TRANSFORMATIKA , VoL.19, No.1, July 2021, pp. 8 - 16 ISSN: 1693-3656, journals.usm.ac.id/index.php/transformatika
◼ page 8
Model Ontologi untuk Penjadwalan Kuliah di Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknik Universitas Muria Kudus
Mukhamad Nurkamid 1 , Ahmad Jazuli 2 , Dimas Adi Nugroho 3 , Rizal Abdullah Mahfud 4 1 Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Teknik Universitas Muria Kudus Gondangmanis PO BOX 53 Bae Kudus 59327, 0291-438229, e-mail: muhammad.nurkamid@umk.ac.id
2 Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Teknik Universitas Muria Kudus Gondangmanis PO BOX 53 Bae Kudus 59327, 0291-438229, e-mail:ahmad.jazuli@umk.ac.id
3 Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Teknik Universitas Muria Kudus Gondangmanis PO BOX 53 Bae Kudus 59327, 0291-438229, e-mail:dimasnugroho2709@gmail.com 4 Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Teknik Universitas Muria Kudus Gondangmanis PO BOX 53 Bae Kudus 59327, 0291-438229, e-mail:rizalmahfud125@gmail.com

## ARTICLE  INFO
Article history:
Received 15 June 2021
Received in revised form 20 July 2021
Accepted 26 July 2021 Available online 31 July 2021

## ABSTRACT
The  purpose  of  this  study  is  to  build  a data  model for  scheduling lectures at the Informatics Engineering Study Program, Faculty of Engineering, Muria Kudus University uses ontology as part of the implementation  of  semantic  web  technology.  System  built  based on  existing  schedule  data  in  the  Informatics  Engineering  Study Program, such as data days, courses, credits, space and time stored in  RDF  /  OWL  format.  The  use  of  a  lot  of  data  with  different storage formats becomes problems in finding valid information. To overcome this, it is necessary a system that can provide complete information  is  needed,  namely  with  using  semantic  web technology. The semantic web is used to understand meaning of a word  and  concept,  because  it  builds  interconnected  resources. Semantic web implementation is built using the ontology approach applied  to  RDF/OWL  format.  The  results  of  this  study  are improving the ability of computers to search for more information- rich  lecture  schedules  in  the  Informatics  Engineering  Study Program.
Keywords: ontology, schedule, RDF/OWL.

