LAPORAN AKHIR
PENGABDIAN KEPADA MASYARAKAT DANA BOPTN ITS 2015
JUDUL PENGABDIAN
PENILAIAN KREATIFITAS SISWA BERBASIS GENETIC ALGORITHM
MENGGUNAKAN GAME PUZZLE
Tim Pengabdi:
Dr. Supeno Mardi SusikiNugroho ST., MT. (FTI/JurusanTeknik Multimedia danJaringan) Mochamad Hariadi ST., MSc PhD (FTI/JurusanTeknik Multimedia danJaringan)
Dr. EkoMulyanto, ST., MT. (FTI/JurusanTeknik Multimedia danJaringan) Christyowidiasmoro, ST., MT. (FTI/JurusanTeknik Multimedia danJaringan)
Reza Fuad, ST., MT. (FTI/JurusanTeknik Multimedia danJaringan) Citra Ratih Prameswari, ST
LEMBAGA PENELITIAN DAN PENGABDIAN KEPADA MASYARAKAT INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
2 Ringkasan
Kurikulum 2013 merupakan cara pembelajaran dan penilaian pada siswa untuk mencapai kompetensi yang bersifat produktif dan kreatif. Penilaian kreatifitas siswa bisa memakai alat bantu berupa game. Game instalasi merupakan seni memasang, menyatukan, dan mengkonstruksi beberapa benda menjadi suatu bentuk yang baru dan lebih bermakna.Salah satu bentuk game instalasi berupa dimensi dua dengan genre puzzle game (permainan teka-teki). Dengan bentuk game puzzle ini bisa digunakan untuk alat bantu pembelajaran kreatifitas siswa SD. Tugas siswa adalah menyusun, dan menyatukannya untuk menciptakan suatu bentukan yang lebih bermakna.
Dengan algoritma genetika ditentukan penilaian hasil bentuk puzzle yang dibuat oleh siswa sehingga nilai kreatifitas bersifat dinamis. Diharapkan game ini menambah cara pembelajaran pada siswa SD.
3
DAFTAR ISI
Halaman Pengesahan
Ringkasan
Bab 1. Pendahuluan ………..………4
Bab 2. Tinjauan Pustaka………..………..7
Bab 3. Strategi, Rencana Kegiatan, Dan Keberlanjutan ……….….……9
Bab 4. Hasil Yang Dicapai ………10
4.1
Batasan Sumber daya Game………10
4.2
Struktur Data Obyek yang digunakan Game………..10
4.3
Bentuk tampilan Game……….…………..12
4.4
Desain Game Yang Disempurnakan…...……….………...14
4.5 Uji Coba Permainan Puzzle Pada Siswa SD…...…….………...18
Bab 5. Kesimpulan dan Saran ………...……….20
4
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sekolah dasar masa kini mempunyai beban pendidikan kepada siswanya, tidak hanya berupa pendidikan kognitif berupa hapalan saja, tetapi harus ada muatan kreatifitas siswanya. kompetensi yang diharapkan dari seorang lulusan SD/MI adalah kemampuan pikir dan tindak yang produktif dan kreatif dalam ranah abstrak dan konkret[1].
Salah satu jenis permainan yang bisa dipakai untuk melatih kreatifitas adalah permainan menata potongan puzzle membentuk suatu bentuk yang bisa dikenali secara umum.
Game puzzle ini sesuai namanya berintikan mengenai pemecahan teka-teki merupakan salah satu genre casual games yang bisa dipakai untuk pembelajaran[2]. Game ini mengandalkan data-data yang ada untuk dapat diselesaikan. Puzzle game harus bersifat menantang tetapi tidak terlalu sulit, mempunyai visual menarik, dan menyenangkan untuk dimainkan. Hampir semua tantangan dalam permainan ini menyangkut masalah logika yang biasanya dibatasi oleh waktu.
Dimana, setiap player akan menentukan sendiri letak potongan puzzle, dan berapa banyaknya potongan puzzle yang akan digunakan ke dalam suatu bidang tertentu. Dengan demikian, player mendapatkan penilaian (skor) yang optimal dari banyaknya potongan puzzle yang bisa disusun dan dikenali bentuknya. . Kreatifitas dan keterampilan player diuji untuk menciptakan suatu bentukan yang lebih bermakna dari potongan puzzle yang tersedia.
