Seminar Nasional Ilmu Komputer (SNIK 2015) - Semarang, 10 Oktober 2015 ISBN: 978-602-1034-19-4
APLIKASI PEMBELAJARAN DAN TEST TOEFL BERBASIS MOBILE MENGGUNAKAN METODE MONTECARLO D Martha Program Studi Komputerisasi Akuntansi, ST MIK CIC Cirebon Email:
[email protected]
ABSTRAK Bahasa Inggris menjadi salah satu bahasa yang penting untuk dipelajari di era globalisasi saat ini. Di era globalisasi sekarang ini penguasaan bahasa Inggris menjadi suatu tuntutan yang harus dimiliki baik oleh para calon mahasiswa S2 dan eksekutif maupun masyarakat umum untuk menghadapi ketatnya persaingan yang ada. Standar internasional yang dapat menjadi acuan adalah dengan sertifikasi TOEFL (Test of English for Foreign Language). Untuk meningkatkan efektifitas proses belajar diperlukan suatu aplikasi yang memudahkan masyarakat dalam belajar. Dengan adanya aplikasi pembelajaran Bahasa Inggris yang dapat diakses secara mobile memungkinkan masyarakat umum dapat belajar kapanpun dan dimanapun, sehingga para eksekutif kerja yang kesulitan dalam hal waktu dapat mempelajari TOEFL dengan mudah. Adapun Bahasa pemrograman yang digunakan untuk membangun aplikasi ini menggunakan Java, PHP. Dan Database yang digunakan untuk menyimpan data menggunakan MySQL. Aplikasi pembelajaran dan test TOEFL berbasis mobile dengan menggunakan metode montecarlo ini dapat digunakan para siswa, mahasiswa, eksekutif, pekerja hingga masyarakat umum untuk mempelajari, berlatih mengerjakan soal-soal dan dengan hasil akhir berupa data nilai dari test tersebut. Kata Kunci: Test, Bahasa Inggris, TOEFL, Mobile
1. PENDAHULUAN Perkembangan teknologi yang semakin maju pada saat ini memacu manusia untuk semakin berpikir lebih maju. Karena didorong oleh perkembangan teknologi, manusia mengingikan segala sesuatu d ilaksanakan dengan cepat, tepat, dan teliti. Dalam menghadapi persaingan setiap individu, organisasi atau perusahaan berusaha meningkatkan produktivitasnya, membuat inovasi-inovasi baik dalam hal pemasaran produk, proses belajar mengajar dan kegiatan lainnya dengan memanfaatkan teknologi. Hal ini dilakukan untuk mempermudah proses-proses yang dilakukan, maka dibuat suatu sistem yang mengacu pada kebutuhan informasi pengguna secara sistematis yang dapat diimplementasikan pada program dengan tujuan agar pengguna dapat dengan mudah mendapat informasi yang diinginkan secara cepat, tepat , dan akurat. Perkembangan teknologi dan penguasaan bahasa Inggris menjadi satu kesatuan yang tidak dapat dipisahkan serta menjadi suatu tuntutan yang harus dimiliki baik oleh para eksekutif, pekerja biasa maupun masyarakat umum untuk menghadapi ketatnya persaingan yang ada. Perdagangan bebas dengan dunia internasional menuntut semua orang mahir dalam berbahasa Inggris, baik aktif maupun pasif. Standar internasional yang dapat menjadi acuan adalah dengan sertifikasi TOEFL (Test of English for Foreign Language). Sertifikat TOEFL sendiri dapat menjadi sebuah nilai tambah dalam melamar suatu pekerjaan. Namun, di Indonesia sendiri masih sedikit lembaga yang fokus dalam pembelajaran TOEFL itu sendiri. Selain itu orang yang membutuhkan sebagian besar dari para eksekutif atau pekerja yang kesulitan dalam hal waktu dan tempat untuk dapat mengikuti kursus pembelajaran maupun test TOEFL itu sendiri. Menurut studi lembaga penelitian ROA (Research On Asia) tahun 2006, pengguna handphone di Indonesia mencapai 68 juta orang dan diprediksi akan mencapai angka 133 juta di ta hun 2010 dan terus bertambah dimasa yang akan datang. Ditengah pesatnya perkembangan teknologi mobile dan penggunaan handphone saat ini, aplikasi mobile dapat menjadi sebuah jalan keluar dari masalah tersebut. Montecarlo merupakan metode stokastik yang berarti menggunakan angka acak dan probabilitas statistik dalam mengidentifikasi masalah. Penggunaan metode ini melibatkan parameter yang akan digunakan dalam sebuah perhitungan. Tiap-tiap perhitungan yang dilakukan menggunakan variabel acak, sehingga tingkat ketelitian perhitungan dengan menggunakan metode ini tergantung pada banyaknya iterasi yang dilakukan, semakin banyak iterasi yang dilakukan maka semakin teliti hasil yang didapatkan [1]. Metode montecarlo digunakan dalam berbagai bidang diantaranya dalam pembuatan game, diantaranya game bridge, scrable, go, clober, dan backgammon [2]. Pada kasus yang lainnya monte carlo juga digunakan untuk menentukan jumlah dari mesin pengering gabah dengan memperhitungkan data curah hujan yang terjadi pada setiap harinya dalam rentang waktu 10 tahun [3]. Dari paparan tentang monte carlo tersebut, penulis akan menggunakan metode monte carlo sebagai alat untuk mengetahui komposisi soal dari setiap materi yang ada untuk diamati sehingga dengan montecarlo ini dapat menghasilkan jumlah soal test toefl dari masing-masing materi. 45
Seminar Nasional Ilmu Komputer (SNIK 2015) - Semarang, 10 Oktober 2015 ISBN: 978-602-1034-19-4 2. METODE Penelitian ini dilakukan dengan melakukan studi lapangan mengenai kegiatan ujian bahasa Inggris, penulis dalam hal ini melakukan observasi ke lembaga kursus bahasa Inggris yang ada di Kota Cirebon. Kegiatan observasi yang penulis lakukan mendapatkan sebuah kesimpula n bahwa untuk membuat soal ujian disesuaikan berdasarkan pada materi yang diajarkan 2.1. Montecarlo Montecarlo diilhami dari sebuah nama kota di Monaco yang terkenal dengan banyak kasino, di mana permainan seperti rolet sering dimainkan. Permainan ini melibatkan peristiwa berulang dengan probabilitas diketahui. Montecarlo diperkenalkan oleh Enrico Fermi pada tahun 1930, namun mulai dikenal secara luas dan digunakan pada sistem nyata pada tahun 1940 dimana Matematikawan Stanislaw Ulam dan John van Neumann merancang pelindung nuklir di Los Alamos Scientific Laboratory. Pada penelitian tersebut dibutuhkan data-data tentang jarak yang dapat ditembus oleh neutron pada berbagai material. Masalah ini sangat sulit dipecahkan secara analitik atau matematis, kemu dian dengan menggunakan bantuan komputer dan bilangan random hal ini dapat dipecahkan. Simulasi montecarlo dikenal juga dengan istilah Sampling Simulation atau montecarlo Sampling Technique. Simulasi ini menggunakan data yang sudah ada (histocal data) digunakan pada simulasi untuk tujuan lainnya [4]. Pengguanaan metode montecarlo memerlukan sejumlah besar bilangan acak dan hal ini semakin mudah dengan menggunakan pembangkit bilangan acak yang jauh lebih cepat dibandingkan dengan metode sebelumnya (tabel bilangan acak). Simulasi montecarlo sebaiknya tidak digunakan untuk hal-hal sebagai berikut. 1) Apabila sebuah permasalahan dapat diselesaikan atau dihitung secara matematis dengan tuntas. 2) Apabila permasalahan tersebut dapat diselesaikan secara analitis, maka sebaiknya penyelesaian dilakukan secara terpisah, dimana sebagian diselesaikan secara analitis dan sebagian lagi menggunakan simulasi. 3) Apabila permasalahan dapat menggunakan simulasi perbandingan. Sebaiknya model montecarlo digunakan untuk sistem yang tergantung pada faktor kemungkinan. Metode montecarlo terbagi dalam 5 tahapan: 1) Membuat distribusi kemungkinan untuk variabel penting. Gagasan dasar dari simulasi montecarlo adalah membuat nilai dari tiap variabel yang merupakan bagian dari model yang dipelajari. Banyak variabel di dunia nyata yang secara alami mempunyai berbagai kemungkinan yang mungkin ingin kita simulasikan Salah satu cara umum untuk membuat distribusi kemungkinan untuk suatu variabel adalah memperhitungkan hasil di masa lalu. Kemungkinan atau frekuensi relative untuk tiap kemungkinan hasil dari tiap variabel ditentukan dengan membagi frekuensi observsi dengan jumlah total observasi. 2) Membangun distribusi kemungkinan kumulatif untuk tiap-tiap variabel di tahap pertama. Distribusi permintaan selanjutnya diubah dalam bentuk fungsi distribusi kumulatif dimana distribus kumulatif f(x) merupakan peubah acak untuk X dengan distribus i peluan f(x) dinyatakan dengan, f(x) = P(X ≤ x) = ∑t≤x f(t) (1) 3) Menentukan interval angka random untuk tiap variabel. Pada tahapan berikutnya yaitu menentukan tag number (label number) yang mewakili setiap kemungkinan hasil. Penentuan Tag Number didasarkan oleh kemungkinan komulatifnya. 4) Membuat angka random. Untuk nilai random number didapatkan dengan menggunakan aplikasi yang ada seperti fungsi rand() di MS-Excel atau Maple. 5) Membuat simulasi dari rangkaian percobaan. Setelah didapatkan hasil random number dapat disusun suatu tabel sehingga mendapatkan kombinasi yang tepat. 3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1. Analisa Sistem Aplikasi pembelajaran dan test toefl digunakan untuk latihan siswa/i, mahasiswa, eksekutif, dan masyarakat secara umum yang ingin belajar dan mencoba test toefl. Tahapan dalam pengembangan sistem terdiri dari lima tahapan yaitu: 1) Membuat distribusi kemungkinan untuk variabel penting. Ujian test toefl yang dilakukan pada sebuah lembaga yang menyelenggarakan test toefl terdiri dari materimateri dan dari beberapa penyelenggaraan test toefl yang dilakukan di dapatkan pembagian soal dapat dilihat pada Tabel 1 [1, 5].
46
Seminar Nasional Ilmu Komputer (SNIK 2015) - Semarang, 10 Oktober 2015 ISBN: 978-602-1034-19-4 Tabel 1. Distribusi soal Materi Soal Frekuensi Soal Materi Present Tense 40 Materi Past Tense 40 Materi Future Tense 35 Materi Past Future Tense 35 Jumlah 150 Data-data soal yang di ujikan pada masa yang lalu dapat diubah menjadi distribusi peluang dengan membagi frekuensi soal dengan total frekuensi soal seperti yang dapat dilihat pada Tabel 2 [4]. a. f(x) ≥ 0 b. ∑ f(x) = 1 c. P(X=x) = f(x) Tabel 2. Distribusi peluang No. urut Materi Soal Frekuensi Soal Fungsi Peluang f(x) 1 Materi Present Tense 40 40/150=0.27 2 Materi Past Tense 40 40/150=0.27 3 Materi Future Tense 35 35/150=0.23 4 Materi Past Future Tense 35 35/150=0.23 Jumlah 150 150/150=1 No. urut 1 2 3 4
2) Membangun distribusi kemungkinan kumulatif untuk tiap-tiap variabel di tahap pertama yaitu distribusi permintaan selanjutnya diubah dalam bentuk fungsi distribusi kumulatif dimana distribus kumulatif F(x) merupakan peubah acak untuk X dengan distribusi peluang f(x) dinyatakan dengan, f(x) = P(X ≤ x) = ∑t≤x f(t) dapat dilihat pada Tabel 3 [1, 5]. No. urut 1 2 3 4
Tabel 3. Fungsi kumulatif distribusi soal Materi Soal Fungsi Peluang Materi Present Tense 0,27 Materi Past Tense 0,27 Materi Future Tense 0,23 Materi PerfectTense 0,23 Jumlah 1,00
Fungsi Peluang Kumulatif 0,27 0,54 0,77 1,00
3) Menentukan interval angka random untuk tiap variabel. Pada tahapan berikutnya yaitu menentukan interval angka acak seperti pada Tabel 4 [1, 5].
No. urut 1 2 3 4
Tabel 4. Angka penunjuk batasan Materi Soal Fungsi Peluang Materi Present Tense 0,27 Materi Past Tense 0,27 Materi Future Tense 0,23 Materi Perfect Future Tense 0,23
Interval Angka Acak 00 – 27 28 – 54 55 – 77 78 – 99
4) Membuat angka random. Untuk menghasilkan angka random dalam permasalahan ini penulis menggunakan fungsi random yang ada di bahasa pemrograman. Contoh angka random yang dihasilkan seperti data dibawah ini[1, 5]. a. 0,7051 b. 0,1420 c. 0,5036 d. 0,3853 e. 0,9265 f. 0,2888 g. 0,9018 h. 0,7540 i. 0,1247 j. 0,9014 5) Membuat simulasi dari rangkaian percobaan. Dari bilangan random yang didapatkan diambil dua angka di depan, kemudian dicocokan pada Tabel 4. Hasilnya adalah materi soal yang didapatkan untuk ujian berikutnya.
47
Seminar Nasional Ilmu Komputer (SNIK 2015) - Semarang, 10 Oktober 2015 ISBN: 978-602-1034-19-4 3.2. Perancangan Sistem Diagram use case berfungsi menggambarkan secara grafis interaksi antara sistem, sistem eksternal dan pengguna. Diagram use case pada Gambar 1 menggambarkan aplikasi pembelajaran dan test toefl berbasis mobile. uc Test Toefl
Mempelaj ari Materi
«include»
Test Toefl «include»
Memilih Kategori
Acak dan Komposisi Soal
Peserta Melihat Nilai
Bantuan
Gambar 1. Diagram use case pembelajaran dan test toefl. uc Manaj emen Toefl
Input Data Materi «extend» Manaj emen Materi «extend» Update Data Materi
Input Data Peserta Manaj emen Data Peserta Administrasi
«extend»
«extend» Update Data Soal
Input Data Soal Manaj emen Data Soal
«extend»
«extend» Update Data Soal
Gambar 2. Manajemen pengelolaan data pembelajaran dan test toefl. 3.3. Implementasi Sistem Aplikasi yang dibuat diimplementasikan pada perangkat handphone yang menggunakan sistem java. Berikut ini beberapa tampilan aplikasi pembelajaran dan test toefl di perangkat handphone. a. Materi listening toefl Tampilan dari materi listening yang ada di pembelajaran toefl dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Window materi listening. 48
Seminar Nasional Ilmu Komputer (SNIK 2015) - Semarang, 10 Oktober 2015 ISBN: 978-602-1034-19-4 b. Materi reading Tampilan dari materi reading yang ada di pembelajaran toefl dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Window materi reading. c. Materi structure Pada Gambar 5 merupakan tampilan dari materi Structure yang ada di pembelajaran toefl.
Gambar 5. Window materi structure. d. Test toefl listening Pada Gambar 6 merupakan tampilan soal-soal listening, dimana soal di tampilkan di layar dan instruksi jawaban ada di suara yang harus di dengerkan oleh peserta test.
Gambar 6. Window test toefl listening. e. Test toefl reading Halaman soal untuk reading, dimana peserta membaca dan menjawab soal-soal yang di tampilkan di layar seperti pada Gambar 7.
49
Seminar Nasional Ilmu Komputer (SNIK 2015) - Semarang, 10 Oktober 2015 ISBN: 978-602-1034-19-4
Gambar 7. Window test toefl reading. f. Test toefl structure Halaman soal untuk tipe structure, seperti soal yang lainnya peserta menjawab soal-soal yang di tampilkan di layar sampai dengan soal terakhir seperti yang ditampilkan pada Gambar 8.
Gambar 8. Window test toefl structure. 4. SIMPULAN Simulasi test toefl menggunakan metode montecarlo dapat menghasilkan komposisi soal yang sesuai dengan soal-soal yang sebenarnya. 5. PUSTAKA [1] Martha, D. 2012. Game Simulasi Final Test Bahasa Inggris Menggunakan Metode Monte Carlo in Semarang. Tesis. Semarang: Postgraduate Universitas Dian Nuswantoro. [2] Prahalad, R. A Survey of Monte-Carlo Technique in Games. (online). (http://www.cs.umd.edu/ grad/scholarlypapers/papers/Rajkumar.pdf. diakses pada 10 September 2015). [3] Lamhot, P. M. 2005. Menghitung Kebutuhan Pengering Gabah di Kecamatan Ciomas Bogor dengan Metode Monte Carlo, (2010), Pusat Argo Industri BPPT. [4] Anthony D. R. 2004. The Monte Carlo Method. Wiley-VCH Verloag GmbH. [5] Bambang, S. Teori dan Pemodelan Sistem, Bandung: Informatika.
50