## 1. Pendahuluan
Ketersedian  informasi  yang  mudah  dan  murah  menjadi  kebutuhan  setiap  orang  era teknologi  internet.  Internet  memberikan  banyak  manfaat  bagi  setiap  orang  yang  mengakses. Selain  memberikan  kemudahan-kemudahan,  internet  menghadirkan  banyak  pilihan  media akses  yang  diberikan  kepada  penggunanya,  yaitu  menggunakan  banyak  perangkat  ( platform ) yang bisa saling berkolaborasi seperti melalui web dan mobile . Internet saat ini telah menjadi salah  satu  kebutuhan  utama  bagi  penggunanya,  terutama  untuk  bertukar  informasi  serta mendapatkan informasi terbaru secara cepat, mudah dan murah [1].
Sumber  daya  web  ( web  resource )  adalah  sumber  informasi  yang  terdapat  dalam web ( internet )  seperti  yang  menampilkan  berbagai  ragam  informasi  mengenai  berita,  hiburan,  e- book, digital  library dan newspaper dengan  URI  ( Uniform  Resource  Identifier )  sebagai pengidentifikasi  unik  yang  menjadi  pembeda  antar resource .  Permasalahan  yang  selanjutnya
9
timbul  adalah  ketika  sumber  daya web yang  besar  dan  beragam  tersebut  tersimpan  secara tersebar dengan format yang belum standar, bebas dan tidak terstruktur, sehingga berdampak kepada  pengguna  dalam  pencarian  data/  informasi  yang  dibutuhkan  [2].  Dari  berbagai permasalahan  tersebut,  diperlukan  teknik  penyimpanan  data  yang  efektif  yaitu  dengan menggunakan  ontologi  ( ontology ),  dimana  ontologi  sebagai database yang  akan  menyimpan seluruh data-data yang telah dikelompokkan kedalam sturktur hirarki class .
Ontologi  merupakan  alternatif  cara  menyimpan  sebuah  data  dari  sekumpulan  konsep- konsep  dalam  sebuah  domain  informasi  dan  menghubungkan  data  tersebut  satu  sama  lain ( relationships ).  Ontologi  dapat  digunakan  untuk  menyajikan  informasi  secara  semantik  dan melakukan  pengorganisasian  data,  pemetaan,  sehingga  sumber  daya  informasi  dapat dimodelkan  secara  sistematis  dan  terstruktur.  Dengan  model  penyimpanan  data  dengan ontologi,  interoperabilitas data lebih terjaga karena data-data yang disimpan dapat dilakukan integrase  dan  manipulasi  dengan    lebih  efektif  dan  efisien  [3].  Noy  dan  McGuinnes mendefinisikan  bahwa  ontologi  adalah  sebuah  deskripsi  formal  yang  eksplisit  dari  konsep dalam sebuah domain yang terdiri dari classes (kadang disebut sebagai konsep), properti dari masing-masing  konsep  yang  mendeskripsikan  berbagai  fitur  dan  atribut  dari  konsep  disebut slot (juga  disebut  sebagai  roles  atau  properti),  dan  pembatasan  pada slot yang  disebut facets ( role restrictions )[4].
Penggunaan  ontologi  untuk  membangun  sistem  berbasis  teknologi  web  semantik  telah banyak  dilakukan  beberapa  peneliti  sebelumnya.  Misalnya,  ontologi  untuk  sistem  Koleksi Laporan  Skripsi  dan  PKL[5],  Bibliografi  Perpustakaan  [6],  Sistem  Pencarian  Dosen Pembimbing Skripsi [7], Sistem Pencarian Obat [8], Pencarian Program Studi [9] dan ontologi yang digunakan untuk Informasi Pariwisata [10].
Dengan ontologi sebagai media penyimpanan datanya, pencarian informasi dapat sesuai keinginan  pengguna  karena  data  memiliki  hubungan  melalui  sebuah  pernyataan triple ,  yang terdiri subyek, predikat dan objek dalam hal ini diterapkan penggunaan Resource Description Framework ( RDF ).  Ontologi  memungkinkan  dokumen  dapat  diproses  dan  dicari  sesuai kriteria yang diberikan[11]. Program studi Teknik informatika dalam pembuatan jadwal kuliah telah memanfaatkan sistem akademik yang ada. Namun persoalan yang muncul dalam sistem akademik  tersebut  sistem  pencariannya  masih  menggunakan  pendekatan  kriteria.  Dengan pendekatan kriteria, jika data jadwal yang ada di program studi banyak maka hasil pencarian sulit ditemukan, sehingga pencarian jadwal tidak sesuai harapkan pengguna.
Tujuan  penelitian  ini  adalah  mengembangkan  model  ontologi  pada  domain  akademik yang  diterapkan  pada  sistem  penjadwalan  kuliah  di  Program  Studi  Teknik  Informatika Fakultas  Teknik  Universitas  Muria  Kudus.  Kemudian  melakukan  pengujian  terhadap  model ontologi  melalui  pertanyaan-pertanyaan  yang  sering  ditanyakan  pengguna  dalam  mengakses informasi jadwal kuliah dengan queri SPARQL.

## 2. Metode Penelitian
Tahapan penelitian yang digunakan pada penelitian ini adalah:
a. Menetukan daftar istilah yang akan di bangun dalam koleksi sistem penjadwalan kuliah pada program studi.
b. Mendefinisikan class dan menyusun hirarki class .
c. Merancang ontologi untuk sistem penjadwalan kuliah.
d. Mendefinisikan properti class .
10
e. Mendefinisikan facet (batasan)  dari  properti.  Didalam  pengembangan  ontologi, facet  property didefinisikan  menjadi  dua  kategori,  yaitu cardinality ,  yang mendefinisikan  banyaknya  nilai  dari  setiap  properti.  Kemudian  yang  kedua adalah type ,  yang  menegaskan  tipe  data  pada  properti  yang  digunakan  pada ontologi.
f. Menguji ontologi dengan queri SPARQL untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan seputar jadwal kuliah.
Adapun alat dan bahan yang digunakan adalah:
a. Data jadwal Program Studi Teknik Informatika Semester Gasal 2020/2021.
b. Tools ontologi dengan Protégé.
c. Laptop/ PC.