1.2 Perumusan Konsep dan Strategi Kegiatan
5 Gambar 1.2. Uji Coba game puzzle pada siswa SD
Tim pengabdi telah membuat satu desain game puzzle seperti pada gambar 1.1, yang telah diujicobakan pada siswa SD, terlihat pada gambar 1.2. Terdapat beberapa kendala untuk penilaian kreatifitasnya, karena bentuk potongan terlalu rumit bagi siswa SD. Maka dengan usulan pengabdian masyarakat ini akan dibuat model puzzle yang lebih mudah tetapi bisa membentuk beberapa bentuk yang berbeda, sehingga menarik siswa untuk kreatif menata bentuknya. Karena bentuk akhir game puzzle bisa lebih dari satu bentuk, maka digunakan algoritma genetika untuk mengukur skor kreatifitas siswa. Agoritma genetika telah dipakai untuk berbagai macam permainan computer [3][4], tetapi belum untuk game puzzle untuk pembelajaran siswa di Indonesia.
1.3 Tujuan, Manfaat, dan Dampak Kegiatan yang Diharapkan Pengabdian masyarakat ini mempunyai tujuan:
• Mengembangkan fungsi dari algoritma genetika dalam hal optimasi untuk teknik perhitungan skor dalam game agar mendapatkan perhitungan skor yang optimal.
• Mengaplikasikan metode algoritma genetika ke dalam game, dalam hal ini puzzle game instalasi dimensi dua.
Dan Mempunyai manfaat:
6 Dampak yang diharapkan:
• Mengaplikasikan puzzle game instalasi dimensi dua untuk pembelajaran siswa dalam hal motorik dan kreatifitas
1.4 Target Luaran
• Tersedianya puzzle game instalasi dimensi dua untuk pembelajaran siswa , berupa teknologi tepat guna
7
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Game puzzle umumnya terbuat dari potongan-potongan kecil yang dapat ditata dalam satu luasan sehingga membentuk gambar yang berarti. Dengan seni instalasi, game puzzle juga dapat dibuat seperti diilustrasikan pada gambar 2.1 untuk luasannya, dan gambar 2.2 untuk hasil akhirnya.
Gambar 2.1. Luasan Bidang acuan yang dihitung dalam grid
Gambar 2.2. Hasil akhir yang diharapkan
Saat diuji-cobakan pada pada pemain, dalam hal ini siswa SD, terdapat beberapa hasil akhir yang berbeda. Untuk itu didesain alur perhitungan game puzzle dengan penilaian berbasis algoritma genetika seperti diilustrasikan pada gambar 2.4.
8 Gambar 2.3. Alur Perhitungan Skor
Untuk proses optimal score digunakan metode algoritma genetika , dimana parameter perhitungan skor yang dipakai adalah:
• Waktu permainan
• Komposisi susunan obyek
• Kedekatan objek yang disusun oleh player dengan objek acuan Algoritma genetika dipakai seperti diilustrasikan pada gambar 2.4
9
BAB III STRATEGI, RENCANA KEGIATAN, DAN KEBERLANJUTAN
3.1 Strategi
Gambar 3.1. Diagram alur rancangan game
Dengan bentuk awal game puzzle seperti diilustrasikan pada gambar 3.1, dikembangkan game puzzle instalasi dimensi untuk menilai kreatifitas siswa alur rancangan seperti diilustrasikan pada gambar 7.
3.2 Rencana Kegiatan
Tahap pertama adalah merancang potongan bentuk-bentuk puzzle yang bisa disusun menjadi beberapa pola umum yang dikenali.
