Bermain dengan Teori Graf
Eko Budi Santoso, SJ.
Universitas Sanata DharmaYogyakarta
16 November 2017
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 1/51
Outline
I. Latar Belakang
Era Digital - Network (Jejaring)Teori Graf di Sekolah
II. Teori Graf
Asal MulaDefinisi Formal
III. Mari Bermain dengan Teori Graf
Mari Melukis Graf EulerMari Melukis Graf PlanarMari Mewarnai Graf
IV. Catatan Akhir
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 2/51
Latar Belakang
Era Digital
Saat ini, kita berada di era digital.
Ditandai dengan pesatnya teknologi informasi.
Smartphone menjadi bagian hidup sehari-hari.
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 3/51
Latar Belakang
Google search menjadi tempat mencari informasi.
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 4/51
Latar Belakang
Google Map menjadi pegangan saat tersesat.
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 5/51
Latar Belakang
Youtube menggantikan televisi sebagai sarana belajar,pengetahuan, dan hiburan.
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 6/51
Latar Belakang
Sosial Media menjadi tempat kita hang out.
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 7/51
Latar Belakang
Era Digital - Teknologi Komunikasi
Pesatnya teknologi informasi.
Smartphone.
Google search.
Google Map.
Youtube.
Sosial Media menjadi tempat kita hang out.
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 8/51
Latar Belakang
Era Digital - Teknologi Komunikasi
Era digital identik dengan networking (jejaring)
Kita adalah bagian dari jejaring tersebut.
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 9/51
Latar Belakang
Kasus konkret:FB - Mathematical Association of America (diakses 14 November2017, pk 22:15)
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 10/51
Latar Belakang
Aplikasi Netvizz: crawling data network.Aplikasi Gephi : visualisasi data jejaring FB - MAA
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 11/51
Latar Belakang
Aplikasi Netvizz: crawling data network.Aplikasi Gephi : visualisasi data jejaring FB - MAA
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 12/51
Latar Belakang
Aplikasi Netvizz: crawling data network.Aplikasi Gephi : visualisasi data jejaring FB - MAA
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 13/51
Latar Belakang
Matematika apakah yang ada di belakang dunia jejaring internet?
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 14/51
Latar Belakang
Matematika apakah yang membuat Google bisa menghubungkankita dengan website tertentu?
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 15/51
Latar Belakang
Matematika apakah yang membuat Google bisa menganjurkanjalan yang harus kita lalui?
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 16/51
Latar Belakang
Matematika apakah di balik Traveloka?
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 17/51
Latar Belakang
Flight Route Lion Air
(http://www.lionair.co.id/promotion/flight-routes)
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 18/51
Latar Belakang
Flight Route Garuda Indonesia
(https://www.garuda-indonesia.com/id/en/destination/route-map/index-domestic.page)
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 19/51
Latar Belakang
a b
e
d
c
Pengantar yang panjang: peran Teori Graf dalam hidup kita
Fakta: Teori Graf hanya dipelajari oleh mahasiswa teknikkomputer (informatika), mahasiswa Matematika.
Teori graf tidak dikenal di sekolah dasar dan menengah.
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 20/51
Bermain dengan Teori Graf
a b
e
d
c
Memperkenalkan teori graf kepada siswa sekolah dasar danmenengah
Melalui permainan (yang menyenangkan)
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 21/51
Bermula dari Kota Konigsberg, Russia
Abad ke-18, Leonhard Euler (bapak teori graf) ditanya olehpenduduk kota itu.
Bisakah kita mulai di suatu tempat, berjalan melintasi ke-7jembatan hanya sekali, dan kembali ke tempat semula.
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 22/51
Bermula dari Kota Konigsberg, Russia
Euler membuktikan bahwa tidak mungkin.
Dalam buktinya, Euler mengganti bidang tanah pada petadengan sebuah titik dan jembatan dengan sebuah garis yangmenghubungkan titik-titik.
A
B
C
D3
4
76
5
1
2
Euler percaya ini adalah masalah geometri yang oleh Leibnizdisebut sebagai geometri posisi.
