Pertemuan 3
Mendefnnsnkan
Masalah dalam
Ruang Keadaan
Mendefnnsnkan masalah
dalam ruang keadaan
Masalah Masalah
Representasi Representasi
Blind Searching / Uninformed Search
Mendefnnsnkan masalah
dalam ruang keadaan
•
Slide pertemuan 3 bisa diunduh di
Masalah dalam Kecerdasan
Buatan
Dapat dnkonversn ke dalam Ruang Keadaan (Ruang Masalah) Dapat dnkonversn ke dalam Ruang Keadaan (Ruang Masalah)
Mempunyan Mempunyan
Keadaan Tujuan ( Keadaan Tujuan (
Defnnsnkan Masalah
Contoh Masalah :
Permannan Catur
-
Kondnsn Awal
: Semua
bidak diletakkan diatas
papan dalam dua posisi
yaitu kubu putih dan
kubu hitam.
-Tujuan (Goal)
:
Contoh Masalah : Permannan
Catur
- Ruang Keadaan
: Untuk
mempermudah menunjukkan
posisi bidak dimisalkan setiap
kotak ditunjuk dalam huruf
(a,b,c,d,e,f,g,h) pada arah
horizontal dan angka
(1,2,3,4,5,6,7,8) pada arah
vertical.
- Suatu aturan untuk
menggerakkan bidak dari posisi
(e,2) ke (e,4) dapat ditunjukkan
dengan
aturan
:
IF bidak putih pada kotak(e,2)
AND kotak(e,3) kosong AND kotak
(e,4) kosong
Contoh Masalah : Ember A
dan B
Contoh Kasus Ember Anr:
Ada 2 ember masnng-masnng berkapasntas
4 lnter (Ember A) dan 3 lnter (Ember B).
Ada pompa anr yang dngunakan untuk mengnsn anr pada ember tersebut.
Baganmana dapat mengnsn tepat 2 lnter anr
CONTOH DESKRIPSI MASALAH
(permasalahan ember A dan B)
•
Identifkasi masalah untuk masalah ember:
1. Identifkasi ruang keadaan:
x = Jumlah air yang diisi ke ember A (ember 4 ltr) y = Jumlah air yang diisi ke ember B (ember 3 ltr) Ruang keadaan = (x,y) sedemikian sehingga
x є {0,1,2,3,4} dan y є {0,1,2,3}
2. Keadaan awal & tujuan
Keadaan awal: kedua ember kosong = (0,0)
CONTOH DESKRIPSI MASALAH
(permasalahan ember A dan B)
CONTOH DESKRIPSI MASALAH
(permasalahan ember A dan B)
4. Aturan-aturan untuk permasalahan
ember:
Atura n
ke-Jika Maka
1. (x, y) x < 4
(4,y)
Isi ember A sampai penuh 2. (x, y)
y < 3
(x,3)
Isi ember B sampai penuh 3. (x, y)
x > 0
(x-d, y)
Tuangkan sebagian air keluar ember A 4. (x, y)
y>0
(x, y-d)
Tuangkan sebagian air keluar ember B 5. (x, y)
x > 0
(0, y)
CONTOH DESKRIPSI MASALAH
(permasalahan ember A dan B)
6. (x ,y) y > 0
(x, 0)
Kosongkan ember B dengan membuang airnya ke tanah
7. (x, y)
x+y ≥ 4 dan y >0
(4, y-(4-x))
Tuangkan air dari ember B ke ember A sampai ember A penuh
8. (x,y)
x+y ≥ 3 dan x > 0
(x-(3-y),3)
Tuangkan air dari ember A ke ember B sampai ember B penuh
9. (x,y)
x+y ≤ 4 dan y > 0
(x+y, 0)
Tuangkan seluruh air dari ember B ke ember A 10. (x,y)
x+y ≤ 3 dan x > 0
(0, x+y)
Tuangkan seluruh air dari ember A ke ember B 11. (0,2) (2,0)
Tuangkan 2 liter air dari ember B ke ember A. 12. (2,y) (0,y)
CONTOH DESKRIPSI MASALAH
(permasalahan ember A dan B)
5. Representasi ruang keadaan dengan
pohon pelacakan
Pencarian suatu solusi dapat dilukiskan dengan menggunakan pohon.
Tiap-tiap node menunjukkan satu keadaan. Jalur dari parent ke child,
menunjukkan 1 operasi. Tiap node memiliki node child yang menunjukkan keadaan yang dapat dicapai oleh parent.
Solusi 1
Contoh Masalah : Petann,
Sayuran, Domba dan Serngala
dapat menyebrang.
1. Identnfkasn ruang keadaan: (P,Sy,D,Sg)
P : Petani Sy : Sayur D : Domba Sg : Serigala
2. Keadaan awal
Daerah Asal : (P,SY,D,Sg) Daerah Seberang (0,0,0,0)
Keadaan Tujuan
Contoh Masalah : Petann,
Sayuran, Domba dan Serngala
dapat menyebrang.