Tahap kedua mendisain tampilan game, sehingga menarik perhatian siswa Tahap ketiga melakukan perhitungan skor berbasis algoritma genetika Tahap keempat melakukan ujicoba game puzzle terhadap siswa SD Tahap kelima membuat laporan
3.3 Keberlanjutan
Bila sistem dan model game dapat dipahami oleh siswa dan guru di suatu lokasi SD , maka diharapkan bisa disebarkan ke lokasi SD lain, dan dikembangkan model game puzzle berbasis web
skenario game
desain
tampilan game game simulasi
instalasi dimensi dua
pemetaan obyek pemberian struktur data pada obyek menentukan obyek acuan segmentasi terhadap bentukan obyek acuan
10
BAB IV. HASIL YANG DICAPAI
4.1 Batasan Sumber daya Game
Sumber daya merupakan jenis obyek yang digunakan. Batasan sumber daya disesuaikan dengan jumlah dari masing-masing obyek yang akan digunakan. Jumlah obyek berbeda untuk masing-masing sumberdaya.Terdapat 13 jenis obyek. Tidak ada obyek lain yang digunakan selain yang berada di dalam sumber daya tersebut.
Tabel.4.1 Batasan Sumber Daya
Nama Jumlah Kayu 6 Keping CD 4 Busi 1 Botol 1 Baut 1 Pegas 1 Tutup Botol 5 Ulir 1 Mur 1 Bohlam 1 Kaleng 2 Sedotan 1 Paku 1
4.2 Struktur Data Obyek yang digunakan Game
Game ini memiliki jumlah obyek sebanyak 13 jenis dengan tampilan dimensi dua yang
sederhana. Masing-masing obyek yang disusun pada rak diberi struktur data dengan kriteria struktur data yang sama, yaitu: jenis, luas, dan nilai. Struktur data tersebut digunakan sebagai data input. Berikut ini adalah urutan struktur data pada obyek:
Tabel 4.2 Data Obyek Permainan
Jenis Nama Obyek Bentuk Obyek Luas Nilai
1 Kayu 14 15
11 3 Busi 26 40 4 Botol 57 96 5 Baut 6 15 6 Pegas 18 35 7 Tutup botol 13 22 8 Uliran 20 37 9 Mur 3 7 10 Bohlam 42 83 11 Kaleng 72 118 12 Sedotan 52 90 13 Paku 12 24
Jenis obyek diinisialisasikan dengan angka secara urut dari 1 sampai dengan 13 disesuaikan dengan macam obyek.Urutan obyek juga mengikuti urutan jenis obyek, hal ini untuk mempermudah pada saat percobaan. Misalnya apabila pada percobaan muncul random angka 1, secara otomatis inisialisasi untuk obyek kayu dengan luas 14 dan nilai 30.
12 Masing-masing obyek memiliki struktur data.Sama halnya dengan bentuk obyek, struktur data juga telah ditentukan macamnya. Berikut ini merupakan informasi berupa struktur data pada obyek:
Gambar 4.1 Struktur Data Pada Obyek Game
Data yang dimuat pada obyek telah dipastikan, yaitu berupa: jenis obyek, luas dan, nilai, karena obyek yang digunakan memiliki jenis yang berbeda, dimensi yang berbeda, dan nilai yang berbeda pula. Struktur data yang dimiliki masing-masing obyek digunakan untuk menghitung skor dalam algoritma genetika, karena semua obyek akan dibaca sebagai angka.
13
4.3 Bentuk tampilan Game
5 Desain Bidang untuk peletakan obyek
Gambar 4.2 Desain Template
Semua obyek yang disusun pada rak akan memenuhi template, dan sudah ditentukan letaknya. Desain template seperti terlihat pada gambar 4.2 merupakan bentuk apabila semua obyek tersusun dengan tepat dan optimal.Pemberian garis terluar pada template digunakan sebagai penanda batasan susunan obyek yang disesuaikan dengan bentukan pada obyekacuan.
Apabila player memasang obyek tidak sesuai peletakannya, maka skornya akan berkurang. Begitupula jika player memasang obyek tidak sesuai dengan tempat yang seharusnya pada bidang.Pemasangan obyek ke dalam bidang membutuhkan logika, Kecepatan dan ketepatan.Berbagai macam kombinasi mungkin dihasilkan untuk mendapatkan hasil yang optimal sesuai dengan tujuan permainan.
6 Kolom waktu dan skor
Seperti game pada umumnya, terdapat perhitungan waktu dan skor. Game ini memiliki kolom waktu dan skor digambarkan seperti di bawah ini:
Gambar 4.3 skor dan waktu dalaam game
Kolom waktu digunakan agar player mengetahui batasan waktu yang disediakan untuk bermain dan seberapa lama waktu yang telah digunakan untuk bermain. Waktu akan dihitung mundur dari awal bermain.
