Simulator Pengenal String Yang Diterima Sebuah Deterministic Finite Automata (DFA)

Transkripsi

1 CITEE 2017 Yogykrt, 27 Juli 2017 ISSN: Simultor Pengenl String Yng Diterim Seuh Deterministic Finite Automt (DFA) Suprynto, Selo Progrm Studi S2 Teknik Elektro Konsentrsi Teknologi Informsi Deprtemen Teknik Elektro dn Teknologi Informsi Jl. Grfik No. 2 Yogykrt nto_suprynto2@yhoo.com, selo@ugm.c.id Astrct This The DFA simultor is device tht cn e used to check string inputs in Deterministic Finite Automt (DFA) efore string is inputted into DFA. In mking this DFA simultor, it is determined first DFA mchine trnsition digrm with numer of sttes, then mde the trnsition tle, from the digrm nd trnsition tle is then creted lgorithm using multiple linked list dt structure. Finlly, n lgorithm for string checking is entered into the simultor, tking into ccount the initil stte nd the finl stte. The string reding strts from the initil stte, trces the chrcter chrcters of the red string, mtched to the received input on ech stte, when the red chrcter does not end in the finl stte, the string is not ccepted y the DFA, otherwise if the serch ends in the finl stte, Then the red string is ccepted y DFA. Keywords: Simultor, DFA, trnsition digrm, trnsition tle; lgorithm; stte; initil stte; finl stte; string Intisri Simultor DFA dlh seuh perngkt yng is dipergunkn untuk melkukn pengecekn terhdp inputn-inputn string pd seuh Deterministic Finite Automt (DFA) seelum seuh string di inputkn kedlm seuh DFA. Dlm pemutn simultor DFA ini, ditentukn terleih dhulu seuh digrm trnsisi mesin DFA dengn sejumlh stte, kemudin diut tel trnsisiny, dri digrm dn tel trnsisi terseut selnjutny diut lgoritm dengn menggunkn struktur dt multiple linked list. Terkhir diut lgoritm untuk pengecekn string yng dimsukkn kedlm simultor terseut, dengn memperhtikn stte wl dn stte khirny. Pemcn string dimuli dri stte wl, ditelusuri krkter perkrkter dri string yng dic, dicocokkn dengn input yng di terim pd setip stte, pil krkter dic tidk erkhir di stte khir, errti string terseut tidk diterim oleh DFA, selikny jik penelusurn erkhir di stte khir, mk string yng dic terseut diterim oleh DFA. Kt kunci Simultor; DFA; digrm trnsisi; tel trnsisi; lgoritm; stte; stte wl; stte khir; string I. PENDAHULUAN Beerp penelitin st ini yng populr mengeni DFA dlh tentng cr untuk menstilkn Deterministic Finite Automt menggunkn pendektn dengn Mtrix, dimn dri sutu DFA is dingun sutu mtriks untuk memut seuh DFA yng leih efisien dn stil untuk menjg keseimngn stte-ny, sedngkn untuk meminimlkn pnjng lintsn is dipergunkn feedck segi pengontrol stte [2]. Selin itu diperkenlkn seuh konsep ru tentng DFA yitu Deterministic Finite Automt ersis fungsionl PRE proxy re-enkripsi (DFA-sed FPRE). Dlm konsep ini, pesn dienkripsi dlm ciphertext terkit dengn indeks pnjng string, dn hny is melkukn decryptor jik dn hny jik DFA yng erhuungn dengn kunci rhsi yng menerim