PENERAPAN KONSEP FINITE STATE

AUTOMATA (FSA) PADA MESIN PEMBUAT

MINUMAN KOPI OTOMATIS

Muhammad Rifki - 1306447303

Program Studi Teknik Komputer

Universitas Indonesia, Kampus UI, Depok 16424- Indonesia

muhammad.rifki31@ui.ac.id

Makalah ini membahas tentang simulasi untuk mesin kopi

otomatis yang dapat melakukan proses pembuatan 7 jenis

pilihan minuman; kopi, susu, coklat, kopi susu, kopi coklat,

moka, dan susu cokelat secara otomatis. Dalam aplikasi ini,

konsep Finite State Automata (FSA) diterapkan untuk

mengenali dan untuk menangkap pola pada proses untuk

membuat minuman kopi. FSA digunakan untuk membaca

simbol masukan yang diberikan dari keadaan awal sampai

keadaan akhir untuk mendapatkan bahasa yang dapat

diemngerti oleh mesin. Selanjutnya, proses akan dilakukan

sesuai dengan read language

I. PENDAHULUAN

Perkembangan zaman yang semakin modern mengubah

pola pikir manusia untuk berfikir lebih maju, menciptakan

serta mengembangkan berbagai teknologi baru, dimana

teknologi tersebut diciptakan untuk memudahkan kegiatan

manusia. Mesin otomatis merupakan salah satu teknologi

yang sengaja diciptakan untuk mengubah suatu kegiatan

yang bersifat manual menuju otomatis dengan tujuan

mempercepat proses kegiatan tersebut. Salah satu mesin

otomatis yang mulai berkembang saat ini adalah mesin

pembuat minuman kopi otomatis.

Mesin pembuat minuman kopi otomatis muncul sebagai

suatu terobosan baru untuk memudahkan serta

mempercepat proses pembuatan minuman kopi dan

variasinya. Dengan banyaknya variasi ataupun pilihan

jenis minuman kopi yang diberikan, tentunya mesin

pembuat minuman kopi otomatis ini harus dapat

melakukan proses pembuatan minuman yang sesuai

berdasarkan pilihan yang diberikan. Untuk mengatasi

permasalahan dalam proses pembuatan minuman kopi

secara otomatis, penerapan konsep Finite State Automata

(FSA) pada suatu mesin pembuat minuman kopi otomatis

merupakan pilihan yang tepat untuk memodelkan proses

pembuatan minuman kopi secara otomatis.

Finite State Automata (FSA) merupakan tool yang

sangat berguna untuk mengenal dan menangkap pola

dalam data. Finite State Automata (FSA) adalah model

matematika yang dapat menerima input dan mengeluarkan

output yang memiliki state yang berhingga banyaknya dan

dapat berpindah dari satu state ke state lainnya

berdasarkan input dan fungsi transisi.

Pada makalah ini akan dimodelkan suatu penerapan

konsep Finite State Automata (FSA) pada suatu mesin

pembuat minuman kopi otomatis. Penerapan konsep FSA

digunakan untuk mengenal dan menangkap pola dalam

proses pembuatan minuman kopi pada mesin pembuat

minuman kopi otomatis.

Pada simulasi akan digunakan 8 bahan dasar pembuat

minuman yaitu : gelas dengan tiga jenis ukuran yaitu

small, medium dan large, air, gula, bubuk kopi, bubuk

susu, dan bubuk coklat. Selanjutnya, dari bahan tersebut

mesin dapat membuat 7 jenis produk minuman yaitu :

kopi, susu, coklat, kopi susu, kopi coklat, kopi susu coklat

dan susu coklat. Aplikasi ini juga dirancang hanya sebagai

mesin yang dapat melakukan proses pembuatan minuman

kopi secara otomatis dan tidak melakukan proses transaksi

penjualan, sehingga tidak membutuhkan input berupa

uang koin maupun uang kertas.

Tujuan dari makalah ini adalah menerapkan konsep

Finite State Automata (FSA) pada aplikasi simulasi mesin

pembuat minuman kopi otomatis dan menghasilkan suatu

aplikasi simulasi mesin yang dapat melakukan proses

pembuatan minuman kopi dan variasinya secara otomatis.

Selain itu, pada makalah ini akan di generate suatu

grammar untuk menghasilkan ke tujuh jenis minuman

seperti yang telah didiskusikan sebelumnya.

Manfaat yang dapat diperoleh dari makalah ini adalah

memahami tentang penerapan konsep FSA pada mesin

pembuat minuman kopi otomatis. Penerapan konsep FSA

dapat menjadi salah satu alternatif untuk merancang suatu

mesin pembuat minuman kopi otomatis serta menjadi

bahan pertimbangan dan acuan yang positif dalam

pengembangan aplikasi selanjutnya yang sejenis.

II. METODE

Metode yang digunakan dalam pembuatan makalah ini

adalah formal methods. Formal methods atau metode

formal, dalam ilmu komputer dan rekayasa perangkat

lunak, adalah suatu pemodelan matematika, yang dapat

digunakan untuk menjembatani (spesifikasi formal)

pembuatan, pengembangan dan verifikasi perangkat keras

dan piranti lunak, yang dapat digunakan dari perancangan

awal sampai pengujian hasil.

A. Spesifikasi Formal (Formal Specification)

Spesifikasi formal atau formal specification adalah

spesifikasi yang dinyatakan dalam bentuk bahasa yang

didefinisikan secara formal untuk menggambarkan apa

yang harus dilakukan perangkat lunak. Pada makalah ini

teknik spesifikasi formal yang akan digunakan adalah

berorientasi model yaitu dengan membuat suatu model

perilaku sistem menggunakan obyek matematika seperti

set dan urutan, yaitu diantaranya state charts dan automata

model teoritis.

Berdasarkan diagram transisi yang telah dibentuk maka

dapat dikonstruksikan aturan produksi dari FSA aplikasi

simulasi mesin pembuat minuman kopi otomatis yaitu :

Misal S0 = S, S1=A, S2=B, S3=C, S4=D, S5=E,

S6=F, S7=G, S8=H, S9=I, S10=J, S11=K, S12=L,

S13=M, S14= N, S15=O, S16=Final State.

Maka :

G = {VT, VN, S, P}

VT = {a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, l, m, n, o, p, q, r, s, t, 0

}

VN= {S, A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L, M, N,O}

S = S

P = {S aA | bB | cC | dD | eE | fF | gG | 0, A hH |

iI | jJ | S, B hH | iI | jJ | S, C hH | iI |jJ | S, D hH

| iI | jJ | S, E hH | iI | jJ | S, F hH | iI | jJ | S, G

hH | iI | jJ | S, H kK | S, I kK | S, J kK | S, K

qK | lL | mM | nN | S, L rL | mM | nN| oO | S, M sM

| nN |oO | S, N tN | oO | S , O p | S }

Diagram transisi tersebut menggambarkan spesifikasi

proses yang terdapat pada mesin pembuat minuman kopi

otomatis yang menerapkan konsep FSA. Mesin akan

mengikuti pola alur dari proses pembuatan minuman

sesuai dengan pilihan jenis minuman. Sehingga,

dimungkinkan tidak terjadi kesalahan dalam proses

pembuatan minuman yang sesuai dengan jenis pilihan

minumannya. FSA digunakan untuk membaca simbol

masukan yang diberikan dari start state sampai final state

sehingga diperoleh suatu bahasa yang dikenali oleh mesin.

Selanjutnya dilakukan proses pembuatan minuman sesuai

dengan bahasa yang dibaca.

B. Implementasi

Setelah melakukan spesifikasi maka tahap selanjutnya

adalah implementasi. Pada aplikasi simulasi mesin

pembuat minuman kopi otomatis diterapkan konsep FSA

untuk pemodelan proses pembuatan minuman kopi secara

otomatis. Spesifikasi formal yang telah ditentukan

sebelumnya kemudian diimplementasikan kedalam suatu

kode program yang menerapkan konsep FSA didalam

kode program tersebut. Secara umum proses tersebut

tergambar pada potongan bagan alur (Flowchart) berikut

ini:

Gambar 2 - Flowchart aplikasi mesin pembuat minuman kopi dengan konsep FSA

Gambar 1 - Diagram transisi mesin pembuat minuman

kopi otomatis

C. Verifikasi Formal

Verifikasi Formal yaitu membuktikan bahwa suatu

implementasi betul-betul mengimplementasikan apa yang

dijabarkan dalam spesifikasinya. Pada makalah ini teknik

verifikasi formal yang digunakan adalah model checking.

Dalam model checking ingin diuji apakah desain memang

seperti yang diharapkan. Membuat suatu model abstrak

dari desain, kemudian dapat membuktikan properties dari

desain tersebut dengan menguji fungsi-fungsi yang

terdapat pada software tersebut.

III. PEMBAHASAN

Aplikasi Simulasi Mesin Pembuat Minuman Kopi

Otomatis merupakan aplikasi simulasi suatu mesin yang

dapat melakukan proses pembuatan minuman kopi dan

variasinya secara otomatis dimana dalam penyelesaian

prosesnya digunakan konsep Finite State Automata (FSA).

Konsep FSA digunakan untuk menangkap dan mengenal

pola dalam proses pembuatan minuman kopi pada mesin

pembuat minuman kopi otomatis, dengan membaca input

yang diberikan dan masuk ke dalam proses pengecekkan

inputan tersebut sampai dengan state akhir kemudian akan

melakukan proses sesuai dengan jalur input tersebut

(Gambar 1). Gambar 3 merupakan tampilan utama dari

Aplikasi Simulasi Mesin Pembuat Minuman Kopi

Otomatis.

Gambar 3 Interface menu utama aplikasi

Metode pengujian yang digunakan adalah model

checking. Dalam model checking ingin diuji apakah

desain ini memang seperti yang yang diharapakan. Teknik

pengujian yang digunakan adalah dengan membuat daftar

dari kemungkinan kesalahan yang terjadi pada aplikasi

dan selanjutnya mengikuti alur pengujian sesuai dengan

daftar.

Tabel 1 - Daftar hasil pengujian simulasi

PERNYATAAN OTENTITAS

Dengan ini saya menyatakan bahwa makalah yang saya

tulis ini adalah tulisan saya sendiri, bukan saduran, atau

terjemahan dari makalah orang lain, dan bukan plagiasi.

Depok, 7 Juni 2015

ttd

Muhammad Rifki 1306447303