AI
Artificial Intelligence (IF1706)
FSTT • ISTN Jakarta • Semester Ganjil 2025/2026
Sesi 8 – UTS: Kisi-kisi & Rangkuman

Halaman ini merangkum materi Sesi 1–7, menampilkan kisi-kisi UTS, serta memberikan bank soal dan studi kasus untuk latihan. Target UTS: mengukur pemahaman konsep dasar dan kemampuan menerapkan algoritma klasik AI pada masalah nyata skala kecil.

Tips: kuasai definisi, pahami alur algoritma, dan latih hitungan manual kecil.
Rangkuman Materi & Kisi-kisi

Rangkuman Sesi 1–7

  • Sesi 1 — Pengantar & Setup: definisi AI, sejarah singkat, contoh aplikasi; setup Python & Notebook; mini-lab tebak angka.
  • Sesi 2 — Representasi Masalah: state, operator, goal test, cost; model graf; 8-puzzle/labirin.
  • Sesi 3 — BFS/DFS/UCS: strategi pencarian tak berinformasi; queue/stack/priority queue; kompleksitas; perbandingan node expanded & waktu.
  • Sesi 4 — Heuristik & A*: konsep h admissible/consistent; Manhattan/Euclidean; f(n)=g(n)+h(n); bandingkan A* vs UCS.
  • Sesi 5 — CSP: variabel, domain, constraint; backtracking, MRV, forward checking, AC-3; Map Coloring & Sudoku.
  • Sesi 6 — Representasi Pengetahuan: fakta, aturan (impikasi), modus ponens/tollens; forward & backward chaining; predikat sederhana.
  • Sesi 7 — Probabilistic Reasoning: Teorema Bayes; prior/likelihood/posterior; Naive Bayes (multinomial) & contoh spam filter.

Kisi-kisi UTS

AreaPenguat MateriBobotDetail
Konsep Dasar AI & Formulasi Masalah Sesi 1–2 10%
  • Definisi AI, contoh aplikasi, etika ringkas
  • State/operator/goal/cost; model graf
Pencarian Tak Berinformasi Sesi 3 20%
  • BFS/DFS/UCS: prinsip, struktur data, kompleksitas
  • Analisis node expanded & jalur
Heuristik & A* Sesi 4 20%
  • Admissible & consistent; Manhattan vs Euclidean
  • f(n)=g(n)+h(n); dampak kualitas heuristik
CSP Sesi 5 20%
  • Variabel-domain-constraint; backtracking
  • MRV/Forward checking/AC-3
KR & Reasoning Sesi 6 15%
  • Fakta, aturan, modus ponens
  • Forward/backward chaining
Probabilistik & Naive Bayes Sesi 7 15%
  • Bayes (prior, likelihood, posterior)
  • Naive Bayes (asumsi independensi)

Proporsi dapat sedikit menyesuaikan sesuai variasi soal, namun cakupan materi tetap dari Sesi 1–7.

Bank Soal: Objektif & Uraian
A. Soal Objektif (PG)
// ====== BANK SOAL — OBJEKTIF (Pilihan Ganda) ======
// Format: (Pertanyaan)
// a) ...  b) ...  c) ...  d) ...  [Kunci: ...]

1) Struktur data utama pada BFS adalah...
   a) Stack  b) Queue  c) Priority Queue  d) HashMap  [Kunci: b]

2) Pada graf tak berbobot, UCS ekuivalen dengan...
   a) DFS  b) A*  c) BFS  d) Hill-climbing  [Kunci: c]

3) Heuristik admissible berarti...
   a) Tidak melebih-lebihkan biaya sebenarnya ke tujuan  b) Selalu 0  c) Bergantung jalur  d) Harus Euclidean  [Kunci: a]

4) Pada CSP, MRV memilih variabel dengan...
   a) Domain terbesar  b) Domain tersisa paling kecil  c) Paling banyak constraint  d) Random  [Kunci: b]

5) Modus Ponens menyatakan...
   a) Jika P→Q dan Q maka P  b) Jika P dan P→Q maka Q  c) Jika ¬Q maka ¬P  d) P↔Q  [Kunci: b]

6) Naive Bayes mengasumsikan...
   a) Fitur identik  b) Fitur bebas bersyarat diberikan kelas  c) Tanpa prior  d) Linear separable  [Kunci: b]
B. Soal Uraian Pendek
# ====== BANK SOAL — ESAI/Uraian Pendek ======
1) (Formulasi Masalah) Diberikan peta grid 5×5 dengan start S=(0,0) dan goal G=(4,4). Jelaskan bagaimana Anda
   memformulasikan masalah ini sebagai pencarian (state, operator, goal test, cost). Berikan contoh 2 state bertetangga.

