Sistem Pakar

Unknown 20.23.00 Add Comment Peng. Teknologi Sistem Cerdas Edit

Pengertian Sistem Pakar

Sistem pakar adalah aplikasi komputer yang dikembangkan untuk memecahkan masalah yang kompleks dalam domain tertentu, atau sistem yang berusaha mengadopsi pengetahuan manusia ke komputer. Dan merupakan sebuah perangkat lunak komputer yang cerdas memiliki (memiliki pengetahuan dan informasi) yang digunakan untuk pemahaman suatu masalah. Dengan sistem pakar ini, orang awampun dapat menyelesaikan masalah yang cukup rumit yang sebenarnya hanya dapat diselesaikan dengan bantuan para ahli.

Ciri-ciri sistem pakar

1. Memiliki fasilitas informasi yang handal

2. Mudah dimodifikasi

3. Dapat digunakan dalam berbagai jenis komputer

4. Memilki kemampuan untuk belajar beradaptasi.

5. Terbatas pada domain keahlian tertentu.

6. Dapat memberikan penalaran untuk data data yang tidak pasti.

7. Dapat mengemukan rangkaian alasan-alasan yang diberikannya dengan cara yang dapat dipahami.

8. Berdasarkan pada kaidah/Rule tertentu.

9. Dirancang untuk dapat dikembangkan secara bertahap.

10. Keluaranya bersifat anjuran.

Tujuan Sistem Pakar

Tujuan dari sistem pakar adalah untuk memindahkan kemampuan (transferring expertise) dari seorang ahli atau sumber keahlian yang lain ke dalam komputer dan kemudian memindahkannya dari komputer kepada pemakai yang tidak ahli (bukan pakar). Proses ini meliputi empat aktivitas yaitu:

1. Akuisi pengetahuan (knowledge acquisition) yaitu kegiatan mencari dan mengumpulkan pengetahuan dari para ahli atau sumber keahlian yang lain.

2. Representasi pengetahuan (knowledge representation) adalah kegiatan menyimpan dan mengatur penyimpanan pengetahuan yang diperoleh dalam komputer. Pengetahuan berupa fakta dan aturan disimpandalam komputer sebagai sebuah komponen yang disebut basis pengetahuan.

3. Inferensi pengetahuan (knowledge inferencing) adalah kegiatan melakukan inferensi berdasarkan pengetahuan yang telah disimpan didalam komputer.

4. Pemindahan pengetahuan (knowledge transfer) adalah kegiatan pemindahan pengetahuan dari komputer ke pemakai yang tidak ahli.

Komponen Sistem Pakar

1. KNOWLEDGE BASE (Basis Pengetahuan)

• Basis pengetahuan mengandung pengetahuan untuk pemahaman, formulasi, dan penyelesaian masalah.

• Komponen sistem pakar ini disusun atas dua elemen dasar, yaitu fakta dan aturan.

• Fakta merupakan informasi tentang objek dalam area permasalahan tertentu.

• Aturan merupakan informasi tentang cara bagaimana memperoleh fakta baru dari fakta yang telah diketahui.

2. WORKPLACE

Workplace merupakan area dari sekumpulan memori kerja (working memory). Workplace digunakan untuk merekam hasil – hasil antara fakta dan kesimpulan yang dicapai.

3 tipe keputusan yang dapat direkam, yaitu :

1. Rencana : Bagaimana menghadapi masalah.

2. Agenda : Aksi – aksi potensial yang sedang menunggu untuk dieksekusi.

3. Solusi : Calon aksi yang akan dibangkitkan.

3. INFERENCE ENGINE (Mesin Inferensi)

Mesin inferensi adalah program komputer yang memberikan metodologi untuk penalaran tentang informasi yang ada dalam basis pengetahuan dan workplace, dan untuk memformulasikan kesimpulan (Turban, 1995)

2 Pendekatan untuk mengontrol inferensi dalam sistem pakar berbasis pengetahuan :

. Pelacakan Kebelakang (Backward Chaining): Pelacakan ini dimulai dari kesimpulan, selanjutnya dicari aturan yang memiliki tujuan tersebut untuk kesimpulannya.
. Pelacakan kedepan (Forward Chaining): Dalam pendekatan ini pelacakan dimulai dari informasi masukan, dan selanjutnya mencoba menggambarkan kesimpulan.

