SISTEM PENCARIAN ISTILAH DENGAN KAEDAH PENGIMBANGAN

MUATAN

CHUA CHEE SENG

Laporan ini dikemukakan sebagai memenuhi sebahagian daripada syarat

penganugerahan ijazah Sarjana Muda Sains Komputer

Fakulti Sains Komputer Dan Sistem Maklumat

Universiti Teknologi Malaysia

MARCH 2005

7

8

Untuk ibu, ayah , datuk, nenek dan adik yang tersayang.

9

PENGHARGAAN

Saya ingin merakamkan penghargaan ikhlas kepada penyelia projek II saya,

Dr. Kamalrulnizam Bin Abu Bakar dan penyelia projek I saya Puan Anazida Binti

Zainal atas bimbingan dan dorongan yang telah diberi sepanjang tempoh penulisan

tesis ini.

Penghargaan juga ditujukan kepada semua pensyarah Jabatan Sistem

Komputer dan Komunikasi, FSKSM, UTM atas bimbingan yang telah diberi.

Akhir sekali tidak lupa juga diucapkan terima kasih kepada ibu bapa dan

rakan-rakan saya atas sokongan dan bantuan yang diberikan oleh mereka semasa saya

menulis tesis ini.

10

ABSTRAK

Kamus merupakan buku yang paling penting dalam proses pembelajaran kita.

Dengan perkembangan teknologi maklumat dan komputer yang pesat, kamus pada

hari ini telah dipindahkan dalam bentuk elektronik. Aplikasi-aplikasi kamus

elektronik yang berbentuk standalone dan berasaskan web telah lama diperkenalkan

tetapi aplikasi sedemikian masih kurang popular. Ini disebabkan aplikasi-aplikasi

tersebut tidak bersifat mudah alih. Projek ini akan membangunkan satu sistem kamus

elektronik yang dapat membantu pengguna membuat pencarian istilah komputer

dengan menggunakan teknik pengimbangan muatan. Sistem yang dibangunkan akan

membolehkan pengguna telefon cellular melakukan pencarian istilah komputer

dengan menggunakan kemudahan SMS. Ini menjadikan aplikasi kamus elektronik ini

bersifat mudah alih dan secara tidak langsung akan menjadikan aplikasi ini popular.

Dalam pembangunan aplikasi ini, bahasa pengaturcaraan Java digunakan. Ini adalah

kerana Java boleh dilarikan dalam pelbagai platform dan menyokong pembangunan

aplikasi telefon cellular dengan J2ME (Java 2 Micro Edition). Projek ini akan

meletakkan aplikasi kamus sebaris dengan aplikasi mudah alih lain yang biasanya

terdapat dalam telefon mudah alih. Dengan kemudahan yang disediakan oleh projek

ini pengguna dapat mencari makna istilah baru dengan mudah dan cepat, dan diharap

kemudahan ini dapat dimanfaatkan oleh pengguna-pengguna terutamanya para pelajar

dalam proses pembelajaran mereka.

11

ABSTRACT

Dictionary is the most important book in our learning process. With the

emergence of computer technologies and information technologies, dictionary today

is now available in electronic form. Standalone electronic dictionary applications and

web-based dictionary have been introduced for a long time but both of them are not

popular. This is due to the lack of mobility. This project will develop an electronic

dictionary system to help user in word searching task with load balancing technique.

The outcome system will allow cellular phone users to search for computer words by

using SMS service. Java programming language is used to develop this project

because Java is platform independent and supports development of cellular phone’s

applications with J2ME (Java 2 Micro Edition). This project puts dictionary

application at par with other mobile applications that is normally found in mobile

phones. With the services provided by this application, user can search meaning for

new words easily and quickly, and hopefully these services can benefit the users of

this system especially students in their learning process.