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 23/51
Definisi Formal
a
b c d
ef
Himpunan titik V (G) = {a, b, c, d, e, f}
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 24/51
Definisi Formal
a
b c d
ef
Himpunan titik V (G) = {a, b, c, d, e, f}Himpunan sisi E(G) = {ab, af, bc, bf, cd, ce, fe}
Order graf G = |V |Ukuran graf G = |E|
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 25/51
Definisi Formal
a
b c d
ef
Himpunan titik V (G) = {a, b, c, d, e, f}Himpunan sisi E(G) = {ab, af, bc, bf, cd, ce, fe}Order graf G = |V |
Ukuran graf G = |E|
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 25/51
Definisi Formal
a
b c d
ef
Himpunan titik V (G) = {a, b, c, d, e, f}Himpunan sisi E(G) = {ab, af, bc, bf, cd, ce, fe}Order graf G = |V |Ukuran graf G = |E|
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 25/51
Definisi Formal
a
b c d
ef
Himpunan titik V (G) = {a, b, c, d, e, f}Himpunan sisi E(G) = {ab, af, bc, bf, cd, ce, fe}Titik a dan b bertentangga
Titik a dan c tidak bertetangga
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 26/51
Definisi Formal
a
b c d
ef
Himpunan titik V (G) = {a, b, c, d, e, f}Himpunan sisi E(G) = {ab, af, bc, bf, cd, ce, fe}Tetangga titik b, N(b) = {a, c, f}
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 27/51
Mari Bermain dengan Graf
Alat yang diperlukan: Alat tulis dan kertas
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 28/51
Mari Bermain dengan Graf
Alat yang diperlukan: Alat tulis dan kertas
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 28/51
Mari Bermain dengan Graf
Alat yang diperlukan: Alat tulis dan kertas
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 28/51
Mari Melukis Graf Euler
Graf Euler
Sebuah graf disebut graf Euler jika kita bisa melukisnya, bermuladari satu titik, melewati semua titik-titik tetapi hanya bolehmelewati sisi sekali saja dan kembali ke titik semula.
a b
e
d
c
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 29/51
Mari Melukis Graf Euler
Graf Euler
Sebuah graf disebut graf Euler jika kita bisa melukisnya, bermuladari satu titik, melewati semua titik-titik tetapi hanya bolehmelewati sisi sekali saja dan kembali ke titik semula.
a b
e
d
c
a
b
c
d
e
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 30/51
Mari Melukis Graf Euler
Graf Euler
Sebuah graf disebut graf Euler jika kita bisa melukisnya, bermuladari satu titik, melewati semua titik-titik tetapi hanya bolehmelewati sisi sekali saja dan kembali ke titik semula.
a b
e
d
c
a b
c
d
e
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 30/51
Mari Melukis Graf Euler
Graf Euler
Sebuah graf disebut graf Euler jika kita bisa melukisnya, bermuladari satu titik, melewati semua titik-titik tetapi hanya bolehmelewati sisi sekali saja dan kembali ke titik semula.
a b
e
d
c
a b
c
d
e
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 30/51
Mari Melukis Graf Euler
Graf Euler
Sebuah graf disebut graf Euler jika kita bisa melukisnya, bermuladari satu titik, melewati semua titik-titik tetapi hanya bolehmelewati sisi sekali saja dan kembali ke titik semula.
a b
e
d
c
a b
c
d
e
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 30/51
Mari Melukis Graf Euler
Graf Euler
Sebuah graf disebut graf Euler jika kita bisa melukisnya, bermuladari satu titik, melewati semua titik-titik tetapi hanya bolehmelewati sisi sekali saja dan kembali ke titik semula.
a b
e
d
c
a b
c
d
e
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 30/51
Mari Melukis Graf Euler
Graf Euler
Sebuah graf disebut graf Euler jika kita bisa melukisnya, bermuladari satu titik, melewati semua titik-titik tetapi hanya bolehmelewati sisi sekali saja dan kembali ke titik semula.
a b
e
d
c
a b
c
d
e
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 30/51
Mari Melukis Graf Euler
Graf Euler
Sebuah graf disebut graf Euler jika kita bisa melukisnya, bermuladari satu titik, melewati semua titik-titik tetapi hanya bolehmelewati sisi sekali saja dan kembali ke titik semula.
a b
e
d
c
a b
c
d
e
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 30/51
Mari Melukis Graf Euler
Graf Euler
Sebuah graf disebut graf Euler jika kita bisa melukisnya, bermuladari satu titik, melewati semua titik-titik tetapi hanya bolehmelewati sisi sekali saja dan kembali ke titik semula.
a b
e
d
c
a b
c
d
e
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 30/51
Mari Melukis Graf Euler
a b
e
d
c
Apakah ini graf Euler?