string. Selnjutny, enkripsi di ts diperolehkn untuk diuh ke ciphertext lin terkit dengn string ru dengn proxy semitrusted kepd sip kunci re-enkripsi dierikn [4]. Sedngkn untuk mengtsi mslh ledkn stte yng disekn oleh kompilsi gungn turn ekspresi reguler yng mengndung ". *" Dlm kondisi tertentu, is menggunkn struktur DFA ru erdsrkn eerp dimensi kuus, yitu lgoritm MDC-DFA (A Multi-dimensionl Cue Deterministic Finite Automt-Bsed Feture Mtching Algorithm). Algoritm ini memgi kedn redundn dengn dimensi dn mengompresny ke sumu[5]. Setip inputn yng diinputkn ke dlm seuh DFA hrus menjlni pengecekn ke setip stte pd seuh DFA untuk mengethui pkh mencpi stte khir tu tidk, yng mengindiksikn seuh input dinytkn diterim tu tidk oleh DFA terseut. Kren hl itu mk kn mengkitkn mesin otomt terseut dlm hl ini DFA kn nyk menglmi wktu yng terung untuk menerim semu input yng elum tentu diterim oleh DFA terseut [3]. Dri permslhn terseut mk is diut seuh simulsi yng is mengecek pkh input terseut diterim oleh seuh DFA tu tidk, tnp dinputkn ke dlm DFA yng sesungguhny. Penelitin ini memerikn kontriusi : 1. Menghsilkn simultor yng memntu kerj seuh DFA, sehingg is menghemt wktu dn iy dlm memnftkn seuh DFA. 2. Memerikn mnft dpt menyeleksi inputn yng diterim oleh seuh DFA, sehingg DFA tidk perlu menerim inputn-inputn yng jels tidk diterim DFA. Deprtemen Teknik Elektro dn Teknologi Informsi, FT UGM 377

2 ISSN: Yogykrt, 27 Juli 2017 CITEE 2017 II. LANDASAN TEORI A. Automt (Otomt) Otomt dlh mesin strk yng dpt mengenli (recognize), menerim (ccept), tu memngkitkn (generte) seuh klimt dlm hs tertentu. Beerp istilh yng erkitn dengn otomt Simol dlh seuh entits strk (seperti hlny pengertin titik dlm geometri). Seuh huruf tu seuh ngk dlh contoh simol. String dlh deretn terts (finite) simolsimol. Segi contoh, jik,, dn c dlh tig uh simol mk c dlh seuh string yng dingun dri ketig simol terseut. Jik w dlh seuh string mk pnjng string dinytkn segi [w] dn didefinisikn segi cchn (nykny) simol yng menyusun string terseut. Segi contoh, jik w = c mk [w]= 4. String hmp dlh seuh string dengn nol uh simol. String hmp dinytkn dengn simol e (tu ^) sehingg [e]= 0. String hmp dpt dipndng segi simol hmp kren keduny tersusun dri nol uh simol. Alfet dlh himpunn hingg (finite set) simol-simol B. Finite Stte Automt (FSA) Adlh sutu mesin otomt dlm entuk model mtemtik dri sutu sistem yng memiliki sejumlh stte (kedudukn) tk erhingg nykny dn dpt erpindh dri sutu stte ke stte lin dengn sutu fungsi trnsisi [1]. Merupkn jenis otomt yng tidk memiliki penyimpnn, sehingg kemmpun mengingtny terts. Meknisme kerj sutu Finite Stte Automt dpt dipliksikn pd nlisis leksikl, text editor, protokol komuniksi jringn. Secr forml finite stte utomt dinytkn oleh 5 tupel tu M=(Q, Σ, δ, S, F), di mn : Q = himpunn stte / kedudukn Σ = himpunn simol input / msukn / jd δ = fungsi trnsisi S = stte wl / kedudukn wl (initil stte) F = himpunn stte khir Berdsrkn