Penerapan
Offensive Volleyball
Menggunakan
Finite State Automata
Artikel Ilmiah
Peneliti:
Randy Silvio G Lesilolo (672010215)
Magdalena A. Ineke Pakereng, M.Kom.
Program Studi Teknik Informatika
Fakultas Teknologi Informasi
Universitas Kristen Satya Wacana
Penerapan
Offensive Volleyball
Menggunakan
Finite State Automata
Artikel Ilmiah
Diajukan kepada Fakultas Teknologi Informasi
untuk memperoleh Gelar Sarjana Komputer
Peneliti:
Randy Silvio G Lesilolo (672010215)
Magdalena A. Ineke Pakereng, M.Kom.
Program Studi Teknik Informatika
Fakultas Teknologi Informasi
Universitas Kristen Satya Wacana
PenerapanOffensive Volleyball MenggunakanFinite State Automata
Randy Silvio G Lesilolo1, Magdalena A. Ineke Pakereng2
Fakultas Teknologi Informasi Universitas Kristen Satya Wacana
Jl. Diponegoro 52-60, Salatiga 50771, Indonesia
Email :672010215@student.uksw.edu1,Ineke.Pakereng@staff.uksw.edu2
Abstract
Offensive Volleyball is one way the coach optimizes his team's performance to create the possibility of scoring higher points. There are some special skills needed to score points, including Service, Passing and Smash. This research was conducted to implement Offensive Basketball System Using Finite State Automata (FSA) with Non Determistic Finite State Automata (N-DFA) concept. Players will serve as the first step in a volleyball game, when the ball fails to return, points increase and the first game ends. Followed by the next game with the same initial possibility but if the ball is returned, then the game will start with the possibility of passing and smash that can be done each player so that it can generate points and the game ends. The research carried out resulted in an application that would run the offensive volleyball game process using Finite State Automata that had been previously designed.
Keywords:Theory of Automata Language, Finite State Automata, Offensive Volleyball
Abstrak
Offensive Volleyball merupakan salah satu cara pelatih mengoptimalkan kinerja timnya untuk menciptakan kemungkinan mencetak poin yang lebih tinggi. Ada beberapa keterampilan khusus yang dibutuhkan dalam mencetak poin, di antaranya Service, Passing dan Smash. Penelitian ini dilakukan untuk menerapkan Offensive Volleyball System Menggunakan Finite State Automata (FSA) dengan konsep Non Determistic Finite State Automata (N-DFA). Pemain akan melakukan servis sebagai langkah pertama dalam permainan bola voli, ketika bola gagal dikembalikan, poin bertambah dan game pertama berakhir. Dilanjutkan dengangameberikutnya dengan kemungkinan awal yang sama namun jika bola dikembalikan, maka permainan akan dimulai dengan kemungkinan passing dan smash yang dapat dilakukan masing-masing pemain sehingga dapat menghasilkan poin dan game berakhir. Penelitian yang dilakukan menghasilkan sebuah aplikasi yang akan menjalankan proses permainan bola volioffensivemenggunakanFinite State Automatayang telah dirancang sebelumnya.
Kata Kunci:Teori Bahasa Automata,Finite State Automata, Offensive Volleyball
1)Mahasiswa Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Teknologi Informasi, Universitas Kristen
Satya Wacana.
1. Pendahuluan
Dewasa ini teknologi informasi dan telekomunikasi mengalami perkembangan yang cukup pesat guna membantu aktivitas manusia, dan implementasinya telah merambah dalam berbagai bidang dalam kehidupan sehari-hari, salah satu contohnya adalah di bidang olahraga bola voli. Di dalam olahraga bola voli, sangat dibutuhkan teknologi untuk membantu kelancaran olahraga bola voli, salah satunya ialah papan
score. Pada zaman dahulu olahraga bola voli ini menggunakan papan score yang masih manual atau tulisan tangan untuk menghitung score dari permainan olahraga bola voli ini. Tetapi seiringnya waktu dengan berkembangnya teknologi maka dibuatlah papan score automatis. Tujuannya adalah untuk menghitung score tanpa harus menulis tangan lagi, dan manfaatnya adalah untuk mempermudah kinerja para wasit dan panitia penyelenggara.
Cabang olah raga voli merupakan permainan dua tim yang terdiri dari enam orang pemain inti pada setiap timnya [1]. Di dalamnya terdapat salah satu istilah yang cukup dikenal yaitu offensive volleyball. Offensive volleyball merupakan salah satu upaya pelatih mengoptimalkan kinerja timnya berdasarkan tingkat ketrampilan masing-masing pemain untuk menciptakan kemungkinan mencetak poin yang lebih tinggi. Ada beberapa keterampilan khusus yang dibutuhkan dalam mencetak poin di antaranya servis,passingdansmash.
Teori dan BahasaAutomatamerupakan salah satu bagian ilmu komputer yang didasari oleh model dan gagasan mendasar mengenai komputer, dengan menggunakan metode ini akan dirancang sistemoffensive volleyball[2].
Berdasarkan latar belakang tersebut, maka dilakukan perancangan sistem
offensive volleyball menggunakan Finate State Automata, dengan diterapkannya sistem offensive volleyball ini diharapkan memberi kemudahan bagi para penggemar olahraga bola voli dalam bermain voli terutama dalam mencetakscoreataupointsaat menyerang sehingga penggemar olah raga bola voli ini dapat melakukan offensive volleyball atau pola penyerangan dengan baik dan benar tanpa mengalami kesulitan apapun.
2. Tinjauan Pustaka
Penelitian tentang Finite State Automatatelah banyak dilakukan dalam dunia teknologi saat ini, terutama dalam pengembangan teknologi. Salah satu contoh penelitian yang menggunakan Finite State Automata adalah pada penelitian yang berjudul Perancangan dan Implementasi Finite Automata pada Simulasi Vending Machine, kesimpulan yang didapat penelitian ini adalah Finite Automata dapat dijadikan sebagai logika dasar untuk membuat simulasi vending machine. Lewat rancanganstate diagramberdasarkan konsepMealy machine yang telah dibuat, maka apliksi simulasi vending machinedapat dibuat dan hasil dari setiap input yang dipilih olehuserpada aplikasi sesuai dengan hasil rancangan tersebut [3].
transkrip nilai dilakukan dengan memberikaninputhasil studi mahasiswa sampai saat ini. Hasil studi mahasiswa itu nanti akan diproses untuk menghasilkan output yang memberikan informasi adakah matakuliah yang harus diulang sekaligus memberikan rekomendasi konsentrasi sesuai dengan hasil studi mahasiswa tersebut. Penerapan
automatadigunakan untuk mengenal dan menangkap pola dalam proses pada aplikasi [4].
Pada Penelitian yang berjudul Penerapan Teori Bahasa dan Automata untuk Mengecek Kebenaran Format SMS pada SMSPremium, kesimpulan yang didapatkan melalui penelitian ini adalah algoritma teori bahasa dan automata sangat cocok untuk mengatasi permasalahan terhadap pengecekan format SMS premium. Ini telah dibuktikan dengan tiga hal yang menjadi ciri-ciri algoritma yang baik telah dipenuhi oleh algoritma teori bahasa dan automata untuk pengecekan tersebut, yaitu pertama algoritma teori bahasa dan automata memberikan output yang benar terhadap hasil yang diinginkan, kedua algoritma teori bahasa dan automata memberikan hasil yang pasti terhadap string yang diberikan, dan yang ketiga adalah dengan menggunakan algoritma teori bahasa dan automata diperoleh efisiensi waktu dan efisiensi memori [5].
Finite State Automata (FSA) disebut juga Finite Automata (FA) merupakan suatu model matematika dari suatu sistem yang menerima input dan menghasilkan
output diskrit. Finite State Automata memiliki State yang banyaknya berhingga (terbatas), dan dapat berpindah-pindah dari satu State ke State lain. Perubahan State
ini dinyatakan dengan fungsi transisi. State adalah kondisi atau keadaan atau kedudukan. Prinsip kerjaFinite State Automataadalah sebagai berikut: (1) Menerima
input string, (2) Membaca (menyerap substring) karakter awal dengan kontrol berada pada State awal, (3) Dengan kontrol dan karakter awal yang telah dibaca,State akan berpindah ke State baru, (4) Proses berlanjut sampai semua string terserap habis, (5) Jika State akhir yang ditempati saat string habis tersebut berada dalam himpunan
Final State yang telah ditentukan, maka string tersebut diterima atau dikenali oleh
Finite State Automata tersebut. Jika tidak, maka string tersebut ditolak atau tidak dikenali olehFinite State Automataitu.
SebuahFinite State Automata M dinyatakan dengan lima tupel, yaitu (Q , Σ , δ , S , F ), dimana:
Q = himpunanState
Σ = himpunan alfabet masukan δ = fungsi transisi
S =initial StateatauStateawal
F =Final Stateatau himpunanStateakhir
Keterangan Gambar 1 : (1) Gambar lingkaran menyatakan State, (2) Label pada lingkaran adalah namaState tersebut, (3) Busur panah menyatakan transisi atau perpindahan State, (4) Gambar lingkaran yang didahului sebuah busur panah tanpa label menyatakanStateawal, (5) Gambar lingkaran ganda menyatakanFinal State. Maka;
Contoh bila string yang masuk adalah ‘1011’, maka string tersebut bergerak dariStartkeStateA, kemudian membaca karakter ‘1’ dan berpindah keStateB, yang merupakan State tujuan dari hasil pembacaan karakter ‘1’. Kemudian string selanjutnya yang dibaca adalah ‘0’. Karena State tujuan dari pembacaan karakter ‘0’ adalah B sendiri, maka State tidak berpindah. Selanjutnya membaca karakter ‘1’. Berpindah dari State B ke State A yang merupakan State tujuan setelah membaca karakter ‘1’. Setelah itu, karakter ‘1’ dibaca dan State berpindah ke State B. Pembacaan string berhenti karena karakter sudah habis. Stateterakhir yang ditempati adalah State B, dank arena State B berada dalam himpunan Final State, maka string ‘1011’ diterima olehFinite State Automatatersebut.
3. Metode dan Perancangan Sistem
Penelitian yang dilakukan, diselesaikan melalui tahapan penelitian yang terbagi menjadi empat tahapan, yaitu: (1) Studi pemahaman, (2) Perencanaan, (3) Perancangan, (4) Penarikan kesimpulan.
Tahapan penelitian pada Gambar 2, dapat dijelaskan sebagai berikut: Studi Pemahaman merupakan proses yang dilakukan untuk memahami Alur permainan dalam offensive Volleyball
dan kemungkinan apa saja yang dapat terjadi selama proses permainan bola voli berlangsung dan untuk lebih meningkatkannya Pemahaman mengenai pemetaan Finite State automata sehingga dapat digunakan untuk memetakan alur strategi Volleyball. Tahap selanjutnya adalah perencanaan yang merupakan proses pemetaan seluruh kemungkinan yang terjadi pada saat proses permainan voli berlangsung dan proses menganalisa setiap kesalahan yang mungkin terjadi ketika proses permainan dan penerapan strategi Volleyball berlangsung. Pada tahapan Perancangan, langkah yang dilakukan yaitu merancang flowchart berdasarkan pemetaan seluruh kemungkinan proses permainan voli kemudian merancang desain Finite State automata
berdasarkan rancangan flowchart. Pengambilan Kesimpulan merupakan proses Pengambilan kesimpulan berdasarkan hasil dari perancanganstrategi volleyballyang telah dilakukan.
Gambar 3ProsesOffensiveBola Voli
4. Hasil dan Pembahasan
Rancangan State diagram pada pemetaan Strategi offensive volleyball dapat dilihat pada Gambar 4. Dimana posisi pertama melakukan service dan jika bola dikembalikan maka permainan dimulai. Posisi pemain yang mendapatkan bola setelah dikembalikan dapat melakukan smash atau melakukan Passing ke setiap posisi pemain. Proses yang terjadi saat strategi dijalankan antara lain: proses pertama merupakan service yang dilakukan pemain kemudian jila bola dikembalikan, pemain yang menerima bola akan melakukan upayasmashke lapangan lawan ataupassingke setiap posisi pemain dengan ketentuan passing maksimal sebanyak dua kali dan kemudian melakukansmashdengan tujuan mencetakpoint.
