SIMULASI KEHIDUPAN KAMPUS MENERAPKAN AGEN CERDAS FINITE STATE MACHINE

Transkripsi

1 SIMULASI KEHIDUPAN KAMPUS MENERAPKAN AGEN CERDAS FINITE STATE MACHINE Imam Kuswardayan, Mochamad Hariadi, Arif Kurniawan Electrical Engineering Department, Faculty of Industrial Technology Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya ABSTRACT This research discuss how to construct campus real life simulation using finite state machine or finite state automata, especially finite state machine with output or tranducer. We used waterfall method being our research method. Firstly we study the basic principles of finite state automata and the campus real life. Then we produce state designs, transition and actions based on campus real life. After this, we implement this design with prototype using mobile device developed by Flash lite 2.0 program. Last, we made a test with this prototype. This research, produce a prototype of game application with simulation genre, that simulate the real life of campus. Key Word : Finite state machine, finite state automata, tranducer PENDAHULUAN Penelitian ini membahas bagaimana perancangan simulasi kehidupan kampus dengan menggunakan finite state machine atau finite state automata, terutama finite state machine dengan output atau disebut dengan tranducer. Metode penelitian yang dipakai dalam penelitian ini adalah metode waterfall yang mana akan mempelajari terlebih dahulu tentang dasar-dasar finite state automata, beberapa sektor kehidupan dalam kampus, kemudian berturut-turut menghasilkan rancangan state, transisi dan aksi yang sesuai dengan keadaan nyata di kampus. Langkah berikutnya, mengimplementasikan dalam bentuk prototype dengan menggunakan program Flash Lite 2.0, kemudian melakukan uji coba dari prototype yang dibuat. Penelitian yang dibuat menghasilkan sebuah prototype aplikasi game simulasi kehidupan kampus yang menggambarkan beberapa keadaan dunia nyata. Pendahuluan Mahasiswa merupakan generasi aset bangsa yang menentukan arah negeri ini pada masa yang akan datang. Dengan berbekal kecerdasan dan semangat yang tinggi, mereka kelak akan menjadi pemimpin-pemimpin bangsa yang menentukan arah negeri ini. Sayangnya banyak di antara mahasiswa yang belum mengetahui dan menentukan arah selama mereka mengemban pendidikan di perguruan tinggi. Akibatnya banyak mahasiswa yang dikatakan gagal, dalam arti walaupun lulus tetapi menjadi sarjanasarjana pengangguran. Apa yang mereka dapat selama menempuh perkuliahan di perguruan tinggi tidak bisa digunakan dengan optimal setelah mereka lulus. Di sisi yang lain, sebagian besar masyarakat beranggapan bahwa selama menempuh perkuliahan, mahasiswa hanya mendapatkan ilmu materi dari kampusnya. Karena itulah sebagian besar masyarakat juga menganggap bahwa tolak ukur keberhasilan dari perkuliahan mahasiswa adalah dari IPK saja dan cepatnya kelulusan

2 menjadi sarjana. Padahal secara umum, mahasiswa, terutama lulusan SMU, adalah para pemuda yang pada usia-usia tersebut sedang mencari jati diri dan kepribadian. Mereka bukan hanya mendapatkan ilmu kuliah dan nilai, tetapi juga pendidikan kemandirian, bisnis, organisasi dan kerohanian. Mereka dituntut untuk bisa disiplin tanpa pengawasan orang tua, mampu membagi waktu, mampu berinteraksi dan berbagai macam hal yang belum pernah mereka alami selama perkuliahan. Penelitian yang dikembangkan dalam ini adalah sebuah Game Edukasi yang mensimulasikan kehidupan kampus selama perkuliahan dengan berdasarkan environment yang nyata. Di dalam game ini, pemain yang diharapkan adalah mahasiswa bisa belajar untuk membagi waktu, menentukan langkah, arah dan tujuan selama perkuliahan sehingga menjadi mahasiswa yang sukses. Mereka juga harus memperhatikan manajemen keuangan, hubungan sosial dengan rekan atau dosen, menjaga kestabilan spiritual, hiburan/semangat dan kesehatan. Tolak ukur sukses dalam game ini tidak hanya satu arah, akan tetapi berbasis multi ending. Mahasiswa bisa menjadi mahasiswa beripk tinggi dan lulus lebih cepat, menjadi trainer, menjadi mahasiswa berprestasi (mawapres), menjadi pebisnis yang handal, menjadi dai/mentor dan sebagainya. METODE Metode yang dikembangkan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Mempelajari dasar-dasar Finite State Machine terutama untuk mendesain simulasi 2. Mempelajari realitas kehidupan kampus terutama hal-hal yang bersifat umum namun dominan 3. Membuat batasan pada bagian apa saja kehidupan kampus yang akan disimulasikan 4. Merancang skenario game serta desain simulasi dengan menggunakan finite state machine 5. Membuat prototype simulasi dan melakukan ujicoba Finite State Machine Finite State Machine, adalah pemodelan yang tersusun atas state, transisi dan action. Dengan state machine, perilaku sebuah sistem bisa digambarkan dengan jelas termasuk hubungan antar keadaan, bagaimana keadaan dapat berpindah, serta aksi yang dilakukan setelah perpindahan tersebut. Di dalam finite state machine, kita mengenal beberapa bentuk sebagai berikut: 1. Current state ditentukan oleh state sebelumnya dalam sistem yang menyimpan informasi-informasi sebelumnya. 2. Transition, mengindikasikan perubahan dari state ke state lain berdasarkan kondisi/keadaan yang harus dipenuhi untuk mengaktifkan transition tersebut. 3. Action, menggambarkan sebuah aktifitas yang harus dilakukan pada saat tertentu. Terdapat beberapa jenis action: Entry Action, yang dilakukan pada saat memasuki state Exit Action, yang dilakukan pada saat meninggalkan state Input Action, yang dilakukan berdasarkan current state dan input condition. Transition Action, yang dilakukan pada saat melakukan transisi. C-22-2

