Logika Fuzzy Implementasi Konsep Kecerdasan Buatan Dalam Rancang Bangun Game Brick Breaker

2.4. Logika Fuzzy

2.4.1. Pengertian Logika Fuzzy

Fuzzy secara bahasa diartikan sebagai kabur atau samar-samar. Suatu nilai dapat bernilai benar atau salah secara bersamaan. Dalam fuzzy dikenal derajat keanggotaan yang memiliki rentang nilai 0 nol hingga 1satu. Logika Fuzzy merupakan suatu logika yang memiliki nilai kekaburan atau kesamaran fuzzyness antara benar atau salah. Dalam teori logika fuzzy suatu nilai bisa bernilai benar atau salah secara bersama. Namun berapa besar keberadaan dan kesalahan suatu tergantung pada bobot keanggotaan yang dimilikinya. Logika fuzzy memiliki derajat keanggotaan dalam rentang 0 hingga 1. Berbeda dengan logika digital yang hanya memiliki dua nilai 1 atau 0. Logika fuzzy digunakan untuk menerjemahkan suatu besaran yang diekspresikan menggunakan bahasa linguistic, misalkan besaran kecepatan laju kendaraan yang diekspresikan dengan pelan, agak cepat, cepat, dan sangat cepat. Dan logika fuzzy menunjukan sejauh mana suatu nilai itu benar dan sejauh mana suatu nilai itu salah. Tidak seperti logika klasik pada himpunan tegas crisp, suatu nilai hanya mempunyai 2 kemungkinan yaitu merupakan suatu anggota himpunan atau tidak. Derajat keanggotaan 0 nol artinya nilai bukan merupakan anggota himpunan dan 1 satu berarti nilai tersebut adalah anggota himpunan. Logika fuzzy adalah suatu cara yang tepat untuk memetakan suatu ruang input kedalam suatu ruang output, mempunyai nilai kontinyu. Fuzzy dinyatakan dalam derajat dari suatu keanggotaan dan derajat dari kebenaran. Oleh sebab itu sesuatu dapat dikatakan sebagian benar dan sebagian salah pada waktu yang sama Kusumadewi. 2004 Logika Fuzzy memungkinkan nilai keanggotaan antara 0 dan 1, tingkat keabuan dan juga hitam dan putih, dan dalam bentuk linguistik, konsep tidak pasti seperti sedikit, lumayan dan sangat Zadeh 1965. Kelebihan dari teori logika fuzzy adalah kemampuan dalam proses penalaran secara bahasa linguistic reasoning. Universitas Sumatera Utara Sehingga dalam perancangannya tidak memerlukan persamaan matematik dari objek yang akan dikendalikan.

