BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah

dokumen-dokumen yang mirip
BAB I PENDAHULUAN. Teori graf merupakan salah satu cabang ilmu yang mempelajari sifat-sifat

BAB I PENDAHULUAN. Makalah pertama mengenai teori graf ditulis oleh ahli matematika dari

BAB I BAB I. PENDAHULUAN. menjadikan pemikiran ilmiah dalam suatu bidang ilmu, dapat dilakukan

BAB I PENDAHULUAN. Teori graf merupakan suatu kajian ilmu yang pertama kali dikenalkan pada tahun

BAB I PENDAHULUAN. Teori graf merupakan salah satu kajian matematika yang memiliki banyak

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah

METODE PELABELAN TOTAL SUPER SIMPUL AJAIB PADA GRAPH- GRAPH SIKEL BERORDO SAMA

NOWHERE-ZERO 3-FLOW PADA PERKALIAN CIRCUIT TREE DENGAN LINTASAN

PELABELAN TOTAL TAK TERATUR TOTAL PADA GRAF BUNGA

I. PENDAHULUAN. Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi sampai saat ini terus

I. LANDASAN TEORI. Seperti yang telah dipaparkan pada bab sebelumnya, teori graf merupakan salah satu ilmu

BAB I PENDAHULUAN. Teori graf pertama kali diperkenalkan oleh seorang matematikawan. Swiss, Leonhard Euler ( ). Saat itu graf digunakan untuk

3. Graph Euler dan Graph Hamilton

Dalam perkembangan dunia matematika saat ini, teori graf telah menjadi salah satu

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

PELABELAN GRAF SIKLUS SEDERHANA UNTUK MENGKONSTRUKSI VERTEX-MAGIC GRAPH

JEMBATAN KONIGSBERG. Abstrak

Representasi Graf dalam Menjelaskan Teori Lokasi Industri Weber

Bab 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah

BAB I PENDAHULUAN. Salah satu kajian menarik dalam analisis adalah teori himpunan.

DIMENSI METRIK PADA GRAF LOBSTER SEGITIGA

BILANGAN DOMINASI EKSENTRIK TERHUBUNG pada GRAF

DIMENSI METRIK PADA HASIL OPERASI KORONA DUA BUAH GRAF

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah

Bab 2 LANDASAN TEORI

SKRIPSI GRAF PETERSEN DAN BEBERAPA SIFAT-SIFAT YANG BERKAITAN (PETERSEN GRAPH AND SOME RELATED PROPERTIES)

PENDAHULUAN MODUL I. 1 Teori Graph Pendahuluan Aswad 2013 Blog: 1.

BAB II LANDASAN TEORI

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

DEKOMPOSISI - -ANTIAJAIB SUPER PADA GRAF GENERALIZED PETERSEN

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

PELABELAN VERTEX-GRACEFUL PADA GRAF- DAN GRAF- SKRIPSI SARJANA MATEMATIKA. Oleh : GEMA HISTAMEDIKA

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah

Aplikasi Graf Berarah Pada Item Dalam Game DOTA 2

Super (a,d)-h-antimagic Total Covering of Connected Semi Jahangir Graph

SUPER (a,d) EDGE ANTIMAGIC TOTAL LABELING PADA GRAF PETERSEN RAHMAT CHAIRULLOH

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah

Matematika Diskrit. Makalah. Menentuan Jarak Terpendek, dan Tapak Euler dalam graf. : Kelvin Sebastian NIM : Departemen Teknologi Informasi

APLIKASI GRAF DALAM PEMBUATAN JALUR ANGKUTAN KOTA

MATHunesa (Volume 3 No 3) 2014

Aplikasi Graf dalam Merancang Game Pong

I.1 Latar belakang masalah

PELABELAN TOTAL TITIK AJAIB PADA COMPLETE GRAPH

MIDDLE PADA BEBERAPA GRAF KHUSUS

ALTERNATIF PEMBUKTIAN DAN PENERAPAN TEOREMA BONDY. Hasmawati Jurusan Matematika, Fakultas Mipa Universitas Hasanuddin

Dasar Teori Graf. Dr. Ahmad Sabri Universitas Gunadarma Kuliah Matrikulasi Magister Teknik Elektro, 11 April 2016

GRAF EULER DAN GRAF HAMILTON

I. PENDAHULUAN. Teori graf merupakan salah satu bidang matematika yang memiliki banyak. terapan di berbagai bidang sampai saat ini.

