PERANCANGAN DAN PEMBUATAN APLIKASI · dalam pencarian dan pencocokan. Ada beberapa aplikasi yang menggunakan teknik pencarian ini, yaitu : • Papan game dan puzzle (tic-tac-toe,

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN APLIKASI

WORD GAME SCRAMBLE PADA BOARD DUA

DIMENSI

Noswa Sabdifha1203 109 009

Dosen Pembimbing Tugas Akhir :Prof. DR. Mohammad Isa Irawan, MT

NIP. 196431225 198903 1 001

Seminar Tugas Akhir

20 July 2010 Noswa Sabdifha - Seminar Tugas Akhir : Word Game Scramble Pada Board Dua Dimensi 2

ABSTRAK

Banyak metode pembelajaran yang digunakan guru agar murid dapat menangkap apa

yang sedang diajarkan, salah satunya adalah dengan permainan. Metode pembelajaran ini

mampu menyampaikan tujuan pokok belajar dengan cara yang menyenangkan, sehingga

para siswa diharapkan dapat lebih bersemangat dan tertarik terhadap topik pembelajaran.

Metode pembelajaran sambil bermain juga dapat diterapkan pada salah satu pelajaran

penting di sekolah, yakni pelajaran Bahasa Inggris. Permainan berbahasa Inggris ini

dikenal dengan Word Games. Dari sekian banyak macam jenis permainan Word games

yang ada, Scramble termasuk salah satu jenis permainan Word Games yang populer.

Artificial Intelligence (AI) atau kecerdasan buatan merupakan cabang dari ilmu

komputer yang berhubungan dengan pengautomatisasi tingkah laku cerdas. Pencarian atau

pelacakan merupakan salah satu teknik untuk menyelesaikan permasalahan AI. Terdapat

beberapa aplikasi yang menggunakan teknik pencarian, yaitu : Papan game dan puzzle.

Pada Tugas Akhir ini, terdapat berbagai macam permasalahan seperti pengacakan

huruf-huruf untuk generate board yang dimaksudkan adalah bagaimana pola

pengacakannya dapat mempermudah pengguna mencari lebih banyak kata dalam board

4x4, kemudian pencarian kata dengan menerapkan algoritma Depth-First Search pada

board 4x4 oleh komputer berdasarkan pencocokan kata pada kamus sehingga diperoleh

seluruh kata yang bisa didapat.


Latar Belakang

• Belajar adalah salah satu kegiatan utama murid di sekolah dengan

Bahasa Inggris sebagai salah satu mata pelajaran di kelas.

• Banyak metode pembelajaran yang digunakan guru agar murid dapat

menangkap apa yang sedang diajarkan. Namun tidak sedikit murid yang

merasa bosan sehingga dapat menghambat proses belajar mengajar.

Permainan adalah salah satu solusi alternatif untuk pembelajaran murid.

Faktanya permainan dapat membantu dan menyemangati banyak murid

untuk dapat terus menjaga ketertarikan mereka, sehingga murid mampu

mempelajari sebuah kosakata bahasa inggris dan bermain disaat yang

bersamaan [1].

• Banyak macam permainan yang bertujuan menambah wawasan English

Vocabulary. Salah satunya adalah Word game. Scramble termasuk salah

satu jenis permainan Word games yang populer, yang terbentuk dari

susunan board.

• Terdapat berbagai macam permasalahan dalam pembuatan seperti

pengacakan huruf-huruf untuk generate board, pencarian kata pada

board 4x4 oleh komputer, dan pencocokan kata pada kamus beserta

sistem penilaiannya.

PENDAHULUAN


Rumusan Masalah

• Bagaimana mengacak huruf-huruf dalam board 4x4 sehingga lebih

banyak kata yang bisa didapat.

• Bagaimana pemain dapat mencari kosa kata bahasa Inggris dalam

board 4x4.

• Bagaimana Komputer dapat mencari seluruh kata dalam board 4x4

dengan menggunakan algoritma Depth-First Search.

• Bagaimana kata yang sudah ditemukan oleh pemain atau komputer

bisa diketahui terjemahannya dalam bahasa Indonesia.

PENDAHULUAN


• Board yang digunakan berukuran 4x4.

• Kata – kata yang digunakan berdasar pada kamus John – Echols.

• Minimal kata yang didapat adalah 2 karakter.

• Untuk huruf Q selalu berpasangan dengan huruf U (Qu).

Batasan Masalah

PENDAHULUAN


Tujuan yang ingin dicapai pada Tugas Akhir ini adalah:

• Membuat sebuah permainan komputer yang dapat digunakan pemain

untuk mencari kosakata bahasa Inggris dalam board 4x4 berisi

huruf – huruf yang tersusun secara acak.

• Menerapkan algoritma Depth-First Search pada proses pencarian

kosakata bahasa Inggris yang terdapat pada board 4x4, sehingga

mampu mencari sebanyak mungkin kosakata yang terdapat dalam

board.

Tujuan Penelitian

PENDAHULUAN


Manfaat dari tugas akhir ini adalah dapat memperkaya wacana

kosa kata bahasa Inggris beserta terjemahannya pada user (pemain)

dalam sebuah permainan.

Manfaat Penelitian

PENDAHULUAN


Game yang dibuat dalam Tugas Akhir ini termasuk dalam kategori Casual Games.

Dimana Casual Games merupakan kategori elektronik atau permainan komputer yang

ditargetkan pada audiens massal, kategori ini mempunyai ciri khas yaitu: aturan yang

sederhana, desain game menarik, tidak memerlukan komitmen waktu atau keterampilan

khusus dari pengguna akhir serta produksi dan biaya distribusi dari produsen relatif rendah.

Berikut adalah fitur-fitur dalam Casual Games, yaitu :

• Gameplay sangat sederhana, biasanya terdapat pada permainan puzzle yang dapat

dimainkan sepenuhnya menggunakan mouse satu tombol atau tombol ponsel.

• Tidak ada plot.

• Memiliki kemampuan untuk cepat mencapai tahap akhir atau bisa berlanjut tanpa

menyimpan dalam game tersebut.

• Hanya terdapat satu karakter, jika ada. Karakter ini (jika saat itu ada) biasanya merupakan

pemain, dan sering hanya sebagai hiasan di perbatasan layar permainan, dan tidak

memiliki bantalan pada mekanika game.

• Sedikit musik, tapi menarik karena ditampilkan dengan efek suara.

• 2 dimensi, grafis abstrak

• Seringkali gratis, tersedia baik secara gratis untuk bermain dalam sebuah web browser,

termasuk untuk gratis dengan sesuatu yang lain (seperti perangkat lunak produktivitas atau

perangkat seperti ponsel), atau tersedia sebagai unduhan gratis, biasanya dengan versi

"Deluxe" juga tersedia untuk biaya nominal.

Casual Games paling populer untuk 2005 adalah: puzzle games, word games, casual

action , card games dan board games.

Permainan Komputer (Computer Game)

DASAR-DASAR TEORI


Definisi Word Games

Word Games sering dirancang untuk menguji kemampuan bahasa atau untuk

mengeksplorasi sifat-sifatnya. Word Games umumnya digunakan sebagai sumber hiburan,

tetapi telah dibuktikan untuk melayani suatu tujuan pendidikan juga. Misalnya, anak-anak

muda bisa menemukan kesenangan bermain game sederhana seperti Hangman yang

kompetitif, sementara secara alami mengembangkan keterampilan bahasa yang penting

seperti vocabulary dan ejaan. Memecahkan teka-teki silang, yang membutuhkan pengenalan

dengan kosakata yang lebih besar, merupakan hobi yang telah lama bahwa orang dewasa

juga memainkannya untuk menjaga pikiran mereka tajam. Salah satu contoh Word Games

yang sangat populer adalah Scrabble.

Word Games Scramble

Scramble merupakan pengembangan dari permainan Scrabble yang sangat inspiratif,

pola permainan ini yang menjadi inspirasi dalam mengerjakan tugas akhir ini. Permainan ini

dimulai dengan mengacak huruf alpabet dengan kadar frekuensi setiap huruf berbeda untuk

diisi pada board berukuran 4x4, masing-masing grid diisi dengan huruf berbeda atau sama

pada setiap isinya.