12

KANDUNGAN

BAB PERKARA HALAMAN

JUDUL i

PENGAKUAN ii

DEDIKASI iii

PENGHARGAAN iv

ABSTRAK/ABSTRACT v

KANDUNGAN vii

SENARAI JADUAL xii

SENARAI RAJAH xiii

SENARAI SINGKATAN xv

SENARAI ISTILAH xvii

SENARAI LAMPIRAN xix

1 PENGENALAN PROJEK 1

1.1 Pendahuluan 1

1.2 Latar Belakang Masalah 2

1.3 Maklamat Projek 3

1.4 Objektif Projek 3

1.5 Skop Projek 4

1.6 Kepentingan Projek 5

2 KAJIAN LITERATUR 6

2.1 Pengenalan 6

13

2.2 Pengenalan Kepada Domain 7

2.2.1 Kajian Sistem Pencarian Istilah 7

Konvensional

2.2.2 Kajian Sistem Sedia Ada 8

2.2.2.1 COD 9

2.2.2.2 FOLDOC 10

2.2.3 Cadangan Penyelesaian 11

2.3 Kajian Terhadap Konsep Dan Teknologi 12

Yang Digunakan

2.3.1 Sistem Teragih 13

2.3.2 Pengimbangan Muatan 14

2.3.2.1 Algoritma Pengimbangan 15

Muatan

2.3.2.2 Perbandingan Algoritma 16

2.3.2.3 Pemilihan Algoritma 17

2.3.3 Sistem Komunikasi Mudah Alih 17

Cellular

2.3.3.1 Senibina Sistem Secara Umum 18

2.3.3.2 Sistem Penghantaran Dan 19

Penerimaan SMS

2.3.4 Java 21

2.3.4.1 Servlets 23

2.3.4.2 JSP 23

2.3.4.3 RMI 24

2.3.4.4 J2ME 25

2.3.4.5 JDBC 25

2.3.4.6 EJB 27

2.4 Teknologi Lain Yang Wujud Pada Masa Kini 27

2.4.1 Teknologi .NET 28

2.4.2 Teknologi WAP 28

14

2.5 Justifikasi Pemilihan Teknologi-Teknologi 29

Java

2.6 Rumusan 29

3 METODOLOGI PROJEK 31

3.1 Pendahuluan 31

3.2 Metodologi Prototaip Berulang 31

3.2.1 Prototaip Berulang Berorientasikan 34

Objek

3.2.2 UML 34

3.3 Justifikasi Pemilihan Prototaip Berulang 35

Berorientasikan Objek

3.4 Metodologi Pembangunan Sistem 35

3.4.1 Fasa Analisis 35

3.4.2 Fasa Rekabentuk 36

3.4.3 Fasa Penghasilan Prototaip 36

3.4.4 Fasa Pengujian 37

3.4.5 Fasa Pembaikan 37

3.5 Analisis Keperluan Sistem 37

3.6 Keperluan Perkakasan 38

3.6.1 Telefon Cellular 38

3.6.2 Nod Master 38

3.6.3 Nod Slave 39

3.7 Keperluan Perisian 39

3.7.1 Microsoft Windows XP Professional 40

Edition

3.7.2 Jboss Application Server 4.0.0 40

3.7.3 Java 2 Standard Edition SDK 1.4.2 40

3.7.4 Java Runtime Environment 1.4.2 41

3.7.5 J2ME Wireless Toolkit 2.1 41

3.7.6 Mysql 4.0.18 41

15

3.7.7 Eclipse Platform 3.0 41

3.7.8 Rational Rose 2000 42

3.7.9 Microsoft Project 2000 42

3.8 Spesifikasi Input 42

3.9 Spesifikasi Output 43

3.10 Andaian Dam Kekangan 44

4 REKABENTUK 45

4.1 Pendahuluan 45

4.2 Rekabentuk Rangkaian 45

4.3 Rekabentuk Aplikasi Cadangan 46

4.3.1 Kes Guna Dan Gambarajah Jujukan 46

4.3.2 Rekabentuk Senibina Aplikasi Cadangan 49

4.4 Rekabentuk Antaramuka Pengguna 54

4.5 Rekabentuk Pangkalan Data 57

4.6 Algoritma Pengimbangan Muatan Yang 58

Digunakan

5 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN 59

5.1 Pendahuluan 59

5.2 Penyediaan Persekitaran Pembangunan 59

5.2.1 Penyediaan Perkakasan 60

5.2.2 Penyediaan Perisian 61

5.3 Implementasi 62

5.3.1 Implementasi Modul Data 62

5.3.2 Implementasi Modul Aplikasi 64

5.3.2.1 Implementasi Submodul Master 64

5.3.2.2 Implementasi Submodul Slave 73

5.3.2.3 Implementasi Submodul 76

Pentadbiran

5.3.3 Implementasi Modul Pelanggan 77

16

5.3.4 Panduan Pengguna 78

5.3.5 Panduan Pentadbir 79

5.4 Data dan Hasil Input/Output 79

5.4.1 Perancangan Pengujian 79

5.4.2 Pengujian Unit 80

5.4.3 Pengujian Integrasi 80

5.4.4 Pengujian Sistem 81

5.4.5 Pengujian Kotak Hitam 81

5.4.6 Pengujian Keberkesanan Algoritma 87

Pengimbangan Muatan

5.5 Analisis Hasil Pengujian Dan Rumusan 92

6 PERBINCANGAN DAN KESIMPULAN 93

6.1 Pendahuluan 93

6.2 Hasil dan Pencapaian 93

6.3 Kelebihan Aplikasi 94

6.4 Cadangan Peningkatan Aplikasi 95

6.5 Rumusan 96

RUJUKAN 97

LAMPIRAN A-J 99-190

17

SENARAI JADUAL

NO. JADUAL TAJUK HALAMAN

4.1 Aktor-aktor Sistem 47

4.2 Kes Guna Sistem 47

4.3 Peranan Submodul 51

4.4 Peranan Kelas Submodul Nod Master 52

4.5 Peranan Kelas Submodul Nod Slave 53

4.6 Peranan Kelas Submodul Pentadbiran 54

4.7 Peranan Halaman Antaramuka Pengguna (Cellular) 55

4.8 Peranan Halaman Antaramuka Pengguna (Web) 55

4.9 Peranan Halaman Antaramuka Pentadbir 56

5.1 Hasil Pengujian Dengan Data Dummy 81

5.2 Hasil Pengujian Dengan Data Sebenar 84

5.3 Purata Masa Tindak Balas 91

18

SENARAI RAJAH

NO. RAJAH TAJUK HALAMAN

2.1 Algoritma Round Robin 15

2.2 Algoritma Least Connection 16

2.3 Infrastruktur Sistem Cellular 19

2.4 Sistem Penghantaran Dan Penerimaan SMS 20

2.5 Senibina Java 22

2.6 Komunikasi objek-objek remote menggunakan RMI 24

2.7 Rekabentuk Pangkalan Data JDBC 26

3.1 Carta Alir Metodologi Prototaip Berulang 33

4.1 Rekabentuk Rangkaian Sistem Pencarian Istilah 46

4.2 Senibina Sistem Pencarian Istilah 49

4.3 Modul-modul Utama Aplikasi 50

4.4 Rekabentuk Pangkalan Data 58

5.1 Arahan SQL untuk membina modul data 63

5.2 Keratan kod kelas Algoritma 65

5.3 Keratan kod untuk mengimplementasikan 66

algoritma Round Robin

5.4 Keratan kod untuk mengimplementasikan 66

algoritma Least Connection

5.5 Keratan kod untuk mengimplementasikan 67

algoritma gabungan

5.6 Implementasi fungsi getNodSeterusnya() 68

19

5.7 Contoh fail konfigurasi.xml 69

5.8 Keratan kod untuk membaca maklumat 69

daripada fail konfigurasi.xml

5.9 Keratan kod untuk memilih nod slave 70

dengan kelas SenaraiHos

5.10 Keratan kod untuk memilih memberi 70

kerja kepada nod slave dengan RMI

5.11 Keratan kod untuk memilih dan memberi 71

kerja kepada nod slave dengan HTTP

5.12 Keratan kod untuk menerima permintaan SMS 72

5.13 Keratan kod untuk membaca SMS daripada 73

baris gilir SMS dan menghantar SMS berkenaan

kepada pelanggan

5.14 Keratan kod untuk mencari makna istilah 74

5.15 Implementasi fungsi capaiURL() dan prosesHasil() 74

5.16 Keratan kod untuk mendaftar objek 75

PengurusPermintaanWebImpl ke dalam pepohon JNDI

5.17 Keratan kod untuk mencari istilah 75

5.18 Antaramuka Aturcara Pemantau Sistem 77

5.19 Keratan kod untuk menghantar SMS kepada pelayan 78

5.20 Keratan kod untuk menerima SMS daripada pelayan 78

5.21 Antaramuka Aturcara Penjana Permintaan HTTP 87

5.22 Rekabentuk Rangkaian LAN Untuk Pengujian 88

Keberkesanan Algoritma Pengimbanga Muatan

5.23 Graf Perbandingan Masa Tindak Balas (100 90

Permintaan Dijana Serentak)

5.24 Graf Perbandingan Masa Tindak Balas (150 90

Permintaan Dijana Serentak)

5.25 Graf Perbandingan Masa Tindak Balas (200 91

Permintaan Dijana Serentak)

20

SENARAI SINGKATAN

API - Application Programming InterfaceCOD - Concise Oxford DictionaryDBMS - Database Management SystemERD - Entity Relationship DiagramFOLDOC - Free On-Line Dictionary Of ComputingGB - GigabytesGUI - Graphical User InterfaceHTML - Hypertext Markup LanguageIDE - Intergrated Development EnvironmentIIS - Internet Information ServicesJ2EE - Java 2 Enterprise EditonJ2ME - Java 2 Micro EditionJ2SE - Java 2 Standard EditionLAN - Local Area NetworkMB - MegabytesMIDP - Mobile Information Device ProfileODBC - Open Database ConnectivityOMT - Object Modeling TechniqueOOSE - Object-Oriented Software EngineeringPC - Personal ComputerRAM - Random Access MemoryRMI - Remote Method InvocationRPC - Remote Procedure CallSMS - Short Message ServiceSMSC - Short Message Service CentreSQL - Structured Query LanguageUML - Unified Modeling LanguageURL - Uniform Resource LocatorWAN - Wide Area Network

21

WAP - Wireless Application ProtocolWML - Wireless Markup LanguageWWW - World Wide WebXML - eXtensive Markup Language

22

SENARAI ISTILAH

Adaptif - AdaptiveAktor - ActorAntaramuka Pengguna Bergrafik - Graphical User Interfaceatas-kepala - OverheadAutonomos - AutonomousBerasaskan Komponen - Component-BasedBerasaskan Web - Web-BasedBerorientasikan-Objek - Object-OrientedDinamik - DynamicE-Mel - E-MailGambarajah Kelas - Class DiagramGambarajah Kes-Guna - Use-Case DiagramGambarajah Kes-Guna - Sequence DiagramIngatan Utama - Main MemoryInterative - InteratifKebolehharapan - ReliabilityKerangka Utama - Main FrameKomunikasi - CommunicationKonsisten - consistantLapisan - TierLimitasi - LimitationMaklum Balas - FeedbackMesej - MessageMetodologi - MethodologyPangkalan Data - DatabasePelanggan - ClientPelbagai-Bebenang - MultiThreadingPemasangan - InstallationPencarian Binari - Binary Search

23

Pengendalian Ralat - Exception HandlingPengimbangan Muatan - Load BalancingPenjelajah Web - Web BrowserPerkakasan Masa-Nyata - Real-Time DevicesPerkakasan Pegangan Tangan - Handheld DevicesSambungan Paling Sedikit - Least ConnectionSel - CellSimpan-Dan-Kedepan - Store-And-ForwardSistem Pengoperasian - Operating SystemSistem Teragih - Distributed SystemStatik - StaticStation Kerja - WorkstationStoran Sekunder - Secondary StorageTetingkap - WindowTitik Capaian - Access Point

24

SENARAI LAMPIRAN

LAMPIRAN TAJUK HALAMAN

A Carta Gantt 99

B Kajian Sistem Sedia Ada 102

C Topologi Rangkaian 107

D Gambar Rajah Kes Guna Dan Jujukan 110

E Gambar Rajah Kelas 127

F Rekabentuk Antaramuka Pengguna 141

G Kamus Data 154

H Algoritma Dan Contoh Kod 158

I Panduan Pengguna 166

J Panduan Pentadbir 172

BAB I

PENGENALAN PROJEK

1.1 Pendahuluan

Kamus merupakan satu buku penting untuk kita memperolehi ilmu

pengetahuan. Pelbagai jenis kamus telah muncul dalam pasaran buku hari ini yang

berbeza dari segi bahasa, saiz, harga dan sebagainya. Istilah-istilah dalam kamus

biasanya disusun mengikut huruf untuk memudahkan proses pencarian. Namun

begitu, proses pencarian secara manual ini masih memakan masa. Proses pencarian

ini boleh diautomasikan dengan kemunculan teknologi komputer, antara contoh yang

popular ialah perisian berbentuk kamus yang diperkenalkan dalam platform PC

(Personal Computer). Walaubagaimanapun, masih terdapat banyak masalah dalam

penyelesaian menggunakan platform PC seperti saiz besar dan ketidakmudahalihan.

Membawa kamus bersama merupakan satu beban kerana biasanya saiz kamus

adalah besar dan berat. Kemunculan perkakasan mudah alih (mobile device) seperti

telefon cellular yang bersaiz kecil dan ringan telah membolehkan kita membawa alat

komputasi bersama dengan mudah. Projek ini akan memfokuskan kepada

pembangunan aplikasi kamus dalam platform telefon cellular.

2

1.2 Latar Belakang Masalah

Dalam kehidupan harian, kita sering menjumpai istilah-istilah yang tidak

difahami. Untuk memperolehi makna bagi perkataan tersebut kita boleh

menggunakan cara tradisional iaitu dengan merujuk kepada kamus. Proses pencarian

istilah secara manual mempunyai kelemahan dari segi peruntukan masa. Tambahan

pula, kamus traditional biasanya bersaiz besar dan berat, menyebabkannya tidak

mudah alih

Dengan kemunculan perisian kamus dalam platform PC, kita boleh mencari

istilah dengan menggunakan PC kita. Namun begitu, perisian sebegini tidak sesuai

untuk diimplemenkan dalam platform perkakasan mudah alih. Ini adalah kerana

perisian tersebut berjenis standalone dan menggunakan sumber data setempat

menyebabkan saiz aplikasi besar, manakala perkakasan mudah alih biasanya

mempunyai saiz ingatan dan keupayaan pemprosesan yang rendah.

Bertanya soalan merupakan sifat semula jadi manusia. Akan tetapi, kepada

siapakah yang patut ditanya mungkin menjadi satu masalah. Selain itu, sesetengah

orang juga berasa malu untuk bertanya. Kekangan-kekangan ini telah menyebabkan

sesetengah orang tidak suka bertanya.

Dengan wujudnya World Wide Web (WWW), orang ramai boleh

mengemukakan soalan mereka dalam web untuk meminta pertolongan daripada

seluruh dunia. Namun, masih terdapat golongan yang tidak tahu atau tidak mahir

menggunakan teknologi WWW dan internet. Jadi, aplikasi yang mudah guna harus

dibangunkan.

Aplikasi yang akan dibangunkan dijangka akan melayan permintaan yang

tinggi kerana pencarian istilah dan bertanya soalan merupakan aktiviti yang banyak

dilakukan oleh orang ramai. Oleh itu, untuk memberikan perkhidmatan yang cepat

3

dan berkesan kepada pelanggan, model Sistem Teragih (Distributed System) dipilih

untuk menyokong aplikasi yang bakal dibangunkan. Untuk memastikan sumber-

sumber dalam sistem digunakan secara berkesan, algorithma pengimbangan muatan

(load balancing) yang baik perlu diimplementasikan dalam aplikasi yang

dicadangkan.

1.3 Matlamat Projek

Projek ini bertujuan untuk membangunkan sistem pencarian istilah dengan

kaedah pengimbangan muatan untuk membantu pengguna membuat pencarian istilah

komputer.

1.4 Objektif Projek

Untuk mencapai maklamat projek seperti yang diterangkan di bahagian 1.3,

objektif-objektif berikut perlu dilaksanakan:-

i) Mengkaji sistem sedia ada dan teknologi-teknologi yang boleh digunakan

untuk membangunkan sistem pencarian istilah.

ii) Merekabentuk aplikasi pencarian istilah dengan teknik pengimbangan muatan

untuk mengimplementasikan teknik pengimbangan muatan bagi

mempercepatkan pencarian istilah.

iii) Membangunkan prototaip aplikasi pencarian istilah.

iv) Menjalankan pengujian terhadap sistem yang dibangunkan.

4

1.5 Skop Projek

Skop-skop projek berikut ditentukan untuk memastikan objektif-objektif

projek yang disebut di bahagian 1.4 dapat dicapai:-

a) Perkhidmatan melalui SMS:-

i) Kamus Sains Komputer

Pengguna telefon cellular boleh menghantar istilah Bahasa

Melayu dalam bidang Sains Komputer yang tidak difahami

melalui SMS untuk mendapatkan maksud bagi istilah tersebut.

ii) Saluran Soalan

Pengguna telefon cellular boleh menghantar soalan melalui

SMS untuk dikemukakan dalam WWW dan mendapat

jawapannya melalui SMS.

b) Perkhidmatan melalui Web:-

i. Kamus Sains Komputer

Pelawat di web boleh melakukan carian maksud untuk istilah

Bahasa Melayu dalam bidang Sains Komputer yang tidak

difahami.

ii. Saluran Soalan

Pelawat boleh mengeluarkan soalan mereka di web. Soalan

yang dikeluarkan akan dipaparkan di web dan dijawab oleh

pelawat yang lain.

5

c) Keupayaan sistem untuk melayan pelanggan yang ramai pada satu

masa yang sama:-

i. Sistem Teragih (Distributed System) dengan 3 pelayan (server)

akan dibangunkan untuk melayan pelanggan yang ramai.

ii. Algoritma Pengimbangan Pemuatan (load balancing) akan

diimplementasikan dalam aplikasi cadangan supaya kerja-kerja

dapat dibahagikan dengan sama rata di antara pelayan.

d) Topologi Sistem Teragih yang akan digunakan ditunjukkan di LAMPIRAN

C4.

1.6 Kepentingan Projek

Projek ini dibangunkan untuk memudahkan dan mempercepatkan proses

pencarian istilah sains komputer dengan menggunakan teknik pengimbangan muatan

dan kemudahan telefon bimbit (SMS). Projek ini membolehkan pengguna telefon

cellular untuk menghantar permintaan untuk mencari istilah tertentu kepada pelayan

dan jawapannya akan dibalas oleh pelayan kepada pengguna dengan cepat. Projek ini

dapat membantu pengguna untuk memahami makna istilah baru komputer sains

dengan mudah menggunakan SMS. Kemudahan yang boleh disediakan oleh projek

ini boleh digunakan oleh pengguna telefon cellular dan pengguna World Wide Web.