BAB 4 IMPLEMENTASI DAN EVALUASI PROGRAM 4.1 Kebutuhan Sistem Kebutuhan untuk menjalankan sistem aplikasi yang telah dibuat sangat berkaitan dengan perangkat yang digunakan. Beberapa kriteria standar ditentukan agar sistem aplikasi yang dibuat dapat dijalankan. Kebutuhan tersebut menyangkut perangkat keras maupun perangkat lunak yang digunakan untuk menjalankan sistem aplikasi pengujian diagram transisi Deterministik Finite Automata dan Non-Deterministik Finite Automata. Dalam perancangan program aplikasi ini, digunakan komputer dan sistem operasi dengan spesifikasi berikut : o Hardware : Modern, workstation lengkap; minimal 1GB RAM; jika memungkinkan 2GB RAM dianjurkan. o Operating System : Upgrade hingga yang terbaru. o Web Browser : Ini dapat pada Firefox atau web browser lainnya yang terbaru. o Java: Install J2SE. [Note: Eclipse adalah sebuah program java, yang membutuhkan JRE (Java Runtime Encironment) untuk menjalankannya dan dianjurkan untuk menginstal Java Development Kit (JDK), yang didalamnya sudah meliputi Java Runtime Encironment] o Public Key Login on repository host : Pertukaran publik kunci dengan CVS dan/atau subversion server yang akan digunakan di dalam Eclipse, untuk memungkinkan akses ke repositori dan tidak dibebani oleh dialog otentikasi.
57 4.2 Pengoperasian dan Tampilan Program Aplikasi Untuk menjalankan aplikasi ini, pengguna harus melakukan running terlebih dahulu dari aplikasi yang sebelumnya sudah dibuat. 4.2.1 Pengoperasian Program Utama Program utama dari aplikasi pengujian ini terdiri dari 1 buah form dengan 5 modul, yaitu modul Menggambarkan Diagram Transisi DFA, modul Pengujian Inputan String DFA, modul Menggambarkan Diagram Transisi NFA, modul Pengujian Inputan String NFA, dan modul Transformasi NFA ke DFA. Berikut akan dijelaskan mengenai salah satu contoh pengoperasian form dan modul pada aplikasi pengujian diagram transisi DFA dan NFA. 4.3 Evaluasi Sebelum Aplikasi Diuji 1. Manakah yang dibawah ini, menurut anda yang paling sukar? a. Konstruksi DFA 5 50% b. Konstruksi NFA 5 50%
58 Berdasarkan hasil yang diperoleh di atas dari pertanyaan kuesioner nomor 1, di dapat bahwa responden-responden yang merupakan mahasiswa/i dari Bina Nusantara University ini ternyata masih ada yang mengalami kesulitan dalam hal konstruksi DFA maupun NFA. 2. Pada nomor 1, bila anda menjawab Konstruksi DFA, apakah yang menjadi kesulitan anda? a. Dalam membuat diagram transisi DFA 2 20% b. Dalam melakukan 3 30% transformasi ekspresi regular ke DFA c. Dalam melakukan 5 50% transformasi DFA ke minimasi DFA d. Lainnya 0 0% Berdasarkan hasil yang diperoleh di atas dari pertanyaan kuesioner nomor 2, di dapat bahwa setengah dari responden-responden yang merupakan mahasiswa/i dari Bina Nusantara University yang memilih konstruksi DFA ternyata mengalami kesulitan
59 dalam melakukan transformasi DFA ke minimasi DFA, adapula sebagian kecil yang mengalami kesulitan dalam melakukan transformasi ekspresi regular ke DFA dan sedikit yang mengalami kesulitan dalam membuat diagram transisi DFA. 3. Pada nomor 1, bila anda menjawab Konstruksi NFA, apakah yang menjadi kesulitan anda? a. Dalam membuat 0 0% diagram transisi NFA b. Dalam melakukan 8 80% transformasi DFA ke NFA c. Dalam melakukan 1 10% pengecekkan inputan string d. Lainnya 1 10% Berdasarkan hasil yang diperoleh di atas dari pertanyaan kuesioner nomor 3, di dapat bahwa sebagian besar dari responden-responden yang merupakan mahasiswa/i dari Bina Nusantara University yang memilih konstruksi NFA ternyata mengalami
60 kesulitan dalam melakukan transformasi DFA ke NFA, dan sedikit yang mengalami kesulitan dalam melakukan pengecekkan inputan string. 4. Apakah anda mengalami kesulitan dalam membuat matriks transisi? a. Ya 7 70% b. Tidak 3 30% Berdasarkan hasil yang diperoleh di atas dari pertanyaan kuesioner nomor 4, di dapat bahwa sebagian besar dari responden-responden yang merupakan mahasiswa/i dari Bina Nusantara University ini mengalami kesulitan dalam membuat matriks transisi. 5. Apakah anda mengalami kesulitan dalam membuat diagram transisi?