Permainan Komputer (Computer Game) - lanjutanDASAR-DASAR TEORI


Berfungsi sebagai pengacak huruf alfabet yang akan keluar di setiap node. Dari

penelitian yang di lakukan oleh Andrea Krause [3] berdasarkan Hidden Markov Models

(HMM) menunjukkan bahwa huruf ”E” adalah huruf yang paling sering keluar dalam 10.000

kata dari Reuters data set.

Berikut ini sekilas contoh pseudocode tentang alphabet generator untuk pengacakan

huruf yang akan digunakan :

jumlah seluruh frekuensi diatas adalah 1, maka dapat didefinisikan sebuah array dengan

interval seperti ini:

kemudian saat proses generalisasi angka acak n pada interval [0; 1) program hanya mencari

dalam interval array dan mendapatkan huruf yang terdapat pada interval tersebut.

Randomization (Alphabet Generator)

DASAR-DASAR TEORI


Artificial Intelligence (AI) atau kecerdasan buatan merupakan cabang dari ilmu

komputer yang berhubungan dengan pengautomatisasi tingkah laku cerdas. AI dapat

dipandang sebagai:

• Dari perspektif kecerdasan, AI adalah bagaimana membuat mesin yang cerdas dan dapat

melakukan hal-hal yang sebelumnya hanya dapat dilakukan manusia.

• Dari perspektif bisnis, AI adalah sekelompok alat bantu (tools) yang berdayaguna dan

metodologi yang menggunakan alat-alat bantu tersebut untuk menyelesaikan masalah-

masalah bisnis.

• Dari perspektif pemrograman, AI meliputi studi tentang pemrograman simbolik, pemecahan

masalah, dan proses pencarian (search).

• Dari perspektif penelitian:

Kecerdasan Buatan (Artificial Intelligence)

DASAR-DASAR TEORI

- Riset tentang AI dimulai pada awal

tahun 1960-an, percobaan pertama

adalah membuat program

permainan catur, membuktikan

teori, dan general problem solving.

- Artificial intelligence adalah nama

pada akar dari studi area.

Bidang-bidang Tugas (Task Domain) dari AI


Pencarian atau pelacakan merupakan salah satu teknik untuk menyelesaikan

permasalahan AI. Keberhasilan suatu sistem salah satunya ditentukan oleh kesuksesan

dalam pencarian dan pencocokan. Ada beberapa aplikasi yang menggunakan teknik

pencarian ini, yaitu :

• Papan game dan puzzle (tic-tac-toe, catur, menara hanoi).

• Penjadwalan dan masalah routing (travelling salesman problem).

• Parsing bahasa dan inteprestasinya (pencarian struktur dan arti).

• Logika pemrograman (pencarian fakta dan implikasinya).

• Computer vision dan pengenalan pola.

• Sistem pakar bebasis kaidah (rule based expert system).

Pencarian adalah proses mencari solusi dari suatu permasalahan melalui sekumpulan

kemungkinan ruang keadaan (state space). Kondisi suatu pencarian meliputi:

• Keadaan sekarang atau awal.

• Keadaan tujuan-solusi yang dijangkau dan perlu diperiksa apakah telah mencapai

sasaran.

• Biaya atau nilai yang diperoleh dari solusi.

Solusi merupakan suatu lintasan dari keadaan awal sampai keadaan tujuan. Secara

umum, proses pencarian dapat dilakukan seperti berikut:

• Memeriksa keadaan sekarang atau awal.

• Mengeksekusi aksi yang dibolehkan untuk memindahkan ke keadaan berikutnya.

• Memeriksa jika keadaan baru merupakan solusinya. Jika tidak, keadaan baru tersebut

menjadi keadaan sekarang dan proses ini diulangi sampai solusi ditemukan atau ruang

keadaan habis terpakai.

Teknik-teknik Dasar Pencarian

DASAR-DASAR TEORI


Misalkan ada tiga kotak 1, 2, 3 pada sebuah papan. Sebuah kotak dapat dipindahkan

jika tidak ada kotak lain di atasnya dan hanya ada satu kotak yang boleh dipindahkan.

Contoh Pencarian

DASAR-DASAR TEORI

Contoh Permainan yang Menerapkan Pencarian

Secara umum, algoritma pencarian dalam

contoh pencarian ini dapat dituliskan seperti berikut:

Penyelesaian untuk masalah permainan pada

gambar diatas adalah anggota kumpulan semua

lintasan dari keadaan awal hingga tujuan yang

lintasannya ditandai dengan huruf a, d, j, dan l.


Algoritma Depth first Search (DFS)DASAR-DASAR TEORI

Algoritma Depth First Search (DFS) adalah algoritma traversal di dalam graf

dengan menelusuri verteks-verteks yang bertetangga terlebih dahulu. Khusus

untuk persoalan ini, graf yang akan ditelusuri berbentuk pohon [4]. Mula-mula,

semua verteks dari graf dinyatakan sebagai "unvisited', maka kita memilih satu

dan mengeksplorasi sebuah edge yang mengantarkan kepada verteks baru.

mengantarkan kepada verteks yang belum dikunjungi. Prosedur Depth First

Search dapat diimplementasikan dengan :


Langkah-langkah penelusuran untuk gambar

tersebut adalah:

• Open = [1]; closed = [].

• Open = [2, 3, 4]; closed = [1].

• Open = [5, 6, 3, 4]; closed = [2, 1].

• Open = [11, 12, 6, 3, 4]; closed = [5, 2, 1].

• Open = [19, 12, 6, 3, 4]; closed = [11, 5, 2, 1].

• Open = [12, 6, 3, 4]; closed = [19, 11, 5, 2, 1].

• Open = [20, 6, 3, 4]; closed = [12, 19, 11, 5, 2, 1].

• Open = [6, 3, 4]; closed = [20, 12, 19, 11, 5, 2, 1].

• Open = [13, 3, 4] (karena 12 telah di-closed);

closed = [6, 20, 12, 19, 11, 5, 2, 1].

• Open = [3, 4]; closed = [13, 6, 20, 12, 19, 11, 5, 2,

1].

• Open = [7, 8, 4]; closed = [3, 13, 6, 20, 12, 19, 11,

5, 2, 1].

• Dan seterusnya sampai state 21 diperoleh atau

open = [].

Algoritma Depth first Search (DFS) - lanjutanDASAR-DASAR TEORI

Untuk lebih jelasnya, dapat dilihat

aplikasi algoritma tersebut untuk gambar

dibawah ini dengan state 21

diasumsikan sebagai tujuannya


Media yang Digunakan METODE PENELITIAN

Beberapa jenis media yang digunakan, diantaranya perangkat keras dan

perangkat lunak, akan sangat membantu dalam penelitian ini.

Perangkat Keras (Hardware)

Perangkat keras yang digunakan dalam implementasi penelitian ini

diantaranya :

1. Prosesor Intel Core i5 2.67 GHz.

2. Memory DDR3 2 GB RAM.

3. Harddisk 320GB.

4. VGA Card 128 MB.

Perangkat Lunak (Software)

Perangkat lunak yang digunakan dalam penelitian ini diantaranya :

1. Sistem operasi Microsoft Windows XP Professional.

2. Netbeans IDE 6 dengan bahasa pemrograman Java.


Alur kerja pada perangkat lunakMETODE PENELITIAN

Untuk mengetahui gambaran

keseluruhan dari proses kerja perangkat

lunak aplikasi scramble pada board 4x4 yang

akan dibuat diperlukan langkah awal yaitu

analisa alur proses kerja pada perangkat

lunak yang akan dibuat. Diagram

perancangan sistem ini secara global

diilustrasikan pada gambar berikut ini :

(Proses 1) Pencarian kata oleh komputer yang mungkin muncul dan

sistem scoring

Permainan oleh user

Ya

TidakPermainan selesai

dengan menunjukkan nilai

terbaik, kata terpanjang dan total

kata temuan

Pengisian boardpermainan

dengan huruf random

Papan permainan

kosong yang terdiri dari board 4x4

Mulai

Konfirmasi dengan useringin main

lagi atau tidak

Penyimpanan nilai terbaik, dan total

kata temuan


PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI PERANGKAT LUNAK

Ada pula aturan pada pencarian kata oleh pemain sebagai berikut:

• Sebuah kata yang didapat terdiri dari 2 huruf atau lebih.

