Pengantar Sistem Pakar

Pertemuan ke 2Teknik Elektro, Fakultas Teknologi IndustriUniversitas Islam Sultan AgungPengantar Sistem Pakar

Kecerdasan BuatanSalah satu bidang ilmu komputer yang mendayagunakan komputer sehingga dapat berperilaku cerdas seperti manusia.Ilmu komputer tersebut mengembangkan hardware dan software untuk menirukan tindakan manusia.

Sistem PakarPemecahan masalah yang komplek biasanya hanya dapat dilakukan oleh sejumlah orang yang terlatih atau sering disebut dengan seorang pakar/ahli.Sistem pakar menirukan apa yang dikerjakan oleh seorang pakar ketika mengatasi permasalahan yang rumit, berdasarkan pengetahuan yang dimilikinya.Sistem pakar dibuat hanya pada domain pengetahuan tertentu untuk suatu kepakaran tertentu yang mendekati kemampuan manusia.Sistem pakar mencoba mencari penyelesaian yang memuaskan solusi yang cukup bagus agar pekerjaan dapat berjalan walaupun bukan penyelesaian yang optimal.Pengetahuan Sistem pakar diperoleh dari pengalaman tentang perilaku elemen org yg punya pengetahuan, buku, jurnal ilmiah, majalah, maupun dokumen yg tercetak lainnya (sumber keahlian).Dikumpulkan dalam basis pengetahuan menentukan penalaran atas problema yg dihadapinya.

Definisi Sistem PakarSumberDefinisiMartin dan Oxman (1988)Sistem berbasis komputer yang menggunakan pengetahuan, fakta, dan teknik penalaran dalam memecahkan masalah, yang biasanya hanya dapat diselesaikan oleh seorang pakar dalam bidang tertentu.Ignizio (1991)Sistem pakar merupakan bidang yang dicirikan oleh sistem berbasis pengetahuan (Knowledge Base System), memungkinkan komputer dapat berfikir dan mengambil kesimpulan dari sekumpulan kaidah.Turban dan Aronson (2001)Sistem yang menggunakan pengetahuan manusia yang dimasukkan ke dalam komputer untuk memecahkan masalah-masalah yang biasanya diselesaikan oleh pakar.Giarratano dan Riley (2005)Salah satu cabang kecerdasan buatan yang menggunakan pengetahuan-pengetahuan khusus yang dimiliki oleh seorang ahli untuk menyelesaikan suatu masalah tertentu.

Komponen Sistem PakarKomponen-komponen yang harus dimiliki sistem pakar (Giarratano dan Riley, 2005):Antar Muka Pengguna (User Interface)Basis Pengetahuan (Knowledge Base)Mekanisme Inferensi (Inference Machine)Memori Kerja (Working Memory)Sistem pakar dilengkapi dengan fasilitas ini untuk menyerupa seorang pakar, yaitu:Fasilitas Penjelasan (Explanation Facility)Fasilitas Akuisisi Pengetahuan (Knowledge Acquisition Facility)

Struktur Sistem Pakar

Antar Muka PenggunaSistem pakar harus menyediakan komunikasi antara sistem dan pemekainya.Antar muka harus yang efektif dan user-friendly.Agar dapat dimengerti bagi pemakai yang tidak ahli dalam bidang yang diterapkan pada sistem pakar.

Basis PengetahuanMerupakan kumpulan pengetahuan bidang tertentu pada tingkatan pakar dalam format tertentu.Pengetahuan diperoleh dari seorang pakar dan sumber-sumber terpecaya lainnya.Bersifat dinamis, bisa dikembangkan dari waktu ke waktu.Basis pengetahuan terpisah dengan mesin inferensi agar disaat terjadi perubahan tidak mengganggu jalannya mesin inferensi.

