UNIVERSITAS BINA NUSANTARA Jurusan Teknik Informatika Program Studi Ilmu Komputer Skripsi Sarjana Komputer Semester Ganjil tahun 2006/2007 COURSE PLANNER PADA MATA KULIAH ALGORITMA DAN PEMROGRAMAN DENGAN PENDEKATAN HEURISTIK AO Eddie Prayietno 0700711411 Edo Gasali 0700723872 Hartono 0700723885 Abstrak Dynamic Courseware Generator (DCG) adalah penggabungan dari sistem tutorial intelijen (STI) dan Computer Aided Instruction (CAI) yang mampu mengefektifkan pembelajaran. Agar DCG berjalan baik, maka diperlukan Course Planner. Fungsi course planner adalah menghasilkan jalur pembelajaran yang sesuai dengan kemampuan awal pemelajar berdasarkan masukan dari model pemelajar. Adapun teknik yang paling mendukung adalah teknik heuristik AO (AND-OR). Heuristik AO adalah teknik yang digunakan untuk meningkatkan efesiensi pencarian jalur pembelajaran dengan menggunakan prinsip AND-OR. Hasil pencarian jalur pembelajaran akan disampaikan ke pemelajar. Sedangkan obyek penelitian adalah mata kuliah algoritma dan pemrograman dimana struktur konsepnya direpresentasikan dengan AO graph. Dari hasil penelitian dan penerapan teknik heuristik AO tersebut didapatkan jalur pembelajaran yang efektif sesuai dengan kemampuan awal pemelajar. Dengan penelitian ini, diharapkan dapat dihasilkan course planner yang efektif yang dapat mendukung sistem DCG dan juga dapat diterapkan untuk semua mata kuliah selain algoritma dan pemrograman. Kata Kunci Dynamic Courseware Generator, Heuristik AO, Sistem Tutorial Intelijen, Computer Aided Instruction. vii
KATA PENGANTAR Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat, bimbingan serta rahmat-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Adapun tujuan dari penulisan skripsi ini adalah untuk memenuhi persyaratan dalam menyelesaikan jenjang studi Strata Satu (S1) pada jurusan Teknologi Informatika Universitas Bina Nusantara. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu saran dan kritik yang membangun sangat diharapkan untuk penyempurnaan skripsi ini. Dalam kesempatan ini, perkenankanlah kami mengucapkan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu kami dalam menyelesaikan penulisan skripsi ini, yaitu kepada: 1. Bapak Gerardus Polla, Prof., DR., M.App.Sc., selaku Rektor Universitas Bina Nusantara Jakarta. 2. Bapak H.M Subekti, BE., M.Sc., selaku Ketua Jurusan Teknik Informatika. 3. Bapak Diaz D. Santika, Ir., M.Sc., selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan bimbingan dan pengarahan kepada penulis. 4. Orang tua dan keluarga penulis yang telah memberikan dukungan, dorongan, doa dan semangat bagi penulis sehingga skripsi akhirnya dapat diselesaikan. 5. Para dosen di Universitas Bina Nusantara yang telah mendidik dan membimbing penulis selama kuliah di Universitas Bina Nusantara. viii
6. Teman-teman yang telah memberikan dukungan moril kepada penulis. 7. Semua pihak yang tidak dapat kami sebutkan satu-persatu, yang telah membantu penulis menyelesaikan skripsi ini baik secara langsung maupun tidak langsung. Akhir kata penulis berharap agar skripsi ini dapat memberikan manfaat kepada pembaca. Jakarta, Januari 2007 Penulis ix
DAFTAR ISI Halaman Judul Luar...i Halaman Judul Dalam... ii Halaman Persetujuan Hardcover... iii Halaman Pernyataan Dewan Penguji...iv Abstrak... vii KATA PENGANTAR... viii DAFTAR ISI...x DAFTAR TABEL...xv DAFTAR GAMBAR...xvi DAFTAR LAMPIRAN...xx BAB 1 : PENDAHULUAN...1 1.1 Latar Belakang Masalah...1 1.2 Ruang Lingkup...2 1.3 Tujuan dan Manfaat...3 1.4 Metodologi Penelitian...3 1.5 Sistematika penulisan...4 BAB 2 : LANDASAN TEORI...6 2.1 Teknologi Informasi...6 2.2 Computer Aided Instruction (CAI)...7 2.3 Sistem Tutorial Intelijen (STI)...9 2.3.1 Komponen-Komponen STI...10 2.3.2 Jenis-Jenis User (Pengguna) STI...12 x