2.4.2. Himpunan fuzzy Fuzzy Set

Himpunan fuzzy fuzzy set adalah sekumpulan obyek x dimana masing-masing obyek memiliki fungsi keanggotaan membership function “ μ” atau disebut juga dengan nilai kebenaran. Jika X adalah sekumpulan obyek dan anggotanya dinyatakan dengan x maka himpunan fuzzy dari A di dalam X adalah himpunan dengan sepasang anggota atau dapat dinyatakan dengan: A= { µA | ∶ ∈X,A ∈[0,1]∈ℜ} Kusumadewi, 2004 Contoh, jika A = “himpunan bilangan yang mendekati 10” dimana : A = { x, µAx | µAx = 1+x-10 2 -1 } A = { 0, 0.01,…,5, 0.04,…,10, 1,…,15, 0.04,… } Maka grafik yang mewakili nilai µ Ax adalah : 1 0.5 5 10 15 Gambar 2.1. Grafik himpunan fuzzy untuk bilangan yang mendekati 10 Terkadang kemiripan antara keanggotaan fuzzy dengan probabilitas menimbulkan kerancuan. Keduanya memiliki nilai pada interval [0,1]. Namun interpretasi nilainya sangat berbeda antara kasus-kasus tersebut. Keanggotaan fuzzy memberikan suatu ukuran terhadap pendapat atau keputusan, sedangkan probabilitas mengindikasikan proporsi terhadap keseringan suatu hasil bernilai benar dalam jangka Universitas Sumatera Utara panjang. Misalnya, jika nilai keanggotaan suatu himpunan fuzzy MUDA adalah 0,9 maka tidak perlu dipermasalahkan berapa seringnya nilai itu diulang secara individual untuk mengharapkan suatu hasil yang hampir muda. Dilain pihak, nilai probabilitas 0,9 muda berarti 10 dari himpunan tersebut tidak muda. Himpunan fuzzy memiliki 2 atribut, yaitu : 1. Linguistik, yaitu penamaan suatu grup yang memiliki suatu keadaan atau kondisi tertentu dengan menggunakan bahasa alami, seperti : MUDA, PAROBAYA, TUA. 2. Numeris, yaitu suatu nilai angka yang menunjukkan ukuran dari suatu variabel seperti : 5, 10, 15 dan sebagainya. Ada beberapa hal yang perlu diketahui dalam memahami sistem fuzzy, yaitu : 1. Variabel fuzzy Variabel fuzzy merupakan variabel yang hendak dibahas dalam suatu sistem fuzzy. Contoh: umur, temperatur, permintaan, dan lain-lain. 2. Himpunan fuzzy Himpunan fuzzy merupakan suatu grup yang memiliki suatu kondisi atau keadaan tertentu dalam suatu variabel fuzzy. Contoh: Variabel temperature terbagi menjadi 5 himpunan fuzzy, yaitu: DINGIN, SEJUK, NORMAL, HANGAT dan PANAS. Gambar 2.2. Gambar 2.2. Himpunan fuzzy pada variabel temperatur Universitas Sumatera Utara 3. Semesta Pembicaraan Semesta pembicaraan adalah keseluruhan nilai yang diperbolehkan untuk dioperasikan dalam suatu variabel fuzzy. Semesta pembicaraan merupakan himpunan bilangan real yang senantiasa naik bertambah secara monoton dari kiri ke kanan atau sebaliknya. Nilai semesta pembicaraan dapat berupa bilangan positif maupun negatif. Contoh semesta pembicaraan: a. Semesta pembicaraan untuk variabel umur: [0, 100] b. Semesta pembicaraan untuk variabel temperatur: [0, 40] 4. Domain Domain himpunan fuzzy adalah keseluruhan nilai yang diizinkan dan boleh dioperasikan dalam suatu himpunan fuzzy. Semesti halnya semesta pembicaraan, domain merupakan himpunan bilangan real yang senantiasa naik bertambah secara monoton dari kiri ke kanan. Nilai domain dapat berupa bilangan positif maupun negatif. Contoh domain himpunan fuzzy: a. DINGIN = [0, 20] b. SEJUK = [15, 25] c. NORMAL = [20, 30] d. HANGAT = [25, 35] e. PANAS = [30, 40]

2.4.3. Jenis-Jenis Fungsi Keanggotaan

Ada dua cara mendefinisikan keanggotaan himpunan fuzzy, yaitu secara numeris dan fungsional. Definisi numeris menyatakan fungsi derajat keanggotaan sebagai vektor jumlah yang tergantung pada tingkat diskretisasi. Misalnya, jumlah elemen diskret dalam semesta pembicaraan. Definisi fungsional menyatakan derajat keanggotaan sebagai batasan ekspresi analitis yang dapat dihitung. Standar atau ukuran tertentu pada fungsi keanggotaan secara umum berdasar atas semesta X bilangan real. Fungsi keanggotaan fuzzy yang sering digunakan antara lain : Universitas Sumatera Utara

2.4.3.1. Fungsi Representasi Linier

Pada representasi linier, pemetaan input ke derajat keanggotaannya digambarkan sebagai suatu garis lurus. Bentuk ini paling sederhana dan menjadi pilihan yang baik untuk mendekati suatu konsep yang kurang jelas. Keadaan linier himpunan fuzzy terdiri dari dua keadaan linier naik dan linier turun. Pada linier naik, kenaikan himpunan dimulai pada nilai domain yang memiliki derajat keanggotaan nol [0] bergerak ke kanan menuju nilai domain yang memiliki derajat keanggotaan lebih tinggi dengan fungsi keanggotaan : 1 Derajat Keangotaan a domain b Gambar 2.3. Fungsi Representasi Linier Naik Sedangkan pada linier turun, garis lurus dimulai dari nilai domain dengan derajat keanggotaan tertinggi pada sisi kiri, kemudian bergerak menurun ke nilai domain yang memiliki derajat keanggotaan lebih rendah dengan fungsi keanggotaan Universitas Sumatera Utara 1 derajat keanggotan 0 a domain b Gambar 2.4. Fungsi Representasi Linier Turun

2.4.3.2. Fungsi Keanggotaan Segitiga

Fungsi keanggotaan segitiga ditandai oleh adanya 3 tiga parameter {a,b,c} yang akan menentukan koordinat x dari tiga sudut. Kurva ini pada dasarnya merupakan gabungan antara dua garis linier. Adapun persamaan untuk bentuk segitiga ini adalah : Gambar grafik fungsi keanggotaan segitiga adalah: 1 derajat keanggotan a b c domain Gambar 2.5. Grafik Fungsi Keanggotaan Segitiga Universitas Sumatera Utara

2.4.3.3. Fungsi Keanggotaan Trapesium

Kurva trapesium pada dasarnya seperti bentuk segitiga, hanya saja ada beberapa titik yang memiliki nilai keanggotaan 1. Adapun persamaan untuk kurva trapesium ini adalah : Adapun gambar grafik fungsi keanggotaannya adalah : 1 derajat keanggotan 0 a b c d domain Gambar 2.6. Grafik Fungsi Keanggotaan Trapesium

2.4.3.4. Representasi Kurva Bahu

Representasi fungsi keanggotaan fuzzy dengan menggunakan kurva bahu pada dasarnya adalah gabungan dari kurva segitiga dan kurva trapesium. Daerah yang terletak di tengah-tengah suatu variabel yang direpresentasikan dalam bentuk segitiga, pada sisi kanan dan kirinya akan naik dan turun. Tetapi terkadang pada salah sisi dari variabel fuzzy yang ditinjau ini terdapat nilai yang konstan, yaitu pada himpunan ekstrim kiri dan ekstrim kanan. Hal ini dapat dilihat pada gambar 2.7. Universitas Sumatera Utara Gambar 2.7. Representasi Kurva Bahu

2.4.4. Operator Dasar Zadeh untuk Operasi Himpunan Fuzzy

Misalkan himpunan A dan B merupakan dua himpunan fuzzy pada semesta pembicaraan U dengan fungsi keangotaan μAx dan μBx untuk setiap x Є X. Nilai keanggotaan sebagai hasil dari operasi himpunan A dan B disebut juga sebagai fire strength atau α-predikat. Adapun operasi-operasi dasar himpunan fuzzy terdiri dari : 1. Irisan Intersection Operator ini berhubungan dengan operasi interaksi pada himpunan. α predikat sebagai hasil operasi dengan operator AND diperoleh dengan mengambil nilai keanggotaan terkecl antar elemen pada himpunan-himpunan yang bersangkutan. A ∩B = min A[x], B[y] Gambar 2.8. Operasi Union Himpunan Bagian A dan B Universitas Sumatera Utara 2. Penggabungan Union. Operator ini berhubungan dengan operasi union pada himpunan. α predikat sebagai operasi dengan operator OR diperoleh dengan mengambil nilai keanggotaan terbesar antar elemen pada himpunan-himpunan yang bersangkutan A ∩B = min A[x], B[y] Gambar 2.9. Operasi Intersection Himpunan Bagian A dan B 3. Ingkaran Complement. Berhubungan dengan operasi komplemen pada himpunan. α predikat sebagai hasil operasi dengan operator NOT diperoleh dengan mengurangi nilai keanggotaan elemen pada himpunan yang bersangkutan dari 1. μĀ x = 1 - μAx

2.5. Sekilas Tentang Adobe Flash CS3