pendefinisin kemmpun eruh sttestteny, Finite Stte Automt (FSA) is dikelompokkn : Otomt erhingg deterministic (Deterministik Finite Automt/DFA) Otomt erhingg non deterministik (Non Deterministik Finite Automt/NFA/NDFA) C. Deterministik Finite Automt (DFA) DFA dlh jenis Finite Stte Automt yng memiliki tept stu stte erikutny untuk setip symol msukn yng diterim sutu stte. Deterministik Finite Automt (NFA) dlh otomt erhingg yng psti rhny untuk setip psngn stte input, is memiliki 0 (nol) tu stu pilihn untuk stte erikutny Untuk setip stte sellu tept d stu stte erikutny untuk setip simol input yng d Dri sutu stte is terdpt 0,1 tu leih usur kelur (trnsisi) erlel simol input yng sm. DFA didefinisikn dengn 5 tupel M= (Q,Σ, δ,s,f ) Sutu string x dinytkn diterim oleh hs DFA, M= (Q, Σ, δ, S, F) il {x δ (S,x) memut seuh stte di dlm F} DFA dri sutu stte is terdpt 0 tu 1 usur kelur (trnsisi). Pd fungsi trnsisi setip psngn stte input is mempunyi 0 tu stu pilihn untuk stte erikutny. Thp Persipn III. METODOLOGI 1. Kjin pustk, yitu mencri referensi dn mempeljri uku, rtikel, dn litertur internet yng erhuungn dengn topik penelitin dn penelitin penelitin terdhulu yng erkitn dengn pemnftn lgorithm dlm Finite Stte Automt terutm untuk jenis Deterministik Finite Automt (DFA) 2. Identifiksi permslhn 3. Menyipkn Digrm trnsisi mesin Deterministik Finite Automt (DFA) 4. Memut tel trnsisi dri Digrm trnsisi mesin Deterministik Finite Automt (DFA) Thp Pelksnn 1. Mengnlisis digrm trnsisi dn tel trnsisi dri mesin DFA yng sudh dilkukn pd thp persipn 2. Memut representsi struktur dt dengn menggunkn struktur dt multiple linked list 3. Memut lgoritm untuk simultor DFA 4. Memut lgoritm untuk pemcn seuh string 5. Mengnlis hsil pemcn string yng dic oleh Deterministik Finite Automt (NFA) 6. Memerikn Output pkh string yng dic,diterim oleh Deterministik Finite Automt (DFA) terseut tu tidk. 378 Deprtemen Teknik Elektro dn Teknologi Informsi, FT UGM

3 CITEE 2017 Yogykrt, 27 Juli 2017 ISSN: Thp Pengujin. Menguji seuh inputn string kedlm simulsi Deterministic Finite Automt (DFA).. Menguji vlidits hsil pemcn string yng dic oleh Deterministik Finite Automt (DFA) secr mnul c. Menyimpulkn tingkt keerhsiln penggunn simultor pemcn tu penelusurn string yng dic oleh simultor Deterministik Finite Automt (DFA). Contoh lin dengn input string dlh seperti pd gmr 2. Thp Pemkin Seelum di inputkn ke dlm seuh Deterministic Finite Automt (DFA) seuh string di inputkn dulu kedlm simulsi Deterministic Finite Automt (DFA). Menggunkn inputn inputn string ke DFA yng sudh psti diterim mesin DFA. A. HASIL IV. HASIL DAN PEMBAHASAN Contoh untuk hsil dengn input string dlh seperti pd gmr 1 diwh. Gmr 2. Input string yng tidk diterim DFA Untuk memuktikn pkh hsil terseut dits enr tu slh, mk dilkukn pengujin secr mnul dengn input string δ(q0, ) = δ (Q1, ) = δ (Q2, ) = δ (Q1, ) = δ (Q2, ) = δ (Q1, ) = Q2 Kren Q2 ukn nggot himpunn stte khir, mk string