Membangun Game Edutainment “Pengenalan Komputer” Menggunakan Shuffle Random (SR) Dan Finite State Machine (FSM) Untuk Anak Tunagrahita Ringan
Heny Pratiwi, Ita Arfyanti, M. Za’iem Sururi STMIK Widya Cipta Dharma Jl. Prof. M. Yamin No.25 Samarinda Kalimantan Timur, (0541)736071 henypratiwi@wicida.ac.id, qanita23@yahoo.com
Abstract
Research  to  build  an  Edutainment  Game  "Introduction  to  Computers"  for  mild  retarded children  is  a  study  designed  for  teachers  to  deliver  material  to  special  school  students  (SLB) with  special  needs  such  as  children  with  visual  impairment,  hearing  impairment,  mental retardation,  intellectual  disability,  autism  and  blindness.  .  In  this  game  the  player  will  be presented  with  a  variety  of  learning  menus  about  "Computer  Devices"  and  a  game  menu consisting  of  a  guessing  picture  quiz  to  train  memory,  then  there  are  typing  games  and labyrinth games to develop motor movements and increase students' responses  and interests. Shuffle and Finite State Machine randomization algorithms will be applied in this study, with the  aim  of  arranging  the  image  position  to  be  randomized  in  the  learning  menu  and  typing games as well as randomizing the position of the main characters and enemies in the labyrinth game  made  in  three  levels.  This  is  done  to  improve  students'  learning  and  curiosity.  The technology applied in this research is intelligent agent (intelligent system) which has a game agent character that will accompany children to learn and play.
Keywords : Game, Edutainment, Komputer, Shuffle Random, Finite State Machine
Abstrak
Penelitian  membangun  Game  Edutainment  “Pengenalan  Komputer”  untuk  anak  tunagrahita ringan  merupakan  penelitian  yang  dirancang  untuk  memudahkan  para  guru  untuk menyampaikan  materi  kepada  para  siswa-siswi  SLB  yang  berkebutuhan  khusus.  Pada permainan  ini  pemain  akan  disajikan  beragam  menu  belajar  tentang “Perangkat  Komputer” dan  menu  permainan  yang  terdiri  dari  kuis  tebak  gambar  untuk  melatih  ingatan,  lalu  ada game mengetik dan game labirin untuk mengembangkan gerakan motorik dan meningkatkan respon  serta  minat  siswa.  Algoritma  pengacakan  Shuffle  dan  Finite  State  Machine  akan diaplikasikan  dalam  penelitian  ini,  dengan  tujuan  susunan  posisi  gambar  akan  menjadi teracak  pada  menu  belajar  dan  game  mengetik  serta  mengacak  posisi  karakter  utama  dan musuh  dalam  game  labirin  yang  dibuat  dalam  tiga  level.  Hal  ini  dilakukan  untuk meningkatkan daya belajar dan rasa ingin tahu siswa. Adapun teknologi yang diterapkan yaitu sistem cerdas yang memiliki karakter game agent yang akan mendampingi anak belajar dan bermain.
Kata Kunci: Game, Edutainment, Komputer, Shuffle Random, Finite State Machine

## 1. PENDAHULUAN
Pendidikan mempunyai peranan yang sangat penting dalam kehidupan manusia.  Seiring  dengan  kemajuan  ilmu  pengetahuan  dan  teknologi,  maka diperlukan guru yang profesional yang dapat melaksanakan tugasnya sebagai pendidik,  pengajar,  pembimbing  dan  pelatih  anak-anak  bangsa  di  masa depan  yang  dapat  memberikan  arah  pembelajaran  yang  aktif,  kreatif,  dan inovatif [1].
Pada saat ini penggunaan teknologi komputer dalam dunia pendidikan bukanlah hal yang asing bagi para pengajar, siswa-siswi maupun masyarakat luas.  Berkaitan  dengan  hal  tersebut,  semakin  berkembangnya  teknologi informasi  diera  digital  saat  ini,  mengaharuskan  sekolah-sekolah  bersaing dalam  memberikan  informasi  dan  pemberdayaan  teknologi  komputer, tujuannya  untuk  memperkuat  persaingan  dibidang  ilmu  teknologi  maka dibutuhkan  sarana  pendidikan  untuk  menunjang  ilmu  pengetahuan  para pelajar agar memaksimalkan metode pengajaran yang diterapkan.
Perkembangan  teknologi  informasi  saat  ini  sejalan  dengan perkembangan game yang  beragam,  mulai  dari game  strategy,  adventure, arcade, puzzle, sport yang dikemas dalam playstation game maupun PC game dan  akan  sangat  menarik  bagi  setiap  orang  khususnya  bagi  anak-anak. Meskipun  banyak game yang  telah  dibuat  atau  berkembang  di  masyarakat umum  masih  banyak  yang  tidak  atau  jarang  ada  yang  membuat game yang bertemakan edutainment ( game edukasi  yang  menghibur)[2]. Edutainment penting  bagi  semua  kalangan  pada  saat  mereka  bermain game bertemakan edutainment pada platform apa saja, disitu dengan tidak sengaja mereka akan mempelajari pengetahuan dalam bentuk permainan [3].
Edutainment sangat  menarik  untuk  dikembangkan,  salah  satu  jenis yang  digemari  adalah game dengan genre simulasi  yang  didukung  dengan kecerdasan buatan yang menggunakan Shuffle Random (SR) dan Finite State Machine (FSM) untuk mendukung interaksi dengan  pemain  [4]. FSM  terdiri dari serangkaian state yang menentukan keputusan. Berdasarkan pola yang dimiliki oleh game tersebut, pemain diharuskan untuk belajar sehingga dapat menyelesaikan permasalahan yang ada. Saat ini, ada banyak permainan yang mengedukasi  sekaligus  menghibur,  sehingga  memberikan  inspirasi  dalam pembuatan Edutainment “Pengenalan  Komputer”  sebagai  media pembelajaran  dengan  teknik  pengacakan  dan  pengembangan  agen  cerdas menggunakan Finite State Machine.
Dengan  dibangunnya edutainment ini  diharapkan  para  guru  dapat terbantu  dengan  menarik  minat  anak  tunagrahita  ringan  untuk  belajar tentang  perangkat  komputer  sambil  bermain  dengan  menerapkan  logika shuffle dalam  permainan.  Sedangkan intelligent  agent akan  memberikan respon,  bertindak  pada  suatu  kondisi  tertentu  sehingga  terlihat  seperti  diri sendiri  pada  permainan  labirin  yang  diimplementasikan  dengan  metode finite state machine.

## 2. METODOLOGI PENELITIAN

## 2.1. Kerangka Berpikir
Penelitian  tentang  game  dengan  teknik  yang  sama  telah  banyak dilakukan antara lain:
a. Penerapan  Metode Finite  State  Machine Pada Game  “The Relationship” [5].
b. Implementasi  Finite  State  Machine  (FSM)  Dalam  Agen  Cerdas  dan Penerapan  Pengacakan  Shuffle  Dalam Edutainment “Ajut-Ajut  Kids” Media Pembelajaran Muatan Lokal Bahasa Dayak [6].
c. Agen  Cerdas  Animasi  Wajah  Untuk  Game  Tebak  Kata  dengan  metode Finite State Machine [7]. Pada penelitian Rahadian, game yang dibuat dengan mengimplementasikan  metode Finite  State  Machine. Game  ini  merupakan sebuah game berbasis desktop genre petualangan dengan sub-genre simulasi dan  menggunakan  grafis  2  dimensi.  Pengembangan  game  ini  menggunakan tools Unity3D dan bahasa pemrograman C#(Sharp).
Pada  penelitian  S  Lailiyah, Edutainment  “Ajut-ajut  Kids” Media Pembelajaran  Muatan  Lokal  Bahasa  Dayak  dengan  Teknik  Pengeacakan Shuffle  Random dan  Pengembangan Game  Agent dengan  Model Finite  State Machine  (FSM). Permainan  yang  mengasah  kemampuan  pemain  untuk berpikir cepat menemukan dan menyusun huruf menjadi sebuah kata bahasa dayak,  huruf  atatu  objek  di  dalam  permainan  ini  diacak  menggunakan algoritma  acak  posisi shuffle  random agar  permainan  tidak  statis  dan membosankan. Permainan yang akan dibangun juga menerapkan Finite State Machine, dimana  peran  pendamping  anak  akan  digantikan  dengan  adanya game  agent. Agen  permainan  adalah  karakter game yang  dikontrol  dengan cerdas memggunakan model logika berpikir Finite State Machine (FSM). Pada  penelitian  Rahadian, game yang  dibuat  mengimplementasikan metode Finite State Machine ke dalam game agent. Tujuan penelitian adalah menciptakan  agen  cerdas  yang  dapat  menentukan  ekspresi  dan  komentar yang  harus  dilakukan  oleh  animasi  wajah  dan  menerapkannya  pada rangkaian manajemen game ”kata”. Permasalahan yang didapat terletak pada sulitnya  mengintegrasikan  animasi  wajah  dengan  metode  FSM  terhadap game. Hasilnya yaitu terciptanya agen dengan wujud ekspresi wajah senang dan kecewa saat mengomentari langkah pemain permainan kata.
Sedangkan  pada  penelitian  ini,  membangun game  edutainment “ Pengenalan Komputer ” dengan pengembangan menggunakan metode Shuffle Random (SR) dan Finite State Machine (FSM) untuk anak tunagrahita ringan. Permainan yang mengasah otak dengan menyajikan tiga jenis kegiatan yaitu kuis, game mengetik,  dan game labirin.  Untuk  penerapan Algoritma  Finite State  Machine dititik  beratkan  didalam game labirin  dengan  melewati  jalur yang liku-liku. Permainan ini untuk mengedukasi para siswa-siswi SLB agar menambah  keminatan  mereka  dalam  mengikuti  pelajaran  serta  dengan penerapan Algoritma Finite State Machine pada game ini akan memudahkan para  guru  untuk  menyampaikan  materi  bahan  ajar  kepada  siswa-siswi sehingga  memaksimalkan  pemberian  ilmu  dengan  menggunakan  teknologi komputer. Berikut disajikan roadmap penelitian dari permainan edukasi dan pengembangan game  intelligent  agent dengan Finite  State  Machine. (Lihat Gambar 1).
Gambar 1. Roadmap Penelitian

## 2.2. Edutainment
Penerapan edutainment bermula  dari  perkembangan video  game yang sangat  pesat  dan  menjadikannya  sebagai  media  efektif  yang  interaktif  dan banyak  dikembangkan  di  perindustrian.  Melihat  kepopuleran  jenis game tersebut,  para  pendidik  berpikir  bahwa  mereka  mempunyai  kesempatan yang  baik  untuk  menggunakan  komponen  rancangan game dan menerapkannya pada kurikulum dengan penggunaan industri berbasis game dan juga hiburan. Game harus memiliki desain antarmuka yang interaktif dan mengandung unsur menyenangkan.

## 2.3. Shuffle Random
Merupakan  pengacakan  urutan  indeks  dari  sebuah record atau array, diibaratkan  pengocokan  pada  dek  kartu,  dimana  semua  kartu  dikocok sehingga  susunannya  teracak.  Dalam  bahasa  pemrograman  fungsi pengacakan shuffle tidak  hanya  dapat  mengacak  angka,  tetapi  juga  dapat mengacak array string atau campuran string dan angka [8].

