Penjadwalan pasokan larutan nutrisi pada sistem hidroponik substrat tanaman mentimun(Cucumis sativus L.) menggunakan artificial neural network dan genetic algorithms

Abstract

Teknologi hidroponik dalam greenhouse merupakan alternatif sistem produksi sayuran dengan sedikit mungkin menggunakan pestisida dan memungkinkan perencanaan produksi secara lebih baik dari segi kuantitas, kualitas maupun waktu panen. Dalam sistem hidroponik substrat, larutan nutrisi diberikan melalui jaringan irigasi tetes. Pada umumnya larutan nutrisi diberikan secara manual berdasarkan kondisi tanaman dan cuaca. Cara ini cenderung subjektif dan kurang akurat sehingga banyak larutan nutrisi yang terbuang. Untuk itu, diperlukan jadwal pemberian larutan nutrisi secara lebih akurat. Penentuan jadwal pemberian larutan nutrisi dapat dilakukan dengan menggunakan Artificial Neural Network dan Genetic Algorithms. Tujuan penelitian adalah mendapatkan data faktor-faktor lingkungan yang mempengaruhi penjadwalan pasokan larutan nutrisi, melakukan validasi hubungan antara hasil pengukuran dan hasil pendugaan outflow dengan menggunakan Artificial Neural Network (ANN) dan menentukan penjadwalan pasokan larutan nutrisi dengan menggunakan Genetic Algorithms (GA). Artificial Neural Network (ANN) merupakan penjabaran fungsi otak manusia (biologycal neuron) dalam bentuk fungsi matematika yang akan menjalankan proses perhitungan secara paralel (Lippmann, 1998). Kemampuan dasar ANN adalah mampu mempelajari contoh input dan output yang diberikan, kemudian belajar beradaptasi dengan lingkungan, sehingga dapat memecahkan masalah masalah yang tidak dapat dipecahkan dengan metode komputasi konvensional. Algoritma ANN backpropagation yang meliputi inisialisasi pembobot, perhitungan nilai aktivasi dan perbaikan nilai pembobot Jilakukan berulang-ulang. Genetic Algorithms (GA) adalah tehnik pencarian dan optimasi yang meniru proses evolusi dan perubahan genetika pada struktur mahluk hidup (Goldberg 1989). GA dapat memecahkan masalah masalah rumit yang tidak dapat dipecahkan dengan tehnik konvensional. Operator - operator GA sederhana yang menghasilkan hasil yang baik pada masalah sederhana mengalami perlakuan fungsi fitness, seleksi dan reproduksi yang terdiri dari crossover dan mutasi. Penelitian ini dilakukan di greenhouse Laboratorium Lingkungan dan Bangunan Pertanian (LBP), Jurusan Teknik Pertanian IPB Darmaga, Bogor pada bulan November 2002 - Agustus 2003 Alat-alat yang digunakan adalah: instalasi sistem irigasi tetes, weather station, anemometer, termometer, stopwatch,...