61 a. Ya 7 70% b. Tidak 3 30% Berdasarkan hasil yang diperoleh di atas dari pertanyaan kuesioner nomor 5, di dapat bahwa sebagian besar dari responden-responden yang merupakan mahasiswa/i dari Bina Nusantara University ini mengalami kesulitan dalam membuat diagram transisi. 6. Apakah anda mengalami kesulitan dalam menentukan 5-tuple apa? a. Q = state 2 20% b. = simbol input 2 20% c. δ = fungsi transisi 5 50% d. Lainnya 1 10% Berdasarkan hasil yang diperoleh di atas dari pertanyaan kuesioner nomor 6, di dapat bahwa setengah dari responden-responden yang merupakan mahasiswa/i dari Bina Nusantara University ini ternyata mengalami kesulitan dalam menentukan pada salah dari 5-tuple DFA maupun NFA, yaitu menentukan δ = fungsi transisi. Adapula sebagian kecil yang mengalami kesulitan dalam menentukan Q = state dan = simbol input dan sedikit yang mengalami kesulitan jenis 5-tuple DFA maupun NFA lainnya.
62 7. Apakah pembahasan yang dibuat dari Bina Nusantara University mengenai teori bahasa dan automata, khususnya DFA dan NFA dapat dimengerti? a. Dapat dimengerti 2 20% b. Cukup dimengerti 4 40% c. Tidak dapat dimengerti 4 40% Berdasarkan hasil yang diperoleh di atas dari pertanyaan kuesioner nomor 7, di dapat bahwa sebagian responden-responden yang merupakan mahasiswa/i dari Bina Nusantara University ini menyatakan bahwa pembahasan yang dibuat dari Bina Nusantara University mengenai teori bahasa dan automata, khususnya DFA dan NFA tersebut cukup dimengerti dan sebagian lagi yang menyatakan bahwa tidak dapat mengerti, serta sedikit yang menyatakan dapat dimengerti. Hal ini dapat dikatakan bahwa pembahasan slide-slide yang disediakan dari Bina Nusantara University mengenai mengenai teori bahasa dan automata, khususnya DFA dan NFA masih mengalami kesulitan untuk dipahami. 8. Apakah contoh yang dibuat dari Bina Nusantara University mengenai teori bahasa dan automata, khususnya DFA dan NFA dapat dimengerti?
63 a. Dapat dimengerti 2 20% b. Cukup dimengerti 3 30% c. Tidak dapat dimengerti 5 50% Berdasarkan hasil yang diperoleh di atas dari pertanyaan kuesioner nomor 8, di dapat bahwa sebagian besar responden-responden yang merupakan mahasiswa/i dari Bina Nusantara University ini menyatakan bahwa tidak dapat mengerti contoh yang dibuat dari Bina Nusantara University mengenai teori bahasa dan automata, khususnya DFA dan NFA, adapula yang sebagian kecil yang menyatakan cukup untuk dimengerti dan sedikit yang menyatakan dapat dimengerti. 9. Menurut anda, sebaiknya slide dari Bina Nusantara University mengenai teori bahasa dan automata, khususnya DFA dan NFA perlu ditambahkan dengan apa?