## 3. Hasil Pembahasan

## 3.1. Perancangan Ontologi
Tahapan  pertama  di  dalam  penelitian  ini  adalah  mengimplementasikan  ontologi didasarkan  pada  perancangan  ontologi  yang  telah  dibuat.  Implementasi  ontologi  dilakukan dengan  membuat class,  object  property dan data  property pada  aplikasi  Protege  dalam  format owl .  Hasil  perancangana  ontologi  ini  disimpan  dengan  nama kuliah.owl dapat  dilihat  pada tabel 1 dan tabel 2.
Tabel 1 . Class, Sub Class dan Object Property. Class Sub Class Object Property CivitasAkademika Thing Jadwal Thing Dosen CivitasAkademika teachBy Kelas Jadwal hasClass Matakuliah Jadwal Ruangan Jadwal hasRoom Semester Jadwal hasSemester SKS Jadwal Waktu Jadwal hasTime Periode Thing hasPeriod TahunAkademik Thing hasYear Tabel 2 . Data Property, Domain dan Range Data Property Domain Range academic_year Tahun_Akademik String class_name Kelas string course_name Matakuliah string day Waktu string dosen_name Dosen string nidn Dosen integer period Matakuliah string room_name Ruangan string room_capacity Ruangan integer semester Semester string sks SKS integer

## 3.2. Implementasi Ontologi
Setelah  dilakukan  perancangan  ontologi  pada  tahap  3.1,  langkah  selanjutnya  adalah implementasi  konsep  ontologi  meggunakan Protege. Pada  tahapan  ini,  dibuat class dan subclass yang merepresentasikan koleksi semua dokumen yang dilengkapi dengan informasi dan disusun berdasar suatu klasifikasi dan dikelompokkan kedala jenis-jenis yang sama .
Gambar 1 . Struktur Hirarki Sistem Penjadwalan Kuliah
Gambar  1  merupakan  implementasi class dari  domain  akademik  pembuatan jadwal kuliah. Thing merupakan root class. Object property dari ontologi domain sistem penjadwalan  dapat  klasifikasikan  menjadi  beberapa  istilah  seperti  hasClass,  hasPeriode, hasRoom,  hasSemester,  hasSKS,  hasTime,  hasYear,  dan  teachBy.  Lebih  lengkapnya dapat dilihat pada gambar 2.
Gambar 2. Penggunaan Object perperty dalam Sistem Penjadwalan
Gambar 2 merupakan implementasi object property yang menghubungkan antara objek-objek  ( class )  pada  desian  ontologi  sistem  penjadwalan  kuliah.    Pada  Gambar  2 dapat  dijelaskan  bahwa object  property “teachBy”  menghubungkan  objek  “Matakuliah” dengan  objek  “Dosen”.  Yang  artinya,  setiap  matakuliah  diampu  oleh  beberapa  dosen. Sedangkan pada gambar 3 merupakan implementasi dari data property yang dimiliki oleh
12
setiap objek ( class ), misal objek Matakuliah memiliki beberapa data property course_id, course_name dan sks.
Gambar 3. Instance kelas dan Data property kelas
Setelah dilakukan implementasi ontologi, proses selanjutnya adalah menambahkan individual/ instance . Instance merupakan individu yang diciptakan/dibuat, individu ini bisa instance dari subclass atau superclass. Contoh individu yang telah dibuat adalah  individu  matakuliah PBO_A ,  dimana  individu  tersebut  memiliki data  property course_name:  Pemrograman  Berorientasi  Objek.  Selain  itu,  individu  PBO_A  juga memiliki object  property yang  menghubungkan  kepada  objek-objek  yang  lain  seperti teachBy  (Dosen)  ,  hasYear  (Tahun_Akademik),  hasClss  (Kelas),  hasPeriod  (Periode), hasRoom  (Ruangan),  hasTime  (Waktu),  hasSemester (Semester).  Gambar  4  menyajikan beberapa objek property yang digunakan untuk setup matakuliah.