3 Gambar 1. Contoh Diagram Finite State Machine Selain dalam bentuk gambar, finite state machine juga dapat digambarkan dalam bentuk State Diagram, seperti pada bentuk berikut ini: Gambar 2. State Transition Table Finite state machine dibagi menjadi 2 macam, yaitu: Acceptors dan Recognizer Menghasilkan output yang berupa jawaban yes/no yang menandai diterima atau tidaknya sekumpulan input. Disebut juga sequence detector Transducers Menghasilkan output berdasarkan input yang diberikan dan/atau state menggunakan action. Digunakan untuk mengontrol aplikasi Rancangan Skenario Simulasi Rancangan simulasi game dan tujuannya adalah sebagai berikut ini: 1. Pemain adalah seorang mahasiswa yang menempuh jenjang S1 di sebuah perguruan tinggi C-22-3

4 2. Tujuan utama game ini adalah, dalam waktu 9 semester harus lulus minimal dengan nilai memuaskan serta mencapai beberapa tujuan sampingan yang diinginkan. 3. Pemain harus pandai mengatur manajemen keuangan, waktu istirahat yang cukup, kegiatan yang diikuti, kesehatan, semangat dan spiritual untuk bisa mencapai tujuannya. 4. Di samping itu, pemain dituntut pula untuk memilih tujuan yang dikehendaki, apakah itu akademis, keuangan, sosial, organisasi, spiritual atau gabungannya 5. Setiap minggu, tingkat hiburan, kesehatan dan spiritual akan selalu turun jika tidak ditingkatkan dengan aksi / kegiatan tertentu dalam permainan. Rancangan FSM untuk beberapa keadaan Rancangan FSM untuk deteksi Game Over Keadaan akhir dari simulasi yang gagal alias game over dicapai jika pemain mengalami salah satu keadaan sebagaimana rancangan FSM pada gambar, yaitu: 1. jika IPK kurang dari 2.0 (drop out) 2. jika kesehatan mencapai 0 (tewas?) 3. jika hiburan mencapai 0 (stress berat) 4. jika uang mencapai 0 (miskin) Game Loops IPK < 2 Or Kesehatan <= 0 Or Hiburan <= 0 Or Uang < 0 Game Over Gambar 3. Desain FSM untuk Mengecek Keadaan Game Kalah Rancangan FSM untuk Deteksi Multiple Endings Keadaan akhir dari simulasi yang sukses atau menang dicapai jika pemain telah melangsungkan permainan hingga semester ke 9 x 16 minggu pada permainan. Selain itu juga mencapai salah satu atau lebih dari berbagai tujuan sampingan, yakni, misalnya kaya, good teacher, lulus cepat, wirausahawan dan sebagainya. Masing-masing dari ending memerlukan requirement tertentu. Misalnya untuk mendapatkan ending lulus cumlaude, IPK harus di atas 3.0. C-22-4

5 Gambar 4. FSM untuk Multiple Ending Rancangan Permainan Utama (Main Game Loops) Dalam permainan utama, ada beberapa hal yang bisa dilakukan pemain, yakni melihat statistik pemain serta mengunjungi tempat-tempat yang berada di lokasi kampus untuk memilih apa yang dilakukan di sana. Selain itu pemain bisa mengakhiri minggu tersebut untuk berpindah ke minggu selanjutnya. Asrama Kampus View Misi Kantin View Statistik Game Loops View Inventory Perpus Medical Center BAAK View Agenda Akhiri Minggu x Gambar 5. Rancangan FSM dan Screenshot pada Permainan Utama C-22-5

6 Prototype Prototype dari simulasi yang menerapkan desain FSM yang telah dibuat menggunakan Flash Lite pada media mobile. Hasil dan Diskusi Ujicoba dilakukan dengan menerapkan lingkungan dan skenario sebagai berikut: Hardware / Emulator: Nokia 6300 Skenario: Mencapai game over Untuk mencapai game over, pemain tidak melakukan apa-apa langsung saja mengakhiri minggu. Dalam keadaan seperti itu, tak ada peningkatan materi perkuliahan yang menyebabkan IPK=0, tak ada peningkatan kesehatan, hiburan dan spiritual yang selalu menurun tiap berakhirnya minggu. HASIL UJI COBA Berikut ini adalah screenshot jalannya permainan selama menjalankan skenario di atas (mencapai game over), di mana pada waktu permainan tak melak ukan apa-apa. Aksi yang dilakukan hanya untuk mengakhiri minggu: Gambar 6. Screenshot Tampilan Awal Permainan Gambar 7. Screenshot Keadaan Minggu Pertama C-22-6

7 5. 6. Gambar 8. Screenshot setelah minggu Gambar 9. Screenshot Setelah Minggu 16 Dari gambar di atas diketahui, bahwa simulasi berakhir dengan kekalahan yang disebabkan oleh faktor kebahagiaan yang mencapai 0 (stress berat). ANALISA DAN DISKUSI Dari jalannya ujicoba dengan hasil sebagaimana yang telah disajikan didapatkan analisa sebagai berikut: 1. Akhir permainan yang berbentuk game over didapatkan karena nilai tingkat hiburan yang mencapai nilai 0. Hal ini disebabkan karena setiap kali mengakhiri minggu, nilai hiburan akan selalu menurun sedangkan tak ada kegiatan / aksi apapun di dalam permainan yang meningkatkannya. 2. Pada realitas kampus, jika mahasiswa mencapai tingkat stress yang sangat tinggi bisa menyebabkan mahasiswa tersebut berakhir studinya. Sebagaimana telah terjadi pada dunia nyata, ada berita bahwa mahasiswa jadi gila atau bahkan bunuh diri. Bisa dikatakan simulasi ini telah mengikuti keadaan realitas kehidupan kampus. C-22-7

8 3. Game over yang terjadi disebabkan karena hiburan mencapai 0, padahal bisa saja game over disebabkan oleh faktor yang lain, misalnya IPK kurang dari 2 atau kesehatan mencapai 0 yang mana bisa saja terjadi karena selama ujicoba tak melakukan apa-apa. Hal ini disebabkan karena nilai hiburan lebih dulu mencapai 0 dibandingkan dengan yang lain. KESIMPULAN Berdasarkan hasil ujicoba, didapatkan kesimpulan sebagai berikut: 1. Faktor-faktor nilai attribut dalam permainan seperti kesehatan, hiburan, spiritual, MateriPenyerapan kuliah amat berpengaruh dalam menentukan jalannya permainan pada game yang dibuat. 2. Berdasarkan ujicoba, aplikasi prototype yang merupakan implementasi dari rancangan FSM telah berjalan sesuai dengan rancangan. 3. Berdasarkan analisa, rancangan FSM yang dibuat memiliki kemiripan dengan realitas kehidupan kampus. DAFTAR PUSTAKA Viviane Gal, Alexandre Topol, 2006, Experimentation Of A Game Design Methodology For Mobile Phones Games Dave Pratt, Niall Winters, Michele Cerulli, And Henny Leemkuil, 2007, The Design And Deployment Of Mathematical Games And Simulations, Institute Of Education, University Of London, United Kingdom, London Knowledge Lab, Institute Of Education, University Of London, United Kingdom; Institute For Educational Technology, National Research Council, Italy; Department Of Instructional Technology, University Of Twente, The Netherlands Oliver Wood, Decision Making And Action Controlling Systems In Common Use In The Computer Game Industry, University Of Durham Erich Gradel, 2002, Finite Model Theory And Descriptive Complexity C-22-8