•
Kumpulan Aturan :
Aturan
ke- Aturan
1. Domba dan petani menyebrang
2. Sayuran dan petani menyebrang
3. Serigala dan petani menyebrang
Contoh Masalah : Petann,
Sayuran, Domba dan Serngala
dapat menyebrang.
Daerah
Asal SeberanDaerah g
Aturan yang Dnpakan
Daerah
Asal SeberanDaerah g
(P,Sy,D,
Sg) (0,0,0,0) 1 (0,Sy,0,Sg) (P,0,D,0) (0,Sy,0,S
g) (P,0,D,0) 7 (P,Sy,0,Sg) (0,0,D,0) (P,Sy,0,Sg
) (0,0,D,0) 3 (0,Sy,0,0) (P,0,D,Sg) (0,Sy,0,0) (P,0,D,Sg) 4 (P,Sy,D,0) (0,0,0,Sg) (P,Sy,D,0) (0,0,0,Sg) 2 (0,0,D,0) (P,Sy,0,Sg
) (0,0,D,0) (P,Sy,0,Sg
) 7 (P,0,D,0) (0,Sy,0,Sg) (P,0,D,0) (0,Sy,0,S
Representasikan Ruang
Keadaan
1) Graph Keadaan
•
Graph terdiri dari node-node yang
menunjukkan keadaan yaitu keadaan
awal dan keadaan baru yang akan dicapai
dengan menggunakan operator.
•
Node-node dalam graph keadaan saling
dihubungkan dengan menggunakan arc
(busur) yang diberi panah untuk
Graph Keadaan
• Maka ada 4 lnntasan darn M
ke T:
M-A-B-C-E-T M-A-B-C-E-H-T M-D-C-E-T
M-D-C-E-H-T
• Lnntasan tndak sampan ke
tujuan: M-A-B-C-E-F-G M-A-B-C-E-I-J M-D-C-E-F-G M-D-C-E-I-J M-D-I-J Contoh :
Contoh Masalah : Peta
Rumanna
•
Suatu
“tourist agent”
sedang berlibur di
Rumania, kini berada di
Arad
. Besok, dia
harus terbang dari Bandara
Bucharest
.
•
Keadaan awal : berada di Arad
•
Perumusan tujuan : berada di Bucharest
•
Perumusan Masalah :
–
Tindakan (action) : Menyetir dari kota ke kota
Contoh Masalah : Peta
Rumanna
•
Pencarian Solusi : Rangkaian kota yang
dituju.
–
Arad, Sibiu, Fagaras, Bucharest
–
Arad, Sibiu, Rimnicu Vilcea, Pitesti,
Bucharest
–
Arad, Zerind, Oradea, Sibiu, Fagaras,
Bucharest
–
Arad, Timisoara, Lugoj, Mehadia, Dobreta,
Craiova, Pitesti, Bucharest
Representasikan Ruang
Keadaan
2) Pohon Pelacakan
• Struktur pohon
digunakan untuk menggambarkan
keadaan hirarki
• Node yang terletak pada
level-0 disebut ‘akar’
• Node yang tidak
Pohon Pelacakan
(permasalahan ember A dan B)
•
Representasi ruang keadaan dengan
Pohon Pelacakan
Masalah M hanya dapat diselesaikan dengan A AND B
AND C AND D
Masalah M solusinya dengan 4 kemungkinan : A OR B
OR C OR D
Contoh dengan menggunakan pohon AND/OR tujuan yang dicapai pada pohon di gambar bisa dipersingkat hanya sampai level-2 saja.
Representasikan Ruang
Keadaan
Metode Searchnng
Blnnd Searchnng / Unnnformed
Search
Blnnd Searchnng / Unnnformed
Search
Pencarian
Heuristic Searching / Informed
Search
Heuristic Searching / Informed
Search
Pencarian
BLIND SEARCHING /
UNINFORMED SEARCH
BLIND SEARCHING /
UNINFORMED SEARCH
TOPIK BAHASAN
Pencarian buta hanya bisa membedakan antara
Mengapa menggunakan
pencarian buta?
1. Ada kasus dimana tidak ada
informasi awal yang dapat
digunakan
2. Jawaban yang kita cari hanya bisa
diketahui pada saat kita
Blnnd Searchnng (Pencarnan Buta)
/ Unnnformed Search
Breadth-First Search (BSF)
Breadth-First Search (BSF)
Depth-First Search (DFS)
Depth-First Search (DFS)
Uniform Cost Search (UCS) Uniform Cost Search (UCS)
Depth Limited Search (DLS) Depth Limited Search (DLS)
Iterative Deeping Depth First Search (IDDFS) Iterative Deeping Depth First Search (IDDFS)
Breadth-Fnrst Search (BFS)
- Dimulai dari Level 0
yaitu
snmpul akar
A
(root node A) menuju
ke
Tujuan (Goal)
adalah simpul K
-
Menggunakan
prinsip
Fnrst In Fnrst
Out (FIFO)
-
Menggunakan
Breadth-Fnrst Search
(BFS)
•
Pencarian dilakukan pada semua
simpul dalam setiap level secara
berurutan dari kiri ke kanan
•
Jika pada suatu level belum ditemukan
solusi (tujuan yang dicari) maka
pencarian dilanjutkan pada level
berikutnya (n+1)
•
Contoh
Tahap Breadth-Fnrst Search
(BFS)
1 2
Depth-Fnrst Search (DFS)
-Dimulai dari Level
0 yaitu
snmpul
akar
A (root node
A)
dan
Tujuan
(Goal)
adalah
simpul J
-Menggunakan
prinsip
Last
In
Fnrst Out (LIFO)
-Menggunakan
Depth-Fnrst Search
(DFS)
•
Pencarian dilakukan pada suatu simpul
dalam
setnap level darn yang palnng
knrn.
