Bagi yang bingung apa itu Menara Hanoi, ini ada sekilas tentang pembahasan nya...
Silakan memahami...
PERMAINAN MENARA HANOI
A.
Legenda Teka-Teki Menara Hanoi
Menara Hanoi merupakan salah satu diantara berbagai
teka-teki dalam matematika. Teka-teki ini ditemukan ditemukan oleh
Edouard Lucas, ahli matematika Perancis di tahun 1883.
Teka-teki ini berdasarkan pada sebuah cerita legenda tentang
candi Indian atau menara Benares di India yang memiliki tiga tiang dan salah
satu tiangnya terdapat 64 tumpukan cakram emas. Para pendeta mendapat tugas
untuk memindahkan cakram emas itu ke tiang yang lain sesuai dengan suatu
aturan. Konon, Dewa Brahma menciptakan tiga tiang pada candi tersebut. Pada
salah satu tiang terdapat tumpukan cakram emas sebanyak 64 keping, dengan
urutan keping yang terbesar terletak di bawah, makin ke atas makin kecil.
Selanjutnya Dewa Brahma memerintahkan para pendeta untuk memindahkan
keping-keping emas itu dengan suatu aturan tertentu yang tidak boleh
dilanggar(aturan matematis) dan dunia akan berakhir apabila dewa Brahma selesai
memindahkan cakram-cakram emas tersebut.
Permainan Menara Hanoi sering digunakan dalam penelitian
psikologis dalam hal pemecahan masalah. Selain itu, juga sering digunakan dalam
pengajaran algorima rekursif bagi pelajar pemrograman. Permainan ini juga
digunakan sebagai ujian ingatan oleh ahli psikolog syaraf dalam berupaya
mengevaluasi amnesia.
Dengan berbagai macam metode penghitungan dan penelitiannya,
permainan Menara Hanoi ini akhirnya terpecahkan dengan solusi :
“Jika
terdapat sejumlah n cakram pada permainan menara hanoi, maka banyaknya
perpindahan yang terjadi (tetap mengikuti aturan permainan) hingga semua n
cakram sampai di tiang tujuan adalah 2n − 1 perpindahan.”
Jadi begini, asumsikan bahwa tiang pertama merupakan tiang
asal, tiang yang di tengah merupakan tiang bantu, dan yang disebelah kanan
merupakan tiang tujuan. Jadi terdapat 4 buah cakram yang terdapat pada tiang
asal, yang akan dipindahkan ke tiang tujuan. Cara memindahkannya yaitu dengan
memanfaatkan tiang bantu yang ada di tengah. Mulailah memindahkan cakram yang
paling atas, yaitu yang paling kecil. Dilanjutkan dengan memindahkan cakram
yang paling atas dari tiang asal ke tiang lainnya yang masih kosong. Demikian
selanjutnya, anda harus menyusun cakram tersebut mulai yang terbesar diletakkan
di bawah, dan semakin ke atas ukuran cakramnya semakin kecil, dengan syarat
dalam satu perpindahan hanya satu cakram yang dipindahkan.
A. Alat Dan Bahan
Membuat Menara Hanoi
Dalam membuat menara hanoi ada alat
dan bahan yang harus disediakan terlebih dahulu, yang digunakan dalam pembuatan
media menara Hanoi adalah sebagai berikut:
- Papan
triplek
- Gergaji
- Amplas
- Pisau
- Penggaris
- Alat
tulis
- Jangka
- Dan
lain-lain
B. Langkah
Kerja Pembuatan Menara Hanoi
Berikut
ini adalah langkah-langkah dalam membuat atau menyusun permainan menara hanoi:
- Sediakan
papan triplek (kira-kira berukuran 20x60cm).
