Metode Pencarian Buta (Blind search) dan Metode Pencarian Heuristik

A. Metode Pencarian Buta (Blind Search)

Blind Search merupakan pencarian asal ketemu. Jika solusi sudah ketemu, maka pencarian akan dihentikan. Jika dibuat skemanya, pencarian buta hanya mengenal tiga bagian, [masalah]-[pencarian]-[solusi]. Misalkan dalam kotak ada 3 kelereng warna merah, 3 biru, dan 3 kuning. Masalahnya adalah, ambillah satu kelereng yang berwarna merah. Solusi, setelah melakukan pencarian, kemudian didapat satu kelereng warna merah, nah, itulah solusinya.

1. Breadth First Search

Breadth First Search merupakan salah satu dari metode pencarian buta. istilah buta disini lebih dikenal dengan nama blind. Dikatakan buta karena memang tidak ada informasi awal yang digunakan dalam proses pencarian.

Breadth-first search (BFS) melakukan proses searching pada semua node yang berada pada level atau hirarki yang sama terlebih dahulu sebelum melanjutkan proses searching pada node di level berikutnya.

Breadth First Search (BFS) juga memiliki alur algoritma yang paling sederhana dibandingkan dengan metode blind yang lain. Itulah alasan mengapa BFS selalu dipelajari lebih dulu ketika membahas masalah pencarian buta.

Sebelum menelaah lebih jauh bagaimana metode BFS dijalankan, kita telisik dulu mengapa metode ini dinamakan pencarian Breadth First. Breadth dapat diartikan dengan luas / lebar, sedangkan first adalah pertama. Penamaan metode ini disesuaikan dengan konsep algoritma secara garis besar yaitu melakukan proses pencarian pada semua node yang berada pada level atau hirarki yang sama terlebih dahulu sebelum melanjutkan proses pencarian pada node di level berikutnya.
Contoh :

BFS akan mencari satu per satu node secara melebar dari kiri ke kanan secara berurutan berdasarkan tingkat level nodenya. Jika pada satu level belum ditemukan solusi yang diinginkan, maka pencarian dilanjutkan hingga level berikutnya. Demikian seterusnya hingga ditemukan solusi. Maka, dengan cara seperti ini, BFS menjamin ditemukannya solusi apabila solusinya memang ada.

2. Depth First Search

Depth-first search (DFS) adalah proses searching sistematis buta yang melakukan ekpansi sebuah path (jalur) menuju penyelesaian masalah sebelum melakukan ekplorasi terhadap path yang lain. Proses searching mengikuti sebuah path tunggal sampai menemukan goal atau dead end. Apabila proses searching menemukan dead-end, DFS akan melakukan penelusuran balik ke node terakhir untuk melihat apakah node tersebut memiliki path cabang yang belum dieksplorasi. Apabila cabang ditemukan, DFS akan melakukan cabang tersebut. Apabila sudah tidak ada lagi cabang yang dapat dieksplorasi, DFS akan kembali ke node parent dan melakukan proses searching terhadap cabang yang belum dieksplorasi dari node parent sampai menemukan penyelesaian masalah.

Pencarian dilakukan pada satu node dalam setiap level dari yang paling kiri. Jika pada level yang paling dalam, solusi belum ditemukan, maka pencarian dilanjutkan pada node sebelah kanan. Node yang kiri dapat dihapus dari memori. Jika pada level yang paling dalam tidak ditemukan solusi, maka pencarian dilanjutkan pada level sebelumnya. Demikian seterusnya sampai ditemukan solusi. Jika solusi ditemukan maka tidak diperlukan proses backtracking (penelusuran balik untuk mendapatkan jalur yang dinginkan).

Contoh :

Berdasarkan gambar , proses pencarian dilakukan dengan mengunjungi cabang terlebih dahulu hingga tiba di simpul terakhir. Jika tujuan yang diinginkan belum tercapai maka pencarian dilanjutkan ke cabang sebelumnya, turun ke bawah jika memang masih ada cabangnya. Begitu seterusnya hingga diperoleh tujuan (goal). Operasi semacam ini dikenal dengan sebutan backtracking.

B. Pencarian Heuristik

Heuristic search adalah suatu istilah yang berasal dari bahasa Yunani yang berarti menemukan/menyingkap. Heuristik adalah suatu perbuatan yang membantu kita menemukan jalan dalam pohon pelacakan yang menuntut kita kepada suatu solusi masalah. Heuristik dapat diartikan juga sebagai suatu kaidah yang merupakan metoda/prosedur yang didasarkan kepada pengalaman dan praktek, syarat, trik atau bantuan lainnya yang membantu mempersempit dan memfokuskan proses pelacakan kepada suatu tujuan tertentu.

George Poyla (dalam Kristanto. A, 2003) mendefinisikan heuristik sebagai ”studi tentang sebuah metode dan aturan discovery serta invention” dalam pencarian state space, heuristik didefinisikan sebagai aturan untuk memilih cabang-cabang dalam ruang keadaan yang paling tepat untuk mencapai solusi permasalahan yang dapat diterima .

1. (Generate and Test)

Metode ini merupakan penggabungan antara depth-first search dengan pelacakan mundur (backtracking), yaitu bergerak kebelakang menuju pada suatu keadaan awal. Algoritma:

Bangkitkan suatu kemungkinan solusi (membangkitkan suatu tititk tertentu atau lintasan tertentu dari keadaan awal).

Uji untuk melihat apakah node tersebut benar-benar merupakan solusinya dengan cara membandingkan node terebut atau node akhir dari suatu lintasan yang dipilih dengan kumpulan tujuan yang diharapkan.

Jika solusi ditemukan, keluar. Jika tidak, ulangi kembali langkah pertama.

Contoh:

“Travelling Salesman Problem (TSP)” Seorang salesman ingin mengunjungi n kota. Jarak antara tiap-tiap kota sudah diketahui. Kita ingin mengetahui ruter terpendek dimana setaip kota hanya boleh dikkunjungi tepat 1 kal i. Misalkan ada 4 kota dengan jarak antara tiap-tiap kota seperti gambar di bawah ini:

2. (Hill Climbing)

Metode ini hampir sama dengan metode pembangkitan dan pengujian, hanya saja proses pengujian dilakukan dengan menggunakan fungsi heuristic. Pembangkitan keadaan berikutnya tergantung pada feedback dari prosedur pengetesan. Tes yang berupa fungsi heuristic ini akan menunjukkan seberapa baiknya nilai terkaan yang diambil terhadap keadaan-keadaan lainnya yang mungkin.

Contoh: TSP dengan Simple Hill Climbing

Disini ruang keadaan berisi semua kemungkinan lintasan yang mungkin. Operator digunakan untuk menukar posisi kota-kota yang bersebelahan. Apabila ada n kota, dan kita ingin mencari kombinasi l intasan dengan menukar posisi urutan 2 kota, maka kita akan mendapatkan sebanyak: