Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Penerapan Finite State Automata pada Perancangan Strategi Parkir Mobil Otomatis
Penerapan Finite State Automata Pada Perancangan Strategi Parkir Mobil Otomatis Artikel Ilmiah Peneliti: Yohanes Robbyanto Kelvin Daru (672013138) Prof. Dr. Ir. Eko Sediyono, M.Kom. Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknologi Informasi Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga Januari 2018
Penerapan Finite State Automata Pada Perancangan
Strategi Parkir Mobil Otomatis
Artikel Ilmiah
Diajukan kepada
Fakultas Teknologi Informasi
untuk memperoleh Gelar Sarjana Komputer
Peneliti:
Yohanes Robbyanto Kelvin Daru (672013138)
Prof. Dr. Ir. Eko Sediyono, M.Kom.
Program Studi Teknik Informatika
Fakultas Teknologi Informasi
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
Januari 2018
1. Pendahuluan
Kurangnya fasilitas umum yang aman dan nyaman sebagai media transportasi menyebabkan sebagian besar masyarakat lebih memilih membawa kendaraan pribadi baik untuk keperluan pekerjaan, rekreasi, atau lainnya. Sementara itu perkantoran dan pertokoan di kota-kota besar biasanya terpusat pada suatu lokasi. Hal ini mengakibatkan tingginya konsentrasi kendaraan di daerah-daerah tersebut, sehingga dibutuhkan sebuah tempat parkir yang tidak merepotkan pengemudi dan dapat menghemat tempat dan tidak menghambat aktivitas bisnis dan pembangunan, sebagai contoh parkir mobil otomatis yang akan dibuat tidak memerlukan lahan yang luas untnk parkirannya dikarenakan parkiran ini bertingkat, Seperti pada gambar 1 :
Gambar 1 Contoh Parkir Mobil Otomatis
Salah satu solusi alternatif untuk memecahkan masalah tersebut adalah dengan pembuatan sistem parkir mobil otomatis dan perluasan kawasan parkir. Sistem parkir mobil otomatis ini juga dapat mengurangi tingkat kemacetan yang sering terjadi mengapa bisa mengurangi tingkat kemacetan dikarnakan banyak pengendara-pengendara memarkirkan kendaraanya di sembarangan tempat contohnya memarkirkan mobilnya di pinggir-pinggir jalan sehingga jalanan yang tadinya luas menjadi sempit sehingga menghambat perjalanan pengendara lain. Dalam penerapannya di dunia nyata, ada beberapa mesin tempat parkir mobil otomatis sudah dibangun di beberapa Negara seperti Cina, Amerika, Korea dan Malaysia contoh parkiran otomatis yang ada di Malaysia seperti pada gambar 2:
Parkiran Otomatis Yang Ada Di Malaysia Gambar 2 Teori dan Bahasa Automata yang akan digunakan adalah non-deterministic
finite automata (NDFA) merupakan salah satu bagian ilmu komputer yang
didasari oleh model dan gagasan mendasar mengenai komputer, dengan menggunakan metode ini akan dirancang sistem Parkir mobil otomatis.
Perbedaan parkir otomatis ini dengan parkiran yang biasa seperti parkiran bandara atau mall adalah parkir mobil otomatis ini langsung mendapatkan lokasi parkir sehingga mempermudah pengendara, dan pengendara tidak perlu lagi mencari-cari parkiran kosong seperti parkiran yang ada pada bandara atu mall.
Berdasarkan latar belakang masalah maka dilakukan penelitian yang berjudul Penerapan Finite State Automata pada Perancangan Strategi Parkir Mobil Otomatis.
2. Tinjauan Pustaka
Sudah banyak penelitian tentang pembuatan penerapan Finite State Automa, salah satu penelitian yang mengunakan Finite State Automata adalah pada penelitian yang berjudul Perangkat Lunak Pengucapan Kata Bahasa Indonesia Berdasarkan Pemenggalan Kata Dengan Finite State Automata. Kesimpulan yang dapat diambil dari penelitian ini adalah dengan mengunakan Finite State
Automata dapat dilakukan pemengalan kata berdasarkan pengucapannya dan
dapat mengetahui bagaimana pengcapan kata bahasa Indonesia berdasarkan hasil pemenggalan kata. Perangkat lunak yang sudah dibuat ini diimplementasikan menggunakan Microsoft Access 2000 untuk membuat database serta Visual Basic 6.0 sebagai bahasa pemrograman [1].