## 2.4. Finite State Machine (FSM)
Dalam  perancangan  AI  untuk game , state  machine merupakan  teknik yang paling banyak dipergunakan untuk permasalahan decision making dan, sekaligus  dengan scripting nya,  dipergunakan  secara  luas  untuk  merancang sistem decision  making dalam game . State  machine dikenal  secara  luas sebagai  teknik  untuk  pemodelan  fenomena  atau  kondisi  berbasis event , termasuk  penguraiannya,  serta  desain interface .  Prinsip  dari  komponen- komponen yang terintegrasi dalam FSM ditunjukkan dalam gambar 2.
Gambar 2 . Diagram Finite State Machine Sederhana
2.5. Artificial Intelligence (Kecerdasan Buatan) Definisi Artificial  Intelligence (Kecerdasan  Buatan)  merupakan  cabang dari  ilmu  komputer  yang  dalam  merepresentasi  pengetahuan  lebih  banyak menggunakan  bentuk  simbol-simbol  daripada  bilangan,  dan  memproses informasi berdasarkan metode heuristic atau dengan berdasarkan sejumlah aturan.  Ada  tiga  tujuan  kecerdasan  buatan,  yaitu,  membuat  komputer  lebih cerdas, mengerti tentang kecerdasan, dan membuat mesin yang lebih. [9].

## 2.6. Tunagrahita
Tunagrahita adalah istilah yang digunakan untuk menyebut anak yang mempunyai kemampuan intelektual di bawah rata–rata. Dalam kepustakaan bahasa asing digunakan istilah–istilah mental retardation , mentally retarded , mental  deficiency , mental  defective ,  dan  lain–lain.  Istilah  tersebut sesungguhnya memiliki arti yang sama yang menjelaskan kondisi anak yang kecerdasannya  jauh  di  bawah  rata–  rata  dan  ditandai  oleh  keterbatasan intelegensi dan ketidak cakapan dalam interaksi sosial”.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1. Tahapan Penelitian
Penelitian  dilaksanakan  melalui  beberapa  tahapan  pengembangan multimedia sebagai berikut :
1. Studi literatur mengenai proses pembuatan edutainment dan penerapan algoritma  yang  digunakan,  serta  mengumpulkan  material-material pembuatan game.
2. Proses  pengembangan edutainment dengan  metode  pengembangan sistem multimedia Multimedia Development Life Cycle (MDLC), mulai dari concept (Pengonsepan), design (pendesainan), material  colecting (pengumpulan materi), dan assembly (pembuatan) .
3. Pemasangan edutainment “pengenalan  komputer”  pada  komputer  atau laptop guru.
4. Melakukan  pengujian  sistem  dengan black  box dan beta  testing berupa kuisioner serta mengkaji dokumen-dokumen tersebut.
5. Menganalisa hasil kuisioner dan pengkajian kembali terhadap penerapan Algoritma  Finite  State  Machine dan  algoritma  posisi  acak shuffle dalam edutainment .
6. Pendistribusian dan  analisis kembali sampai hasil testing menghasilkan nilai persentasi yang memuaskan.
Setiap tahapan dilakukan secara berurutan mulai dari langkah pertama sampai langkah terakhir, setiap langkah yang telah selesai dikerjakan harus dilakukan  pengkajian  ulang,  tertera  dalam  kerangka  penelitian  sebagai gambar 3 berikut :

## Gambar 3. Kerangka Penelitian

## 3.2. Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian ini akan dilaksanakan di Sekolah Luar Biasa Negeri Bontang, Jalan  Kapten  Piere  Tandean,  Bontang  Kuala,  Bontang  Kalimantan  Timur. Penelitian  direncanakan  akan  selesai  pada  kurun  3  bulan,  Jangka  waktu penelitian  tersebut  akan  dimanfaatkan  untuk  menyelesaikan  tahapan- tahapan mulai dari aktivitas persiapan penyiapan data proposal, pembuatan proposal,  pengumpulan  data,  analisis  dan  pelaporan  serta  desiminasi  hasil penelitian.

## 3.3. Subjek dan Objek Penelitian
Subjek  dalam  penelitian  ini  adalah Edutainment “Pengenalan Komputer” dengan menyajikan tiga jenis  kegiatan  yaitu  kuis, mengetik, dan labirin. Sedangkan objeknya yaitu penerapan Algoritma Finite State Machine dan Shuffle Random dalam game labirin.

## 3.4. Teknik Pengumpulan Data
Data  yang  dikumpulkan  terdiri  atas  data  primer  dan  data  sekunder. Data primer berasal dari lokasi pengkajian secara langsung, yang dilakukan melalui wawancara maupun kuisioner di Sekolah Luar Biasa Negeri Bontang, Jalan  Kapten  Piere  Tandean,  Bontang  Kuala,  Bontang  Kalimantan  Timur. Sedangkan data sekunder diperoleh dengan mempelajari studi literatur yang berupa  aturan-aturan  tertulis  atau  dokumen  yang  ada  kaitannya  judul penelitian.

## 3.5. Teknik Analisis Data
Analisis data kualitatif merupakan suatu analisa yang dilakukan dengan cara mencari hubungan ataupun pola dari sumber data yang telah ada untuk menjawab  hipotesis  kemudian  disajikan  deskriptif.  Analisis  data  kualitatif merupakan  suatu  analisa  yang  dilakukan  dengan  cara  mencari  hubungan ataupun  pola  dari  sumber  data  yang  telah  ada  untuk  menjawab  hipotesis serta menyajikannya secara deskriptif [1].
Dalam  mengembangkan  hasil  penelitian  kualitatif  maka  langkah pertama  yang  harus  dilakukan  adalah  mendeskripsikan  fenomena berdasarkan  data  yang  didapatkan.  Disini  peneliti  menggunakan  analisa statistik deskriptif. Statistik deskriptif adalah statistik yang digunakan untuk menganalisi  data  dengan  cara  mendeskripsikan  atau  menggambarkan  data
yang  terkumpul  sebagaimana  adanya  tanpa  bermaksud  membuat kesimpulan yang berlaku untuk umum atau generalisasi.
3.6. Perancangan Antarmuka Edutainment “Pengenalan Komputer” Edutainment  "Pengenalan  Komputer "  dirancang  dengan  tampilan  yang menarik  dan  menggunakan  layar  komputer  agar  anak-anak  berkebutuhan khusus  dapat  melihat  tampilan  game  dengan  sangat  jelas. edutainment ini mengajarkan  anak-anak  berkebutuhan  khusus  dalam  mengenal  teknologi komputer  serta  disajikan game menarik  untuk  mengasah  kemampuan mereka,  terutama game labirin  yang  akan  melatih  kemampuan  mereka dengan  menyelesaikan  misi  jalan  berliku.  Ilustrasi  perancangan  tampilan edutainment “pengenalan komputer” dapat dilihat pada gambar 4 berikut ini.
Gambar 4. Rancangan Tampilan Menu Utama
Gambar 5. Rancangan Menu Belajar
Gambar 6. Rancangan Game Kuis
Gambar 7. Rancangan Game Labirin dengan menggunakan Intelligent Agent
3.7. Perancangan Agent Finite State Machine
Perancangan FSM didasarkan pada event yang terjadi pada log aktivitas anak saat belajar dan bermain. FSM karakter anak laki-laki anti virus. Berikut pada gambar 8 adalah rancangan state-state pada Finite State Machine yang akan diterapkan pada game “Pengenalan Komputer” untuk diagram user.
Gambar 8. Rancangan Diagram FSM User
Algoritma finite state machine pada diagram FSM user yaitu:
a) Permaian dimulai user diam.
b) Jika menekan tombol arah pada keyboard , maka user bergerak.
c) Jika tidak menekan tombol pada keyboard , maka user diam.
d) Jika  menekan  tombol  arah  pada kyeboard dan  klik  kiri  pada mouse , maka user akan memukul.
e) Jika  tidak  menakan  tombol  arah  pada keyboard dan  klik  kiri  pada mouse , maka user diam.
f) Jika user terpukul  musuh,  maka  user  akan  kebal,  berkedip  selama  1,5 detik dan life point berkurang 1.
g) Jika user tidak terpukul musuh, maka user (tidak kebal, tidak berkedip) dan life point tidak berkurang , .
h) Jika life point berkurang 1, maka icon life point user berkurang 1.
i) Jika life point tidak berkurang, maka icon life point user tetap.
j) Jika life point =0, maka user mati.
k) Jikat life point tidak = 0, maka user tetap bermain.