tidk diterim oleh DFA B. PEMBAHASAN Untuk penelitin dengn hsil dits digunkn seuh ksus dengn ddigrm trnsisi seuh mesin DFA seperti pd gmr 1 erikut : Gmr 1. Input string yng diterim DFA Untuk memuktikn pkh hsil terseut dits enr tu slh, mk dilkukn pengujin secr mnul dengn input string δ(q0, ) = δ (Q2, ) = δ (Q1, ) = δ (Q3, ) = δ (Q1, ) = δ (Q3, ) = δ (Q4, ) = Q4 Kren Q4 dlh nggot himpunn stte khir, mk string diterim oleh DFA Q0 Q1 Q2 Q4 Gmr 3. Digrm trnsisi mesin DFA Konfigursi dri Deterministic Finite Automt (DFA) dits secr forml dpt dinytkn segi erikut : Q = {Q0,Q1,Q2,Q3,Q4} Σ = {,} S = Q0 F ={Q4} Q3 Deprtemen Teknik Elektro dn Teknologi Informsi, FT UGM 379

4 ISSN: Yogykrt, 27 Juli 2017 CITEE 2017 Sedngkn fungsi trnsisi yng dihsilkn erdsrkn digrm trnsisi pd gmr 3 dlh : Stte Q1 δ (Q0,) = Q1 δ (Q0,) = Q2 δ (Q1,) = Q3 δ (Q1,) = Q2 δ (Q2,) = Q1 δ (Q2,) = Q4 δ (Q3,) = Q4 δ (Q3,) = Q2 δ (Q4,) = δ (Q4,) = Q4 Stte Q0 Q0 Stte Awl Stte Q2 Q2 Q1 Stte Q3 Q3 Q4 selnjutny is dijrkn segi erikut : Dri stte Q0 jik mendpt input erpindh ke stte Q1, dinytkn : δ(q0,) = Q1 Sehingg diseut deterministic (psti rhny) Tel trnsisiny seperti pd tle 1: Stte Akhir Stte Q4 Tel 1 δ Q0 Q1 Q2 Q1 Q3 Q2 Q2 Q1 Q4 Q3 Q4 Q1 Q4 - Q4 Sutu string diterim oleh DFA jik terdpt sutu urutn trnsisi sehuungn dengn input string terseut dri stte wl menuju ke stte khir. Misl, jik L(M) dlh hs yng diterim oleh DFA dits. Mk is ditelusuri pkh string termsuk dlm L(M), secr mnul mk string terseut is ditelusuri pkh is diterim oleh DFA tu tidk dengn cr segi erikut : δ(q0, ) = δ (Q2, ) = δ (Q1, ) = δ (Q3, ) = δ (Q1, ) = δ (Q3, ) = δ (Q4, ) = Q4 Kren Q4 dlh nggot himpunn stte khir, mk string diterim oleh DFA Untuk penyelesin digrm trnsisi seperti pd gmr diut struktur dtny menggunkn linked list seperti pd gmr 4. Gmr 4. Struktur Dt linked list mesin DFA Algoritm untuk memut digrm trnsisi DFA pd gmr dits dlh segi erikut : 1. Muli 2. Definisikn structure untuk menyimpn informsi stte typedef struct linkedlist { chr Nm_stte, input_1,input_2; linkedlist *erikut; }linkedlist; linkedlist *wl, *khir, *Stte_Q1,*Stte_Q2, *Stte_Q3, *Stte_Q4; *wl = Stte_Q 0; *khir = Stte_Q4; 3. But stte wl Q0 yng ditunjuk oleh pointer Stte Qo dn Stte Awl 4. Msukkn nm stte dn input ke stte terseut 5. Jik nili Q0->input_1 =, Q0->erikut = *Stte_Q1, lnjutkn ke lngkh 6 Jik nili Q0->input_2 =, Q0->erikut = *Stte_Q2, lnjutkn ke lngkh 7 lnjutkn ke lngkh Jik nili Q1>input_1 =, Q1->erikut = *Stte_Q3, lnjutkn ke lngkh 8 Jik nili Q1->input_2 =, Q1->erikut = *Stte_Q2, lnjutkn ke lngkh 7 lnjutkn ke lngkh Jik nili Q2->input_1 =, Q2->erikut = *Stte_Q1, kemli ke lngkh 6 Jik nili Q2->input_2 =, Q2->erikut = *Stte_Q4, lnjutkn ke lngkh 9 lnjutkn ke lngkh Jik nili Q3->input_1 =, Q3->erikut = *Stte_Q4, lnjutkn ke lngkh 9 Jik nili Q3->input_2 =, Q3->erikut = *Stte_Q1, kemli ke lngkh Deprtemen Teknik Elektro dn Teknologi Informsi, FT UGM