## 3.3. Pengujian Ontologi
Pengujian  ontologi  diperlukan  untuk  melihat  konsep  ontologi  yang  telah dibangun  apakah  sesuai  dengan  kebutuhan  sistem  penjadwalan.  Pada  pengujian  ini terdapat beberapa aspek yang akan digunakan untuk melihat hasil dari penerapan konsep ontologi, yaitu . Aspek-aspek tersebut, diantaranya:
1) Aspek  perancangan,  aspek  ini  digunakan  untuk  menguji  sejauh  mana  penerapan konsep  ontologi  diterapkan,  pengujian  implementasi  ini  dilakukan  dengan  melihat penerapan hasil perancangan ontologi menggunakan Protege .
2) Aspek  pencarian instance pada  sistem  penjadwalan,  aspek  ini  dilakukan  dengan memberikan pertanyaan- pertanyaan untuk menguji ontologi, daftar pertanyaan pada tabel  3  digunakan  sebagai  dasar  untuk  menampilkan  informasi  yang  dibutuhkan, pertanyaan- pertanyaan tersebut diuji dengan menggunakan queri SPARQL .

## 3.4. Pengujian Ontologi dengan Query SPARQL
Setelah  dilakukan  implementasi  ontologi  dan  penambahan  individu/  instant  pada  setiap class , tahapan selanjutnya sebelum ontologi dapat digunakan dalam pengembangan semantik web, perlu dilakukan pengujian terhadap pengetahuan ontologi yang telah dibuat. Pengujian ini  dilakukan  dengan  memberikan  beberapa  pertanyaan  yang  berbasis  pada  pengetahuan. Pada tabel 3 merupakan daftar pertanyaan berbasis pengetahuan yang akan digunakan untuk menguji ontologi sistem penjadwalan kuliah.
Model Ontologi Untuk Penjadwalan Kuliah di Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknik Universitas Muria Kudus  (Mukhamad Nurkamid)

## Tabel 3. Pertanyaan pengujian ontologi penjadwalan kuliah
No Pertanyaan 1 Tampilkan  Daftar  matakuliah  dan  sks  yang  di  ampu  oleh dosen bernama Ahmad Jazuli, M.Kom? 2 Jadwal  Kuliah  dosen  bernama  Ahmad  Jazuli,  M.Kom untuk Matakuliah Praktikum Pemrograman Basisdata. 3 Daftar matakuliah diampu oleh dosen bernama Mukhamad  Nurkamid,  S.Kom,  M.Cs  di  Laboratorium Pemrograman 4 Menampilkan  semua  matakuliah  Praktikum  di  Semester Gasal 2020/2021
Berdasarkan  pertanyaan-pertanyaan  pada  tabel  3,  maka  dilakukan  pengujian  ontologi penjadwalan,  pengujian  ini  dilakukan  dengan  menggunakan  queri SPARQL dengan memasukan  beberapa  kriteria. Gambar  4  adalah  memperlihatkan  hasil  dari  pencarian matakuliah dan sks yang diampu oleh dosen bernama Ahmad Jazuli, M.Kom.
Gambar 4. Query SPARQL untuk menampilkan matakuliah dan SKS.
Gambar  5  adalah  memperlihatkan  hasil  dari  pencarian matakuliah  Praktikum Pemrograman Basisdata yang diampu oleh dosen bernama Ahmad Jazuli, M.Kom.
PREFIX data:<http://www.semanticweb.org/dznugroho/ontologies/2021/akademik.ow l#> SELECT ?Hari ?JamMulai ?JamSelesai ?NamaDosen ?Ruang ?Kelas ?NamaMatakuliah ?SKS ?Periode ?Semester ?TH_Akademik WHERE{ ?matkul data:course_name ?NamaMatakuliah.
?matkul data:teachBy ?dosen. ?dosen data:dosen_name ?NamaDosen. ?matkul data:hasTime ?hari. ?hari data:day ?Hari. ?matkul data:hasTime ?mulai. ?mulai data:time_start ?JamMulai. ?matkul data:hasTime ?selesai. ?selesai data:time_finish ?JamSelesai. ?matkul data:hasRoom ?ruang. ?ruang data:room_name ?Ruang. ?matkul data:hasClass ?kelas. ?kelas data:class_name ?Kelas. ?matkul data:hasSKS ?jmlsks. ?jmlsks data:sks ?SKS. ?matkul data:hasPeriod ?periode. ?periode data:period ?Periode. ?matkul data:hasSemester ?smt. ?smt data:semester ?Semester.
?matkul data:hasYear ?tahun.
?tahun data:academic_year ?TH_Akademik
FILTER(regex(?NamaDosen, "Ahmad Jazuli")) } ORDER BY ?NamaDosen
Gambar 5. Query SPARQL untuk menampilkan matakuliah Prak.Pemrograman Basisdata dengan dosen Ahmad Jazuli.