14
Gambar 4.4 Luas Bidang
Luas bidang dihitung dengan sistem grid, namun tetap ada batasan bidang untuk peletakan obyek, sehingga tiap satuan kotak yang berada di dalam batasan bidang dianggap sebagai luasannya. Bidang yang diberi warna merah merupakan luasan bidang yang harus diisi dengan obyek yang telah tersedia.digunakan mempunyai luas sebesar 793 satuan, sehingga apabila seluruh obyek dipasang dengan tepat di dalamnya akan mempunyai luas yang sama.
8 Obyek Acuan Yang Mempunyai Nilai Optimal
Gambar 4.5 Obyek Acuan
Gambar 4.5 merupakan obyek acuan yang menjadi tujuan utama permainan.Bentuk susunannya disembunyikan pada saat player melakukan permainan..Susunsn pada obyek acuan hanya ada satu jenis saja.Bentuk susunan obyek acuan sudah dipastikan, dan tidak dapat diubah. Jika susunan yang dihasilkan oleh player dalam bermain mendekati susunan obyek acuan, maka akan mendapatkan skor yang optimal.
15 4.4 DESAIN GAME YANG DISEMPURNAKAN
Game ini memiliki dua cara yang berbeda, sehingga desainnya juga dibuat berbeda. Game cara yang pertama memiliki desain arena dan navigasi lebih sederhana dibandingkan dengan game dengan game cara yang kedua (yang disempurnakan).
4.4.1 Desain Arena
Gambaran arena untuk game dirancang sederhana menggunakan perangkat desain (adobe illustrator dan adobe photoshop) sebagai acuan untuk membuat tampilan game.
Semua obyek dalam simulasi game ini didesain sesuai dengan konsep pengembangan dari seni instalasi, yaitu berupa visualisas barang-barang bekas yang dapat didaur ulang. Bentuk dari obyek barang bekas ditampilkan dalam dimensi dua dengan ukuran yang berbeda-beda.
Perbedaan antara desain tampilan simulasi game yang pertama dengan yang kedua, terletak pada variasi bentuk template dan banyaknya obyek yang digunakan. Jika pada game yang pertama terdapat 26 obyek yang dapat tertampung di dalam template, maka pada tampilan game yang kedua terdapat 33 obyek, namun hanya 11 obyek saja yang dapat tertampung di dalam template.
4.4.2 Desain Tampilan Game
Bagian ini membahas tentang aturan-aturan dalam game dan tampilan game secara keseluruhan. Tampilan arena didesain sedemikian rupa dengan visualisasi obyek dimensi dua. Semua obyek digambar dengan teknik stilasi (penyederhanaan bentuk), dan lebih cenderung mengarah ke gaya gambar kartun.
Game ini hanya didesain satu arena saja tanpa adanya leveling, karena lebih menekankan pada perhitungan skor.
16 Gambar 4.6. Desain Keseluruhan Arena Game Kedua
Berbeda dengan tampilan arena game yang pertama, untuk tampilan arena game yang kedua ini lebih terlihat cerah dan berwarna. Bagian latar memiliki grafis yang menarik, sehingga tidak kelihatan kosong. Beberapa obyek terpasang juga terdapat pada game yang pertama. Warna yang digunakan untuk obyek adalah monokromatik agar lebih mudah membedakan satu obyek dengan obyek yang lain secara warna.
Terdapat 3 pilihan template yang dapat dipilih oleh player pada game kedua ini, tujuannya adalah agar lebih variatif daripada game yang pertama. Player juga dapat mengembangkan kreatifitasnya lebih dalam di game yang kedua ini. Template pilihan player akan menjadi kata kunci pada saat memainkan game, hal ini agar player dapat memprediksi obyek mana yang nantinya akan sesuai dengan template.
Macam dari bentukan template yang tersedia, yaitu: bentuk hewan, kendaraan, dan bangunan. Berikut ini merupakan gambaran dari 3 pilihan template yang terdapat pada game kedua.
