BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah
Perkembangan teknologi yang makin pesat menyebabkan kebutuhan akan kecerdasan buatan (artificial intelligence) dalam komputerpun meningkat.
Kecerdasan buatan (artificial intelligence) adalah suatu proses dimana alat mekanis mampu melakukan berbagai pekerjaan yang jika dilakukan oleh manusia memerlukan pemikiran.1 Kecerdasan buatan mempunyai beberapa metode algoritma pencarian, yaitu :
- Metode pencarian coba-coba (trial and error searching) adalah metode yang sesuai dengan namanya, penyelesaian metode ini dengan cara coba-coba (trial and error);
- Metode pencarian vertikal (depth first search) adalah suatu metode penyelesaian dengan cara pencarian simpul-simpul yang paling dalam (“deepest”) pada tree dicari paling awal, dan sampai pada tujuan akhirnya;
- Metode pencarian horisontal (breadth first search) adalah suatu metode penyelesaian dengan cara pencarian simpul-simpul yang terdekat dengan simpul awal (start node) akan dicari paling awal, sehingga urutan pencariannya mempunyai sifat yang horizontal;
- Metode pencarian untuk jawaban optimum (optimal search) adalah metode yang digunakan untuk menentukan suatu jalur dengan biaya (nilai) yang minimum dalam suatu ruang keadaan yang ditunjukan dengan suatu “graph”, dimana biaya operator ke masing-masing simpul diketahui;
- Metode pendakian bukit (“hill climbing”) adalah metode strategi untuk mencapai tujuan dengan memilih simpul-simpul ke tujuan yang paling dekat pada proses pencarian di dalam suatu “graph”;
1 Frenzel, L.W. Crash Course In Artifical Intelligence And Expert Systems. 1stEdition. USA:
Howard. W. Sams & Co.1987, hal 1.
- Metode pencarian pertama terbaik (best first search) adalah metode yang merupakan kombinasi dari metode depth first search dan breadth first search dengan mengambil kelebihan dari kedua metode tersebut. Atau dengan kata lain metode dengan mencari jalur terpendek untuk penyelesaiannya;
- Dan metode pencarian heuristik (heuristic search) adalah metode pencarian yang meningkatkan efisiensi proses pencarian dengan mengorbankan tuntutan dari kelengkapan.
Kecerdasan buatan (artificial intelligence) tidak hanya dominan dalam bidang komputer namun sudah merambah ke disiplin ilmu lain, salah satunya adalah gabungan teknik elektro dengan kecerdasan buatan (artificial intelligence) akan menghasilkan permainan (game). Arti permainan (game) gabungan dari teknik elektro dan kecerdasan buatan (artificial intelligence) itu adalah suatu permainan dengan menggunakan fasilitas sistem komputer yang membutuhkan pemikiran, strategi, keahlian, dan kecepatan dalam penyelesaiannya. Saat ini sudah banyak jenis game-game yang dapat dimainkan dalam komputer. Antara lain puzzle, catur, tetris, hanoi tower, tic tac toe. Salah satu game campuran dari puzzle dan tetris adalah rusian square. Intinya dalam game rusian square ini pemain harus menyelesaikan permainan dengan cara mencocokan kotak berwarna yang harus disusun sesuai aturan tertentu, misal apabila terdapat 3 warna yang sama menjadi garis vertikal maupun horisontal akan dinyatakan jadi dan akan hilang. Proses permainan dibantu dengan satu warna tambahan yang disebut kursor berada diluar papan arena permainan. Pemain harus menyelesaikan dengan menjadikan susunan semua warna dan sampai tinggal kursor saja.
Penyelesaian game rusian square ini sebenarnya dapat diselesaikan dengan menggunakan beberapa metode algoritma pencarian yaitu metode pencarian coba-coba (trial and error searching), metode pencarian vertikal (depth first search), metode pencarian horisontal (breadth first search), metode pendakian bukit (“hill climbing”), metode pencarian pertama terbaik (best first
horisontal (breadth first search) untuk mendapatkan hasil langkah penyelesaian minimal.
1.2. Batasan Masalah
Penulisan dalam tugas akhir ini mempunyai batasan sebagai berikut:
1. Penulis hanya membandingkan metode pencarian vertikal (depth first search) dan metode pencarian horisontal (breadth first search) yang terdapat dalam kecerdasan buatan (artificial intelligence) diterapkan pada program permainan rusian square;
2. Penulis tidak membahas dan membandingkan definisi, kelebihan, dan kekurangan metode algoritma pencarian lainnya;
3. Perhitungan nilai dalam permainan rusian square ini dihitung dari jumlah langkah penyelesaian minimal;
4. Ukuran papan permainan dibatasi minimum 3x3 dan maximum 10x10;
5. Program ini memiliki tiga setup permainan, yaitu untuk bermain pemain tunggal, salah satu metode, dan untuk melihat perbandingan kedua metode;
6. Program dibuat dengan bahasa pemrograman Borland Delphi 3.0;
7. Program dibuat dengan mode grafis menggunakan tombol-tombol menu untuk masing-masing proses yang diinginkan serta disediakan fasilitas help untuk membantu menggunakan permainan tersebut;
8. Tidak diberikan fasilitas inputan (masukan) warna sebagai awal nilai random(acak).
1.3. Rumusan Masalah
Manakah metode algoritma pencarian yang lebih minimal jumlah langkah penyelesaiannya untuk menyelesaikan permainan rusian square, dalam hal ini metode algoritma pencarian tersebut adalah metode pencarian vertikal (depth first search) dan metode pencarian horisontal (breadth first search).