64 a. Contoh yang lebih 4 40% banyak b. Pembahasan yang lebih 6 60% banyak c. Lainnya 0 0% Berdasarkan hasil yang diperoleh di atas dari pertanyaan kuesioner nomor 8, di dapat bahwa sebagian besar responden-responden yang merupakan mahasiswa/i dari Bina Nusantara University ini menyatakan bahwa slide dari Bina Nusantara University mengenai teori bahasa dan automata, khususnya DFA dan NFA perlu ditambahkan pembahasan yang lebih banyak dibandingkan contoh yang lebih banyak. 10. Menurut anda, apakah slide dari Bina Nusantara University mengenai teori bahasa dan automata, khususnya DFA dan NFA menggunakan bahasa Inggris lebih baik? a. Sangat perlu 2 20% b. Perlu 1 10% c. Netral 4 40% d. Tidak perlu 3 30%
65 Berdasarkan hasil yang diperoleh di atas dari pertanyaan kuesioner nomor 8, di dapat bahwa sebagian besar responden-responden yang merupakan mahasiswa/i dari Bina Nusantara University ini menyatakan bahwa slide dari Bina Nusantara University mengenai teori bahasa dan automata, khususnya DFA dan NFA tidak masalah bila menggunakan bahasa Inggris. Adapula sebagian yang menyatakan tidak perlu menggunakan bahasa Inggris dan sebagian kecil yang menyatakan sangat perlu menggunakan bahasa Inggris, serta sedikit yang menyatakan perlu menggunakan bahasa Inggris 4.4 Evaluasi Kinerja Sistem Untuk mengevaluasi kinerja sistem apakah dapat melakukan pengujian dengan tepat atau tidak, akan dilakukan pencobaan dengan sampel automata yang sudah ada. Untuk tujuan pencobaan ini finite automata dibagi menjadi dua jenis, yaitu : o Deterministik finite automata (DFA). Bersifat deterministik, yaitu setiap input alphabet/simbol dari suatu state hanya akan bertransisi ke satu state lain. o Non-deterministik finite automata (NFA). Bersifat non-deterministik, yaitu setiap input alphabet/simbol dari suatu state mungkin akan bertransisi ke lebih dari satu state lain. 4.4.1 Pengujian Manual A. Deterministik finite automata (DFA) Pertama-tama ditentukan M = (Q, Σ, δ, q0, F), yaitu :
66 o Q = {q0, q1, q2, q3} o Σ = {a,b} o q0 = q0 o F = {q0, q2, q3} o Matriks Transisi yang ingin dibuat : Tabel 4.1 Matriks Transisi DFA q σ δ(q, σ) q0 a q0 q0 b q1 q1 a q0 q1 b q2 q2 a q0 q2 b q3 q3 a q3 q3 b q3 Dari matriks yang telah ditentukan didapat Diagram Transisi, yaitu seperti pada gambar berikut : Gambar 4.1 Contoh Diagram Transisi DFA
67 Kemudian dilakukan pengujian terhadap inputan string dengan cara seperti berikut : (q0,ababbabb) -Q(q0,babbabb) -Q(q1,abbabb) -Q(q0,bbabb) -Q(q1,babb) -Q(q2,abb) -Q(q0,bb) -Q(q1,b) -Q(q2,ε) Untuk lebih jelasnya, dapat disimulasikan seperti gambar berikut ini :
68 Gambar 4.2 Pengecekkan inputan string DFA Pada kondisi akhir ini, didapat bahwa kata ababbabb ACCEPTED yang dikarenakan string yang diinput menuju ke final state. B. Non- Deterministik finite automata (NFA) Pertama-tama ditentukan M = (Q,, δ, S, F) yaitu :
69 o Q = {A, B, C} o Σ = {0, 1} o S = A o F = {C} o Matriks transisi : Tabel 4.2 Matriks Transisi NFA State 0 1 A {A,B} {A} B {C} - *C - - Dari matriks yang telah ditentukan didapat Diagram Transisi, yaitu seperti pada gambar berikut : Gambar 4.3 Contoh Diagram Transisi Dari gambar 4.3 bila diberi kata 100111, dengan cara seperti pada gambar berikut :
70 Gambar 4.4 Pengecekkan inputan string NFA Kemudian didapat bahwa kata 100111 REJECTED, yang dikarenakan string yang diinput tidak menuju ke final state. Kemudian dari matriks transisi dan diagram transisi yang telah dibuat dapat dilakukan transformasi ke dalam bentuk DFA, yaitu pertama-tama dari tabel 4.2 dilihat bahwa state yang bisa diubah yaitu state A,B seperti yang ditunjukkan pada tabel 4.3. State A,B dipilih dikarenakan pada state A yang diinput string 0 menghasilkan 2 state yaitu state A dan B. Tabel 4.3 Matriks Transisi NFA sesudah transformasi 1 State 0 1 A {A,B} {A} AB {ABC} {A} ABC {ABC} {A} Dari state A,B tersebut kemudian diturunkan dengan cara seperti gambar berikut:
71 Gambar 4.5 Penggabungan state A,B Dari gambar 4.5, didapat bahwa δ(a,0) = A,B δ(a,1) = A δ(b,0) = C menghasilkan state A,B,C, maka terbentuklah state baru, yaitu state ABC seperti yang ditunjukkan pada tabel berikut : Tabel 4.4 Matriks Transisi NFA sesudah transformasi 2 State 0 1 A AB {A,B} {A,B,C} {A} {A} ABC {ABC} {A} Dari tabel 4.4 maka akan dilakukan pengecekkan lagi dengan cara yang sama, seperti yang ditunjukk gambar berikut : Gambar 4.6 Penggabungan state A,B,C
72 Dari gambar 4.6, didapat bahwa tidak terjadi pembentukkan state baru, sehingga proses pengecekkan selesai. Maka Matriks transisi DFA yang terbentuk seperti pada tabel berikut : Tabel 4.5 Matriks Transisi DFA Hasil Transformasi NFA State 0 1 A {A,B} {A} AB {A,B,C} {A} ABC {ABC} {A} Berdasarkan pada tabel 4.5, maka dapat dibuat diagram transisi DFA seperti gambar berikut : Gambar 4.7 Diagram Transisi DFA Hasil Transformasi NFA 4.4.2 Pengujian dengan Aplikasi Sampel sistem automata yang sama sekarang akan diproses dengan menggunakan program aplikasi pengujian yang telah dikembangkan untuk melihat apakah program aplikasi dapat memberikan hasil yang tepat, sesuai dengan pengujian
73 secara manual. Pertama-tama, pengguna memilih menu nomor 8 untuk menjalankan program aplikasinya, seperti gambar berikut : Gambar 4.8 Rancangan Tampilan Awal Program Gambar 4.9 Rancangan Tampilan Untuk Menjalankan FSA Simulator
74 Gambar 4.10 Rancangan Tampilan Awal FSA Simulator Gambar 4.10 di atas akan muncul ketika program gambar 4.9 dijalankan. Pada rancangan tampilan pada gambar 4.10 ini pertama-tama pengguna harus memilih automaton apakah pengguna ingin menggambarkan diagram transisi DFA atau NFA.
