Institut Teknologi Sepuluh Nopember
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN APLIKASI
WORD GAME SCRAMBLE PADA BOARD DUA
DIMENSI
Noswa Sabdifha 1203 109 009
Dosen Pembimbing Tugas Akhir : Prof. DR. Mohammad Isa Irawan, MT
NIP. 196431225 198903 1 001
Banyak metode pembelajaran yang digunakan guru agar murid dapat menangkap apa
yang sedang diajarkan, salah satunya adalah dengan permainan. Metode pembelajaran ini
mampu menyampaikan tujuan pokok belajar dengan cara yang menyenangkan, sehingga
para siswa diharapkan dapat lebih bersemangat dan tertarik terhadap topik pembelajaran.
Metode pembelajaran sambil bermain juga dapat diterapkan pada salah satu pelajaran
penting di sekolah, yakni pelajaran Bahasa Inggris. Permainan berbahasa Inggris ini
dikenal dengan Word Games. Dari sekian banyak macam jenis permainan Word games
yang ada, Scramble termasuk salah satu jenis permainan Word Games yang populer.
Artificial Intelligence (AI) atau kecerdasan buatan merupakan cabang dari ilmu
komputer yang berhubungan dengan pengautomatisasi tingkah laku cerdas. Pencarian atau
pelacakan merupakan salah satu teknik untuk menyelesaikan permasalahan AI. Terdapat
beberapa aplikasi yang menggunakan teknik pencarian, yaitu : Papan game dan puzzle.
Pada Tugas Akhir ini, terdapat berbagai macam permasalahan seperti pengacakan
huruf-huruf
untuk
generate
board
yang
dimaksudkan
adalah
bagaimana
pola
pengacakannya dapat mempermudah pengguna mencari lebih banyak kata dalam board
4x4, kemudian pencarian kata dengan menerapkan algoritma Depth-First Search pada
board 4x4 oleh komputer berdasarkan pencocokan kata pada kamus sehingga diperoleh
20 July 2010 Noswa Sabdifha - Seminar Tugas Akhir : Word Game Scramble Pada Board Dua Dimensi 3
Latar Belakang
•
Belajar adalah salah satu kegiatan utama murid di sekolah dengan
Bahasa Inggris sebagai salah satu mata pelajaran di kelas.
•
Banyak metode pembelajaran yang digunakan guru agar murid dapat
menangkap apa yang sedang diajarkan. Namun tidak sedikit murid yang
merasa bosan sehingga dapat menghambat proses belajar mengajar.
Permainan adalah salah satu solusi alternatif untuk pembelajaran murid.
Faktanya permainan dapat membantu dan menyemangati banyak murid
untuk dapat terus menjaga ketertarikan mereka, sehingga murid mampu
mempelajari sebuah kosakata bahasa inggris dan bermain disaat yang
bersamaan [
1
].
•
Banyak macam permainan yang bertujuan menambah wawasan English
Vocabulary. Salah satunya adalah Word game. Scramble termasuk salah
satu jenis permainan Word games yang
populer, yang terbentuk dari
susunan board.
•
Terdapat berbagai macam permasalahan dalam pembuatan seperti
pengacakan huruf-huruf untuk generate board, pencarian kata pada
board 4x4 oleh komputer, dan pencocokan kata pada kamus beserta
sistem penilaiannya.
Rumusan Masalah
•
Bagaimana mengacak huruf-huruf dalam board 4x4 sehingga lebih
banyak kata yang bisa didapat.
•
Bagaimana pemain dapat mencari kosa kata bahasa Inggris dalam
board 4x4.
•
Bagaimana Komputer dapat mencari seluruh kata dalam board 4x4
dengan menggunakan algoritma Depth-First Search.
•
Bagaimana kata yang sudah ditemukan oleh pemain atau komputer
bisa diketahui terjemahannya dalam bahasa Indonesia.
20 July 2010 Noswa Sabdifha - Seminar Tugas Akhir : Word Game Scramble Pada Board Dua Dimensi 5
•
Board yang digunakan berukuran 4x4.
•
Kata
– kata yang digunakan berdasar pada kamus John – Echols.
•
Minimal kata yang didapat adalah 2 karakter.
•
Untuk huruf Q selalu berpasangan dengan huruf U (Qu).
Batasan Masalah
Tujuan yang ingin dicapai pada Tugas Akhir ini adalah:
• Membuat sebuah permainan komputer yang dapat digunakan pemain
untuk mencari
kosakata bahasa
Inggris
dalam board 4x4 berisi
huruf
– huruf yang tersusun secara acak.
• Menerapkan algoritma Depth-First Search pada proses pencarian
kosakata bahasa Inggris yang terdapat pada board 4x4, sehingga
mampu mencari sebanyak mungkin kosakata yang terdapat dalam
board.
20 July 2010 Noswa Sabdifha - Seminar Tugas Akhir : Word Game Scramble Pada Board Dua Dimensi 7
Manfaat dari tugas akhir ini adalah dapat memperkaya wacana
kosa kata bahasa Inggris beserta terjemahannya pada user (pemain)
dalam sebuah permainan.
Manfaat Penelitian
Game yang dibuat dalam Tugas Akhir ini termasuk dalam kategori Casual Games.
Dimana Casual Games merupakan kategori elektronik atau permainan komputer yang ditargetkan pada audiens massal, kategori ini mempunyai ciri khas yaitu: aturan yang sederhana, desain game menarik, tidak memerlukan komitmen waktu atau keterampilan khusus dari pengguna akhir serta produksi dan biaya distribusi dari produsen relatif rendah. Berikut adalah fitur-fitur dalam Casual Games, yaitu :
• Gameplay sangat sederhana, biasanya terdapat pada permainan puzzle yang dapat dimainkan sepenuhnya menggunakan mouse satu tombol atau tombol ponsel.
• Tidak ada plot.
• Memiliki kemampuan untuk cepat mencapai tahap akhir atau bisa berlanjut tanpa menyimpan dalam game tersebut.
• Hanya terdapat satu karakter, jika ada. Karakter ini (jika saat itu ada) biasanya merupakan pemain, dan sering hanya sebagai hiasan di perbatasan layar permainan, dan tidak memiliki bantalan pada mekanika game.
• Sedikit musik, tapi menarik karena ditampilkan dengan efek suara. • 2 dimensi, grafis abstrak
• Seringkali gratis, tersedia baik secara gratis untuk bermain dalam sebuah web browser, termasuk untuk gratis dengan sesuatu yang lain (seperti perangkat lunak produktivitas atau perangkat seperti ponsel), atau tersedia sebagai unduhan gratis, biasanya dengan versi "Deluxe" juga tersedia untuk biaya nominal.
Casual Games paling populer untuk 2005 adalah: puzzle games, word games, casual action , card games dan board games.
20 July 2010 Noswa Sabdifha - Seminar Tugas Akhir : Word Game Scramble Pada Board Dua Dimensi 9
Definisi Word Games
Word Games sering dirancang untuk menguji kemampuan bahasa atau untuk
mengeksplorasi sifat-sifatnya. Word Games umumnya digunakan sebagai sumber hiburan, tetapi telah dibuktikan untuk melayani suatu tujuan pendidikan juga. Misalnya, anak-anak muda bisa menemukan kesenangan bermain game sederhana seperti Hangman yang kompetitif, sementara secara alami mengembangkan keterampilan bahasa yang penting seperti vocabulary dan ejaan. Memecahkan teka-teki silang, yang membutuhkan pengenalan dengan kosakata yang lebih besar, merupakan hobi yang telah lama bahwa orang dewasa juga memainkannya untuk menjaga pikiran mereka tajam. Salah satu contoh Word Games yang sangat populer adalah Scrabble.
Word Games Scramble
Scramble merupakan pengembangan dari permainan Scrabble yang sangat inspiratif,
pola permainan ini yang menjadi inspirasi dalam mengerjakan tugas akhir ini. Permainan ini dimulai dengan mengacak huruf alpabet dengan kadar frekuensi setiap huruf berbeda untuk diisi pada board berukuran 4x4, masing-masing grid diisi dengan huruf berbeda atau sama pada setiap isinya.
Permainan Komputer (
Computer Game
) - lanjutan
Berfungsi sebagai pengacak huruf alfabet yang akan keluar di setiap node. Dari penelitian yang di lakukan oleh Andrea Krause [3] berdasarkan Hidden Markov Models (HMM) menunjukkan bahwa huruf ”E” adalah huruf yang paling sering keluar dalam 10.000 kata dari Reuters data set.
Berikut ini sekilas contoh pseudocode tentang alphabet generator untuk pengacakan huruf yang akan digunakan :
jumlah seluruh frekuensi diatas adalah 1, maka dapat didefinisikan sebuah array dengan interval seperti ini:
kemudian saat proses generalisasi angka acak n pada interval [0; 1) program hanya mencari dalam interval array dan mendapatkan huruf yang terdapat pada interval tersebut.
20 July 2010 Noswa Sabdifha - Seminar Tugas Akhir : Word Game Scramble Pada Board Dua Dimensi 11
Artificial Intelligence (AI) atau kecerdasan buatan merupakan cabang dari ilmu
komputer yang berhubungan dengan pengautomatisasi tingkah laku cerdas. AI dapat dipandang sebagai:
• Dari perspektif kecerdasan, AI adalah bagaimana membuat mesin yang cerdas dan dapat melakukan hal-hal yang sebelumnya hanya dapat dilakukan manusia.
• Dari perspektif bisnis, AI adalah sekelompok alat bantu (tools) yang berdayaguna dan metodologi yang menggunakan alat-alat bantu tersebut untuk menyelesaikan masalah-masalah bisnis.
• Dari perspektif pemrograman, AI meliputi studi tentang pemrograman simbolik, pemecahan masalah, dan proses pencarian (search).
• Dari perspektif penelitian:
Kecerdasan Buatan (
Artificial Intelligence
)
DASAR-DASAR TEORI
- Riset tentang AI dimulai pada awal tahun 1960-an, percobaan pertama adalah membuat program permainan catur, membuktikan teori, dan general problem solving. - Artificial intelligence adalah nama
pada akar dari studi area.
Pencarian atau pelacakan merupakan salah satu teknik untuk menyelesaikan permasalahan AI. Keberhasilan suatu sistem salah satunya ditentukan oleh kesuksesan dalam pencarian dan pencocokan. Ada beberapa aplikasi yang menggunakan teknik pencarian ini, yaitu :
• Papan game dan puzzle (tic-tac-toe, catur, menara hanoi).
• Penjadwalan dan masalah routing (travelling salesman problem). • Parsing bahasa dan inteprestasinya (pencarian struktur dan arti). • Logika pemrograman (pencarian fakta dan implikasinya).
• Computer vision dan pengenalan pola.
• Sistem pakar bebasis kaidah (rule based expert system).
Pencarian adalah proses mencari solusi dari suatu permasalahan melalui sekumpulan kemungkinan ruang keadaan (state space). Kondisi suatu pencarian meliputi:
• Keadaan sekarang atau awal.
• Keadaan tujuan-solusi yang dijangkau dan perlu diperiksa apakah telah mencapai sasaran.
• Biaya atau nilai yang diperoleh dari solusi.
Solusi merupakan suatu lintasan dari keadaan awal sampai keadaan tujuan. Secara umum, proses pencarian dapat dilakukan seperti berikut:
• Memeriksa keadaan sekarang atau awal.
• Mengeksekusi aksi yang dibolehkan untuk memindahkan ke keadaan berikutnya.
• Memeriksa jika keadaan baru merupakan solusinya. Jika tidak, keadaan baru tersebut menjadi keadaan sekarang dan proses ini diulangi sampai solusi ditemukan atau ruang
20 July 2010 Noswa Sabdifha - Seminar Tugas Akhir : Word Game Scramble Pada Board Dua Dimensi 13
Misalkan ada tiga kotak 1, 2, 3 pada sebuah papan. Sebuah kotak dapat dipindahkan jika tidak ada kotak lain di atasnya dan hanya ada satu kotak yang boleh dipindahkan.
Contoh Pencarian
DASAR-DASAR TEORI
Contoh Permainan yang Menerapkan Pencarian
Secara umum, algoritma pencarian dalam contoh pencarian ini dapat dituliskan seperti berikut:
Penyelesaian untuk masalah permainan pada gambar diatas adalah anggota kumpulan semua lintasan dari keadaan awal hingga tujuan yang lintasannya ditandai dengan huruf a, d, j, dan l.
Algoritma Depth first Search (DFS)
Algoritma Depth First Search (DFS) adalah algoritma traversal di dalam graf
dengan menelusuri verteks-verteks yang bertetangga terlebih dahulu. Khusus untuk persoalan ini, graf yang akan ditelusuri berbentuk pohon [4]. Mula-mula, semua verteks dari graf dinyatakan sebagai "unvisited', maka kita memilih satu dan mengeksplorasi sebuah edge yang mengantarkan kepada verteks baru. mengantarkan kepada verteks yang belum dikunjungi. Prosedur Depth First
20 July 2010 Noswa Sabdifha - Seminar Tugas Akhir : Word Game Scramble Pada Board Dua Dimensi 15
Langkah-langkah penelusuran untuk gambar tersebut adalah: • Open = [1]; closed = []. • Open = [2, 3, 4]; closed = [1]. • Open = [5, 6, 3, 4]; closed = [2, 1]. • Open = [11, 12, 6, 3, 4]; closed = [5, 2, 1]. • Open = [19, 12, 6, 3, 4]; closed = [11, 5, 2, 1]. • Open = [12, 6, 3, 4]; closed = [19, 11, 5, 2, 1]. • Open = [20, 6, 3, 4]; closed = [12, 19, 11, 5, 2, 1]. • Open = [6, 3, 4]; closed = [20, 12, 19, 11, 5, 2, 1]. • Open = [13, 3, 4] (karena 12 telah di-closed);
closed = [6, 20, 12, 19, 11, 5, 2, 1].
• Open = [3, 4]; closed = [13, 6, 20, 12, 19, 11, 5, 2, 1].
• Open = [7, 8, 4]; closed = [3, 13, 6, 20, 12, 19, 11, 5, 2, 1].
• Dan seterusnya sampai state 21 diperoleh atau open = [].
Algoritma Depth first Search (DFS) - lanjutan
DASAR-DASAR TEORI
Untuk lebih jelasnya, dapat dilihat aplikasi algoritma tersebut untuk gambar dibawah ini dengan state 21 diasumsikan sebagai tujuannya
Media yang Digunakan
Beberapa jenis media yang digunakan, diantaranya perangkat keras dan perangkat lunak, akan sangat membantu dalam penelitian ini.
Perangkat Keras (Hardware)
Perangkat keras yang digunakan dalam implementasi penelitian ini diantaranya :
1. Prosesor Intel Core i5 2.67 GHz. 2. Memory DDR3 2 GB RAM.
3. Harddisk 320GB. 4. VGA Card 128 MB.
Perangkat Lunak (Software)
Perangkat lunak yang digunakan dalam penelitian ini diantaranya : 1. Sistem operasi Microsoft Windows XP Professional.
20 July 2010 Noswa Sabdifha - Seminar Tugas Akhir : Word Game Scramble Pada Board Dua Dimensi 17
Alur kerja pada perangkat lunak
METODE PENELITIAN
Untuk mengetahui gambaran keseluruhan dari proses kerja perangkat lunak aplikasi scramble pada board 4x4 yang akan dibuat diperlukan langkah awal yaitu analisa alur proses kerja pada perangkat lunak yang akan dibuat. Diagram perancangan sistem ini secara global diilustrasikan pada gambar berikut ini :
(Proses 1) Pencarian kata oleh komputer yang mungkin muncul dan sistem scoring Permainan oleh user Y a Tida k Permainan selesai dengan menunjukkan nilai terbaik, kata terpanjang dan total
kata temuan Pengisian board permainan dengan huruf random Papan permainan kosong yang terdiri dari board 4x4 Mulai Konfirmasi dengan user ingin main lagi atau tidak
Penyimpanan nilai terbaik, dan total
Ada pula aturan pada pencarian kata oleh pemain sebagai berikut: • Sebuah kata yang didapat terdiri dari 2 huruf atau lebih.
• Jalan itu ditelusuri oleh huruf-huruf di kata harus terhubung secara horisontal, vertikal, atau diagonal. Pemain tidak dapat melompati grid untuk mendapatkan huruf berikutnya.
• Setiap grid hanya bisa digunakan satu kali dalam satu kata.
• Kata yang sudah ditemukan tidak dapat diulangi (walaupun terdapat kata yang sama namun dengan path yang berbeda).
• Jika salah satu dari kondisi diatas tidak terpenuhi, kata yang sudah didapat atau dalam kasus ini di-accept akan ditolak. Jika terpenuhi akan di masukkan dalam daftar kata dan
score yang didapat oleh pemain.