Kedua metode inferensi tersebut dipengaruhi oleh 3 macam penelusuran

1. Depth-First Search : Melakukan penelusuran kaidah secara mendalam dari simpul akar bergerak menurun ketingkat dalam yang berurutan.

2. Breadth-First Search : Bergerak dari simpul akar, simpul yang ada pada setiap tingkat diuji sebelum pindah ketingkat selanjutnya.

3. Best-First Search : Bekerja berdasarkan kombinasi kedua metode sebelumnya.

4. EXPLANATION FACILITY (Fasilitas penjelasan)

• Komponen tambahan yang akan meningkatkan kemampuan sistem pakar. Komponen ini menggambarkan penalaran sistem kepada pemakai.

• Fasilitas penjelasan dapat menjelaskan perilaku sistem pakar dengan menjawab berbagai pertanyaan mengenai kegiatan sistem pakar.

5. KNOWLEDGE ACQUISITION FACILITY (Fasilitas Akuisisi Pengetahuan)

• Akuisisi Pengetahuan adalah akumulasi, transfer, dan transformasi keahlian dalam menyelesaikan masalah dari sumber pengetahuan kedalam program komputer.

• Dalam tahap ini knowledge engineer berusaha menyerap pengetahuan untuk selanjutnya ditransfer kedalam basis pengetahuan. Pengetahuan diperoleh dari pakar, dilengkapi dengan buku, basis data, laporan penelitian, dan pengalaman pemakai.

6. USER INTERFACE (Antarmuka Pemakai)

• User interface merupakan mekanisme yang digunakan oleh pengguna dan sistem pakar untuk berkomunikasi. Antarmuka menerima informasi dari pemakai dan mengubahnya kedalam bentuk yang diterima oleh sistem.

• Menurut McLeod (1995), pada bagian ini terjadi dialog antar program dan pemakai, yang memungkinkan sistem pakar menerima instruksi dan informasi (input) dari pemakai, juga memberikan informasi (output) kepada pemakai.

Bentuk Sistem Pakar

• Berdiri sendiri. Sistem pakar jenis ini merupakan software yang berdiri-sendiri tidak tergantung dengan software yang lainnya.

• Tergabung. Sistem pakar jenis ini merupakan bagian program yang terkandung didalam suatu algoritma (konvensional), atau merupakan program dimana didalamnya memanggil algoritma subrutin lain (konvensional).

• Menghubungkan ke software lain . Bentuk ini biasanya merupakan sistem pakar yang menghubungkan ke suatu paket program tertentu, misalnya DBMS.

• Sistem Mengabdi. Sistem pakar merupakan bagian dari komputer khusus yang dihubungkan dengan suatu fungsi tertentu. Misalnya sistem pakar yang digunakan untuk membantu menganalisis data radar.

Penerapan Sistem Pakar

· Sistem pakar dalam Industri / Manufaktur

Manufaktur di definisikan sebagai urutan-urutan kegiatan yang saling berhubungan meliputi perancangan, perencanaan, pemilihan material, produksi, pengontrolan kualitas, menajemen serta pemasaran produk. Proses manufaktur yang penyelesaiannya dapat dibantu oleh system pakar antara lain :

– Sistem Pakar Dalam Perancangan PRIDE(Pinch Roll Interactive Design Expert / Environment). Sistem pakar ini digunakan untuk merancang system pengaturan kertas untuk mesin fotocopy. Sistem ini membuat rancangan dengan representasi pengetahuan tentang rancangan berdasarkan kumpulan goal, metoda perancangan, generator dan aturan-aturan yang terstruktur.