1.4. Spesifikasi Program
Program permainan rusian square memiliki ukuran papan permainan minimum 3x3 dan maximum 10x10. Setup program terbagi tiga, yaitu pemain tunggal, salah satu metode, dan perbandingan dua metode.
Program ini untuk menganalisis perbandingan dua metode kecerdasan buatan, antara metode pencarian vertikal (depth first search) dan metode pencarian horisontal (breadth first search), akan diperoleh hasil metode mana yang lebih sedikit langkah penyelesaiannya.
Contoh Papan Permainan 3x3, disini diperlihatkan dari kondisi awal sampai kondisi akhir seperti dibawah ini :
Gambar 1.1. Kondisi Awal Permainan
Gambar 1.2. Proses Permainan
Gambar 1.3. Kondisi Akhir Permainan
Jika telah sampai pada kondisi terakhir maka permainan ini telah selesai dan dapat dilihat jumlah langkah penyelesaiannya. Untuk player jika langkah lebih sedikit dari dari sebelumnya maka nama akan tercantum di high score.
Bahasa pemrograman yang digunakan adalah Borland Delphi 3.0 yang berbasis Windows 98. Pengguna program ini adalah pemain yang akan memainkan permainan dan yang ingin melihat hasil perbandingan. Adapun fasilitas yang diberikan adalah permainan untuk pemain, satu metode saja, dan perbandingan dua metode, high score, data perbandingan dua metode, level permainan yaitu banyaknya kotak papan permainan level 1 : 3x3, level 2 : 4x4 dan level 3 : 5x5, dan seterusnya sampai level 8 : 10x10.
1.5. Tujuan Penulisan
Tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Untuk menerapkan teori tentang kecerdasan buatan (artificial intelligence) yang telah diperoleh selama masa kuliah dalam penyelesaian permainan rusian square dengan metode pencarian vertikal (depth first search) dan metode pencarian horisontal (breadth first search);
2. Untuk memenuhi syarat guna memperoleh gelar kesarjanaan dari program studi Teknik Informatika Universitas Kristen Duta Wacana.
1.6. Jadwal Kegiatan
Tabel 1.1. Jadwal Tugas Akhir
1.7. Metode Penelitian
• Melakukan studi pustaka;
• Melakukan analisa permasalahan dan menyusun algoritma program untuk menyelesaikan permasalahan tersebut;
• Membuat desain program;
• Implementasi program;
• Melakukan evaluasi.
Mata kuliah yang mendukung penulisan tugas akhir ini adalah pengantar kecerdasan buatan (artificial intelligence), algoritma dan pemrograman, dan struktur data.
Cara evaluasi tugas akhir ini dinilai berhasil apabila program yang di buat memenuhi spesifikasi yang telah ditetapkan dan dapat memberikan penjelasan program dengan baik sesuai dengan teori yang ada.
Sarana penunjang dalam pembuatan tugas akhir ini adalah monitor, CPU dengan spesifikasi processor pentium II 333 MHz, ram 128 MB, vga 4 MB, hardisk 3,2 GB, keyboard, mouse, dan printer. Software yang digunakan Borland Delphi 3.0 berbasis Windows 98.
1.8. Sistematika Penulisan
Dalam penulisan tugas akhir ini terbagi dalam lima bab, yaitu :
Bab satu merupakan pendahuluan yang berisikan latar belakang masalah, batasan masalah, rumusan masalah, spesifikasi program, tujuan penulisan, jadwal kegiatan, metode penelitian, dan sistematika penulisan.
Bab dua merupakan landasan teori yang berisi tentang teori dasar metode yang digunakan oleh penulis didalam menyelesaikan penulisan ini. Yaitu teori metode yang diterapkan adalah kecerdasan buatan (artificial intelligence) dengan mengambil metode depth first search dan metode breadth first search. Teori permainan adalah penjelasan secara mendasar permainan yang digunakan untuk membandingkan kedua metode dari kecerdasan buatan. Teori program software yang digunakan untuk membangun program pembanding ini.
Bab tiga merupakan perancangan sistem yang berisi semua perancangan sistem oleh penulis dalam pembangunan program perbandingan dua metode ini.
Bab empat merupakan implementasi program yang berisi implementasi program dengan menggunakan bahasa pemrograman yang telah ditentukan, yaitu berisi procedure–procedure yang digunakan, menu–menu dalam permainan, dan analisa permainan.
Bab lima berisi kesimpulan yang di dapat oleh penulis setelah menyelesaikan tugas akhir ini.
