TANAMAN ZINNIA Kriteria adalah suatu jenis tanaman zinnia yangberbunga dan bercabang dimana setiap cabangmenunjukkan tunas bunga yang akan mekar. Maka dilakukan pengamatan pada visualisasi modeltanaman yang telah di buat. 61. 0123 1010246 4 3 2 10 2 1010246HASIL SELEKSI SESUAI KARAKTERISTIK MODELTANAMAN ZINNIA PROSES UNTUK GENERASI 0 Terdapat dua model tanaman yang sesuai yaitugenerasi 0 individu 3 nilai fitness 1 dan generasi 0individu 4 fitness 1generasi 0 individu 3 generasi 0 individu 4 62. HISTOGRAM FITNESS PROSES METODA GENETIC L-SYSTEMPROGRAMMING MODEL TANAMAN ZINNIA UNTUKGENERASI 1Sorted Fitnesses History, Gen. 102.557.5Indiv. 1012Gen.3210Fit.Histogram Fitness pada generasi 1Nilai fitness dari generation 1 pada 10 individu adalah {1,3,1,1,3,2,1,2,1,2} 63. HASIL VISUALISASI MODEL TANAMAN ZINNIA UNTUKGENERASI 1 2 10 40Individu 1 Individu 2 Individu 3 Individu 4 Individu 50 1 5Individu 6 Individu 7 Individu 8 Indi