• Jalan itu ditelusuri oleh huruf-huruf di kata harus terhubung secara horisontal, vertikal, atau

diagonal. Pemain tidak dapat melompati grid untuk mendapatkan huruf berikutnya.

• Setiap grid hanya bisa digunakan satu kali dalam satu kata.

• Kata yang sudah ditemukan tidak dapat diulangi (walaupun terdapat kata yang sama

namun dengan path yang berbeda).

• Jika salah satu dari kondisi diatas tidak terpenuhi, kata yang sudah didapat atau dalam

kasus ini di-accept akan ditolak. Jika terpenuhi akan di masukkan dalam daftar kata dan

score yang didapat oleh pemain.

Aturan Permainan


Proses Pengacakan Huruf atau Randomization (Alphabet Generator)

Dari penelitian yang di

lakukan oleh Andrea Krause [3]

berdasarkan Hidden Markov

Models (HMM) menunjukkan

bahwa huruf ”E” adalah huruf yang

paling sering keluar dalam 10.000

kata dari Reuters data set. Maka

dalam tahap Randomization ini

huruf ”E” mendapat porsi lebih

besar saat proses pengacakan.

Huruf – huruf yang dipilih akan

diacak dengan frekuensi sebagai

berikut:


Tabel 1 : Distribusi Nilai Frekuensi Huruf yang Akan Diacak


Proses Pengacakan Huruf atau Randomization (Alphabet Generator) - lanjutan

public String getCharRnd(int rndNum)

{

int min = 0,max = prob[0];

int id = 0;

for(int i=0;i<26;i++)

{

if(rndNum>=min && rndNum<max)

{

id = i;

break;

}

min = max;

max = max + prob[i];

}

System.out.println(id);

return letters.substring(id,id+1);

}


Dengan nilai frekuensi yang terdistribusi pada tabel 1 diharapkan dapat memenuhi

kondisi dimana campuran yang baik antara huruf vokal dan konsonan sehingga lebih banyak

kata yang bisa di temukan dalam board 4x4 pada aplikasi word game scramble. Sedangkan

dalam bahasa pemrograman Java dapat ditulis sebagai berikut :


Proses Pengacakan Huruf atau Randomization(Alphabet Generator) - lanjutan


prob[0] = 8;

prob[1] = 2;

prob[2] = 5;

prob[3] = 3;

prob[4] = 11;

prob[5] = 2;

prob[6] = 2;

prob[7] = 3;

prob[8] = 7;

prob[11] = 5;

prob[12] = 3;

prob[13] = 7;

prob[14] = 7;

prob[15] = 3;

prob[17] = 7;

prob[18] = 6;

prob[19] = 7;

prob[20] = 4;

prob[24] = 2;

for(int i=0;i<26;i++)

maxRange +=prob[i];

}

Dengan proses inisialisasi sebagai berikut:

public void init()

{

prob = new int[26];

for(int i=0;i<26;i++)prob[i] = 1;

//letters = new char[26];

/* inisialisasi untuk

* Peluang kemunculan huruf

* dengan probabilitas yang berbeda

*

* */


Implementasi Algoritma Depth First Search (DFS)


Proses ini berfungsi sebagai pencarian kata dalam aplikasai word game scramble

yang dilakukan oleh komputer. Penerapan algoritma DFS ditulis dalam bahasa

pemrograman Java sebagai berikut :

/** Depth First Search algorithm

*/

public boolean stringFound(String search)

{

search = search.toUpperCase();

this.compareLength = 0;

char firstLetterOfSearch = search.charAt(0);

for (int i = 0; i < 4; i++)

{

for (int j = 0; j < 4; j++)

{

if (firstLetterOfSearch == this.dice[i][j].getLetter())

if (this.stringFound(search, i, j))

return true;

}

}

return false;

}


Implementasi Algoritma Depth First Search (DFS)- lanjutan


private boolean stringFound(String search, int row, int col)

{

if (row < 0 || row > 3 || col < 0 || col > 3)

return false;

Die die = this.dice[row][col];

if (die.isMarked())

return false;

else if (search.charAt(this.compareLength)!=die.getLetter())

return false;

else if ((search.length() - 1) == this.compareLength)

return true;

else

{

die.setMarked(true);

this.compareLength++;


Implementasi Algoritma Depth First Search (DFS) - lanjutan

for (int i = -1; i <= 1; i++)

{

for (int j = -1; j <= 1; j++)

{

if (!(i == 0 && j == 0))

{

if (this.stringFound(search, row + i, col + j))

{

die.setMarked(false);

return true;

}

}

}

}

}

die.setMarked(false);

this.compareLength--;

return false;

}

}



PENUTUP

1. Penggunaan algoritma Depth First Search dapat diaplikasikan pada word

game scramble untuk mencari seluruh kata yang terdapat pada board dua

dimensi 4x4.

2. Pemain dapat memperkaya vocabulary bahasa inggris.

3. Netbeans IDE 6 dengan bahasa pemrograman Java dapat digunakan

untuk membuat program-program atau perangkat lunak yang

membutuhkan kecerdasan buatan seperti DFS.

4. Proses Randomization pada aplikasi word game scramble tidak bisa

dikatakan optimal penggunaannya yang mengakibatkan ketidak-stabilan

untuk jumlah kata yang bisa diperoleh.

Kesimpulan


PENUTUP

1. Menggunakan Genetic Algorithm untuk proses pengacakan kata agar

lebih banyak kata yang bisa diperoleh.

2. Menambahkan animasi atau efek suara pada desain antar muka

aplikasi word game scramble dapat menambah minat orang untuk

memainkannya.

3. Mengimplementasikan word game scramble kearah yang lebih

interaktif seperti web-based, multiplayer dengan menggunakan piranti

lunak yang berbeda seperti PHP atau J2ME.

Saran


[1] El-Bahri, M. Agus. S. Desember 2008. Teaching English Vocabulary Using

Games. <URL: http://www.scribd.com/doc/9639825/> (diakses tanggal 16

November 2009)

[2] Gozali, Evan. 2008. Penggunaan Depth First Search Dalam Pengambilan

Keputusan Pada Klimaks Permainan Scrabble. MAKALAH IF2251 STRATEGI

ALGORITMIK TAHUN 2008. Teknik Informatika ITB.

[3] Krause, Andreas, dan Zollmann, Andreas. 2002. Not So Randomly Typing

Monkeys – Rank-frequency Behavior of Natural and Artificial Languages,

Algorithms for Information Networks – Project Report.

[4] Maulana I, Dimas and Sidik Sasongko, Priyo. 2009. PENERAPAN

ALGORITMA BREADTH FIRST SEARCH DAN DEPTH FIRST SEARCH PADA

PERMAINAN SLIDE PUZZLE. Undergraduate thesis, Universitas Diponegoro.

[5] Mega, Indra. 2000. Kamus Inggris – Indonesia. Kamus John-EchoLs.

[6] Miller, David. Juni 1985. Word Games for Formal Logic. University of Warwick.

[7] Munir, Rinaldi, MT. 2005. Diktat kuliah IF2251 Strategi Algoritmik. Teknik

Informatika ITB.

[8] http://en.wikipedia.org/wiki/Word_games. (diakses tanggal 2 Juli 2010)

[9] http://en.wikipedia.org/wiki/Casual_game. (diakses tanggal 2 Juli 2010)

DAFTAR PUSTAKA


Terima Kasih

Documents

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN APLIKASI · dalam pencarian dan pencocokan. Ada beberapa aplikasi yang menggunakan teknik pencarian ini, yaitu : • Papan game dan puzzle (tic-tac-toe,