BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Permainan (game) merupakan bidang usaha manusia terhadap kecerdasan buatan, salah satunya adalah sliding puzzle. Permainan ini merupakan permainan yang dapat melatih kecerdasan. Dalam kehidupan sehari-hari maupun dalam literatur dapat ditemukan berbagai jenis sliding puzzle, ada yang menggunakan huruf, gambar dan angka. Namun yang akan dibahas pada tugas akhir ini adalah sliding puzzle yang menggunakan angka. Permainan pergeseran angka biasanya dimainkan dalam kotak berbentuk persegi atau persegi panjang. Pada jenis ini cenderung lebih mudah untuk dimainkan dan diselesaikan. Permainan ini akan menjadi jauh lebih rumit apabila dimainkan dalam wadah yang berbentuk bintang. Bentuk wadah ini menyebabkan arah proses pergeseran angka menjadi terbatas (Dewi, 2010). Walaupun permainan ini terlihat sederhana namun untuk bisa menempatkan semua angka berada pada posisi sebenarnya merupakan suatu masalah. Permainan pergeseran angka pada bentuk bintang ini dapat diselesaikan dengan bantuan pohon pencarian (search tree). Struktur pohon pencarian digunakan untuk menggambarkan keadaan secara hirarkis, dimana akar dari pohon berupa keadaan awal dan cabang berupa keadaan-keadaan yang mungkin terjadi dari keadaan sebelumnya serta daun merupakan keadaan akhir, yang dapat dijadikan sebagai solusi dari permasalahan atau bisa merupakan jalan buntu (dead end). Ada dua metode untuk membangun sebuah pohon pencarian, salah satunya adalah metode pencarian heuristik. Metode pencarian heuristik mampu melakukan pencarian solusi langsung pada cabang dari pohon yang memuat tujuan (goal) tanpa harus mengunjungi node-node lain yang tidak perlu, dengan demikian waktu pencarian solusi dapat diminimalkan terutama terhadap pencarian dengan solusi
2 penyelesaian yang panjang. Ada beberapa algoritma pencarian yang bersifat heuristik, namun yang akan digunakan dalam penyelesaian permainan pergeseran angka pada bentuk bintang ini adalah algoritma Best First Search. Algoritma ini adalah salah satu algoritma pencarian heuristik yang merupakan kombinasi dari dua algoritma pencarian buta (blind search), yaitu breadth first search dan depth first search dengan mengambil kelebihan dari kedua algoritma tersebut. Pada algoritma best first search, pencarian diperbolehkan mengunjungi simpul yang ada dilevel yang lebih rendah, jika ternyata simpul pada level yang lebih tinggi memiliki nilai heuristik lebih buruk. Permainan pergeseran angka dalam bentuk bintang selain sangat rumit untuk diselesaikan secara manual dan juga memerlukan waktu yang lama dalam menyelesaikannya. Oleh karena itu, dalam penelitian ini penulis akan mencari solusi terpendek bagi permainan pergeseran angka pada bentuk bintang menggunakan algoritma best first search. 1.2 Rumusan Masalah Setiap titik perpotongan dalam bintang merupakan titik (node) penempatan angka. Seperti permainan pergeseran angka lainnya, dalam permainan ini juga disediakan satu tempat kosong sebagai ruang untuk menggeser posisi angka sehingga kondisi angka yang teracak pada keadaan awal (intial state) dapat tersusun kembali ke keadaan semula. Permainan pergeseran angka dalam wadah bintang memiliki arah pergeseran yang berbeda dengan permainan pergeseran angka biasa yang berbentuk persegi atau persegi panjang sehingga sangat rumit untuk diselesaikan secara manual karena wadah ini menyebabkan arah proses pergeseran angka menjadi terbatas. Oleh karena itu diperlukan suatu algoritma untuk membantu proses pencarian solusi permainan ini dan algoritma yang akan diterapkan untuk membantu mendapatkan langkah pencarian solusi yang lebih pendek pada permainan pergeseran angka pada bentuk bintang adalah algoritma best first search. 1.3 Batasan Masalah Pada tugas akhir ini dilakukan beberapa batasan masalah sebagai berikut:
3 1. Bintang yang digunakan memiliki 2 jenis (bentuk), yaitu : a. Bentuk bintang berkaki 5 (pentagram), dengan jumlah titik (node) dalam bintang sebanyak 10 buah, dan jumlah titik yang dapat diisi adalah sebanyak 9 buah. b. Bentuk bintang berkaki 6 (hexagram), dengan jumlah titik (node) dalam bintang sebanyak 12 buah, dan jumlah titik yang dapat diisi adalah sebanyak 11 buah. 2. Hanya keadaan awal yang dapat ditentukan secara manual ataupun di-setting secara acak oleh komputer. 3. Input berupa angka-angka dengan tipe data bilangan bulat positif. 4. Menyediakan fasilitas permainan bebas (pengguna dapat menyelesaikan dengan solusi sendiri). 5. Permainan dianggap selesai hanya jika pengguna mampu menyelesaikan permainan dengan cara mengembalikan angka yang teracak ke keadaan tujuan. 1.4 Tujuan Penelitian Adapun tujuan penelitian ini adalah untuk membangun suatu aplikasi yang dapat menemukan solusi permainan pergeseran angka dalam bentuk bintang dengan menerapkan algoritma best first search. 1.5 Manfaat Penelitian Manfaat dari penyusunan tugas akhir ini adalah untuk menambah wawasan ilmu bagi penulis dan pembaca tentang penggunaan algoritma best first search dalam pencarian solusi permainan pergeseran angka pada bentuk bintang. Selain itu permainan ini juga termasuk salah satu jenis permainan edukasi sehingga dapat digunakan untuk melatih kemampuan nalar dan logika seseorang.
4 1.6 Metode Penelitian Metode penelitian yang akan digunakan adalah: 1. Studi Literatur Pada tahap ini dilakukan dengan membaca dan mempelajari buku-buku referensi, jurnal atau sumber-sumber lain yang berkaitan dengan tugas akhir ini, baik berasal dari buku maupun dari internet. 2. Analisis dan Perancangan Desain Sistem Pada tahap ini dilakukan analisis terhadap hasil studi literatur untuk mengetahui dan mendapatkan pemahaman mengenai algoritma best first search, serta perancangan aplikasi mengenai tugas akhir ini, seperti: menggambar flowchart, perancangan aplikasi, dan perancangan antarmuka (interface). 3. Implementasi Sistem Pada tahap ini akan dilakukan pengkodean dan menerapkan perancangan aplikasi tersebut ke dalam bahasa pemrograman. 4. Pengujian Sistem Pada tahap ini akan dilakukan pengujian terhadap aplikasi apakah telah memenuhi kriteria atau tidak. 5. Dokumentasi Sistem Pada tahap ini akan dilakukan penulisan laporan mengenai aplikasi tersebut yang bertujuan untuk menunjukkan hasil penelitian ini. 1.7 Sistematika Penulisan Agar pembahasan lebih sistematis, maka tulisan ini dibuat dalam lima bab, yaitu:
5 Bab 1 Pendahuluan Berisi latar belakang pemilihan judul, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, algoritma penelitian dan sistematika penulisan. Bab 2 Landasan Teori Membahas tentang landasan teori mengenai kecerdasan buatan, permainan (games), permainan pergeseran angka, serta algoritma best first search. Bab 3 Analisis dan Perancangan Aplikasi Berisi tentang analisis dan pembahasan mengenai pencarian solusi permainan serta perancangan aplikasi. Bab 4 Implementasi dan Pengujian Aplikasi Bab ini membahas mengenai implementasi dari hasil analisis dan pengujian aplikasi yang dibuat. Bab 5 Kesimpulan dan Saran Berisi tentang kesimpulan yang dapat ditarik setelah menyelesaikan tugas akhir ini dan saran-saran yang dapat diberikan untuk pengembangan lebih lanjut.