75 Gambar 4.11 Rancangan Tampilan Untuk menggambarkan Diagram Transisi DFA Setelah memilih automaton, yang dalam hal ini pada gambar 4.11 diatas pengguna memilih automaton DFA dan pengguna langsung dapat menggambar diagram transisinya. Untuk Toolbar merupakan toolbar yang pertama kali digunakan oleh pengguna berfungsi untuk men-select selama pengguna menggambar diagram transisi DFA atau memilih menu instruksi yang dibutuhkan pengguna dalam menggambar diagram transisi atau melakukan pengujian string ataupun melakukan transformasi dari NFA ke DFA, sedangkan untuk toolbar digunakan untuk membuat state, toolbar ini pada saat pertama kali dibuat, sistem akan menanyakan apakah nama dari
76 state yang ingin dibuat tersebut dan sekaligus dapat menentukan mana yang start state atau final state dengan mngklik kanan pada mouse serta dapat menghapus state tersebut apabila sudah tidak digunakan lagi, dan untuk toolbar digunakan untuk memberikan link antar state dan memberi nilai pada link tersebut. Link tersebut nantinya akan berguna sebagai pengujian string apakah string tersebut diterima atau tidak. String yang dimasukkan harus sesuai dengan nilai yang dibuat pada penggmabaran diagram transisi DFA atau NFA. Cara mengubahnya hanya dengan mengganti textedit pada Alphabet dengan nilai yang pengguna buat. Di sini pengguna juga dapat melihat matriks transisi dari diagram transisi DFA yang digambar oleh pengguna dengan memilih menu Tools -> Display Transitions, seperti yang ditunjukkan pada gambar 4.12 berikut : Gambar 4.12 Rancangan Tampilan Untuk Melihat Matriks Transisi DFA
77 Gambar 4.13 Rancangan Tampilan Untuk Pengujian Inputan String Pada DFA Pada gambar 4.13 di atas, setelah pengguna menggambar diagram transisi DFA, pengguna dapat melakukan pengujian inputan string dengan memasukkan inputan ke textbox string. Kemudian tekan tombol Run. Saat tombol Run ditekan, sistem akan memeriksa apakah string yang dimasukkan tersebut menuju ke final state. Jika menuju ke final state, maka string tersebut ACCEPTED, jika tidak menuju ke final state maka REJECTED. Di sini juga pengguna dapat melihat hasil running secara langkah per langkah, yaitu dengan memilih menu Run -> Debug -> Debug One Step. Atau pengguna juga
78 dapat melihat hasil running sekaligus melihat hasilnya, yaitu dengan memilih menu Run -> Debug -> Debug Proceed. Langkah-langkah yang dimaksud pada saat pengguna menjalankan instruksi Debug One Step atau Debug Proceed, sistem akan memberi garis merah pada link atau penghubung antar state bila string tidak menuju ke final state, sedangkan sistem akan memberi garis hijau bila string menuju ke final state. Saat sistem selesai melakukan instruksi tersebut, sistem akan mengeluarkan peringatan apakah string yang telah dimasukkan oleh pengguna tersebut dapat diterima atau ditolak. Gambar 4.14 Rancangan Tampilan Untuk menggambarkan Diagram Transisi NFA
79 Pada gambar 4.14 di atas menunjukkan apabila pengguna memilih automaton NFA dan kemudian pengguna menggambarkan diagram transisi NFA sesuai dengan keinginan pengguna serta memiliki fungsi yang sama seperti yang telah dijelaskan pada gambar 4.11 di atas. Di sini pengguna juga dapat melihat matriks transisi dari diagram transisi NFA yang digambar oleh pengguna dengan memilih menu Tools -> Display Transitions, seperti yang ditunjukkan pada gambar 4.15 berikut : Gambar 4.15 Rancangan Tampilan Untuk Melihat Matriks Transisi NFA Gambar 4.16 Rancangan Tampilan Untuk Pengujian Inputan String Pada NFA