## 4. SIMPULAN
Edutainment penting  bagi  semua  kalangan  pada  saat  mereka  bermain game bertemakan edutainment pada platform apa  saja,  disitu  dengan  tidak sengaja  mereka  akan  mempelajari  pengetahuan  dalam  bentuk  permainan. Edutainment sangat  menarik  untuk  dikembangkan,  salah  satu  jenis  yang digemari  adalah game dengan genre simulasi  yang  didukung  dengan kecerdasan buatan yang menggunakan Shuffle Random (SR) dan Finite State Machine (FSM) untuk mendukung interaksi dengan pemain. FSM terdiri dari serangkaian state yang  menentukan  keputusan.  Berdasarkan  pola  yang dimiliki oleh game tersebut, pemain diharuskan untuk belajar sehingga dapat menyelesaikan permasalahan yang ada. Saat ini, ada banyak permainan yang mengedukasi  sekaligus  menghibur,  sehingga  memberikan  inspirasi  dalam pembuatan Edutainment “Pengenalan  Komputer”  sebagai  media pembelajaran  dengan  teknik  pengacakan Shuffle dan  pengembangan  agen cerdas menggunakan Finite State Machine. Dengan dibangunnya edutainment ini  diharapkan  para  guru  dapat  terbantu  dengan  menarik  minat  anak tunagrahita  ringan  untuk  belajar  tentang  perangkat  komputer  sambil bermain  dengan  menerapkan  logika shuffle dalam  permainan.  Sedangkan intelligent  agent akan  memberikan  respon,  bertindak  pada  suatu  kondisi tertentu  sehingga  terlihat  seperti  diri  sendiri  pada  permainan  labirin  yang diimplementasikan dengan metode finite state machine.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Hasibuan,  Z.  A.  2007.  Metodologi  Penelitian  Pada  Bidang  Ilmu  Komputer  dan Teknologi Informasi : Konsep dan Aplikasi. Fakultas Imu Komputer Universitas Indonesia. Jakarta.
[2]  Hurd,  D  dan  Jenuings,  E.  2010.  Standardized  Educational  Games  Ratings: Suggested Criteria. Longman. London.
[3]  Kyaw, A.S. Peters, C. and Swe, T.N. 2013. Unity 4.x Game AI Programming. Packt Publishing Ltd. Birmingham.
[4]  Poole,  D.L.  and  Mackworth,  A.K.  2010.  Artificial  Intelligence  Foundations  of Computational Agents. Cambridge University Press. New York.
[5]  S Lailiyah, Y Yunita, S Mallala, R. Andrea. 2019. Probabilitas dalam Finite State Machine Agen Cerdas Edugame “Ajut-Ajut Kids”. Jurnal Nasional Teknik Elektro dan Teknologi Informasi
[6]  Rostianingsih, Silvia. 2013. Game Simulasi Finite State Machine Untuk Pertanian dan Peternakan. Surabaya: Universitas Kristen Petra.
[7]  Rahadian, et.al. 2016. Penerapan Metode Finite State Machine Pada Game “The Relationship”.  Jurnal  Informatika  Mulawarman  Samarinda:  Universitas Mulawarman.
[8]  Poole,  D.L.  and  Mackworth,  A.K.  2010.  Artificial  Intelligence  Foundations  of Computational Agents. Cambridge University Press. New York.
[9]  Russell,  S.  J.  and  Norvig,  P.  2011.  Artificial  Intelligence  A  Modern  Approach Third Edition. Pearson Education, Inc. United States of America.