PREDIKSI CUACA MEGGUAKA LOGIKA FUZZY UTUK KELAYAKA PELAYARA DI PELABUHA TAJUG PERAK SURABAYA (Prita Meilanitasari, Ir. Syamsul Arifin,MT) Jurusan Teknik Fisika – Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Kampus ITS Keputih Sukolilo, Surabaya 60111 Abstrak Di bidang pelayaran kebutuhan atas informasi cuaca sangatlah penting untuk menentukan kelayakan pelayaran. Pada penelitian ini digunakan metode logika fuzzy untuk peramalan cuaca maritim. Data yang digunakan adalah data yang diambil dari Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG) pada range waktu 5 tahun dari tahun 2005 hingga 2009, dan data bulan Desember 2007 yang digunakan untuk validasi. Data tersebut digunakan sebagai masukan dari logika fuzzy yang terdiri dari tiga variabel dan satu keluaran untuk masing-masing logika fuzzy yaitu ketinggian gelombang atau kecepatan arus. Keluaran logika fuzzy kemudian digunakan untuk menentukan kelayakan pelayaran yang dilihat dari ketinggian gelombang dan kecepatan arus. Dari hasil peramalan ketinggian gelombang untuk 744 data pada bulan Desember 2007 didapatkan prosentase keakuratan data bila dibandingkan dengan data yang berasal dari BMKG adalah 80,20% untuk peramalan 1 jam ke depan, 78,40% untuk peramalan 3 jam ke depan, 77,40% untuk peramalan 6 jam ke depan, 72,30% untuk peramalan 12 jam ke depan, dan 63,60% untuk peramalan 24 jam ke depan dengan prosentase rata-rata sebesar 74,38%sedangkan untuk arus 98,79% untuk peramalan kecepatan arus 1 jam ke depan, 98,92% untuk peramalan 3 jam ke depan, 98,92% untuk peramalan 6 jam ke depan, 98,92% untuk peramalan 12 jam ke depan, dan 98,52% untuk peramalan 24 jam kemudian (keesokan harinya) dengan prosentase rata-rata sebesar 98,81%.Untuk kelayakan pelayaran pada bulan Desember 2007 didapatkan prosentase layak layar adalah sebesar 95,17%. Kata kunci : Fuzzy Takagi-Sugeno, kelayakan pelayaran. I PEDAHULUA Cuaca merupakan suatu kondisi udara di suatu tempat pada saat yang relatif singkat yang meliputi kondisi suhu, kelembaban, serta tekanan udara sebagai komponen utamanya. Pencarian metode untuk memprediksi cuaca adalah kegiatan yang akhir-akhir ini banyak dilakukan oleh peneliti terhadap atmosfer atau cuaca. Dikarenakan banyaknya tuntutan dari berbagai pihak yang membutuhkan informasi kondisi atmosfer yang lebih cepat, lengkap, dan akurat. Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika (BMKG) sebagai perusahaan negara yang bertugas sebagai pengamat cuaca mampu memprediksikan cuaca melalui metode konvensional baik itu metoda statistik maupun dinamik yang mencakup radius 5 – 10 km untuk 1 titik pengamatan di wilayah yang dapat diprediksikan. Selama ini, BMKG menggunakan metode matematis untuk peramalan. Pada penelitian sebelumnya telah dilakukan metode peramalan menggunakan fuzzy clustering (Syamsul Arifin,2007) yang mampu menghasilkan ketepatan sebesar 69% untuk data uji sebanyak 304 hari. Selanjutnya prediksi cuaca maritim menggunakan jaringan syaraf tiruan (Andre Kresnawan, 2008) yang menghasilkan ketepatan prediksi untuk arus laut sebesar 60,7%, gelombang laut sebesar 72,4%, dan prediksi curah hujan sebesar 26,122%. Kemudian prediksi cuaca maritim menggunakan metode ANFIS (Ardian Candra P, 2010) yang menghasilkan ketepatan prediksi 38,00% untuk curah hujan, 99,887% untuk arus laut, dan 99,913% untuk ketinggian gelombang laut. Adapun permasalahan yang dibahas adalah bagaimana merancang metode peramalan menggunakan metode logika fuzzy untuk menentukan kelayakan pelayaran khususnya di sekitar pelabuhan Tanjung Perak Surabaya. Penelitian ini menggunakan titik pengamatan 4,648136 o S – 113,908806 o E. Data yang diambil merupakan data dari BMKG Perak I. Diharapkan dengan menggunakan metode tersebut maka keluaran yang diharapkan dapat lebih baik bila dibandingkan dengan penelitian sebelumnya. II TEORI PEUJAG 2.1 Cuaca dan Iklim Cuaca dan iklim memiliki perbedaan definisi yang saling berhubungan. Iklim akan mempengaruhi cuaca di suatu tempat, sedangkan cuaca yang terjadi akan dipengaruhi iklim tempat tersebut. Pada dasarnya cuaca adalah keadaan udara pada saat tertentu dan di wilayah tertentu yang relatif sempit dan pada jangka waktu yang singkat. Cuaca itu terbentuk dari gabungan unsur cuaca dan jangka waktu cuaca bisa hanya beberapa jam saja. Sedangkan iklim merupakan keadaan cuaca rata-rata dalam waktu satu tahun yang penyelidikannya dilakukan dalam waktu yang lama (minimal 30 tahun) dan meliputi wilayah yang luas. Iklim terbentuk karena adanya revolusi serta rotasi bumi sehingga terjadi pergeseran semu harian matahari dan tahunan, dan karena adanya perbedaan lintang geografi dan lingkungan fisis. Perbedaan ini menyebabkan timbulnya penyerapan panas matahari oleh bumi sehingga besar pengaruhnya terhadap kehidupan di bumi. 2.2 Unsur – Unsur Cuaca dan Iklim Suhu atau temperatur udara adalah derajat panas dari aktivitas molekul dalam atmosfer. Alat untuk mengukur suhu atau temperatur udara atau derajat panas disebut Thermometer. Biasanya pengukuran suhu atau temperatur udara dinyatakan dalam skala Celcius (C), Reamur (R), dan Fahrenheit
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
PREDIKSI CUACA ME GGU AKA LOGIKA FUZZY U TUK KELAYAKA PELAYARA DI
PELABUHA TA JU G PERAK SURABAYA (Prita Meilanitasari, Ir. Syamsul Arifin,MT)
Jurusan Teknik Fisika – Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Kampus ITS Keputih Sukolilo, Surabaya 60111
Abstrak
Di bidang pelayaran kebutuhan atas informasi cuaca sangatlah penting untuk menentukan kelayakan pelayaran.
Pada penelitian ini digunakan metode logika fuzzy untuk peramalan cuaca maritim. Data yang digunakan adalah data
yang diambil dari Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG) pada range waktu 5 tahun dari tahun 2005
hingga 2009, dan data bulan Desember 2007 yang digunakan untuk validasi. Data tersebut digunakan sebagai
masukan dari logika fuzzy yang terdiri dari tiga variabel dan satu keluaran untuk masing-masing logika fuzzy yaitu
ketinggian gelombang atau kecepatan arus. Keluaran logika fuzzy kemudian digunakan untuk menentukan kelayakan
pelayaran yang dilihat dari ketinggian gelombang dan kecepatan arus. Dari hasil peramalan ketinggian gelombang
untuk 744 data pada bulan Desember 2007 didapatkan prosentase keakuratan data bila dibandingkan dengan data
yang berasal dari BMKG adalah 80,20% untuk peramalan 1 jam ke depan, 78,40% untuk peramalan 3 jam ke depan,
77,40% untuk peramalan 6 jam ke depan, 72,30% untuk peramalan 12 jam ke depan, dan 63,60% untuk peramalan 24
jam ke depan dengan prosentase rata-rata sebesar 74,38%sedangkan untuk arus 98,79% untuk peramalan kecepatan
arus 1 jam ke depan, 98,92% untuk peramalan 3 jam ke depan, 98,92% untuk peramalan 6 jam ke depan, 98,92% untuk
peramalan 12 jam ke depan, dan 98,52% untuk peramalan 24 jam kemudian (keesokan harinya) dengan prosentase
rata-rata sebesar 98,81%.Untuk kelayakan pelayaran pada bulan Desember 2007 didapatkan prosentase layak layar
adalah sebesar 95,17%.
Kata kunci : Fuzzy Takagi-Sugeno, kelayakan pelayaran.
I PE DAHULUA
Cuaca merupakan suatu kondisi udara di suatu
tempat pada saat yang relatif singkat yang meliputi
kondisi suhu, kelembaban, serta tekanan udara sebagai
komponen utamanya. Pencarian metode untuk
memprediksi cuaca adalah kegiatan yang akhir-akhir
ini banyak dilakukan oleh peneliti terhadap atmosfer
atau cuaca. Dikarenakan banyaknya tuntutan dari
berbagai pihak yang membutuhkan informasi kondisi
atmosfer yang lebih cepat, lengkap, dan akurat. Badan
Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika (BMKG)
sebagai perusahaan negara yang bertugas sebagai
pengamat cuaca mampu memprediksikan cuaca
melalui metode konvensional baik itu metoda statistik
maupun dinamik yang mencakup radius 5 – 10 km
untuk 1 titik pengamatan di wilayah yang dapat
diprediksikan.
Selama ini, BMKG menggunakan metode
matematis untuk peramalan. Pada penelitian
sebelumnya telah dilakukan metode peramalan
menggunakan fuzzy clustering (Syamsul Arifin,2007)
yang mampu menghasilkan ketepatan sebesar 69%
untuk data uji sebanyak 304 hari. Selanjutnya prediksi
cuaca maritim menggunakan jaringan syaraf tiruan
(Andre Kresnawan, 2008) yang menghasilkan
ketepatan prediksi untuk arus laut sebesar 60,7%,
gelombang laut sebesar 72,4%, dan prediksi curah
hujan sebesar 26,122%. Kemudian prediksi cuaca
maritim menggunakan metode ANFIS (Ardian Candra
P, 2010) yang menghasilkan ketepatan prediksi 38,00%
untuk curah hujan, 99,887% untuk arus laut, dan
99,913% untuk ketinggian gelombang laut.
Adapun permasalahan yang dibahas adalah
bagaimana merancang metode peramalan
menggunakan metode logika fuzzy untuk menentukan
kelayakan pelayaran khususnya di sekitar pelabuhan
Tanjung Perak Surabaya.
Penelitian ini menggunakan titik pengamatan
4,648136o S – 113,908806
o E. Data yang diambil
merupakan data dari BMKG Perak I. Diharapkan
dengan menggunakan metode tersebut maka keluaran
yang diharapkan dapat lebih baik bila dibandingkan
dengan penelitian sebelumnya.
II TEORI PE U JA G
2.1 Cuaca dan Iklim
Cuaca dan iklim memiliki perbedaan definisi
yang saling berhubungan. Iklim akan mempengaruhi
cuaca di suatu tempat, sedangkan cuaca yang terjadi
akan dipengaruhi iklim tempat tersebut. Pada dasarnya
cuaca adalah keadaan udara pada saat tertentu dan di
wilayah tertentu yang relatif sempit dan pada jangka
waktu yang singkat. Cuaca itu terbentuk dari gabungan
unsur cuaca dan jangka waktu cuaca bisa hanya
beberapa jam saja.
Sedangkan iklim merupakan keadaan cuaca
rata-rata dalam waktu satu tahun yang penyelidikannya
dilakukan dalam waktu yang lama (minimal 30 tahun)
dan meliputi wilayah yang luas. Iklim terbentuk karena
adanya revolusi serta rotasi bumi sehingga terjadi
pergeseran semu harian matahari dan tahunan, dan
karena adanya perbedaan lintang geografi dan
lingkungan fisis. Perbedaan ini menyebabkan
timbulnya penyerapan panas matahari oleh bumi
sehingga besar pengaruhnya terhadap kehidupan di
bumi.
2.2 Unsur – Unsur Cuaca dan Iklim
Suhu atau temperatur udara adalah derajat
panas dari aktivitas molekul dalam atmosfer. Alat
untuk mengukur suhu atau temperatur udara atau
derajat panas disebut Thermometer. Biasanya
pengukuran suhu atau temperatur udara dinyatakan
dalam skala Celcius (C), Reamur (R), dan Fahrenheit
(F).Untuk menghitung suhu udara di suatu tempat
dapat digunakan rumus:
Tekanan udara adalah suatu gaya yang timbul
akibat adanya berat dari lapisan udara. Besarnya
tekanan udara di setiap tempat pada suatu saat
berubah-ubah. Makin tinggi suatu tempat dari
permukaan laut, makin rendah tekanan udaranya. Hal
ini disebabkan karena makin berkurangnya udara yang
menekan. Besarnya tekanan udara diukur dengan
barometer dan dinyatakan dengan milibar (mb).
Tekanan udara dapat dibedakan menjadi 3 macam,
yaitu tekanan udara tinggi (lebih dari 1013
mb),tekanan udara rendah (kurang dari 1013 mb), dan
tekanan di permukaan laut (sama dengan 1013 mb).
Kelembaban udara adalah banyaknya uap air
yang terkandung dalam massa udara pada saat dan
tempat tertentu. Alat untuk mengukur kelembaban
udara disebut psychrometer atau hygrometer.
Kelembaban udara dapat dibedakan menjadi
kelembaban mutlak atau kelembaban absolut, yaitu
kelembaban yang menunjukkan berapa gram berat uap
air yang terkandung dalam satu meter kubik (1 m3)
udara, dan kelembaban nisbi atau kelembaban relatif,
yaitu bilangan yang menunjukkan berapa persen
perbandingan antara jumlah uap air yang terkandung
dalam udara dan jumlah uap air maksimum yang dapat
ditampung oleh udara tersebut.
Angin adalah gerak udara yang sejajar dengan
permukaan bumi. Udara bergerak dari daerah
bertekanan tinggi ke daerah bertekanan rendah. Angin
adalah besaran vektor yang mempunyai arah dan
kecepatan. Arah angin dinyatakan dalam derajat.
Sebagai contoh arah 360o adalah arah Utara (U), arah
22,5o adalah arah Utara Timur Laut (UTL), dan
sebagainya. Kecepatan angin dinyatakan dalam satuan
meter per sekon, kilometer per jam atau knot (1 knot ≈
0,51 m/s) dan diukur menggunakan anemometer.
Kekuatan angin ditentukan oleh kecepatannya, makin
cepat angin bertiup maka makin tinggi/besar
kekuatannya. Pada tahun 1804 Beaufort seorang
Laksamana Inggris telah membuat daftar kekuatan dan
kecepatan angin yang digunakannya untuk pelayaran.
Daftar tersebut dinamakan Skala Beaufort yang
memiliki nilai 0 sampai 12.
2.3 Pengaruh Unsur Cuaca pada Permukaan Laut
Pengaruh unsur-unsur cuaca pada permukaan
laut terdapat pada ketinggian gelombang serta
kecepatan arus laut yang ada di permukaan laut.