Gambar 4RancanganState Diagram Offensive Volleytball State Diagrampada Gambar 4 dinyatakan dalam 5 tupel yaitu:
Q = {k,a,b,c,d,e,f,Point}
= {0,1} S = {a}
F ={Point}
∆ ={((a,0),Point),((a,1),b),((a,1),c),((a,1),d),((a,1),e),((a,1),f),((a,11),Point), ((b,1),a),((b,1),c),((b,1),d),((b,1),e),((b,1),f)((b,11),Point),
Himpunan posisi bola ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel 1Himpunan Posisi Bola
Posisi Bola Deskripsi
A Merupakan posisi awal pemain melakukanservice
B Posisi pemain 2 yang siap menjalankan perintahPassingatau
smashdari strategi yang telah dirancang
C Posisi pemain 3 yang siap menjalankan perintahPassingatau
smashdari strategi yang telah dirancang
D Posisi pemain 4 yang siap menjalankan perintahPassingatau
smashdari strategi yang telah dirancang
E Posisi pemain 5 yang siap menjalankan perintahPassingatau
smashdari strategi yang telah dirancang
F Posisi pemain 6 yang siap menjalankan perintahPassingatau
smashdari strategi yang telah dirancang
K Kondisi saat posisi A gagal melakukanservicedan bola dikembalikan secara acak ke posisi (a,b,c,d,e,f)
Point Jika pemain berhasil melakukanserviceatausmashmaka akan mendapatkanPoint
Masing-masing input memiliki nilai untuk menentukan aksi yang dilakukan tiap pemain, nilai tersebut dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2Tabel Keterangan Nilai.
Abjad Deskripi
0 0adalahinputyang digunakan untuk menunjukkan perintah
serviceyang dimasukkan
1 1adalahinputyang digunakan untuk menunjukkan perintah
Passingyang dimasukkan
smash yang dimasukkan
Fungsi transisi ditunjukkan pada Tabel 3.
Tabel 3Tabel Relasi transisi StrategiOffensive Volleyball.
∆ 0 1 11
Tabel 3 menjelaskan tentang perpindahanStateapabila adainputyang masuk. Misalnya pada State A mendapat input 0 maka akan melakukan service, sesuai Gambar 5. Kemudian jika bola dikembalikan, posisi yang mendapat bola mendapat
input 1 maka akan berpindah keState b, c, d, e atau State f. Perpindahan State akan bernilai Ø (bahasa kosong) apabila tiapinputyang masuk tidak sesuai. MisalnyaState
b apabila mendapat input 0, maka akan bernilai Ø (bahasa kosong). Begitu juga seterusnya untukStateyang lain, yang mendapatinputtidak sesuai.
Gambar 5DiagramStart State
Gambar 5 merupakan posisi awal dari hasil rancangan N-DFA. Kondisi awal adalah posisi dimana posisi a melakukan service dan jika berhasil akan mendapat
Point. Ketika posisi a tidak berhasil melakukan service, bola akan dikembalikan secara acak ke salah satuStatepemain (a, b, c, d, e, f).
Gambar 6 merupakan posisi setelah posisi awal jika bola dikembalikan. K (bola kembali) adalah posisi bola secara acak dikembalikan kepada salah satu posisi pemain (a, b, c, d, e, f).
Gambar 7DiagramStatePosisi A
Gambar 8 merupakan posisi A (pemain 1) yaitu suatu kondisi yang dapat terjadi jika bola dikembalikan kepada posisi A. Posisi A dapat melakukan smash
Gambar 8DiagramStatePosisi B
Gambar 8 merupakan posisi B yaitu suatu kondisi yang dapat terjadi jika bola dikembalikan kepada posisi B. posisi B dapat melakukan smash untuk percobaan mencetakPoint atau posisi B dapat melakukanPassing ke setiap posisi pemain (a, c, d, e, f). Jika posisi B gagal melakukansmashdan bola dikembalikan ke posisi B lagi, posisi B dapat melakukan kondisi di atas kembali dan jika posisi B berhasil melakukansmashmakaPointakan bertambah.