Apabila player memasang obyek tidak sesuai peletakannya pada template bidang, maka skornya akan berkurang. Pemasangan obyek ke dalam bidang membutuhkan logika, kecepatan dan ketepatan karena berhubungan dengan waktu. Berbagai macam kombinasi sangat mungkin dapat dihasilkan untuk mendapatkan hasil yang optimal sesuai dengan tujuan permainan.
4.4.3 Alur navigasi Game
Alur game merupakan urutan tampilan game. Berikut ini merupakan alur tampilan dari game instalasi dimensi dua. Berbeda dengan game pertama di dalam menu utama tidak terdapat perintah untuk memilih bidang, pada game kedua memilikinya.
17 Gambar 4.7. Alur Tampilan Pada Game Kedua
Urutan tampilan pada game yang kedua yaitu: logo pembuka, kemudian logo game, menu utama, pilihan bidang, cara main, dan arena game.
Tampilan menu utama terdapat 3 pilihan button, yaitu: main, bantuan, dan keluar. Saat player memilih main, maka akan muncul tampilan pilih bidang. pilihan bidang yang dapat dipilih oleh player ada 3 macam, yaitu berbentuk hewan, kendaraan, dan bangunan. Ketiganya memiliki tingkat kesulitan yang sama. Apabila salah satu bentukan template bidang sudah dipilih player, maka akan muncul arena game.
Tata letak untuk keseluruhan arena game pada game kedua dibuat sama. Obyek yang harus dipasang ke dalam template bidang, tertata di rak yang mengelilingi template tersebut. Template obyek ditampilkan dalam garis tepi, namun warnanya lebih gelap dibandingkan dengan warna grid. Tidak semua obyek yang tersusun digunakan dalam satu template obyek, sehingga tingkat kesulitannya lebih tinggi daripada game pertama yang semua obyek pasti digunakan untuk memenuhi bidang.
18 4.5 UJI COBA PERMAINAN PUZZLE PADA SISWA SEKOLAH DASAR
Kedua game puzzle yang telah dibuat, diujicobakan pada pengguna yaitu siswa SDK Raja Surabaya pada bulan Agustus. Berikut cuplikan dokumentasi kegiatan
19 Gambar 4.8. Hasil pengujian game saat ujicoba pada siswa SDK Raja Surabaya
20
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1Kesimpulan
Telah dibuat dn diujicobakan game puzzle untuk kreatifitas anak Sekolah dasar, dan hasil dari pengujian tentang menunjukkan bahwa :
1. Terdapat 12 pemain dari total 36 pemain yang tidak dapat menyelesaikan pemasangan obyek secara manual ke dalam bidang pada game pertama, karena kesulitan penempatan obyek secara manual
2. Dengan metode game computer, semua pemain dapat meletakkan obyek ke dalam bidang pada game yang disempurnakan
5.2 Saran
Implementasi dari Algoritma Genetika untuk perhitungan skor pada penelitian ini masih sebatas untuk game simulasi dengan tampilan dimensi dua, sehingga peletakannya hanya terlihat dari sumbu x,y saja. Semua obyek dalam keadaan tetap, obyek vertikal akan selalu digunakan vertikal dan horizontal akan selalu digunakan horizontal, tidak dapat diputar. Perlu banyak pengembangan game untuk penelitian selanjutnya , misalnya game puzzle 3 dimensi
21 DAFTAR PUSTAKA
[1] Buku Tematik Terpadu Kurikulum 2013 Untuk SD/MI Kelas V,Benda-benda di Lingkungan Sekitar / Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan.-- , ISBN 978-602-282-173-1,Jakarta : Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, 2014.
[2] Moursund, D.G. (1/30/07). Introduction to Using Games in Education: A Guide for Teachers and Parents. , http://uoregon.edu/~moursund/Books/Games/games.html.
[3] Anang Kukuh Adisusilo, Mochamad Hariadi,Ahmad Zaini, Supeno Mardi Susiki Nugroho, Optimizing Of Boxing Agent Behavior Using Elitism Based Genetic Algorithm, KURSOR Journal, Vol 7 No 2 July 2013
[4] Ariyadi, Supeno Mardi S.N., M Hery Purnomo, Creep Offenses Evolution in Tower Defense Games using NSGA-II, Proceedings of ICTS 2014, ITS