Gelombang laut atau ombak merupakan
gerakan air laut yang paling umum dan mudah kita
amati. Gelombang yang dimaksudkan adalah
gelombang yang dibangkitkan oleh angin. Gelombang
Gelombang terjadi karena adanya gesekan angin di
permukaan,oleh karena itu arah gelombang sesuai
dengan arah angin. Secara teori dapat dijelaskan bahwa
ketika angin yang berhembus secara teratur dan terus-
menerus di atas permukaan air laut akan membentuk
riak permukaan yang bergerak searah dengan
hembusan angin. Bila angin masih terus berhembus
dalam waktu yang cukup panjang dan meliputi jarak
permukaan laut yang cukup besar, maka riak air akan
tumbuh menjadi gelombang. Pada saat yang bersamaan
riak permukaan baru akan terbentuk di atas gelombang
yang terbentuk, dan selanjutnya akan berkembang
menjadi gelombang-gelombang baru tersendiri. Bila
angin berhenti berhembus, sistem gelombang yang
telah terbentuk akan melemah. Proses pelemahan
gelombang akan mencapai waktu beberapa hari, yang
bersamaan dengan hal itu gelombang-gelombang
panjang sudah bergerak dan menempuh jarak ribuan
kilometer, yang pada jarak yang cukup jauh dan tempat
mulainya gelombang akan dapat diamati sebagai alun
(swell). Alun biasnya mempunyai periode yang sangat
panjang, dan bentuknya cukup beraturan. Sistem
gelombang yang terbentuk secara lokal akan
dipengaruhi oleh alun yang terbentuk dan tempat yang
jauh.
Arus laut atau sea current adalah gerakan
massa air laut dari satu tempat ke tempat lain baik
secara vertikal (gerakan ke atas) maupun secara
horizontal (gerakan ke samping). Menurut letaknya
arus dibedakan menjadi dua yaitu arus atas dan arus
bawah. Arus atas adalah arus yang bergerak di
permukaan laut. Arus ini dipengaruhi sebagian besar
oleh kecepatan, kekuatan serta arah angin yang ada di
permukaan laut sehingga menyebabkan arus atas
bergerak. Pengaruh angin disini berkisar 2% dari
kecepatan angin itu sendiri. Kecepatan arus ini akan
berkurang sesuai dengan makin bertambahnya
kedalaman perairan sampai pada akhirnya angin tidak
berpengaruh pada kedalaman 200 meter.
2.4 Kelayakan Pelayaran
Indonesia adalah negara martim karena
sebagian wilayahnya merupakan perairan. Transportasi
laut menjadi alternatif untuk perjalanan antar pulau.
Terdapat sebuah lembaga negara yang berada di bawah
departemen perhubungan yang bertugas untuk
menangani masalah pengawasan transportasi laut
(kapal) dan ketertiban dalam hal kebandaran yang
dinamakan Syahbandar. Syahbandar berada di bawah
pengawasan Badan Administrasi Pelayaran.
Syahbandar memberikan pengawasan kapal untuk
menjamin kelancaran pelayaran dari dan menuju
pelabuhan.
Berdasarkan pengetahuan dari Syahbandar
pelabuhan Tanjung Perak surabaya, kelayakan
pelayaran dilihat dari dua faktor, yaitu faktor dalam
dan faktor luar. Faktor dalam berasal dari badan kapal
itu sendiri. Baik itu berupa kesiapan dari awak kapal,
meneliti muatan kapal, dokumen dan sertifikat kapal.
Sedangkan faktor luar dipengaruhi oleh cuaca perairan,
dalam hal ini untuk pelayaran. Cuaca di perairan yang
mempengaruhi pelayaran diantaranya adalah
ketinggian gelombang, kecepatan arus, kecepatan angin
dan cuaca buruk. Ketinggian gelombang adalah
variabel yang paling berpengaruh pada faktor
kelayakan pelayaran. Tiap-tiap kapal (dilihat dari Gross
Tonnase) berbeda faktor kelayakannya. Selain itu dapat
dilihat pula dari besar kecilnya muatan.
2.5 Logika Fuzzy
Teori logika fuzzy dikenal himpunan fuzzy
yang merupakan pengelompokan sesuatu berdasarkan
variabel bahasa yang dinyatakan dalam fungsi
keanggotaan. Di alam semesta pembicaraan U, fungsi
keanggotaan dari suatu himpunan fuzzy tersebut
bernilai antara 0.0 sampai dengan 1.0.
2.5.1 Himpunan Fuzzy
Gambar 2.1 Blok Diagram Logika Fuzzy
Berdasarkan gambar di atas, dalam sistem logika
fuzzy terdapat beberapa tahapan operasional yang
meliputi Fuzzifikasi yaitu suatu proses pengubahan
nilai tegas yang ada ke dalam fungsi
keanggotaan,Penalaran (Inference Machine) adalah
proses implikasi dalam menalar nilai masukan guna
panentuan nilai keluaran sebagai bentuk Pengambil
Keputusan. Salah satu model penalaaran yang banyak
dipakai adalah penalaran max-min. Aturan Dasar (Rule
Based) KLFpada kontrol logika fuzzy merupakan suatu
bentuk aturan relasi “Jika-Maka” atau “If-then” seperti
pada pernyataan “JIKA”X=A DAN “JIKA”Y=B
“MAKA”Z=C. Yang terakhir adalah Defuzzifikasi yang
merupakan proses pemetaan himpunan fuzzy ke
himpunan tegas. Proses ini merupakan kebalikan dari
proses fuzzyfikasi. Proses defuzzifikasi deikspresikan
sebagai Z*=defuzzifier (Z).
2.5.2 Fuzzy Clustering
Fuzzy clustering digunakan untuk
mengelompokkan data. Data yang jumlahnya ratusan
bahkan ribuan dapat dikelompokkan sesuai dengan
jumlah cluster. Sehingga dapat diketahui nilai
minimum, maksimum, serta pusat clusternya. Dari situ
dapat diketahui pola fungsi keanggotaannya. Dalam hal
ini proses pengelompokan menggunakan software
MATLAB 7.8.0 menggunakan bahasa pemrograman
sehingga mendapatkan nilai-nilai yang dibutuhkan.
2.5.3 Fungsi Keanggotaan
Fungsi keanggotaan (membership function )
dari himpunan fuzzy adalah suatu fungsi yang
menyatakan keanggotaan dari suatu himpunan nilai
nilai. Penentuan nilai nilai diperoleh dari rule / kaidah
fuzzy yang menggunakan metoda implikasi. Ada dua
metode untuk mendefinisikan keanggotaan himpunan
fuzzy, pertama secara numerik dinyatakan sebagai
suatu nilai vektor yang besarnya tergantung dari level
diskritnya. Kedua secara fungsional dinyatakan dalam
bentuk fungsi keanggotaan kontinyu (continue
support). Jenis jenis fungsi keanggotaan dalam operasi
fuzzy, yaitu bentuk �, bell, gaussian, Trapesoidal, S
dan T ( triangular). Fungsi keanggotaan bantu T paling
banyak digunakan karena bentuk T hanya
menggunakan garis lurus\fungsi linier untuk
mendapatkan nilai kuantisasi atau inversi dari nilai
kuantisasi dengan menetukan nilai pada sumbu
koordinat X dan Y.
Pada MATLAB 7.8.0 digunakan fuzzy toolbox
untuk memudahkan menentukan fungsi keanggotaan
dimana nilai minimum, maksimum, serta titik tengah
telah diketahui sebelumnya menggunakan fuzzy
clustering. Fungsi keanggotaan yang digunakan
menggunakan bentuk gaussian untuk semua masukan
dan keluaran. Hal ini dikarenakan variabel yang
digunakan yaitu variabel cuaca sifatnya kontinu, dan
kurva gaussian adalah bentuk fungsi keanggotaan yang
memiliki tingkat kehalusan dan nilainya tidak nol di
semua titik. Kurva ini cocok digunakan untuk variabel
cuaca (Fuzzy Logic Toolbox User’s Guide.
MathWorks.Inc,2002)
Gambar 2.2 Kurva Gaussian
Secara matematis fungsi keanggotaan pada gambar 2.2
tersebut berarti:
2.5.4 Fuzzy Inference Systems
Fuzzy inference merupakan sebuah proses
yang digunakan untuk memformulasikan masukan
serta keluaran menggunakan logika fuzzy. Prosesnya
menggunakan segala hal yang berkaitan dengan logika
fuzzy seperti yang telah disebutkan sebelumnya yaitu
fungsi keanggotaan, operasi logika fuzzy, serta aturan
jika-maka. Terdapat dua macam fuzzy inference system
yaitu tipe Sugeno dan tipe Mamdani. Keduanya
dibedakan atas dasar keluaran yang diinginkan. Untuk
tipe mamdani keluaran yang diinginkan bersifat
linguistik. Sedangkan untuk tipe Sugeno keluaran yang
diharapkan adalah bersifat numerik. fuzzy inference
system dalam hal ini digunakan untuk
mengklasifikasikan data. U ntuk memanggil fuzzy
inference system menggunakan MATLAB 7.8.0
menggunakan syntax fuzzy.
Gambar 2.3 fuzzy inference system
Metode fuzzy yang digunakan adalah metode
fuzzy Takagi-Sugeno. Hal ini dikarenakan keluaran
sistem fuzzy pada proses peramalan cuaca tersebut
adalah berupa konstanta atau dapat berupa persamaan.
Metode ini diawali dengan pembentukan
himpunan fuzzy pada variabel masukan, dimana pada
variabel masukan menggunakan kurva gaussian
sebagai fungsi keanggotaannya. Sedangkan untuk
keluaran dari logika fuzzy Takagi-Sugeno dapat berupa
persamaan linear atau berupa konstanta. Tergantung
dari hasil iterasi mana yang lebih baik hasil
keluarannya. Kemudian yang dibentuk adalah
komposisi aturan (Rule-Base). Secara umum bentuk
model aturan fuzzy Takagi-Sugeno menggunakan
bentuk aturan IF-THEN untuk model fuzzy Takagi-
Sugeno orde nol (keluaran berupa konstanta) adalah:
IF((x1 is A1) AND (x2 is A2) AND (x3 is A3) .... (xn is
An)) THEN z=k
Sedangkan untuk model fuzzy Takagi-Sugeno orde
satu (keluaran berupa persamaan linear) adalah:
IF((x1 is A1) AND (x2 is A2) AND (x3 is A3) .... (xn is
An)) THEN z=p1*x1 +p2*x2 +p3*x3+ ...+pn*xn + q
Kelebihan yang dimiliki oleh logika fuzzy
Sugeno-Takagi dibandingkan dengan logika fuzzy jenis
lain adalah fuzzy Sugeno-Takagi lebih efisien secara
kumputational, bekerja lebih baik dalam hal linearitas,
dapat bekerja dengan lebih baik dengan teknik optimasi
serta adaptif, dapat bekerja untuk keluaran yang
sifatnya berubah secara kontinu, dan cocok untuk
analisis secara matematis karena keluarannya dapat
berupa persamaan linear maupun konstanta.
2.6 Hubungan antara Angin, Gelombang laut,
dan Arus laut
Ketinggian gelombang laut dan kecepatan arus
laut yang dijadikan keluaran pada logika fuzzy
disebabkan karena kecepatan angin. Gelombang yang
dibangkitkan oleh angin dimulai dari munculnya
gelombang kecil di permukaan air laut. Gelombang ini
kemudian gelombang ini akan menarik gaya yang
menyebabkan terjadinya gelombang pendek.
Gelombang pendek ini terus tumbuh sampai akhirnya
pecah dan energinya hilang. Hal ini menunjukkan
bahwa mulai terbentuk badai dengan frekuensi yang
tinggi menghasilkan semacam spektrum dengan titik
puncak pada frekuensi yang relatif tinggi.
Badai yang berhembus dalam jangka waktu yang lama
akan mempengaruhi kondisi di laut. Terutama pada
permukaan lautnya. Setelah angin berhenti bertiup,
pembentukan gelombang dengan frekuensi rendah
(swell) mulai terbentuk. Swell terbentuk dari spektrum
dengan frekuensi yang rendah. Jika swell yang berasal
dari satu badai bergabung dengan swell yang berasal
dari badai-badai yang lain maka gelombang dengan
frekuensi yang berasal dari dua titik puncak
kemungkinan akan terbentuk. Lebih jelasnya dapat
dilihat pada gambar 2.8 yaitu grafik spektrum
gelombang laut dengan satu titik puncak. Gelombang
yang dibangkitkan oleh angin biasa direpresentasikan
dengan jumlahan dari banyak komponen gelombang.
Dimana amplitudo gelombang (Ai) i berhubungan
dengan fungsi densitas spektral gelombang (S(ωi))
(>ewman,1977):
Hubungan antara ketinggian gelombang dan
kecepatan angin permukaan adalah:
Kecepatan arus yang digunakan merupakan
kecepatan arus yang dibangkitkan dari angin. Walau
kecepatan arus juga dipengaruhi oleh perbedaan suhu
dan perbedaan isobar, namun di Indonesia sendiri yang
perbedaan isobarnya tidak terlalu signifikan tidak
begitu berpengaruh.
Hubungan antara kecepatan angin dan
kecepatan arus laut permukaan adalah:
Vtω(0) = 0.02 V10
III METODOLOGI PE ELITIA
Sebagai dasar penelitian mengenai kelayakan
pelayaran yang hubungannya dengan cuaca adalah
penelitian-penelitian yang telah dilakukan sebelumnya.
Data yang digunakan merupakan data unsur cuaca yang
berasal dari data sekunder yang dimiliki oleh BMKG
Kelas II Perak II Surabaya yang diukur per jam selama
lima tahun yang dimulai dari tahun 2005 sampai tahun
2009. Data yang dimaksud adalah data masukan yang
berupa kecepatan angin. Sedangkan data keluaran yang
berupa data gelombang laut, dan arus laut didapatkan
dari BMKG Kelas II Perak II Surabaya dengan
pengamatan yang berdasarkan jalur pelayaran dari
Surabaya menuju Banjarmasin pada titik pengamatan
4,648136o S – 113,908806
o E yang mencakup radius
±50 km.
Gambar 3.1 Alur Penelitian
3.1 Perancangan Logika Fuzzy
Perancangan logika fuzzy untuk penelitian ini
dimulai dari proses pengelompokan (cluster) yang
menggunakan fuzzy C Means yang kemudian
digunakan FIS editor untuk perancangannya.
Gambar 3.2 Diagram Kelayakan Pelayaran
Variabel kelayakan cuaca didapatkan dari data
cuaca yang berasal dari BMKG. Variabel cuaca yang
dibutuhkan dapat dilihat dari kebutuhan untuk
kelayakan pelayaran. Untuk faktor kelayakan pelayaran
sendiri yang paling berpengaruh adalah ketinggian
gelombang laut, dan kecepatan arus laut. Kedua
variabel tersebut digunakan untuk keluaran logika
fuzzy. Sedangkan variabel yang mempengaruhi
ketinggian gelombang dan arus laut dapat berupa
kecepatan angin, ketinggian gelombang aktual (H(t)),
ketinggian gelombang sebelumnya (H(t-1)), kecepatan
arus laut aktual (Cu(t)), dan kecepatan arus sebelumnya