Penelitian yang kedua tentang Penerapan konsep Finite State Automata Pada Mesin Pembuatan Minuman Kopi Otomatis. Kesimpulan yang dapat diambil dari penelitian ini adalah bahwa Finite State Automata dapat menjadi salah satu alternatife dalam pembuatan mesin kopi otomatis yang flexible dalam hal mengenal dan menangkap pola dalam proses pembuatan kopi [2].
Penelitian yang ketiga tentang Identifikasi Kesalahan Dalam Mengerjakan Soal Penjumlahan Susun Berbasis Finite State Automata. Dari penelitian ini dapat diambil kesimpulan bahwa Intelligent Tutoring Systems berbasis FSM dapat mengidentifikasi kesalahan dalam pengerjaan penjumlahan susun dengan menggunakan Cognitive Tutor Authoring Tools (CTAT) berbasis metode Finite
State Machine . Pola-pola kesalahan dalam mengerjakan soal penjumlahan susun
dapat diidentifikasikan dengan menggunakan Finite State Machine dari behavior
record yang terdapat dalam CTAT yaitu peserta didik paling sering melakukan
kesalahan hitung pada penyimpanan dalam menyelesaikan soal penjumlahan susun dan melakukan kesalahan dalam meletakkan koma dalam menyelesaikan soal penjumlahan desimal susun [3].
Penelitian yang keempat One some Aplications of Finite State Automata
Theory to Natural Language Processing . Penelitian menggambarkan algoritma
baru yang dapat digunakan dalam aplikasi pengelolaan versi bahasa alami untuk meningkatkan efesiensi ruang dan waktu, percobaan yang dilakukan cenderung memberitahukan kegunaanya dalam ilmu bahasa komputasi [4].
Gambar 3 Parkir Mobil Otomatis
Pada Gambar 3 ditunjakan contoh parkiran otomatis yang ada di Indonesia yang terletak di kawasan niaga terpadu SCBD Sudirman, Jakarta selatan.
Finite State Automata adalah mesin abstrak berapa sistem model matematika
dengan memasukkan output diskrit yang dapat mengenali bahasa paling sederhana (bahasa reguler) dan dapat diimplementasikan secara nyata dan dapat disebut
state . Finite State Automata memiliki sekumpulan state dan aturan-aturan untuk
berpindah dari state yang satu ke state yang lain. Finite State Automata merupakan kumpulan dari lima elemen atau dalam bahasa matematis dapat disebut sebagai 5 tuple, yaitn (Q,
∑, , S, F), dimana : Q = himpunan state ∑ = himpunan symbol input / masukan / abjad = fungsi transisi S = state awal F = himpunan state akhir
Gambar 4 Contoh Diagram State untuk Finite State Automata [5]
Keterangan Gambar 2 : (1) Gambar lingkaran menyatakan state, (2) Label pada lingkaran adalah nama state tersebut, (3) Busur panah menyatakan transisi atau perpindahan state, (4) Gambar lingkaran yang didahului sebuah busur panah tanpa label menyatakan state awal, (5) Gambar lingkaran ganda menyatakan final
state .
Q = {q0, ql, q2} ∑ = {a, b} S = {q0} F = {ql} = Relasi transisi (q0, a) = q0
(q0, b) = ql (ql, a) = ql (ql, b) = q2 (q2, a) = ql (q2, b) = q2 berdasarkan fungsi transisi tersebut, dapat dibuat tabel transisi seperti pada tabel
1. Tabel 1 Tabel Transisi Berdasarkan Gambar 1 [4] A B
q0 q0 q1 q1 q1 q2 q2 q1 q2
Pada Tabel 1, apabila state q0 m endapat masukan berupa string ‘A’ maka q0 akan tetap berada di state q0 kemudian apab ila yang dibaca adalah string ‘B’ maka q0 akan bergeser ke state ql. Selanjutnya pada state ql apabila membaca string ‘A’ maka ql akan tetap berada di state ql dan jika ql membaca input berupa string ‘B’ maka ql akan bergeser ke q2 yang merupakan final state. Untnk q2 akan kembali ke ql jika membaca input string ‘A’ dan tetap pada q2 apabila membaca string ‘B’.
NDFA (Non Deterministick Finite Automata) adalah salah satu bagian dari automata berhingga atau Finite State Automata (FSA). Pada Non Deterministic
Finite Automata (NFA) dimungkinkan satu simbol menimbulkan transisi ke lebih
dari satu kondisi dan memberikan beberapa kemimgkinan gerakan sehingga keluarannya tidak dapat dipastikan. Selain itu dimungkinkan juga terjadinya transisi spontan atau transisi - .
NDFA (Non Deterministic Finite Automata) didefenisikan sebagai M yang merupakan sebuah koleksi dari 5 obyek (Q, ∑, s, F, ) dimana : Q = himpunan hingga dari state ∑ = abjad masukan s = salah satu kedudukan dalam Q yang ditetapkan sebagai kedudukan permulaan. F = koleksi dari kedudukan-kedudukan yang diterima atau final (himpunan dari kondisi akhir). = relasi pada (Q x X ) x Q dinamakan relasi transisi. Salah satu rangkaian NDFA terlihat pada gambar 5.
Gambar 5 Rangkaian NDFA (Non Deterministick Finite Automata) [4]
Rangkaian pada Gambar 5 tergolong dalam NDFA (Non Deterministic Finite
Automata ) karena beberapa transisi yang berasal dari satu kondisi yaitu kondisi q0
memiliki input yang sama yaitu ‘a’. Rangkaian tersebut akan menerima string ab, aab, aabaab, aba, dan abaaba, tetapi tidak akan menerima string abb dan aabb.
3. Metode dan Perancangan
Penelitian yang dilakukan, diselesaikan melalui tahapan yang terbagi dalam empat tahapan yaitu : (1) Analisis kebutuhan dan pengumpulan data, (2) studi literatur, (3) perancangan dan implementasi Finite State Automata, (4) Pengujian Finite State Automata , (5) tahap penulisan laporan.
Analisis Kebutuhan dan
Pengumpulan Data
Studi Literatur
Perancangan dan Implementasi
Finite State Automata
Pengujian Finite State Automata
Penulisan Laporan
Gambar 6 Tahap penelitian
Tahapan penelitian pada gambar 6, dapat dijelaskan sebagi berikut. Tahap
pertama : analisis kebutuhan dan pengumpulan data, yaitu pengumpulan data yang
terkait dengan sistem parkir mobil otomatis; Tahap kedua: studi literature, yaitu pengumpulan data jurnal-jurnal terkait, buku, serta pembahasan yang terkait;
Tahap ketiga : perancangan dan implementasi Finite State Automata, yaitu akan
dilakukan perancangan dan pengimplementasian automata yang sudah dirancang ke dalam program; Tahap empat: pengujian Finite State Automata yaitu, menguji dan mengevaluasi program bila terjadi kesalahan; Tahap lima: penulisan laporan, dalam tahap ini dilakukan penulisan laporan dari tahapan penelitian yang dilakukan.
4. Hasil dan Pembahasan
Perancangan state diagram pada strategi parkir mobil otomatis yang menjelaskan tentang strategi sistem parkir mobil otomatis berdasarkan tahapan- tahapan yang dilakukan oleh pengendara mobil dalam melakukan parkir mobil pada parkiran otomatis, berikut ini adalah tahapan yang harus dilakukan oleh pengendara mobil dalam melakukan parkir mobil otomatis, yaitu: 1.
Masuk area parkir 2. Mengambil karcis parkir yang tertera dalam karcis id parkir, waktu parkir, area parkiran
3. Sistem memarkirkan mobil 4.
Pengendara ingin keluar 5. User menginput data karcis seperti id parkir, maka akan keluar massege
box lokasi parkir, waktu masuk, waktu keluar, total waktu, total harga parkiran yang harus dibayar.
6. Membayar biaya parkir 7.
Sistem mengambil mobil 8. Keluar dari tempat parkir otomatis
Sistem strategi parkir mobil otomatis memiliki 2 tahapan yang harus dilakukan oleh pengendara dalam memarkirkan mobilnya yaitu tahapan masuk dan keluar, yang pertama pengendara harus memilih tombol masuk agar mendapatkan karcis parkir, dimana karcis parkir tersebut terdapat lokasi parkir, harga per-jam, dan waktu masuk. Proses kedua keluar, pengendara harus memberikan karcis parkir kepada petugas, petugas parkir meneruskan kode parkir dan setelah itu akan keluar message box : lokasi parkir, waktu masuk, waktu keluar, total waktu, dan total harga yang harus dibayar.