## 3.4. Pengujian Ontologi melalui Aplikasi
Pengujian ontologi melalui aplikasi ini dikembangkan dengan Bahasa pemrograman PHP dan framework RAP  (RDF  API  for  PHP)  sebagai  media  untuk  menghubungkan  ontologi  ke bahasa pemrograman PHP.  Pada gambar 6  dapat diperlihatkan contoh pengujian melalui aplikasi dengan melakukan pencarian jadwal sederhana untuk matakuliah “Rekayasa Perangkat Lunak”.
Gambar 6. Pengujian Ontologi dengan Aplikasi
PREFIX data:<http://www.semanticweb.org/dznugroho/ontologies/2021/akademik.o wl#>
SELECT ?Hari ?JamMulai ?JamSelesai ?NIDN ?NamaDosen ?Ruang ?Kapasitas ?Kelas ?KodeMatakuliah ?NamaMatakuliah ?SKS ?Periode ?Semester ?TH_Akademik WHERE{
?matkul data:course_id ?KodeMatakuliah. ?matkul data:course_name ?NamaMatakuliah. ?matkul data:teachBy ?dosen. ?dosen data:nidn ?NIDN.
?dosen data:dosen_name ?NamaDosen.
OPTIONAL {?matkul data:hasTime ?hari. ?hari data:day ?Hari}. OPTIONAL {?matkul data:hasTime ?mulai. ?mulai data:time_start ?JamMulai.}
OPTIONAL {?matkul data:hasTime ?selesai.
?selesai data:time_finish ?JamSelesai.}
?matkul data:hasRoom ?ruang. ?ruang data:room_name ?Ruang. ?ruang data:room_capacity ?Kapasitas. ?matkul data:hasClass ?kelas. ?kelas data:class_name ?Kelas. ?matkul data:sks ?SKS. ?matkul data:hasPeriod ?periode. ?periode data:period ?Periode.
?matkul data:hasSemester ?smt. ?smt data:semester ?Semester.
?matkul data:hasYear ?tahun.
?tahun data:academic_year ?TH_Akademik. FILTER regex(?NamaMatakuliah, "Prak. Pemrograman Basisdata"). FILTER regex(?NamaDosen, "Ahmad Jazuli"). }
Model Ontologi Untuk Penjadwalan Kuliah di Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknik Universitas Muria Kudus  (Mukhamad Nurkamid)
15
Hasil proses pencarian dari matakuliah “Rekayasa Perangkat Lunak” dapat ditampilkan melalui web browser yang didalamnya memuat deskripsi jadwal seperti Matakuliah, Nama Dosen, Ruang, SKS dan Hari Jadwal tersebut dilaksanakan (Gambar 7).
Gambar 7. Hasil Pengujian Ontologi dengan Aplikasi

## 4. Kesimpulan
Dalam penelitian ini dapat diberikan kesimpulan sebagai berikut:
a. Telah  berhasil  dibangun  model  penjadwalan  berbasis  teknologi  semantik  web memanfaatkan ontologi sebagai representasi informasi berbasis pengetahuan.
b. Pengetahuan  tentang  informasi  jadwal  kuliah  dapat  disimpan  dalam class-class seperti class CivitasAkademika dengan subclass Dosen dan class Jadwal dengan subclass Kelas, Matakuliah,  Ruangan,  Semester,  SKS,    dan  Waktu  dan  class  Periode  dan Tahun_Akademik.
c. Ontologi  yang  dibangun  mampu  merepresentasikan  jadwal  kuliah  pada  Program  Studi Teknik Informatika  seperti menampilkan data hari, jam mulai, jam selesai, nama dosen, ruang, kelas, nama matakuliah, sks, periode, semester dan tahun akademik.