•
Jika pada
level yang terdalam
, solusi
belum dntemukan
, maka pencarian
dnlanjutkan pada snmpul sebelah
kanan
dan simpul yang kiri dapat
dihapus dari memori.
•
Jika pada level yang
palnng dalam
tndak dntemukan solusn
, maka
Depth-Fnrst Search
(DFS)
Tahap Depth-Fnrst Search
(DFS)
1 2
Tahap Depth-Fnrst Search
(DFS)
5 6
Tahap Depth-Fnrst Search
(DFS)
9 10
1 1
Unnform Cost Search (UCS)
–
Konsepnya hampir sama dengan BFS,
bedanya adalah bahwa BFS menggunakan
urutan level yang paling rendah sampai
yang paling tinggi, sedangkan UCS
menggunakan urutan biaya dari yang
paling kecil sampai yang terbesar.
–
UCS berusaha menemukan solusi dengan
total biaya terendah yang dihitung
Depth Lnmnted Search
(DLS)
–
Metode ini berusaha mengatasi kelemahan
DFS (tidak
complete
karena ketika proses
pencarian menemui
infnite state space
)
dengan membatasi kelemahan maksimum
dari suatu jalur solusi yaitu dengan batas
depth
pada level tertentu semenjak awal
pencarian.
Iterative Deeping Depth First
Search (IDDFS)
•
IDS merupakan metode yang
menggabungkan kelebihan BFS (Complete
dan Optimal) dengan kelebihan DFS (space
complexity rendah atau membutuhkan sedikit
memori)
•
Tetapi konsekuensinya adalah time
complexity
nya menjadi tinggi untuk
Bndnrectnonal Search (BS)
•
Pencarian dilakukan dari dua arah :
pencarian maju (dari start ke goal) dan
pencarian mundur (dari goal ke start).
•
Ketika dua arah pencarian telah sampai
Perbandnngan Algorntma
Unnnformed Search
Krnterna BF
S DFS UCS DLS IDDFS BS
Waktu b^
d b^m b^d b^l b^d b^(d/2) Tempat b^
d b*m b^d b*l b*d b^(d/2) Optnmal
? Ya Tndak Ya Ya Ya Ya kelengka
pan ya Tndak ya (jnka l Ya
≥d)
Ya Ya
Keterangan :
b : jumlah maksnmal cabang tree
d : kedalaman pada least-cost solutnon
Searchnng Problem
•
Traveling Salesman Problem Visualizati
SEARCHING
PROBLEMS
Worksheet 1
•
Selesaikan masalah pencarian pada
graph di bawah ini menggunakan
metode
Breadth Fnrst Search
dan
Depth Fnrst Search
, dan jabarkan
Worksheet 1
-Suatu “Charnty agent” sedang berada di
Banda Aceh. Besok, dia harus mengunjungi kota Lhokseumawe. Selesaikan masalah tersebut, dengan merepresentasik an ruang keadaan terlebih dahulu.
Lalu lakukan pencarian
menggunakan metode Breadth Fnrst Search dan Depth Fnrst Search,
Representasikan Ruang
Keadaan
Nama Kota
Nama Kota
• Banda Aceh • Sabang
• Calang • Meulaboh • Bl. Pidie • Tapaktuan • Singlik
• Simuelue • Banda Aceh • Sabang
• Calang • Meulaboh • Bl. Pidie • Tapaktuan • Singlik • Simuelue Nama Kota Nama Kota • Jantho • Sigli • Bireun • Takengo • BL. Kejren • Kutacane • Lhokseumawe • Langsa • Peureulak • Jantho • Sigli • Bireun • Takengo • BL. Kejren • Kutacane
• Lhokseumawe • Langsa
Tree Peta Aceh
Pencarnan Breadth Fnrst Search
dan
TUGAS 1 INDIVIDU
•
Dikerjakan sendiri-sendiri, jangan jadi
plagiat.
•
Dikumpulkan maksimal di pertemuan
ke-5 kuliah (waktu pengerjaan 2 minggu)
•
Soal dan penjelasan lebih lengkap bisa
diunduh di
bethanurinasari.wordpress.com
•
Good Luck ! Selamat belajar dan
REPRESENTASI
PENGETAHUAN