Gambar 9 merupakan posisi C yaitu suatu kondisi yang dapat terjadi jika bola dikembalikan kepada posisi C. Posisi C dapat melakukan smash untuk percobaan mencetakPoint atau posisi C dapat melakukan Passingke setiap posisi pemain (a, b, d, e, f). Jika posisi C gagal melakukansmashdan bola dikembalikan ke posisi C lagi, posisi C dapat melakukan kondisi di atas kembali dan jika posisi C berhasil melakukansmashmakaPointakan bertambah.
Gambar 10DiagramStatePosisi D
Gambar 11DiagramStatePosisi E
Gambar 11 merupakan Posisi E yaitu suatu kondisi yang dapat terjadi jika bola dikembalikan kepada posisi E. Posisi E dapat melakukansmashuntuk percobaan mencetakPoint atau posisi E dapat melakukanPassing ke setiap posisi pemain (a, b, c, d, f). Jika posisi E gagal melakukansmash dan bola dikembalikan ke posisi E lagi, posisi E dapat melakukan kondisi di atas kembali dan jika posisi E berhasil melakukansmashmakaPointakan bertambah.
Gambar 12 merupakan posisi F yaitu suatu kondisi yang dapat terjadi jika bola dikembalikan kepada posisi F. Posisi F dapat melakukan smashuntuk percobaan mencetak Pointatau posisi F dapat melakukan Passingke setiap posisi pemain (a, b, c, d, e). Jika posisi F gagal melakukansmash dan bola dikembalikan ke posisi F lagi, posisi F dapat melakukan kondisi di atas kembali dan jika posisi F berhasil melakukansmashmakaPointakan bertambah.
Gambar 13DiagramState Point/Final State
Gambar 13 merupakan Final atau tujuan akhir dari strategi Offensive Volleyball.State Pointini bisa terjadi karena menerima suksessmash dariState(a, b, c, d, e dan f). Jika sudah sampai pada State Point/Final State maka alur proses dari strategiOffensive Volleyballyang dirancang telah selesai.
Kode Program 1KoneksiDatabase
Kode Program 1 berfungsi untuk membuat database yang digunakan untuk menyimpan data pemain danlogaktifitas yang berjalan dalam permainan bola voli.
Kode Program 2Ketentuan Yang Berlaku Dalam Proses Permainan Bola Voli
1. public class DataSource extends SQLiteOpenHelper
2. private final static String DATABASE_NAME= "offensive_volleyball.dl"; 3. private final static String VOLLEYBALL_PLAYER_TABLE =
"VOLLLEYBALL_PLAYER";
4. private final static String VOLLEYBALL_LOG_TABLE = "VOLLLEYBALL_LOG"; 5. private final static int SCHEMA_VERSION = 1;
1. private static final int SERVICE = 1; 2. private static final int PASSING = 2; 3. private static final int SMASH = 3;
Kode Program 2 menjelaskan tentang ketentuan yang berlaku saat permainan bola voli yaitu posisi pertama melakukan service, ketika bola dikembalikan, passing
yang dapat dilakukan pemain hanya dapat dilakukan sebanyak 2 kali dan diakhiri dengansmasholeh pemain ke 3 yang menerimapassingdari pemain tim.
Kode Program 3Perintah Untuk Menjalankan Aturan Dalam Peraminan Bola Voli
1. switch (ballPosition) { 2. //
3. case 1:
4. String operation = ops[rand.nextInt(ops.length)]; 5. if (operation.equals("Passing") && passCount < 2) { 6. transitionArrayList.add(
7. new Transition(getResources().getDrawable(R.mipmap.ic_passing, 8. getActivity().getTheme()),
9. players.get(rand.nextInt(players.size())).getName(), "Passing", true)); 10. ++passCount;
11. Log.i(TAG, "BallPosition=" + ballPosition + ", if "); 12. } else if (operation.equals("Smash")) {
13. transitionArrayList.add(
14. new Transition(getResources().getDrawable(R.mipmap.ic_player, 15. getActivity().getTheme()),
16. players.get(rand.nextInt(players.size())).getName(),
a. "Smash", true)); 17. Log.i(TAG, "BallPosition=" + ballPosition + ", else ");
18. ballPosition = 2; 19. }
20. break;
21. //ball position in opponent 22. case 2:
23. String val = result[rand.nextInt(result.length)]; 24. if (val.equals("Point")) {
25. point = true;
26. Log.i(TAG, "BallPosition=" + ballPosition + ", Point "); 27. transitionArrayList.add(
28. new Transition(getResources().getDrawable(R.mipmap.ic_whistle, 29. getActivity().getTheme()), "Point", "", false));
30. ballPosition = 1; 31. } else {
32. transitionArrayList.add(
33. new Transition(getResources().getDrawable(R.mipmap.ic_player, 34. getActivity().getTheme()), "Lawan", "Kembali", true));
35. ballPosition = 1;
36. Log.i(TAG, "BallPosition=" + ballPosition + ", else "); 37. }
Kode Program 3 merupakan operasi yang terjadi saat perpindahan posisi bola, ketika bola kembali, posisi bola adalah random ke salah satu pemain yang ada dan
passingyang dilakukan juga bersifat random. Perintah baris 9-18 merupakan kondisi dimana bola dikembalikan musuh kepada random pemain kemudian pemain yang mendapatkan bola dapat melakukan passing atau smash dengan ketentuan maksimal
passing sebanyak dua kali dan ketika berhasil melakukan smash, tim akan mendapatkan point namun saat pemain gagal melakukan smash, bola akan dikembalikan musuh dan permainan dilanjutkan seperti ketentuan di atas. Perintah pada baris ke 22-38 merupakan proses perpindahan bola saat pemain melakukan
passing, smashdan lawan melakukan pengembalian bola. Semua operasi yang terjadi pada Kode Program 3 akan ditampilkan pada sebuah aplikasi berbasis android yang telah dirancang sebelumnya.
Program Offensive Volleyball Menggunakan Finite State Automata
menggunakan bahasa pemrograman java dengan database sqlite open helper. Tujuan program ini untuk mempermudah pelatih menerapkan sistem offensive pada permainan bola voli menggunakan finite state automata dan dapat dibuka pada
handphone user. Outputprogram dapat dilihat pada Gambar 14.
Gambar 14Tampilan Awal ProgramOffensive Volleyball MenggunakanFinite State Automata
Gmbar 14 merupakan tampilan awal pada program Offensive Volleyball
memilih tombol MULAI maka user akan menuju ke halaman aktifitas permainan yang berlangsung.
Gambar 15 Tampilan Aktifitas ProgramOffensive Volleyball MenggunakanFinite State Automata
Gambar 16TampilanLogAktifitasOffensive Volleyball MenggunakanFinite State Automata
Gambar 16 merupakan halaman dimana user dapat melihat setiap aktifitas yang telah terjadi selama permainan bola voli berlangsung.
5. Simpulan
Berdasarkan hasil penelitian, dan implementasi Finite State automata pada strategi Offensive Volleyball yang dilakukan dapat diambil kesimpulan bahwa: (1)
Finite State automata digunakan sebagai logika dasar untuk melakukan pemetaan strategi Offensive Volleyball; (2) Pemetaan yang dilakukan adalah membagi tiap pos pemain ke dalam bentuk State sehingga memudahkan dalam penerapan strategi di lapangan; (3) Penerapan Finite State automata pada strategi Offensive Volleyball
dapat membantu pelatih untuk lebih meningkatkan performa setiap anggota tim agar dapat mencetak lebih banyak poin. Saran yang dapat diberikan untuk pengembangan penelitian lebih lanjut adalah user interface yang lebih menarik seperti penambahan gambar, video terkaitOffensive Volleyball.
6. Daftar Pustaka
[2] Volleyball Offensive System.
https://en.wikipedia.org/wiki/Volleyball_Offensive_Systems.
[3] Irawan, J. Ch.,Pakereng, M. A. I.,Somya, R.,Perancangan dan ImplementasiFinite Automatapada SimulasiVending Machine
[4] Setiawan, T.B., Sulistyo, W., Dewi, C,. Pemodelan Finite State Automata (FSA) Untuk Membantu Pengecekan Transkrip Nilai, Skripsi, Salatiga: Universitas Kristen Satya Wacana.
[5] Sugiono, B., Pakereng, M. A. I., Beeh, Y. R., 2010. Penerapan Teori Bahasa dan