Gambar 7 State Diagram Strategi Parkir Mobil Otomatis
Gambar 7 menunjukkan state diagram parkir mobil otomatis dengan tuple sebagai berikut: Q ={Ql, 1-A, 2-A, 3-A, 1-B, 2-B, 4-A, 5-A, 3-B, 4-B, 5-B} ∑ ={True, False} S ={Ql} F ={1-A, 2-A, 3-A, 1-B, 2-B, 4-A, 5-A, 3-B, 4-B, 5-B} ={((Q1,T),Q1), ((Q1,F),1-A), ((1-A,T),1-A), ((1-A,F),2-A), ((2-A,T,),2-A),
((2-A,F),3-A). ((3-A,T)3-A), ((3-A,F)l-B), ((1-B,T)1-B), ((1-B,F)2-B), ((2-B,T),2-B), ((2-B,F),4-A), ((4-A,T)4-A), ((4-A,F),5-A), ((5-A,T)5-A), ((5-A,F)3-B), ((3-B,T),3-B), ((3-B,F),4-B), ((4-B,T),4-B), ((4B,F),5-B), ((5-B,T),5-B)}.
Algoritma yang diterapkan pada diagram state strategi parkir mobil otomatis sebagai berikut : jika mobil masuk dan area parkiran penuh (Ql) bemilai TRUE maka mobil tidak dapat ke proses selanjutnya, jika mobil masuk dan area parkiran kosong (Ql) bernilai FALSE maka mobil akan melanjutkan ke proses (1A) area parkir, jika area parkir (1A) bernilai TRUE berarti area parkir (1A) kosong maka mobil parkir pada area (1A), jika area parkir (1A) bernilai FALSE berarti area parkir (1A) menyatakan parkiran penuh dan proses akan berlanjut ke area parkir (2A) begitu seterusnya sampai pada area parkir (5B).
Tabel 2 Himpunan State
Himpunan State Deskripsi Ql Mobil Masuk l-A Area Parkir
2-A Area Parkir 3-A Area Parkir
1-B Area Parkir 2-B Area Parkir
4-A Area Parkir 5-A Area Parkir
3-B Area Parkir 4-B Area Parkir 5-B Area Parkir
Tabel 3 Abjad Sebagai Simbol Input
Abjad Deskripsi Tombol Masuk Menekan tombol masuk, menjadi syarat agar mendapatkan karcis parkir dan mengetahui parkir kosong
TRUE True merupakan masukan
benilai benar yang menyatakan bahwa area parkir kosong dan mobil akan diparkir
FALSE False merupakan masukan
bernilai salah menyatakan bahwa area parkir penuh dan akan dibawa pada state berikutnya
Gambar 8 State Diagram Strategi Parkir Keluar
Algoritma yang diterapkan pada state diagram starategi parkir keluar sebagai berikut : jika pengendara mobil ingin keluar dari area parkir (Ql) bemilai TRUE maka pengendara mobil berlanjut ke proses selanjutnya yaitu (Q2) yang dimana pengendara memberi karcis ke petugas parkir, petugas parkir menginput kode parkir dan jika (Q2) bernilai FALSE maka pengendara tidak bisa melanjutkan ke proses berikutnya, jika pengendara parkir memberi karcis ke petugas parkir dan petugas parkir menginput kode parkir (Q2) bernilai TRUE makan pengendara bisa berlanjut ke proses selanjutnya (Q3) mobil keluar.
Tabel 3 Himpunan State Strategi Parkir Keluar
Himpunan State Deskripsi Q1 Q2 Q3
Pengendara ingin keluar dari parkiran otomatis Pengendara memberi karcis parkir kepada petugas Mobil keluar dari area parkir mobil otomatis
Tabel 4 Abjad Sebagai Simbol Input pada state diagram strategi mobil keluar
Himpunan State Deskripsi
TRUE FALSE True merupakan masukan yang bernilai
benar yang akan membawa ke state selanjutnya
False merupakan masukan yang
bernilai salah yang akan membawa kembali ke state awal Sistem strategi parkir mobil otomatis ini dimulai dari state awal yaitu Q1 dimana mobil masuk ke area parkir, pengendara memilih tombol masuk dan pengendara mendapat karcis parkir sebagai syarat agar ke proses selanjutnya yaitu menuju area parkir 1-A, jika pengendara ingin keluar dari area parkir mobil otomatis maka sistem dimulai pada state Q2 pengendara ingin keluar, dan akan berlanjut ke state selanjutnya Q3 pengendara memberi karcis pada petugas dan petugas memasukan data kode area parkir jika benar maka mobil keluar dan pengendara membayar semua biaya parkir.