2) (BFS vs DFS vs UCS) Untuk graf kecil, jelaskan perbedaan cara kerja BFS, DFS, dan UCS.
   a) Struktur data frontier yang digunakan.
   b) Kondisi kapan masing-masing optimal.
   c) Bandingkan kompleksitas kasar (ruang & waktu) dengan b (branching factor) dan d (kedalaman solusi).

3) (A* & Heuristik) Diberikan grid 4-arah. Tunjukkan bahwa heuristik Manhattan adalah admissible.
   Contohkan perhitungan f(n)=g(n)+h(n) pada satu path pendek.

4) (CSP) Untuk Map Coloring 6 wilayah dengan domain warna {R,G,B}, gambarkan constraint graph dan jelaskan
   bagaimana MRV dan forward checking memangkas domain setelah satu assignment.

5) (KR & Reasoning) Diberikan fakta {demam, batuk} dan aturan {demam ∧ batuk → flu, flu ∧ nyeri_otot → influenza}.
   Lakukan forward chaining sampai tidak ada fakta baru. Apa kesimpulan akhirnya jika nyeri_otot juga benar?

6) (Bayes) Dalam tes penyakit: P(sakit)=0.02, P(positif|sakit)=0.95, P(positif|sehat)=0.1. Hitung P(sakit|positif).
Studi Kasus Komprehensif
C. Studi Kasus (Siap Dikonversi ke Ujian)
# ====== STUDI KASUS KOMPREHENSIF ======
# Kasus 1 — Rute Robot di Gudang
# - Peta grid dengan beberapa rintangan; robot bergerak 4-arah.
# - Tugas:
#   (a) Formulasikan state/aksi/goal.
#   (b) Bandingkan jalur & node expanded: BFS vs UCS vs A* (h=Manhattan).
#   (c) Jelaskan bagaimana kualitas heuristik memengaruhi kinerja.

# Kasus 2 — Penjadwalan Sederhana sebagai CSP
# - Mata kuliah A,B,C harus dijadwalkan dalam 3 slot waktu; dosen X tidak bisa di slot 2, A dan B tidak boleh bersamaan.
# - Tugas:
#   (a) Definisikan variabel, domain, dan constraint.
#   (b) Tunjukkan langkah MRV + forward checking sampai solusi.

# Kasus 3 — Mini Expert System Gejala
# - Basis aturan gejala→diagnosis (≥5 aturan), fakta: {demam, batuk, nyeri_otot}.
# - Tugas:
#   (a) Lakukan forward & backward chaining untuk membuktikan diagnosis.
#   (b) Jelaskan perbedaan alur reasoning keduanya.

# Kasus 4 — Bayes & Naive Bayes Teks
# - Dataset mini SMS (spam/ham).
# - Tugas:
#   (a) Hitung posterior P(spam|"gratis ongkir") secara manual dengan prior & likelihood sederhana.
#   (b) Bangun classifier Naive Bayes (boleh sklearn) dan tunjukkan contoh prediksi.

Dosen dapat memilih 1–2 kasus, minta mahasiswa menjawab bagian (a)(b)(c) secara ringkas dan terukur.

Format Penilaian
  • Pilihan Ganda (30–40%): ketepatan jawaban.
  • Uraian Pendek (30–40%): kejelasan definisi, langkah algoritmik, dan ketepatan analisis.
  • Studi Kasus (20–30%): formulasi masalah, argumentasi pemilihan algoritma, dan konsistensi hasil perhitungan kecil.

Sertakan cara kerja singkat (pseudo-code/rumus kecil) untuk jawaban uraian & studi kasus.