5 CITEE 2017 Yogykrt, 27 Juli 2017 ISSN: lnjutkn ke lngkh Jik nili Q4->input_1 =, lnjutkn ke lngkh 10 Jik nili Q4->input_2 =, Q4->erikut = *Stte_Q4, kemli ke lngkh selesi Sedngkn lgoritm pemcn string yng diinputkn kedlm mesin DFA seperti yng sudh diut dits dlh segi erikut : 1. Msukkn string yng kn di c oleh DFA 2. Dic muli dri krkter pertm string oleh simpul yng ditunjuk oleh stte wl, Q0, jik nili Q0-> =, Q0->next = stte Q1, lnjutkn ke lngkh 4 jik nili Q0-> =, Q0->next = stte Q2, lnjutkn lnjutkn ke lngkh 8 3. Bc krkter erikutny jik nili Q2-> =, Q2->next = stte Q1, lnjutkn ke lngkh 4 jik nili Q2-> =, Q2->next = stte Q2, kemli lnjutkn ke lngkh 8 4. Bc krkter erikutny jik nili Q1-> =, Q1->next = stte Q3, lnjutkn ke lngkh 5 jik nili Q1-> =, Q1->next = stte Q2, kemli lnjutkn ke lngkh 8 5. Bc krkter erikutny jik nili Q3-> =, Q3->next = stte Q4, lnjutkn ke lngkh 6 jik nili Q3-> =, Q3->next = stte Q1, kemli ke lngkh 4 lnjutkn ke lngkh 8 6. Bc krkter erikutny jik nili Q4-> =, Q4->next = stte Q3, kemli ke lngkh 5 jik nili Q4-> =, Q4->next = stte Q2, kemli 7. Cetk String diterim oleh DFA 8. Cetk String tidk diterim oleh DFA 9. Selesi V. KESIMPULAN DAN SARAN A. KESIMPULAN Untuk sejumlh input string kedlm mesin DFA dpt disimpulkn hw lgoritm yng dirncng dpt ekerj dengn ik, tu dengn kt lin lgoritmny vlid. B. SARAN Kelemhn dri hsil penelitin ini, mesin utomt msih ditentukn diwl, mk is diktkn msih ersift sttis, kren msih untuk stu jenis mesin utomt jenis DFA. Ditentukn terleih dhulu mesin DFA ny, merepresentsikn struktur dtny dengn multiple linked list, memut lgoritm simultor dn memut lgoritm untuk memc string gi simultor. Sehingg tidk is digunkn untuk semrng mesin DFA. Untuk penelitin selnjutny disrnkn untuk is diut yng ersift dinmis, is es menggunkn semrng mesin DFA, dengn memsukkn kedlm simultor. REFERENCE [1] M. Ihsn, Ilden Ai Neri, Hfd Byu Nnd, Penerpn Algoritm Depth First Serch (DFS) Dinmis Untuk Menentukn Apkh Seuh String Diterim Oleh Bhs Reguler yng Didefinisikn Nondeterministic Finite Automt (NFA), Mklh STMIK, thun [2] X. Xu, Ynqiong Zhng, Yigung Hong, Mtrix Approch to Stilizility of Deterministic Finite Automt, Americn Control Conference (ACC) Wshington, DC, USA, June 17-19, 2013 [3] A. Khlid_, Rjt Sen, Anupm Chttopdhyy, SI-DFA: Suexpression Integrted deterministic Finite Automt for Deep Pcket Inspection, IEEE 14th Interntionl Conference on High Performnce Switching nd Routing [4] Y. Li, Xingguo Luo, Xingyu Sho, Dong Wei, MDC-DFA:A Multi-dimensionl Cue Deterministic Finite Automt-Bsed Feture Mtching Algorithm IEEE, /15, 2015 [5] K. Ling, Mn Ho Au, Memer, IEEE, Joseph K. Liu, Willy Susilo, Senior Memer, IEEE,, Duncn S. Wong, Memer, IEEE, Guomin Yng, Memer, IEEE, Trn Viet Xun Phuong, nd Qi Xie, A DFA-Bsed Functionl Proxy Re-Encryption Scheme for Secure Pulic Cloud Dt Shring,IEEE trnsctions on informtion forensics nd security, VOL. 9, NO. 10, Octoer 2014 Deprtemen Teknik Elektro dn Teknologi Informsi, FT UGM 381