– System Pakar Dalam Perencanaan Wood Trus fabrication Application merupakan contoh system pakar dalam proses perencanaan. System ini dibuat dengan menggunakan shell sitem pakar SPS (Semi Intelligent Process Selector).

– Sistem Pakar Dalam Penjadwalan Sistem pakar juga digunakan dalam penjadwalan, dibawah ini adalah beberapan contoh kegunaan system pakar dalam penjadwalan :

– Contionuous Caster Steel Mill Scheduling Application

System pakar ini berbasis fuzzy logic yang dibuat untuk monitoring on line dan penjadwalan continuous caster steel mill.

Continuous caster stell mill mengolah material seperti scrap, pig iron dan refined ore melalui proses tertentu untuk menghasilkan lempeng baja yang memiliki kulitas dan komposisi sesuai kebutuhan.

- Master Production Scheduling Aplication (MPS)

Sistem pakar ini dikembangkan untuk melakukan penjadwalan produksi master untuk manufaktur Integrated Circuit (IC). Master Production Scheduling (MPS) merupakan aktivitas perencanaan yang sangat luas, yang mengatur dan mengkoordinasi fase-fase berurutan proses penjadwalan manufaktur tertentu.

· Sistem Pakar Dalam Bidang Kedokteran

Di dunia kedokteran, sudah banyak bermunculan aplikasi sistem pakar. Sistem pakar ini mampu mendiagnosis berbagai jenis penyakit pada manusia, baik penyakit mata, THT (telinga, hidung, tenggorokan), mulut, organ dalam (jantung, hati, ginjal), maupun AIDS (Hamdani, 2010). Dengan adanya sistem pakar ini, orang awam mampu mendeteksi adanya penyakit pada dirinya berdasarkan gejala-gejala yang dirasakan oleh orang tersebut dengan menjawab pertanyaan pada aplikasi seperti halnya konsultasi ke dokter.

Aplikasi sistem pakar dalam bidang kedokteran yang dibuat dengan proses penelusuran maju (forward chaining) mampu mengenali jenis penyakit pada manusia, terutama jenis penyakit mata. Aplikasi sistem pakar ini dapat menjadi sarana untuk menyimpan pengetahuan tentang penyakit terutama yang berkenaan dengan jenis penyakit mata dari para pakar atau ahlinya. Sistem pakar mampu membantu pasien maupun dokter dalam menyediakan sistem pendukung keputusan dan saran dari pakar.

Pada aplikasi sistem pakar umumnya user akan diminta untuk menjawab pertanyaan sesuai dengan gejala yang dirasakan. Dalam aplikasi ini, user menjawab dengan ya atau tidak. Setelah menjawab beberapa pertanyaan, maka aplikasi akan menghasilkan kesimpulan mengenai jenis penyakit mata yang diderita user. Pada aplikasi sistem pakar lainnya, tidak jarang juga sudah memberikan solusi atau cara penanganan terhadap jenis penyakit yang diderita tersebut.

· Sistem Pakar Dalam Bidang Psikologi

Salah satu implementasi yang diterapkan sistem pakar dalam bidang psikologi, yaitu untuk sistem pakar menentukan jenis gangguan perkembangan pada anak. Anak-anak merupakan fase yang paling rentan dan sangat perlu diperhatikan satu demi satu tahapan perkembangannya. Contoh satu bentuk gangguan perkembangan adalah conduct disorder. Conduct disorder adalah satu kelainan perilaku dimana anak sulit membedakan benar salah atau baik dan buruk, sehingga anak merasa tidak bersalah walaupun sudah berbuat kesalahan. Dampaknya akan sangat buruk bagi perkembangan sosial anak tersebut. Oleh karena itu dibangun suatu sistem pakar yang dapat membantu para pakar/psikolog anak untuk menentukan jenis gangguan perkembangan pada anak dengan menggunakan metode Certainty Factor (CF).