80 Pada gambar 4.16 di atas, setelah pengguna menggambar diagram transisi NFA, kemudian pengguna dapat melakukan pengujian inputan string pada diagram transisi NFA yang dimasukkan sesuai dengan keinginan pengguna serta memiliki fungsi yang sama seperti yang telah dijelaskan pada gambar 4.13. Gambar 4.17 Rancangan Tampilan Peringatan Untuk Melakukan Transformasi NFA ke DFA Tampilan pada gambar 4.17 di atas berguna untuk apabila pengguna ingin melakukan transformasi dari NFA ke DFA dengan memilih menu Tools -> Convert NFA to DFA. Instruksi ini dapat langsung digunakan oleh pengguna apabila sesudah pengguna membuat diagram transisi NFA atau dapat juga pengguna ingin melakukan pengujian string terlebih dahulu pada diagram transisi NFA, baru kemudian pengguna menjalankan instruksi ini. Setelah pengguna memilih instruksi Convert NFA to DFA kemudian sistem akan meminta pengguna untuk memilih apakah hasil transformasi akan diletakkan dengan menimpa window yang sudah ada atau sistem membuat window baru. Hasil dari instruksi apabila pengguna memilih Generate in Current Machine Window dan Generate in New Machine Window dapat ditunjukkan pada gambar berikut ini :
81 Gambar 4.18 Rancangan Tampilan Hasil Transformasi Bila Dipilih Generate In Current Machine Window Gambar 4.19 Rancangan Tampilan Hasil Transformasi Bila Dipilh Generate In NewMachine Window
82 4.4.3 Evaluasi Hasil Pengujian Setelah Aplikasi Diuji Kuesioner merupakan alat survei yang terdiri atas serangkaian pertanyaan tertulis yang bertujuan mendapatkan tanggapan dari kelompok orang terpilih atas sesuatu yang diperlihatkan/didemonstrasikan. Setelah aplikasi selesai, maka penulis membuat kuesioner yang berisikan daftar pertanyaan yang berfungsi mendapatkan feedback dari responden atas aplikasi yang diperlihatkan. Penulis memberikan kuesioner kepada 20 responden yang memiliki latar belakang pendidikan Teknik Informatika. Berikut ini adalah hasil jawaban atas responden terhadap aplikasi. Dari 20 responden tersebut akan di nilai tingkat persetujuan pengguna terhadap aplikasi berdasarkan kategori-kategori penilaian aplikasi. 1. Menurut Anda, apakah interface aplikasi ini sudah menarik? a. Sangat setuju 0 0% b. Setuju 8 40% c. Tidak setuju 12 60% d. Sangat tidak setuju 0 0%
83 2. Menurut Anda, apakah aplikasi ini sudah sesuai dengan kebutuhan materi yang telah ditentukan dari Bina Nusantara University? a. Sangat setuju 0 0% b. Setuju 20 100% c. Tidak setuju 0 0% d. Sangat tidak setuju 0 0% 3. Menurut Anda, apakah aplikasi ini sudah interaktif? a. Sangat setuju 6 30% b. Setuju 14 70% c. Tidak setuju 0 0% d. Sangat tidak setuju 0 0%
84 4. Menurut Anda, apakah aplikasi ini mudah untuk digunakan? a. Sangat setuju 6 30% b. Setuju 14 70% c. Tidak setuju 0 0% d. Sangat tidak setuju 0 0% 5. Menurut Anda, apakah aplikasi ini berguna untuk Anda dalam memahami DFA dan NFA? a. Sangat setuju 0 0% b. Setuju 14 70% c. Tidak setuju 6 30% d. Sangat tidak setuju 0 0%
85 6. Menurut Anda, apakah aplikasi ini termasuk user friendly? a. Sangat setuju 5 25% b. Setuju 15 75% c. Tidak setuju 0 0% d. Sangat tidak setuju 0 0% 7. Menurut Anda, apakah aplikasi ini memiliki running time yang cepat dalam melakukan eksekusi terhadap suatu intruksi? a. Sangat setuju 6 30% b. Setuju 14 70% c. Tidak setuju 0 0% d. Sangat tidak setuju 0 0%
86 8. Bagaimana menurut Anda, jika ada suatu aplikasi yang mampu mengkonstruksi DFA dan NFA yang dapat membantu Anda dalam memahami DFA dan NFA? a. Sangat tertarik 0 0% b. Tertarik 13 65% c. Biasa saja 7 35% d. Tidak tertarik 0 0% 9. Bagaimana menurut Anda, jika aplikasi ini dibuat dalam bentuk web? a. Sangat baik 6 30% b. Cukup baik 14 70% c. Tidak perlu 0 0% 10. Fitur apa saja yang ingin ditambahkan dalam aplikasi tersebut?
87 Berdasarkan hasil kuesioner di atas, penulis dapat menyimpulkan bahwa : a. Kelebihan utama dari aplikasi yaitu memiliki nilai guna yang tinggi serta penggunaan aplikasi yang tergolong mudah. b. Aplikasi memiliki tingkat interaktif yang cukup tinggi. c. Materi pembelajaran yang diberikan pada aplikasi telah memenuhi kebutuhan. d. Aplikasi memiliki kekurangan dari segi tampilan yang kurang menarik.