GRAF PETERSEN DENGAN BEBERAPA SIFAT-SIFAT YANG BERKAITAN DALAM TEORI GRAF. ABSTRAK ABSTRACT

Sirkuit Euler & Sirkuit Hamilton SISTEM INFORMASI UNIVERSITAS GUNADARMA 2012/2013

Matematikawan Abad XVII-XIX yang Membuat Perubahan. Hendra Gunawan 2016

Aplikasi Pewarnaan Graf dalam Penyimpanan Senyawa Kimia Berbahaya

Jln. Perintis Kemerdekaan, Makassar, Indonesia, Kode Pos THE TOTAL VERTEH IRREGURARY STRENGTH OF HONEYCOMB GRAPH

BAB II LANDASAN TEORI

Jalan Soekarno-Hatta Km. 09 Tondo, Palu 94118, Indonesia.

BAB I PENDAHULUAN. grafyang menjadi salah satu permasalahanpenting dalam dunia matematika

Gambar 6. Graf lengkap K n

TEOREMA 4.1. RUMUS EULER. Pada graf bidang G = (V, E) dengan n simpul, m sisi, dan f muka berlaku hubungan n m + f = 2.

TEKNIK INFORMATIKA. Teori Dasar Graf

TEORI DASAR GRAF 1. Teori Graf

Pemodelan Sistem Lalu Lintas dengan Graf Ganda Berarah Berbobot

3-FLOWS DALAM GRAF CAYLEY PADA GRUP NILPOTENT

Menghitung Pendapatan Mata Uang Digital Menggunakan Graf dan Rekursi

Menghitung Pendapatan Mata Uang Digital Menggunakan Graf dan Rekursi

Penerapan Pewarnaan Graf dalam Perancangan Lalu Lintas Udara

BILANGAN RADIO PADA GRAF GEAR. Ambar Puspasari 1, Bambang Irawanto 2. Jl. Prof. H. Soedarto, S. H, Tembalang, Semarang Jurusan Matematika FMIPA UNDIP

BAB II LANDASAN TEORI

Novri Anggraeni, Dafik CGANT-Universitas Jember Program Studi Pendidikan Matematika FKIP Universitas Jember novrianggraeni93,

PELABELAN SISI AJAIB DAN SISI AJAIB SUPER PADA GRAF KIPAS, GRAF TANGGA, GRAF PRISMA, GRAF LINTASAN, GRAF SIKEL, DAN GRAF BUKU

PENGGUNAAN GRAF SEBAGAI SOLUSI TRANSPORTASI SAAT INI

PENERAPAN TEORI GRAF UNTUK MENYELESAIKAN MASALAH MINIMUM SPANNING TREE (MST) MENGGUNAKAN ALGORITMA KRUSKAL

EULERIAN GRAF & HAMILTONIAN GRAF

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

TEOREMA CAYLEY DAN PEMBUKTIANNYA

Penerapan Teori Graf Dalam Jaringan GSM

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah

BAB I PENDAHULUAN. Teori graf adalah bagian dari matematika diskrit yang banyak digunakan

Graph. Rembang. Kudus. Brebes Tegal. Demak Semarang. Pemalang. Kendal. Pekalongan Blora. Slawi. Purwodadi. Temanggung Salatiga Wonosobo Purbalingga

BAB I PENDAHULUAN. dirasakan peranannya, terutama pada sektor sistem komunikasi dan

BAB I PENDAHULUAN. Kualitas pendidikan ditentukan oleh kemampuan guru dalam mengelola

PELABELAN PRIME CORDIAL PADA GRAF PRISMA DAN GRAF TERHUBUNG ANTAR PUSAT PADA GRAF RODA

Matematik tika Di Disk i r t it 2

BAB 1 PENDAHULUAN. Di tengah-tengah pesatnya kemajuan teknologi, semakin banyak orang yang

MATEMATIKA DISKRIT II ( 2 SKS)

MATHunesa (Volume 3 No 3) 2014

Aplikasi Teori Graf Pada Knight s Tour

Jln. Perintis Kemerdekaan, Makassar, Indonesia, Kode Pos THE TOTAL EDGE IRREGULARITY STRENGTH OF WEB GRAPH

LATIHAN ALGORITMA-INTEGER

BAB I PENDAHULUAN. Kemajuan Ilmu dan Teknologi (IPTEK) di berbagai bidang terasa sangat

APLIKASI ALGORITMA KRUSKAL DALAM PENGOTIMALAN PANJANG PIPA Kruskal Algorithm Application on Optimlaizing Pipes Network

BAB I PENDAHULUAN. Kompetisi Global yang kian hari kian meningkat memaksa perusahaan

BAB I PENDAHULUAN. kini menjadi salah satu dasar dari ilmu pengetahuan. Banyak kasus dalam kehidupan

FENOMENA KONJEKTUR GOLDBACH DALAM DUNIA MATEMATIKA DISKRIT DAN PERKEMBANGANNYA

DERAJAT VERTEKS GRAF TERHADAP HIMPUNAN VERTEKS

Aplikasi Teori Graf pada State Diagram

KLASIFIKASI GRAF PETERSEN BERBILANGAN KROMATIK LOKASI EMPAT ATAU LIMA

PELABELAN SISI AJAIB SUPER PADA GRAF LINTASAN GABUNG GRAF BIPARTIT LENGKAP SKRIPSI SARJANA MATEMATIKA. Oleh : MARISA LEZTARI

PENENTUAN BANYAKNYA GRAF TERHUBUNG BERLABEL BERORDE LIMA TANPA GARIS PARALEL. (Skripsi) Oleh Eni Zuliana

KAITAN ANTARA DIMENSI METRIK DAN DIMENSI PARTISI PADA SUATU GRAF. (Skripsi) Oleh GIOVANNY THEOTISTA

Transkripsi:

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah Teori graf pertama kali dikemukakan oleh Leonhard Euler, seorang matematikawan berkebangsaan Swiss sekaligus matematikawan yang paling produktif dalam ranah ilmiah dengan jumlah publikasi ilmiah terbanyak yang pernah ada hingga saat ini. Pada tanggal 26 Agustus 1735, Euler memberikan penjelasan secara lisan di Saint Petersburg Academy tentang penyelesaian dari permasalahan yang ada di Kota Königsberg yang dikenal dengan Seven Bridges of Königsberg. Kota Königsberg saat ini merupakan bagian dari negara Rusia dan telah berganti nama menjadi Kaliningrad. Euler menyebutkan di awal penjelasannya bahwa penyelesaian yang ia akan paparkan saat itu berkenaan dengan suatu cabang dari matematika, khususnya geometri, yang sebelumnya pernah disinggung oleh Leibniz dengan sebutan Geometry of Position. Geometry of Position sebagaimana yang disampaikan oleh Leibniz adalah suatu bagian dari geometri yang tidak lagi mempertimbangkan jarak dari garis-garis yang menghubungkan antar titik pada suatu bangun dan lebih menitikberatkan perhatian pada posisi suatu titik beserta garis yang menghubungkannya. Penjelasan Euler ini kemudian dipublikasikan dalam bentuk tulisan pada tahun 1736 dengan judul Solutio Problematis ad Geometriam Situs Pertinentis yang dalam bahasa Indonesia berarti Penyelesaian dari Permasalahan yang Berkaitan dengan Geometri Suatu Posisi. Penjelasan Euler inilah yang disebut oleh sebagian besar matematikawan sebagai awal mula munculnya teorema-teorema dalam teori graf. Meskipun demikian, tidak semua teorema yang dikemukakan oleh Euler berhasil ia buktikan sendiri dalam penjelasannya saat itu. Teorema yang belum sempat dibuktikan oleh Euler ini kemudian dibuktikan oleh Carl Hierholzer, seorang matematikawan muda berkebangsaan Jerman, yang dipublikasikan oleh 1

2 teman-temannya pada tahun 1873 setelah kematiannya yang begitu mendadak di tahun 1871 (lihat Biggs, Lloyd, dan Wilson [1998]). Gambar 1.1 Sketsa Jembatan Königsberg oleh Euler Di tengah-tengah perjalanan dan perkembangan teori graf, seorang matematikawan berkebangsaan Denmark yang memiliki nama lengkap Julius Peter Christian Petersen mengemukakan idenya tentang faktor pada graf. Karyanya yang berjudul Die Theorie der regulären Graphs disebut-sebut sebagai tulisan pertama yang membahas tentang teori-teori pokok dalam graf. Pada tahun 1898, tujuh tahun setelah dipubilkasikannya Die Theorie der regulären Graphs, Petersen kembali mempublikasikan salah satu karyanya yang cukup fenomenal di dalam teori graf untuk membantah teori yang dikemukakan oleh matematikawan sekaligus fisikawan bernama Peter Guthrie Tait. Teori yang dikemukakan oleh Tait ini berkenaan dengan graf 3-reguler dan masalah dekomposisi 1-faktor pada graf 3-reguler. Karya kedua dari Petersen inilah yang kemudian melahirkan suatu graf khusus yang disebut dengan graf Petersen (lihat Biggs, Lloyd, dan Wilson [1998]).

3 Gambar 1.2 Graf Petersen Setelah dikemukakannya faktor pada graf oleh Petersen, muncul banyak matematikawan yang tertarik untuk mendalaminya. Beberapa matematikawan yang memiliki kontribusi besar dalam perkembangan teori faktor pada graf adalah Philip Hall dengan teorema pernikahan (Hall s Mariagge Theorem), Gyula König, dan William Thomas Tutte dengan teorema 1-faktor-nya. Empat orang matematikawan inilah yang memiliki andil paling besar dalam perkembangan teori faktor pada graf. Pada dasarnya, belum dijumpai referensi yang menjelaskan awal mula keberadaan pembahasan tentang permasalahan 1-faktorisasi sempurna dan siapa yang mencetuskannya sehingga seolah-olah muncul begitu saja. Kemudian, pada tahun 1964, dalam buku Theory Graphs and Its Application, Kotzig memunculkan pertanyaan berkenaan dengan masalah 1-faktorisasi sempurna pada graf lengkap K 2n. Kotzig mempertanyakan keberadaan graf lengkap K 2n yang bukan merupakan sirkuit Hamilton yaitu keberadaan graf lengkap K 2n yang tidak memenuhi kondisi 1-faktorisasi sempurna karena menurut para matematikawan, terminasi sirkuit Hamilton yang digunakan oleh Kotzig bermakna 1-faktorisasi sempurna. Sejak munculnya pertanyaan Kotzig tersebut, banyak matematikawan yang meneliti permasalahan berkenaan dengan 1-faktorisasi sempurna pada suatu graf tertentu. Penelitian tentang permasalahan 1-faktorisasi sempurna dilanjutkan pada graf bipartit dengan harapan dapat menjawab pertanyaan Kotzig tersebut. Kendatipun demikian, permasalahan yang diajukan Kotzig 53 tahun yang lalu ini masih belum juga terpecahkan. Namun, penelitian tentang permasalahan 1-faktorisasi sempurna pada graf bipartit tersebut justru membuka jalan bagi para matematikawan untuk dapat meneliti per-

4 masalahan 1-faktorisasi sempurna graf sirkulan. Herke dalam masa pengambilan gelar doktoralnya banyak meneliti tentang graf sirkulan terutama berkenaan dengan permasalahan 1-faktorisasi sempurna. Bentuk graf sirkulan yang teratur dan berpola serta belum terjawabnya pertanyaan Kotzig membuat penulis tertarik untuk mempelajari dan mendalami karya ilmiah yang dipublikasikan oleh Herke dengan judul On Perfect One Factorisation Problem for Circulant Graphs of Degree 4 di mana pembahasan utamanya berkutat pada permasalahan 1-faktorisasi sempurna pada graf sirkulan berderajat 4. 1.2. Rumusan Masalah Pada skripsi ini akan dipelajari beberapa hal berikut: 1. Pengertian tentang 1-faktor dan 1-faktorisasi pada graf serta syarat suatu graf untuk dapat memenuhi kondisi 1-faktorisasi sempurna; 2. Macam-macam graf sirkulan berderajat 4 yang memenuhi kondisi 1-faktorisasi sempurna; dan 3. Macam-macam graf sirkulan yang tidak memenuhi kondisi 1-faktorisasi sempurna. Kemudian, disajikan pula hasil penelitian kami berkenaan dengan ekuvalensi pada graf sirkulan berderajat 4. 1.3. Batasan Masalah Pada penulisan skripsi ini, penulis membatasi ruang bahasan pada graf terhubung sederhana yang tidak berarah. 1.4. Tujuan dan Manfaat Penelitian Tujuan dari penulisan skripsi ini yang paling utama adalah sebagai syarat penulis untuk dapat menuntaskan masa belajar jenjang Strata 1 penulis di Departemen Matematika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas

5 Gadjah Mada. Selain itu, tujuan lainnya adalah untuk menyelidiki dan menetapkan graf sirkulan 4-reguler manakah yang memenuhi kondisi 1-faktorisasi sempurna dan manakah yang tidak memenuhinya serta masalah apakah yang menjadi penyebabnya. 1.5. Tinjauan Pustaka Teori graf diawali oleh Euler melalui penyelesaian yang ia kemukakan terhadap permasalahan jembatan Königsberg. Hal ini diungkapkan oleh Biggs, Lloyd, dan Wilson [1998]. Setelah itu mulai bermunculan banyak matematikawan yang tertarik untuk melanjutkan pembahasan yang dimulai oleh Euler ini. Sejumlah matematikawan yang dianggap memiliki sumbangsih cukup besar dalam perkembangan teori graf ini pun disebutkan pula oleh Biggs, Lloyd, dan Wilson [1998]. Di antara matematikawan tersebut, tercantum nama Petersen dan Tait. Mereka berdualah yang memulai pembahasan faktorisasi pada teori graf. Faktorisasi pada suatu graf diungkapkan oleh Tait untuk kali pertama pada tahun 1880. Namun, teori yang beliau ungkapkan ini pada akhirnya terbantahkan oleh counterexample yang dibuat oleh Petersen yang kemudian dikenal dengan Graf Petersen (lihat Lützen, Sabidussi, dan Toft [1992]). Dengan sebab inilah Petersen dianggap sebagai pencetus faktorisasi dalam teori graf (lihat Biggs, Lloyd, dan Wilson [1998]). Sejak itulah masalah faktorisasi pada graf berkembang dan menarik cukup banyak matematikawan untuk mengambil bagian dalam perkembangannya. Tercatat di antaranya ada Hall dengan Mariagge Theorem-nya dan Tutte. Perkembangan masalah faktorisasi dalam teori graf makin pesat sejak tahun 1985. Perkembangan pesat dalam permasalahan ini dicatat oleh Plummer [2007]. Banyak masalah yang sebelumnya tidak terpecahkan serta konjektur yang tidak dapat dibuktikan pada akhirnya dapat dipecahkan dan dibuktikan. Namun, muncul lebih banyak permasalahan yang bahkan sampai saat ini belum terpecahkan seperti konjektur yang dikemukakan oleh Kotzig pada tahun 1963 tentang 1-faktorisasi sempurna pada graf lengkap dengan jumlah simpul genap (K 2n ).

6 Berbicara tentang 1-faktorisasi, Herke [2014] mengungkapkan bahwa di antara sebab ketertarikannya untuk mendalami 1-faktorisasi sempurna pada graf sirkulan adalah sebuah konjektur yang menyatakan bahwa setiap graf sirkulan terhubung berderajat 4 dapat didekomposisikan menjadi dua buah sirkuit Hamilton. Meskipun konjektur ini tidak menyatakan keberadaan 1-faktorisasi sempurna secara eksplisit akan tetapi konjektur ini membuka jalan untuk meneliti tentang hal ini. Ini pula yang membuat penulis tertarik dengan dua karya Herke [2014] dan Herke dan Maenhaut [2013] sehingga memilih karya yang pertama untuk menjadi rujukan utama dalam penulisan tugas akhir ini. Herke [2014] membahas secara khusus tentang permasalahan seputar 1-faktorisasi sempurna pada graf sirkulan berderajat 4 secara khusus. Adapun pembahasan tentang faktor dan faktorisasi pada graf secara umum diperoleh penulis dari Akiyama dan Kano [2011] dan Wallis [1997]. 1.6. Metode Penelitian Metode yang ditempuh dalam penulisan skripsi ini adalah metode pembelajaran literatur. Diawali dengan mengumpulkan literatur penting berkenaan dengan pembahasan baik berupa jurnal ilmiah, buku panduan perkuliahan di mana pun, sampai ke halaman-halaman internet yang dapat di akses. Setelah itu, penulis mulai mempelajari dan menambahkan literatur yang diperlukan selama masa penelitian. Tak lupa penulis berkonsultasi dengan dosen pembimbing berkenaan dengan penulisan dan materi penelitian ini. Adapun proses yang penulis jalani adalah sebagai berikut: 1. Mempelajari definisi tentang faktor dan faktorisasi pada graf hingga 1-faktorisasi sempurna; 2. Mempelajari sifat-sifat graf sirkulan reguler; 3. Mempelajari 1-faktorisasi pada graf sirkulan reguler; 4. Mempelajari dan mengidentifikasi graf sirkulan reguler dan kaitannya dengan kondisi 1-faktorisasi sempurna;

7 5. Menambahkan contoh-contoh untuk mempermudah memahami pembahasan. 1.7. Sistematika Penulisan Pada penulisan skripsi ini, penulis menggunakan sistematika sebagai berikut. BAB I PENDAHULUAN Pada bab ini dibahas mengenai latar belakang, perumusan masalah, batasan masalah, maksud dan tujuan penulisan skripsi, tinjauan pustaka, metode penulisan, serta sistematika penulisan skripsi. BAB II DASAR TEORI Pada bab ini dibahas mengenai definisi dan teorema yang mendasari pembahasan pada bab berikutnya. BAB III PEMBAHASAN Pada bab ini dibahas mengenai 1-faktorisasi sempurna pada graf sirkulan berderajat 4. BAB IV KESIMPULAN Pada bab ini memuat kesimpulan terkait dengan pembahasan yang diberikan di dalam Bab III.