200 likes | 402 Views
10. KOMBINATORIAL DAN PELUANG DISKRIT. 10.1 Pendahuluan Kombinatorial ( combinatoric ) adalah cabang matematika yang mempelajari pengaturan objek-objek . Solusi yang ingin diperoleh adalah jumlah cara pengaturan objek-objek tertentu di dalam
E N D
10. KOMBINATORIAL DAN PELUANG DISKRIT
10.1 Pendahuluan Kombinatorial (combinatoric) adalahcabang matematika yang mempelajaripengaturan objek-objek. Solusi yang ingindiperolehadalahjumlahcara pengaturanobjek-objektertentudidalam himpunannya. Tigacontohberikutdapat memperjelasmasalah yang menyangkut Kombinatorial i) Misalnomor plat mosildinegar X terdiriatas 5 angka yang diikutioleh 5 huruf. Angka pertamatidakboleh 0. Berapabanyaknomor plat mobil yang dapatdibuat?
ii) Sandi-lewat (password) sistemkomputer panjangnya 6 sampai 8 karakter. Tiapkarakter Bolehberupahurufbesarataukecilatauangka. Berapabanyaksandi-lewat yang dapatdibuat? iii) Dari 20 anggotafraksi X di DPR akandibentuk sebuahkomisi yang beranggotakan 65orang. Berapabanyakcaramemilihanggotakomisi Bilaseoranganggota yang bernama A harus termasukdidalamkomisitersebut? Cara konvensional yang dapatditempuhuntuk menyelesaikanpersoalandiatasadalahdengan mengenumerasiseluruhkemungkinanjawaban.
Mengenumerasiberartimencacahataumenghitung satu per satusetiapkemungkinanjawaban. Jikajumlahobjeksedikitkitamasihmungkinmelakukanenumerasiterhadapkemungkinanjawaban yang ada. Tapijikaukutanobjeknyabesarmakamelakukanenumerasiterhadapseluruhkemungkinanjawabanmenjaditidakefisien, karenamembutuhkanwaktu yang banyak, ditambahlagikemungkinankesalahanlebihbesar. Untukukuranobjek yang besarkitaperlumenggunakansuatucara yang lebihefisien. Cara tsb. dikenaldengan “Kombinatorial”.
10.2 Percobaan Kombinatorialdidasarkanpadahasil yang diperolehdarisuatupercobaan (experiment). Percobaanadalahprosesfisik yang hasilnyadapatdiamati. Contoh-contohpercobaandanhasilnya. Melempardadu Hasilpercobaan yang mungkindariprosesmelempardaduadalah 6 kemungkinan, yaitu: 1, 2, 3, 4, 5, atau 6. ii) Melemparkoin Hasilpercobaanmelemparsebuahkoinmenghasilkan 2 kemungkinan, yaitumukaataubelakang.
iii) Memilih 5 orangwakildari 100 mahasiswa. Hasil yang diperolehadalahperwakilan yang beranggotakan 5 orangmahasiswa. Kemungkinanperwakilan yang dapatdibentukcukupbesar, sehinggasulituntudilakukanprosesenumerasi. iv) Menyusunjumlahkata yang panjangnya 5 huruf yang dapatdibentukdarihuruf-huruf a, b, c, d, e dantidakbolehadahuruf yang berulang. Hasil yang diperolehadalahuntai (string) yang tersusunatashuruf-huruftersebut, misalnya, abcde, abced, acdeb, …
10.3 Kaidahdasarmenghitung Duabuahkaidahdasarmenghitungdalambidangkombinatorialadalahkaidahperkalian (rule of product) dankaidahpenjumlahan (rule of sum). KaidahPerkalian (Rule of Product) Bilapercobaan 1 mempunyaiphasilpercobaan yang mungkinterjadi (menghasilpkemungkinanjawaban), percobaan 2 mempunyaiqhasilpercobaan yang mungkinterjadi (menghasilqkemungkinanjawaban), makabilapercobaan 1 dan2 dilakukanakanterdapatpxqhasilpercobaan (menghasilkanpx qkemungkinanjawaban).
KaidahPenjumlahan (Rule of Sum) Bilapercobaan 1 mempunyaiphasilpercobaan yang mungkinterjadi (menghasilpkemungkinanjawaban), percobaan 2 mempunyaiqhasilpercobaan yang mungkinterjadi (menghasilqkemungkinanjawaban), makabilahanyasatupercobaansaja yang dilakukan ( percobaan 1 ataupercobaan 2), makaterdapatp + qkemungkinanhasilpercobaan (menghasilkanp +qkemungkinanjawaban).
Perhatikankatadanpadaaturanperkaliansertakataataupadaaturanpenjumlahan. Keduakatainiadalahkunciuntukmengidentifikasiapakahsuatupersoalanmenghitungdiselesaikandengankaidahperkalianataupenjumlahan. Kaidahperkalianberartimenyatakanbahwakeduapercobaandilakukansecarasimultanatarserentak. Sedangkankaidahpenjumlahankeduapercobandilakukansecxaratidaksimultan. Contohberikutmemperlihatkanpenggunaankaidahperkaliandanpenjumlahanuntukmenghitungpengaturanobjek-objek. Kita harusdapatmenganalisiskapanmenggunakankaidahperkaliandankapanmenggunakankaidahpenjumlahan.
Contoh 6. 1 Sebuahrestoranmenyediakan lima jenismakanan, yaitu, nasigoreng, roti, sotoayam, sate, dan sop. Sedangkanminumantersediasusu, kopi, danteh. Jikasetiaporangbolehmemesansatujenismakanan dansatujenisminuman, berapabanyakpasangan makanandanminuman yang dapatdipesan? Penyelesaian: Untukmembantupenyelesaian, kitadapat menggunakan diagram pohonuntukmenentukan jumlahpasanganmakanandanminuman
Kemungkinanmakanan danminuman yang dapat dipesanadalah: Nasigorengdansusu Nasigorengdan kopi Nasigorengdanteh Rotidansusu Rotidan kopi Rotidanteh Soto ayamdansusu Soto ayamdan kopi Soto ayamdanteh Sate ayamdansusu Sate ayamdan kopi Sate ayamdanteh Sop ayamdansusu Sop ayamdan kopi Sop ayamdanteh susu susu susu susu susu Nasigoreng kopi kopi kopi kopi kopi teh teh teh teh teh Roti Soto ayam Sate Sop Jumlahpasangan = 15
Contoh 6. 2 JabatanKetuaHimpunandptdidudukiolehmahasiswaangkatan 1997 atauangkatan 1998. Jikaterdapat 45 orangmahasiswaangkatan 1997 dan52 orangmahasiswaangkatan 1998, berapacaramemilihjabatanketuahimpunan? Penyelesaian: Jabatan yang tersediahanyasatu yang dapatdidudukiolehsalahsatumahasiswadarikeduaangkatan. Karenaada 45 mahasiswadariangkatan 1997, berartiada 45 kemungkinanuntukmemilihmahasiswadariangkatantersebut. Sedangkanuntukmemilihsalahsatumahasiswaangkatan 1998 terdapat 52 kemungkinan. Jadijumlahcarauntukmemilihsalahsatudarikeduaangkatantsb. adalah 45 + 52 = 97 cara
Contoh 6. 3 Sekelompokmahasiswaterdiridari 4 orangmahasiswadan 3 orangmahasiswi. Berapajumlahcarauntuk memilihseorangmahasiswadanseorangmahasiswidarikelompoktersebut? Penyelesaian: MisalmahasiswaterdiridariA, B, C, danD. MahasiswiterdiridariK, L, danM. Jumlahcarauntukjmemilihseorangmahasiswadanseorangmahasiswiadalah 4 x 3 = 12 cara.
Contoh 6. 4 Misalhimpunan A = { a, b, c} danhimpunan B = {1, 2, 3}. Berapabanyakpasanganterurut (ordered pairs) yang dapatdibentukdarianggotahimpunan A dananggotahimpunan B? Penyelesaian: Jumlahpasangan yang dapatdibentukadalah: R = {(a,1), (a,2), (a,3), (b,1), (b,2), (b,3), (c,1), (c,2), (c,3)} atau 3 x 3 = 9 cara
10.4 PerluasanKaidahmenghitung Kaidakperkaliandanpenjumlahandapatdiperluashinggamengandunglebihdariduapercobaan. Jika n buahpercobaanmasing-masingmempunyai p1, p2, … , pn, hasilpercobaan yang mungkinterjadi yang dalamhalini pitidakbergantungpadapilihansebelumnya, makajumlahhasilpercobaan yang mungkinterjadiadalah: p1 x p2 x p1 x p2 x … x pnuntukkaidahperkalian. p1 + p2+ p1+ p2+…+ pnuntukkaidahpenjumlahan
Contoh 6. 5 Jikaterdapat3 pertanyaanyang masing-masingmempunyai2 pilihanjawaban (S atau B), berapakahkemungkinankombinasijawaban yang dapatdibuat? Penyelesian: B B B B S S B S B B S S S S 23 = 8 kemungkinan
Contoh 6. 6 Berapabanyakkata yang terdiridari 5 huruf yang dibentukdarihuruf-huruf a, b, c, d, e jikatidakbolehadahuruf yang berulang. b) Berapabanyakkata yang terdiridari 5 huruf yang dibentukdarihuruf-huruf a, b, c, d, e jikapengulanganhurufdiperbolehkan. c) Berapabanyakjumlahkatapada a) yang diawalihuruf a. d) Berapabanyakjumlahkatapada a) yang diawalihuruf a. Penyelesaian: