Implementasi algoritma Particle Swarm Optimization (PSO) untuk menentukan Waypoint dalam studi kasus simulasi (THAWAF)

مستخلص البحث

على شكل عام ، عديد من الحجاج في وسط القيام بعبادة الطواف متصرين عن حاشيتهم وكذلك المسافة بين الجماعة بالجماعات الأخرى بعيدة بعضها بعضا. معتمدا على المشكلات المذكورة، تريد الباحثة إجراء عمليات محاكاة تنتج سلوكًا خفيًا ومرنًا. تم إجراء هذا البحث باستخدام طريقة يمكن أن تدعم ميزات الذكاء الاصطناعي من خلال إضافة سلوك الجماهير لحركة NPC. لتحقيق محاكاة الرسوم المتحركة هذه، قامت الباحثة باستخدام خوارزمية تحسين الجسيمات والسرب وخوارزمية Particle Swarm Optimization(PSO) و خوارزمية Boids. يتم استخدام خوارزمية Boids في التجمعات لتنظيم حركة NPC عن طريق حساب المسافة والسرعة والحركة الجيدة. في حين تستخدم القادة خوارزمية Particle Swarm Optimization(PSO) من قبل القادة لتوزيع NPC في إيجاد الأهداف أو تحديد نقطة الطريق بحيث تظل مثالية بمعنى أنها ليست بعيدة جدًا وليست قريبة جدًا بين الجماعة والمجموعات الأخرى.

من الاختبارات التي أجريت مع 1-15 الجمعات مقسمة إلى 3 مجموعات ، تمكنوا من تنفيذ الطواف مع زيادة الوقت كل جولة 1 مرة. ومع ذلك ، عندما يكون إجمالي عدد الحجاج 45 وأعلى من الجماعة ، هناك 1-2 حاج لا يستطيعون الالتفاف حوله ويؤدي ذلك إلى تقليل الوقت عند القيام بجولة واحدة من الطواف. ستزداد نتائج متوسط الوقت اللازم لإجراء جولة محاكاة وستنخفض أيضًا مع زيادة عدد الجماعة.

ABSTRACT

Generally, there are several pilgrims in the midst of doing Thawaf got separated from their group and the distance between the pilgrims are way too far. With the problems mentioned, researchers want to make simulations that produce smooth and flexible behavior. This research was conducted using a method that could support AI features by adding crowd behavior to the movement of the pilgrims as the non-Playable Character (NPC). This research simulation uses Particle Swarm Optimization algorithm and the Boids algorithm to realize the expected results. The Boids algorithm is placed on the NPC to regulate their movement by calculating the distance, speed and movement. Whereas Particle Swarm Optimization Algorithm is used on the leaders of the NPC for the distribution of NPCs on determining the waypoint to keep the most optimal distance between the NPCs, and the NPC groups.

The results show that with a total of 1-15 NPC divided into 3 groups gives the best time for each lap. Hence, if the total NPCs goes beyond 45 NPCs, there are 1-2 NPCs which were failed to do a lap and lengthen the time required. The time required to do a lap of thawaf is directly affected by the number of NPCs.

ABSTRAK

Pada umumnya, ada beberapa jamaah ditengah-tengah saat melakukan ibadah thawaf berpisah dengan rombongannya dan juga jarak antara jemaah atau rombongan yang lain tidak berdekatan. Dengan permasalahan yang disebutkan, peneliti ingin membuat simulasi yang menghasilkan perilaku yang halus serta fleksibel. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan metode yang bisa mendukung fitur AI dengan cara menambahkan perilaku kerumunan pada pergerakan NPC tersebut. Untuk mewujudkan hal tersebut dalam simulasi animasi ini menggunakan algoritma Particle Swarm Optimization dan algoritma Boids. Algoritma Boids digunakan pada jemaah untuk mengatur pergerakan NPC dengan memperhitungkan jarak, kecepatan, dan pergerakan yang baik. Sedangkan Algoritma Particle Swarm Optimization digunakan pada leader untuk persebaran NPC dalam mencari target atau menentukan waypoint agar tetap optimal dalam artian tidak terlalu jauh dan juga tidak terlalu dekat antara jemaah satu dengan jemaah lain, antara rombongan satu dengan rombongan lain.

Dari pengujian yang sudah dilakukan dengan total jemaah 1-15 jemaah yang dibagi dalam 3 rombongan, berhasil melakukan thawaf dengan waktu yang meningkat setiap satu kali putaran. Akan tetapi, saat total jamaah 45 keatas jemaah, ada 1-2 jemaah yang tidak berhasil mengitari dan itu membuat penurunan waktu saat melakukan satu kali putaran thawaf. Hasil untuk rata-rata waktu yang diperlukan dalam melakukan satu putaran simulasi akan meningkat dan juga menurun dengan semakin meningkatnya jumlah jemaah.