Kode Program 1 Perintah Untuk Mendapatkan Lokasi Parkir Atau Lokasi Parkir Penuh
Kode Program 1 merupakan proses dimana pengendara memilih tombol masuk terlebih dahulu, sehingga program akan mencari area parkir ada yang kosong atau tidak, jika area parkiran ada yang kosong maka karcis akan keluar dan bertuliskan lokasi parkir, harga per-jam, dan waktu masuk, tetapi jika area parkir penuh akan mengeluarkan karcis yang bertuliskan “Mohon maaf saat ini tidak ada lokasi kosong silakan kembali lagi nanti”.
Kode Program 2 Perintah Untuk Mobil Keluar Dari Area Parkir
Kode Program 2 merupakan proses dimana pengendara tidak dapat melakukannya sendiri sehingga karcis yang didapat saat ingin memarkirkan mobil diberikan kepada petugas parkir dan petugas parkir memasukan data kode area parkir jika input benar maka akan keluar message box atau struk pembayaran, yang ada dalam struk pembayaran adalah lokasi parkir, waktu masuk, waktu keluar, total waktu, total harga parkir. Tetapi jika petugas salah memasukan kode area parkir maka akan keluar message box yang bertuliskan “Mohon Maaf Kode yang Anda MasukKan tidak Tercatat Sebagai Pengguna Area P arkir”.
Gambar 9 Mobil Parkir Masuk dan Keluar
Gambar 9 merupakan hasil ouput dari program yang dibuat, saat pengendara ingin memarkirkan mobilnya pengendara dapat melakukannya sendiri dengan memilih tombol parkir masuk tetapi jika ingin keluar dari parkiran pengendara tidak dapat melakukannya sendiri karcis yang didapat harus diberikan ke petugas dan petugas yang memasukan data parkir keluar.
Gambar 10 Pengendara Mendapatkan Karcis Parkir
Gambar 8 merupakan hasil output dari program dimana pengendara mendapatkan karcis parkir yang berisi lokasi parkir, harga per-jam, dan waktu masuk.
Gambar 11 Output Parkir Keluar Gambar 11 merupakan hasil output dari program jika petugas parkir memilih parkir keluar dan memasukan data kode area parkir dengan benar maka akan keluar struk pembayaran yang bertuliskan lokasi parkir, waktu masuk, waktu keluar, total waktu, dan total harga area parkir yang harus di bayar.
Gambar 12 Output Parkir Keluar Jika Petugas Parkir Salah Memasukan
Gambar 12 merupakan hasil ouput dari program jika petugas parkir keluar salah memasukan data kode area parkir maka akan keluar message box yang bertuliskan “Mohon maaf kode yang anda masukkan tidak tercatat sebagai pengguna parkir”.
5. Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian, dan pembahasan yang dilakukan dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut : (1) Finite State Automata dapat dijadikan logika dasar dalam perancangan parkir mobil otomatis; (2) Dengan adanya perancangan strategi parkir otomatis mengunakan automata dapat mempercepat pengendara dalam memarkirkan kendaraannya; (3) Program dirancang menggunakan NetBeans sebagai bahasa dasar pemrograman dan phpMyAdmin sebagi database. Saran pengembangan yang dapat diberikan untuk penelitian lebih lanjut adalah sebagai berikut : (1) Penambahan state atau lokasi parkir agar dapat menampung lebih banyak pengendara yang ingin memarkirkan mobilnya; (2) Penambahan sistem program berupa sensor yang dapat mengetahui area parkiran kosong atau tidak dan sistem program berupa cetak agar karcis dan struk pembayaran dapat di cetak.
6. Daftar Pustaka
[1] Kuswardayana, I., Tjahyanto, A., Siregar, K, M, S., 2004. Perangkat Lunak Pengucapan Kata Bahasa Indonesia Berdasarkan Pemengalan Kata Dengan
Finite State Automata , Surabaya : Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
[2] Wamilina., Kurniawan. D., Melly, R, I., 2013. Penerapan konsep Finite State
Automata Pada Mesin Pembuatan Minuman Kopi Otomatis, Lampung :
Universitas Lampung [3] Wibowo, D., Neorsasongko, E., Wahono, R, S., 2012. Identifikasi Kesalahan
Dalam Mengerjakan Soal Penjumlahan Susun Berbasis Finite State Automata , Semarang: Universitas Dian Nuswantoro. [4] Mohri, M., 1995. One Some Aplications of Finite State Automata Theori to
Natural Language Processing, USA : Cambridge University Press
[5] Utdirartatmo, F., 2001. Teori Bahasa dan Otomata. Yogyakarta: J & J Learning.