2.4 Pengetahuan (Knowledge)...13 2.4.1 Basis Pengetahuan (Knowledge-Base)...13 2.5 Dynamic Courseware Generator (DCG)...15 2.5.1 Definisi Dynamic Courseware Generator...15 2.5.2 Arsitektur DCG...15 2.6 Course Plan...17 2.6.1 Definisi...17 2.6.2 Tujuan Instruksional Umum, Tujuan Instruksional Khusus, dan Teaching Material...17 2.7 Intelejensia Semu...18 2.7.1 Definisi Intelejensia Semu...18 2.7.2 Bidang-bidang Terapan Intelejensia Semu...21 2.8 Pencarian Buta (Blind Search)...22 2.8.1 Pencarian Melebar Pertama (Breadth-First Search)...22 2.8.2 Pencarian Mendalam Pertama (Depth-First Search)...23 2.9 Pencarian Heuristik (Heuristic Search)...23 2.9.1 Pengertian Heuristik...23 2.9.2 Pembangkitan Dan Pengujian (Generate And Test)...23 2.9.3 Pendakian Bukit (Hill Climbing)...24 2.9.3.1 Simple Hill Climbing...25 2.9.3.2 Steepest-Ascent Hill Climbing...25 2.9.4 Pencarian Terbaik Pertama (Best-First Search)...26 2.9.5 Simulated Annealing...26 2.9.6 Graph AND-OR...27 xi
2.10 Interaksi Manusia Dan Komputer...31 2.11 PHP...33 2.11.1 Sejarah PHP...34 2.11.2 Kelebihan PHP dari bahasa pemrograman lain...35 2.12 SQL...36 2.12.1 Sejarah SQL...36 2.12.2 Pemakaian Dasar...37 2.13 Flowchart (Bagan Alir)...38 2.14 State Transition Diagram (STD)...40 BAB 3 : TEKNIK HEURISTIK AND-OR GRAPH DALAM PERENCANAAN JALUR PEMBELAJARAN...42 3.1 Analisis Masalah...42 3.2 Course Planner...43 3.3 Pemecahan Masalah...44 3.3.1 Perencanaan Struktur Konsep...44 3.3.2 Struktur Konsep...48 3.3.3 Hubungan Antar Bahan Ajar...49 3.3.4 Rancangan Struktur Konsep...49 3.3.5 Heuristik AO...50 3.4 Perancangan Sistem...52 3.4.1 Rancangan Modul Course Planner dan Interaksinya...52 3.4.2 Hierarki Menu...53 3.4.3 State Transtition Diagram...54 3.4.3.1 STD Login...54 xii
3.4.3.2 STD Home...55 3.4.3.3 STD Pemilihan Goal...55 3.4.3.4 STD Pemilihan Materi...56 3.4.3.5 STD Log Out...56 3.4.4 Rancangan Layar...57 3.4.4.1 Rancangan Layar Utama...57 3.4.4.2 Rancangan Layar Pemilihan Goal...58 3.4.4.3 Rancangan Layar Struktur Konsep...60 3.4.4.4 Rancangan Layar Tentang Smart Learning...61 3.4.4.5 Rancangan Layar Bantuan...63 3.4.4.6 Rancangan Layar Hubungi Kami...64 3.4.4.7 Rancangan Layar Rekomendasi...65 3.4.4.8 Rancangan Layar Teaching Material...66 3.4.5 Diagram Alir...67 3.4.5.1 Update Nilai...67 3.4.5.2 Heuristik AO...68 3.4.5.3 Rekomendasi Jalur Pembelajaran...69 3.4.6 Pseudocode...71 3.4.7 Rancangan Database Model Pemelajar...76 BAB 4 : HASIL DAN PEMBAHASAN...78 4.1 Spesifikasi Sistem yang Digunakan...78 4.2 Perencanaan Jalur Pembelajaran...78 4.3 Perbandingan Algoritma...90 4.3.1 Algoritma Logika AND-OR Sederhana...90 xiii
4.3.2 Algoritma AND-OR dengan Nilai Acuan dan Update Nilai...90 4.3.3 Modified Heuristik AO...92 4.3.4 Hasil Perbandingan Algoritma...93 4.3.5 Hasil Pengujian...109 BAB 5 : KESIMPULAN DAN SARAN...111 5.1 Kesimpulan...111 5.2 Saran...111 DAFTAR PUSTAKA...112 RIWAYAT HIDUP...114 Lampiran-Lampiran xiv
DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Tabel Struktur Konsep...50 Tabel 3.2 Tabel Login...76 Tabel 3.3 Tabel Knowledge...77 Tabel 4.1 Tabel Data Pemelajar 1...93 Tabel 4.2 Tabel Data Pemelajar 2...99 Tabel 4.3 Tabel Data Pemelajar 3...104 xv
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Aritektur DCG...17 Gambar 2.2 Graph AND-OR...28 Gambar 2.3 Operasi Reduksi Masalah Dengan Graph And-Or...30 Gambar 2.4 Pengertian Antarmuka Pemakai...31 Gambar 2.5 Notasi Tampilan...41 Gambar 2.6 Notasi Tindakan...41 Gambar 2.7 Kondisi dan Aksi...41 Gambar 3.1 TIU dan TIK Algoritma dan Pemrograman...44 Gambar 3.2 Stuktur Konsep TIK 1...45 Gambar 3.3 Struktur Konsep TIK 2...46 Gambar 3.4 Struktur Konsep TIK 3...47 Gambar 3.5 Rancangan Modul Course Planner dan Interaksinya...52 Gambar 3.6 Hierarki Menu...53 Gambar 3.7 STD Login...54 Gambar 3.8 STD Home...55 Gambar 3.9 STD Pemilihan Goal...55 Gambar 3.10 STD Pemilihan Materi...56 Gambar 3.11 STD Log Out...56 Gambar 3.12 Rancangan Layar Utama...57 Gambar 3.13 Rancangan Layar Pemilihan Goal...58 Gambar 3.14 Rancangan Layar Struktur Konsep...60 Gambar 3.15 Rancangan Layar Tentang Smart Learning...61 xvi
Gambar 3.16 Rancangan Layar Bantuan...63 Gambar 3.17 Rancangan Layar Hubungi Kami...64 Gambar 3.18 Rancangan Layar Rekomendasi...65 Gambar 3.19 Rancangan Layar Teaching Material...66 Gambar 3.20 Diagram Alir Update Nilai...67 Gambar 3.21 Diagram Alir Heuristik AO...68 Gambar 3.22 Diagram Alir Rekomendasi Jalur Pembelajaran [1]...69 Gambar 3.23 Diagram Alir Rekomendasi Jalur Pembelajaran [2]...70 Gambar 4.1 Layar Utama...79 Gambar 4.2 Layar Salah Login...80 Gambar 4.3 Layar Pemilihan Goal...81 Gambar 4.4 Layar Saran...82 Gambar 4.5 Layar Struktur Konsep...83 Gambar 4.6 Layar Bahan Ajar...84 Gambar 4.7 Layar Struktur Konsep dengan Salah Satu Bahan Ajar yang telah Dipelajari...85 Gambar 4.8 Layar Struktur Konsep dengan Bahan Ajar yang sudah Dipelajari Semua.86 Gambar 4.9 Layar Tentang Smart Learning...87 Gambar 4.10 Layar Bantuan...88 Gambar 4.11 Layar Hubungi Kami...89 Gambar 4.12 Logout...89 Gambar 4.13 Hasil Pengujian pada Pemelajar 1 dengan Algoritma Logika AND-OR Sederhana...94 xvii
Gambar 4.14 Urutan Pembelajaran Pada Pemelajar 1 dengan Algoritma Logika AND- OR Sederhana...95 Gambar 4.15 Hasil Pengujian pada Pemelajar 1 dengan Algoritma AND-OR dengan Nilai Acuan dan Update Nilai...96 Gambar 4.16 Urutan Pembelajaran Pada Pemelajar 1 dengan Algoritma AND-OR dengan Nilai Acuan dan Update Nilai...97 Gambar 4.17 Hasil Pengujian pada Pemelajar 1 dengan Algoritma Modified Heuristik AO...98 Gambar 4.18 Urutan Pembelajaran Pada Pemelajar 1 dengan Algoritma Modified Heuristik AO...99 Gambar 4.19 Hasil Pengujian pada Pemelajar 2 dengan Algoritma Logika AND-OR Sederhana...100 Gambar 4.20 Urutan Pembelajaran Pada Pemelajar 2 dengan Algoritma Logika AND- OR Sederhana...101 Gambar 4.21 Hasil Pengujian pada Pemelajar 2 dengan Algoritma AND-OR dengan Nilai Acuan dan Update Nilai...101 Gambar 4.22 Urutan Pembelajaran Pada Pemelajar 2 dengan Algoritma AND-OR dengan Nilai Acuan dan Update Nilai...102 Gambar 4.23 Hasil Pengujian pada Pemelajar 2 dengan Algoritma Modified Heuristik AO...103 Gambar 4.24 Urutan Pembelajaran Pada Pemelajar 2 dengan Algoritma Modified Heuristik AO...104 Gambar 4.25 Hasil Pengujian pada Pemelajar 3 dengan Algoritma Logika AND-OR Sederhana...105 xviii
Gambar 4.26 Urutan Pembelajaran Pada Pemelajar 3 dengan Algoritma Logika AND- OR Sederhana...105 Gambar 4.27 Hasil Pengujian pada Pemelajar 3 dengan Algoritma AND-OR dengan Nilai Acuan dan Update Nilai...106 Gambar 4.28 Urutan Pembelajaran Pada Pemelajar 3 dengan Algoritma AND-OR dengan Nilai Acuan dan Update Nilai...107 Gambar 4.29 Hasil Pengujian pada Pemelajar 3 dengan Algoritma Modified Heuristik AO...108 Gambar 4.30 Urutan Pembelajaran Pada Pemelajar 3 dengan Algoritma Modified Heuristik AO...109 xix
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran Source Code.L1 xx