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 31/51
Mari Melukis Graf Euler
a bc
d
e e
Apakah ini graf Euler?
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 32/51
Mari Melukis Graf Euler
a
b c d
ef
Himpunan titik V (G) = {a, b, c, d, e, f}Himpunan sisi E(G) = {ab, af, bc, bf, cd, ce, fe}Tetangga titik b, N(b) = {a, c, f}Derajat sebuah titik adalah banyaknya tetangga titik tersebut.
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 33/51
Mari Melukis Graf Euler
a
b c d
ef
Teorema
Sebuah graf adalah Euler jika dan hanya jika setiap titik dalam graftersebut berderajat genap.
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 34/51
Mari Melukis Graf Planar
Definisi
Sebuah graf adalah graf planar jika kita bisa melukisnya dalambidang datar sehingga tidak ada sisi yang bersilangan.
a bc
d
e f
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 35/51
Mari Melukis Graf Planar
Apakah ini graf planar?
a b
cd
a b
cd
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 36/51
Mari Melukis Graf Planar
Apakah ini graf planar?
a b
cd
a b
cd
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 36/51
Mari Melukis Graf Planar
Apakah ini graf planar?
a b
cd
e f
gh
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 37/51
Mari Melukis Graf Planar
Apakah ini graf planar?
a b
cd
e f
gh
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 38/51
Mari Melukis Graf Planar
http://www.planarity.net
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 39/51
Mari Melukis Graf Planar
http://www.planarity.net
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 40/51
Mari Melukis Graf Planar
http://www.planarity.net
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 41/51
Mari Mewarnai Graf
Aturan mewarnai
Ada beberapa aturan untuk mewarnai graf. Salah satunya,mewarnai titik-titik dalam graf sehingga titik-titik yangbertetangga harus berbeda warna.
a b
e
d
c
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 42/51
Mari Mewarnai Graf
Aturan mewarnai
Ada beberapa aturan untuk mewarnai graf. Salah satunya,mewarnai titik-titik dalam graf sehingga titik-titik yangbertetangga harus berbeda warna.
a b
e
d
c
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 42/51
Mari Mewarnai Graf
Pertanyaan
Berapa jumlah minimal warna yang dipakai untuk mewarnai?Jumlah minimal itu disebut Bilangan Kromatik. Berbeda grafbilangan kromatiknya bisa berbeda, bisa sama.
a b
e
d
c
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 43/51
Mari Mewarnai Graf
Konjektur Empat Warna
Hanya dibutuhkan empat warna untuk mewarnai sebuah petasehingga negara (wilayah) bertetangga berbeda warna.
;
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 44/51
Mari Mewarnai Graf
www.transum.org/Maths/Activity/Colouring
;
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 45/51
Mari Mewarnai Graf
www.transum.org/Maths/Activity/Colouring
;
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 46/51
Mari Mewarnai Graf
www.transum.org/Maths/Activity/Colouring
;
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 47/51
Mari Mewarnai Graf
www.transum.org/Maths/Activity/Colouring
;
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 48/51
Catatan Akhir
Baru Sebagian Sangat Kecil
Permainan yang disajikan dalam presentasi ini hanya sebagiankecil saja.
Masih ada peluang untuk terus menggali, menemukanpermainan-permainan berdasarkan konsep-konsep dalam teorigraf.
Sebuah permaian tentu harus menyenangkan.
Silahkan kalau ada yang berminat membuat penelitianberkaitan dengan topik ini.
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 49/51
Catatan Akhir
Topik Lain
Jejak Euler (Eulerian Trail)
Jejak Hamilton (Hamiltonian Trail)
Tur Ksatria (Knight’s Tour)
Masalah Tukang Pos China (Chinese Postman Problem)
Teori Dominasi
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 50/51
Terima Kasih
a b
e
d
c
Terima Kasih
Eko Budi Santoso, SJ. Bermain dengan Teori Graf 51/51