20 July 2010 Noswa Sabdifha - Seminar Tugas Akhir : Word Game Scramble Pada Board Dua Dimensi 19
Proses Pengacakan Huruf atau
Randomization
(
Alphabet
Generator
)
Dari penelitian yang di lakukan oleh Andrea Krause [3] berdasarkan Hidden Markov Models (HMM) menunjukkan bahwa huruf ”E” adalah huruf yang paling sering keluar dalam 10.000 kata dari Reuters data set. Maka dalam tahap Randomization ini huruf ”E” mendapat porsi lebih besar saat proses pengacakan. Huruf – huruf yang dipilih akan diacak dengan frekuensi sebagai berikut:
PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI
PERANGKAT LUNAK
Proses Pengacakan Huruf atau
Randomization
(
Alphabet Generator
) - lanjutan
public String getCharRnd(int rndNum)
{
int min = 0,max = prob[0]; int id = 0;
for(int i=0;i<26;i++) {
if(rndNum>=min && rndNum<max) {
id = i; break; }
min = max;
max = max + prob[i]; }
System.out.println(id);
return letters.substring(id,id+1); }
Dengan nilai frekuensi yang terdistribusi pada tabel 1 diharapkan dapat memenuhi kondisi dimana campuran yang baik antara huruf vokal dan konsonan sehingga lebih banyak kata yang bisa di temukan dalam board 4x4 pada aplikasi word game scramble. Sedangkan dalam bahasa pemrograman Java dapat ditulis sebagai berikut :
20 July 2010 Noswa Sabdifha - Seminar Tugas Akhir : Word Game Scramble Pada Board Dua Dimensi 21
Proses Pengacakan Huruf atau
Randomization
(
Alphabet Generator
) - lanjutan
PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI
PERANGKAT LUNAK
prob[0] = 8; prob[1] = 2; prob[2] = 5; prob[3] = 3; prob[4] = 11; prob[5] = 2; prob[6] = 2; prob[7] = 3; prob[8] = 7; prob[11] = 5; prob[12] = 3; prob[13] = 7; prob[14] = 7; prob[15] = 3; prob[17] = 7; prob[18] = 6; prob[19] = 7; prob[20] = 4; prob[24] = 2; for(int i=0;i<26;i++) maxRange +=prob[i]; }Dengan proses inisialisasi sebagai berikut:
public void init() {
prob = new int[26];
for(int i=0;i<26;i++)prob[i] = 1; //letters = new char[26]; /* inisialisasi untuk
* Peluang kemunculan huruf
* dengan probabilitas yang berbeda *
Implementasi Algoritma Depth First Search (DFS)
Proses ini berfungsi sebagai pencarian kata dalam aplikasai word game scramble yang dilakukan oleh komputer. Penerapan algoritma DFS ditulis dalam bahasa pemrograman Java sebagai berikut :
/** Depth First Search algorithm */
public boolean stringFound(String search) {
search = search.toUpperCase(); this.compareLength = 0;
char firstLetterOfSearch = search.charAt(0); for (int i = 0; i < 4; i++)
{ for (int j = 0; j < 4; j++) { if (firstLetterOfSearch == this.dice[i][j].getLetter()) if (this.stringFound(search, i, j)) return true; } } return false; }
20 July 2010 Noswa Sabdifha - Seminar Tugas Akhir : Word Game Scramble Pada Board Dua Dimensi 23
Implementasi Algoritma Depth First Search (DFS)- lanjutan
PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI
PERANGKAT LUNAK
private boolean stringFound(String search, int row, int col) {
if (row < 0 || row > 3 || col < 0 || col > 3) return false;
Die die = this.dice[row][col]; if (die.isMarked())
return false;
else if (search.charAt(this.compareLength)!=die.getLetter()) return false;
else if ((search.length() - 1) == this.compareLength) return true;
else {
die.setMarked(true); this.compareLength++;
Implementasi Algoritma Depth First Search (DFS) - lanjutan
for (int i = -1; i <= 1; i++) {
for (int j = -1; j <= 1; j++) {
if (!(i == 0 && j == 0)) {
if (this.stringFound(search, row + i, col + j)) { die.setMarked(false); return true; } } } } } die.setMarked(false); this.compareLength--; return false; } }
20 July 2010 Noswa Sabdifha - Seminar Tugas Akhir : Word Game Scramble Pada Board Dua Dimensi 25
PENUTUP
1. Penggunaan algoritma Depth First Search dapat diaplikasikan pada word
game scramble untuk mencari seluruh kata yang terdapat pada board dua
dimensi 4x4.
2. Pemain dapat memperkaya vocabulary bahasa inggris.
3. Netbeans IDE 6 dengan bahasa pemrograman Java dapat digunakan
untuk
membuat
program-program
atau
perangkat
lunak
yang
membutuhkan kecerdasan buatan seperti DFS.
4. Proses Randomization
pada aplikasi word game scramble tidak bisa
dikatakan optimal penggunaannya yang mengakibatkan ketidak-stabilan
untuk jumlah kata yang bisa diperoleh.
1. Menggunakan Genetic Algorithm untuk proses pengacakan kata agar
lebih banyak kata yang bisa diperoleh.
2. Menambahkan animasi atau efek suara pada desain antar muka
aplikasi word game scramble
dapat menambah minat orang untuk
memainkannya.
3. Mengimplementasikan word game scramble kearah yang lebih
interaktif seperti web-based, multiplayer dengan menggunakan piranti
lunak yang berbeda seperti PHP atau J2ME.
20 July 2010 Noswa Sabdifha - Seminar Tugas Akhir : Word Game Scramble Pada Board Dua Dimensi 27