## References
[1] A. Nugroho, “Penyimpanan Informasi Dengan Rdf,” J. Transform. , vol. 10, no. 2, p. 47, Jan. 2013, doi: 10.26623/transformatika.v10i2.70.
[2] J. Simarmata, Rekayasa Web . Yogyakarta: Penerbit Andi, 2010.
[3] J. Davies, R. Studer, and P. Warren, Semantic Web Technologies: Trends and Research in Ontology-based Systems . John Wiley and Sons, 2006.
[4] N. F. Noy and D. L. Mcguinness, “Ontology Development 101: A Guide to Creating Your First Ontology,” 2001. Accessed: Jan. 07, 2021. [Online]. Available: http://www.ksl.stanford.edu/people/dlm/papers/ontology-tutorial-noy-mcguinness- abstract.html.
[5] N. Y. S. Prasetyo Imam Nugroho, Bayu Priyambadha, “Sistem Pencarian Koleksi Laporan Skripsi  Dan  PKL  dengan  Teknologi  Web  Semantik  (Studi  Kasus:  Ruang  Baca  Fakultas Ilmu Komputer Universitas Brawijaya),” Jurnal Pengembangan Teknologi Informasi dan
Ilmu Komputer, Vol. 2 No.9 , 2018. http://j-ptiik.ub.ac.id/index.php/j- ptiik/article/view/2313/856 (accessed Jan. 07, 2021).
[6] M. Nurkamid, “Aplikasi Bibliografi Perpustakaan berbasis Teknologi Web Sematik,” Tesis S2 Ilmu Komputer, FMIPA, Universitas Gadjah Mada , 2009. http://etd.repository.ugm.ac.id/home/detail_pencarian/42339 (accessed Jan. 08, 2021).
[7] F.  A.  B.  Prasetya,  Eka  Devi,  Bayu  Priyambadha,  “Sistem  Aplikasi  Pencarian  Dosen Pembimbing  Skripsi  dengan  Teknologi  Web  Semantik  (Studi  Kasus :  Fakultas  Ilmu Komputer Universitas Brawijaya),” Jurnal Pengembangan Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer, Vol.3, No.9 , 2019. http://j-ptiik.ub.ac.id/index.php/j-
ptiik/article/view/6333/3044 (accessed Jan. 07, 2021).
16
[8] A.  Elviwani,  “Implementasi  Resource  Description  Framework  Dalam  Semantic  Web Berbasis  Ontologi  Pada  Sistem  Pencarian  Informasi  Obat,”  2018.  [Online].  Available: http://repositori.usu.ac.id/handle/123456789/5533.
[9] K.  D.  P.  Novianti  and  R.  A.  N.  Diaz,  “Sistem  Pencarian  Program  Studi  Pada  Perguruan Tinggi  di  Bali  Berbasis  Semantik,” JST  (Jurnal  Sains  dan  Teknol.  Univ.  Pendidik. Ganesha , vol. 6, no. 1, Mar. 2017, doi: 10.23887/jst-undiksha.v6i1.9111.
[10] A.  S.  Lasmedi  Afuan,  “Model  Ontologi  untuk  Informasi  Pariwisata  di  Kabupaten Banyumas,” SEMNASTEKNOMEDIA  ONLINE ,  vol.  4,  no.  1,  pp.  6–7,  Feb.  2016, Accessed: Jan. 07, 2021. [Online]. Available:
https://ojs.amikom.ac.id/index.php/semnasteknomedia/article/view/1348.
[11] B.  Yu,  “Research  On  Information  Retrieval  Model  Based  On  Ontology,” EURASIP  J. Wirel. Commun. Netw. , vol. 2019, no. 1, p. 30, Dec. 2019, doi: 10.1186/s13638-019-1354-
z.