· Implementasi Sistem Pakar di Bidang Bisnis

System pakar sangat berguna di bidang ekonomi, terutama dalam hal pengambilan keputusan untuk memulai suatu investasi usaha. Apalagi pada saat sekarang orang awam banyak kurang memahami pasar modal sehingga mereka cenderung menggunakan intuisi daripada analisa dalam berinvestasi. Kondisi ini mengakibatkan mereka harus menghadapi resiko yang tinggi dalam berinvestasi. Untuk meminimumkan resiko tersebut diperlukan suatu alat seperti sistem pakar yang mampu menganalisa sesuai dengan keadaan yang terjadi di pasar modal, sehingga investor menjadi lebih yakin dalam berinvestasi.

– Mampu mengambil keputusan

– Langkah-langkah pengambilan keputusan jelas

– Mudah dikembangkan lebih lanjut

– Memberikan solusi tepat waktu

– Menyimpan pengetahuan

· Implementasi sistem pakar di bidang eksplorasi alam

Dalam bidang ini sistem pakar sangat penting manfaatnya. Keputusan yang dihasilkan akan sangat bermanfaat. Contoh penerapannya yaitu sistem pakar yang diterapkan pada alat pendeteksi kandungan minyak bumi. Alat ini menghasilkan keputusan dari data-data yang ada, dan mengambil keputusan ada atau tidaknya hingga berapa jumlah kandungan yang terkandung. Rule base yang deprogram dibuat oleh para ahli dibidangnya.

Aplikasi pengmabilan keputusan berupa resiko-resiko yang dapat terjadi bila melakukan penambangan. Sistem pakar memperhitungkan berapa peluang keberhasilan yang dapat dicapai. Keputusan ini harus sangat akurat dan meliputi seluruh aspek hingga keselamatan warga sekitar. Jangan sampai timbul kesalahan yang disebabkan oleh salah dalam pengambilan keputusan. Lebih baiknya keputusan tingkat pusat tetap dikaji ulang oleh para ahli di bidangnya. Karena terdapat beberapa aspek yang tidak dapat diterapkan pada rule base.

– Akurasi perhitungan menjadikan kegiatan di bidang ini mendapat keuntungan.

– Perhitungan yang rumit dapat terselesaikan dengan cepat.

– Keakuratan perhitungan meminimalisir kesalahan factor manusia.

– Menghasilkan informasi yang mendukung, sehingga tugas para ahli lebih mudah untuk mengkaji ulang.

· Implemetasi Sistem Pakar di Bidang Kecerdasan Buatan

Sistem Pakar pada bidang Kecerdasan Buatan

Artificial Intelligence atau Kecerdasan Buatan adalah suatu sistem informasi yang berhubungan dengan penangkapan, pemodelan dan penyimpanan kecerdasan manusia dalam sebuah sistem teknologi informasi sehingga sistem tersebut memiliki kecerdasan seperti yang dimiliki manusia. Sistem ini dikembangkan untuk mengembangkan metode dan sistem untuk menyelesaikan masalah, biasanya diselesaikan melalui aktifivitas intelektual manusia, misal pengolahan citra, perencanaan, peramalan dan lain-lain, meningkatkan kinerja sistem informasi yang berbasis komputer.

Kecerdasan buatan didefinisikan sebagai kecerdasan yang ditunjukkan oleh suatu entitas buatan. Kecerdasan buatan (Artificial Intelligence) adalah bagian dari ilmu komputer yang mempelajari bagaimana membuat mesin (komputer) dapat melakukan pekerjaan seperti dan sebaik yang dilakukan oleh manusia bahkan bisa lebih baik daripada yang dilakukan manusia.

Menurut John McCarthy, 1956, AI: untuk mengetahui dan memodelkan proses-proses berpikir manusia dan mendesain mesin agar dapat menirukan perilaku manusia.

Cerdas = memiliki pengetahuan + pengalaman, penalaran (bagaimana membuat keputusan dan mengambil tindakan), moral yang baik.

· Penerapan Sistem Pakar Dalam Bidang Pendidikan

Penelitian tentang penggunaan system pakar dalam bidang pendidikan dilakukan oleh prof. Gordon S. Novack Jr. pada Universitas of Texas, Austin, tahun 1990. Aplikasi system pakar ini diberi nama ISAAC yang memiliki parser yang mampu membaca kalimat (dalam bahasa Inggris) dalam kecepatan 5000 kata/menit dan mampu menyelesaikan soal-soal Fisika Mekanik (Statika) dalam waktu kurang dari 5 menit. Aplikasi ini dikerjakan oleh 1 tim terdiri dari 60 0rang dan membutuhkan waktu 1 tahun. (E.S. Handbook, 1992).

Aplikasi lain yang terkait dengan hal diatas adalah system pakar mengenai penjelasan soal-soal fisika serta pemhaman teori lebih mendalam dengan menggunakan metoda pendekatan komputasi.(Ohlsson, 1992).

Aplikasi system pakar dalam bidang matematika yang dilakukan oleh Yibin dan Jian Xiang tahun 1992. System pakar ini menyelesaikan soal-soal diferensial dan Integral yang diberi nama DITS.(Forcheri, 1995).

Studi system pakar untuk proses belajar Fisika dilakukan oleh seorang dosen Fisika yang menempuh pendidikan S2 pada salah satu perguruan tinggi di Jakarta.

Latar belakang dari dilakukannya studi ini adalah karena Fisika merupakan disiplin ilmu yang sangat fundamental yang menjadi dasar dari sains dan teknilogi.

Melihat kepentingan tersebut, makan para siswa/mahasiswa perlu menguasai ilmu ini, tapi kenyataannya sering dianggap momok oleh sebagian besa siswa/mahasiswa selain itu juga kurangnya tenaga guru / dosen Fisika serta kurangnya sarana prasarana yang diperlukan dalam proses belajar mengajar Fisika, seperti alat banto audio maupun visual.

Dalam studi ini dibuat aplikasi sitem pakar yang mampu menyelesaikan persoalan rangkaian arus bolak-balik yang terdiri dari komponen resistor dan inductor baik seri maupun pararel.

· Penerapan Sistem Pakar Dalam Bidang Pertanian

Sistem pakar merupakan suatu pemodelan dari proses penalaran seorang pakar yang memiliki domain pengetahuan tertentu, agar kepakarannya dapat dimanfaatkan oleh orang-orang non pakar. Penggunaan sistem pakar antara lain untuk: konsultasi, melakukan analisis dan diagnosis, membantu pengambilan keputusan, dan lain-lain. Umumnya sistem pakar dirancang untuk berinteraksi langsung dengan pemakai dalam format dialog (tanya-jawab). Dialog tersebut dapat memberikan keputusan sesuai penalaran. Oleh karena itu, sistem pakar (expert system) mempunyai kemampuan untuk memudahkan masalah-masalah praktis pada saat sang pakar berhalangan. Dan salah satu implementasi sistem pakar pada bidang pertanian yaitu untuk mengidentifikasi penyakit tanaman.

Banyak sekali ragam hama dan penyakit tanaman dan beragam pula nama dan akibat yang dihasilkannya. Ciri-ciri antara tanaman yang terkena penyakit satu dengan penyakit yang lainnya sangat mirip sehingga membingungkan orang awam atau pemula yang baru kenal untuk dapat mengidentifikasinya. Sebaliknya ada juga tanaman yang terkena penyakit dengan ciri-ciri yang berbeda namun tetap saja membingungkan dalam mengingat nama dan penanggulangan penyakit tersebut.

Sistem pakar ini sangat berguna untuk membantu petani dalam mengingat jenis-jenis penyakit dan hama tanaman juga untuk mengenali ciri-cirinya yang berguna untuk menanggulangi masalah penyakit tanaman sehingga dapat meminimalkan kesalahan petani dalam mengatasi masalah ini.

Sistem pakar ini dapat memberikan tambahan pengetahuan kepada petani mengenai macam-macam penyakit yang berhasil di identifikasi oleh sistem dan dapat mengetahui tanaman apa saja yang biasa diserang oleh penyakit tersebut, dengan adanya pengetahuan ini maka ketika para petani sadar tanamannya terkena hama atau penyakit, maka petani dapat dengan mudah untuk mengatasi hama dan penyakit tersebut.

Namun, banyak juga kendala yang menghambat dalam proses penerapan sistem pakar di bidang pertanian. Salah satunya SDM dan latar belakang para petani konvensional yang kurang berpendidikan yang sangat berpengaruh dalam pengembangan teknologi di bidang pertanian.

Contoh Sistem Pakar : MYCIN

MYCIN Paling terkenal, dibuat oleh Edward Shortlife of Standford University tahun 70-an. Sistem pakar medical yang bisa mendiagnosa penyakit infeksi dan merekomendasi pengobatan. MYCIN membantu dokter mengidentifikasi pasien yang menderita penyakit. Dokter duduk di depan komputer dan memasukkan data pasien: umur, riwayat kesehatan, hasil laboratorium dan informasi terkait lainnya. Dengan informasi ini ditambah pengetahuan yang sudah ada dalam komputer, MYCIN mendiagnosa selanjutnya merekomendasi obat dan dosis yang harus dimakan.

MYCIN sebagai penasehat medis, tidak dimaksudkan untuk mengantikan kedudukan seorang dokter. Tetapi membantu dokter yang belum berpengalaman dalam penyakit tertentu. Juga untuk membantu dokter dalam mengkonfirmasi diagnosa dan terapi yang diberikan kepada pasien apakah sesuai dengan diagnosa dan terapi yang ada dalam basis pengetahuan yang sudah dimasukkan ke dalam MYCIN, karena MYCIN dirancang oleh dokter-dokter yang ahli di bidang penyakit tersebut.

Kesimpulannya sistem pakar seperti MYCIN bisa digunakan sebagai bahan pembanding dalam pengambilan solusi dan pemecahan masalah. Keputusan terakhir atas pengobatan tersebut tetap menjadi tanggung jawab dokter.

Keuntungan Sistem Pakar

Memungkinkan orang awam bisa mengerjakan pekerjaan para ahli.
Bisa melakukan proses secara berulang secara otomatis.
Menyimpan pengetahuan dan keahlian para pakar.
Mampu mengambil dan melestarikan keahlian para pakar (terutama yang termasuk keahlian langka).
Mampu beroperasi dalam lingkungan yang berbahaya.
Memiliki kemampuan untuk bekerja dengan informasi yang tidak lengkap dan mengandung ketidakpastian. Pengguna bisa merespon dengan jawaban ‘tidak tahu’ atau ‘tidak yakin’ pada satu atau lebih pertanyaan selama konsultasi dan sistem pakar tetap akan memberikan jawaban.
Tidak memerlukan biaya saat tidak digunakan, sedangkan pada pakar manusia memerlukan biaya sehari-hari.
Dapat digandakan (diperbanyak) sesuai kebutuhan dengan waktu yang minimal dan sedikit biaya.
Dapat memecahkan masalah lebih cepat daripada kemampuan manusia dengan catatan menggunakan data yang sama.
Menghemat waktu dalam pengambilan keputusan.
Meningkatkan kualitas dan produktivitas karena dapat memberi nasehat yang konsisten dan mengurangi kesalahan.
Meningkatkan kapabilitas sistem terkomputerisasi yang lain. Integrasi sistem pakar dengan komputer lain membuat lebih efektif, dan bisa mencakup lebih banyak aplikasi.
Mampu menyediakan pelatihan. Pengguna pemula yang bekerja dengan sistem pakar akan menjadi lebih berpengalaman. Fasilitas penjelas dapat berfungsi sebagai guru.