- Buat
sketsa bangun persegi
- Buat
3 Potong tongkat berbentuk tiang dengan tinggi
- Buat
7 cakram dengan diameter terbesar 18 cm kemudian 16 cm, 14 cm, 12 cm, 10
cm, 8 cm, dan 6 cm (susunan cakram berbentuk kerucut dengan cakram
terkecil berada paling atas)
- Haluskan
dengan amplas
C. Penggunaan alat
peraga menara Hanoi dalam pembelajaran:
- Guru
dapat menceritakan legenda di India tentang menara Benares sebagai
pengantar di awal pembelajaran
- Aturan
permainan matematis menara hanoi:
·
Hanya
satu cakram yang boleh dipindahkan dalam satu waktu
·
Setiap
perpindahan berupa pengambilan cakram teratas dari satu tiang dan memasukkannya
ke tiang lain, di atas cakram lain yang mungkin sudah ada di tiang tersebut
·
Tidak
boleh meletakkan cakram di atas cakram lain yang lebih kecil.
- Petunjuk kerja:
- Percobaan
dapat dimulai dari 1 buah cakram, 2 buah cakram, 3 buah cakram, dan
seterusnya sampai dengan 7 cakram.
- Setiap
pemindahan satu cakram dari satu tiang ke tiang yang lain diperhitungkan
sebagai satu langkah perpindahan.
- Total
pemindahan adalah banyaknya pemindahan minimal.
·
Untuk
memudahkan siswa melakukan penyelidikan, siapkan lembar kerja yang antara lain
berisi tabel hasil percobaan, sebagai berikut:
Tabel 1
Banyak
cakram (n)
|
Banyak
perpindahan(L)
|
Proses
perpindahan(proses rekursif)
|
Dugaan
pola
|
1
|
L1=1
|
L1=1
|
|
2
|
L2=3
|
L2=2L1+1
|
|
3
|
L3=7
|
L3=2L2+1
|
|
4
|
L4=15
|
L4=2L3+1
|
|
5
|
L5=31
|
L5=2L4+1
|
|
..
.
|
..
.
|
..
.
|
|
N
|
.
. .
|
Ln=2Ln-1+1
|
|
|
|
|
|
- Bila
diperhatikan, saat melakukan pemindahan 1 cakram, 2 cakram, dan
seterusnya, sebenarnya kita melakukan pemindahan dan penyusunan yang sama
berulang-ulang. Untuk memindahkan 2 cakram, perlu memindahkan terlebih
dahulu 1 cakram kecil ke tiang singgah lalu memindahkan cakram besar ke
tiang tujuan baru memindahkan cakram kecil ke tiang tujuan. Artinya, untuk
memindahkan n cakram maka perlu memindahkan (n-1) cakram yang lebih kecil
ke tiang singgah, lalu memindahkan 1 kali cakram terbesar ke tiang tujuan,
dilanjutkan dengan memindahkan kembali n-1 cakram yang lebih kecil tadi ke
tiang tujuan. Dari sini tampak bahwa untuk mendapatkan total pemindahan
yang minimal maka diperlukan pemindahan (n-1) cakram dua kali dan ditambah
pemindahan cakram terbesar satu langkah. Proses ini disebut dengan proses
rekursif.
- Siswa
sudah mencoba menyelesaikan perpindahan cakram sesuai dengan aturan
permainan dan sudah mampu mengisi tabel 1. Siswa juga sudah bisa menerka
berapa barisan selanjutnya Selanjutnya karena sasaran permainan matematis
kita adalah anak SD maka sekarang saatnya kita arahkan untuk mendapakan
sebuah pola
Tabel
2
Banyak
cakram (n)
|
Banyak
perpindahan(L)
|
Proses
perpindahan(proses rekursif)
|
Dugaan
pola
|
1
|
L1=1
|
L1=1
|
2-1=
2 1 -1
|
2
|
L2=3
|
L2=2L1+1
|
4-1=
2 2 -1
|
3
|
L3=7
|
L3=2L2+1
|
8-1=
2 3 -1
|
4
|
L4=15
|
L4=2L3+1
|
16-1=
2 4 -1
|
5
|
L5=31
|
L5=2L4+1
|
32-1=
2 5 -1
|
..
.
|
..
.
|
..
.
|
..
.
|
n
|
|
Ln=2Ln-1+1
|
2
n -1
|
Dengan
cara yang menantang dan juga menyenangkan akhirnya siswa mendapatkan pola
bilangan 2n – 1