Analisa permodelan penjadwalan yang optimal dengan Logika Fuzzy Mamdani-Algoritma Genetika dan Logika Fuzzy Sugeno-Algoritma Genetika

ABSTRAK

Penjadwalan merupakan proses krusial dalam manajemen waktu untuk mengoptimalkan pelaksanaan berbagai kegiatan secara efisien. Namun, proses ini kerap menghadapi tantangan besar akibat kompleksitas dalam alokasi waktu, ruang, dan sumber daya. Penelitian ini mengusulkan pendekatan berbasis Algoritma Genetika (AG) yang dikombinasikan dengan logika fuzzy untuk mengatasi masalah penjadwalan. AG, sebagai metode metaheuristik, dikenal mampu menyelesaikan permasalahan optimisasi dengan efektif melalui prinsip seleksi alam dan evolusi genetik. Logika fuzzy digunakan untuk menangani ketidakpastian dalam penentuan prioritas tugas dan ketersediaan sumber daya, seperti waktu, ruang kelas, dan tenaga pengajar. Variabel-variabel seperti "prioritas tugas", "jumlah tugas", dan "tingkat konflik" didefinisikan menggunakan himpunan fuzzy untuk mengukur efisiensi solusi. Penelitian ini juga mengevaluasi kinerja algoritma dari aspek optimalisasi solusi, waktu eksekusi, dan tingkat konflik.Hasil implementasi menunjukkan bahwa pendekatan AG dengan logika fuzzy mampu menghasilkan jadwal yang optimal, meminimalkan konflik, dan mengoptimalkan penggunaan waktu serta sumber daya yang tersedia. Selain itu, waktu eksekusi algoritma menunjukkan performa yang efisien dibandingkan metode konvensional. Penelitian ini memberikan kontribusi signifikan dalam pengembangan solusi penjadwalan berbasis algoritma cerdas yang dapat diadaptasi untuk berbagai kebutuhan institusi pendidikan maupun organisasi lainnya.

ABSTRACT

Scheduling is a crucial process in time management to optimize the execution of various activities efficiently. However, this process often faces significant challenges due to the complexity of allocating time, space, and resources. This research proposes an approach based on Genetic Algorithm (GA) combined with fuzzy logic to address scheduling problems. GA, as a metaheuristic method, is well-known for effectively solving optimization problems by leveraging the principles of natural selection and genetic evolution. Fuzzy logic is employed to handle uncertainties in determining task priorities and resource availability, such as time, classrooms, and teaching staff. Variables like "task priority," "number of tasks," and "conflict level" are defined using fuzzy sets to measure solution efficiency. This study also evaluates the algorithm's performance in terms of solution optimization, execution time, and conflict level. The implementation results demonstrate that the GA approach integrated with fuzzy logic can produce optimal schedules, minimize conflicts, and optimize the utilization of time and available resources. Moreover, the algorithm's execution time exhibits efficient performance compared to conventional methods. This research makes a significant contribution to the development of intelligent algorithm-based scheduling solutions, adaptable for various needs in educational institutions or other organizations

مستخلص البحث

تُعدّ عملية الجدولة من العمليات الحيوية في إدارة الوقت، حيث تهدف إلى تحسين تنفيذ الأنشطة المختلفة بشكل فعّال. ومع ذلك، غالبًا ما تواجه هذه العملية تحديات كبيرة نتيجة تعقيد تخصيص الوقت، والمكان، والموارد. تهدف هذه الدراسة إلى تقديم نهج يعتمد على الخوارزمية الجينية (Genetic Algorithm) مدمجة مع المنطق الضبابي (Fuzzy Logic) لمعالجة مشكلات الجدولة. تُعرف الخوارزمية الجينية كطريقة ميتا-ابتكارية قادرة على حل مشاكل التحسين بكفاءة من خلال الاستفادة من مبادئ الانتقاء الطبيعي والتطور الجيني.يتم استخدام المنطق الضبابي للتعامل مع عدم اليقين في تحديد أولويات المهام وتوافر الموارد مثل الوقت، والقاعات الدراسية، وأعضاء هيئة التدريس. تم تعريف متغيرات مثل "أولوية المهام"، "عدد المهام"، و"مستوى النزاع" باستخدام المجموعات الضبابية لقياس كفاءة الحلول. بالإضافة إلى ذلك، تقيّم الدراسة أداء الخوارزمية من حيث تحسين الحلول، وقت التنفيذ، ومستوى النزاعات.أظهرت نتائج التطبيق أن النهج الذي يجمع بين الخوارزمية الجينية والمنطق الضبابي قادر على إنتاج جداول زمنية مثالية، وتقليل النزاعات، وتحسين استخدام الوقت والموارد المتاحة. علاوة على ذلك، أظهر وقت تنفيذ الخوارزمية أداءً فعالاً مقارنةً بالطرق التقليدية. تسهم هذه الدراسة بشكل كبير في تطوير حلول الجدولة الذكية القائمة على الخوارزميات، والتي يمكن تكييفها لتلبية الاحتياجات المختلفة في المؤسسات التعليمية أو غيرها من المنظمات.