Mesin InferensiMerupakan otak dari sistem pakar, berupa perangkat lunak yang melakukan tugas inferensi penalaran sistem pakar, biasa dikatakan mesin pemikir (Thinking Machine).Mesin inferensi inilah yang mencari solusi untuk sebuah masalah.Konsep yang biasa digunakan adalah runut balik (top-down) dan runut maju (bottom-up).Mesin inferensi adalah program komputer yang menyediakan metodologi untuk melakukan penalaran tentang informasi pada basis pengetahuan dan pada memori kerja, serta untuk merumuskan kesimpulan.Agenda daftar prioritas aturan yang dibuat oleh mesin inferensi yang polanya dipenuhi oleh fakta atau obyek dalam memori kerja.

Memori KerjaMenyimpan fakta-fakta yang diperoleh saat dilakukan proses konsultasi. Fakta-fakta inilah yang diolah oleh mesin inferensi berdasarkan pengetahuan yang ada di basis pengetahuan sehingga didapatkan kesimpulan atau pemecahan sebuah masalah.Kesimpulan bisa berupa hasil diagnosa, tindakan, akibat.

Fasilitas PenjelasanDapat memberikan informasi kepada pemakai mengenai jalannya penalaran sehingga dihasilkan suatu keputusan.Bentuk penjelasan dapat berupa keterangan yang diberikan setelah suatu pertanyaan diajukan, yaitu penjelasan atas pertanyaan mengapa, atau penjelasan atas pertanyaan bagaimana sistem mencapai kesimpulan.Tujuan adanya fasilitas ini adalah membuatsistem lebih cerdas, menunjukkan adanya proses analisa dan yang tidak kalah pentingnya adalah memuaskan psikologi pemakai. Beberapa sistem pakar menggunakan daftar kaidah yang digunakan selama eksekusi.

Fasilitas Akuisisi PengetahuanAkuisisi pengetahuan adalah proses pengumpulan, perpindahan, dan transformasi dari keahlian/kepakaran pemecahan masalah yang berasal dari beberapa sumber pengetahuan ke dalam bentuk yang dimengerti oleh komputer.Fasilitas ini hanya bisa diakses oleh pakar untuk menjamin kevalidan pengetahuan yang ada pada sisem pakar.

Fasilitas Swa PelatihanSalah satu upaya seorang pakar untuk meningkatkan kepakaran adalah mempelajari situasi permasalahan yg sulit, memberikan nasihat, mengamati hasil kerja setelah nasihat dikerjakan, kemudia menyimpan informasi tersebut dalam ingatannya.Dalam sistem pakar yg lebih lengkap fasilitasnya, proses untuk meningkaykan kepakaran pada sistem di sediakan pada fasilitas swa pelatihan.

Sudut pandang lingkungan sistemTerdapat 2 lingkungan yaitu lingkungan konsultasi dan lingkungan pengembangan.Lingkungan konsultasi pengguna non pakar melakukan konsultasi dengan sistem yg tujuannya mendapatkan nasehat pakar.Lingkungan pengembangan pembangun sistem pakar membangun komponen dan memasukkan pengetahuan hasil akuisisi pengetahuan ke dalam basis pengetahuan.

Struktur Sistem Pakar

Struktur Sistem PakarInterpreter (interpreter kaidah terdapat pada sebagian besar sistem) elemen ini mengeksekusi item-item agenda yang terpilih dengan menggunakan kaidah basis pengetahuan yg bersesuaian.Penjadwal/ scheduller elemen ini mengelola pengontrolan terhadap agenda. Penjadwal memperkirakan pengeruh-pengaruh dari penggunaan kaidah inferensi pada prioritas-prioritas item atau kriteria lain pada agenda.Pelaksana konsistensi elemen ini berusaha untuk mengelola penyajian solusi secara konsisten.Blackboard memori kerja yang digunakan untuk menyimpan kondisi/keadaan yang dialami oleh pengguna dan juga hipotesa serta keputusan sementara.

Elemen Manusia Pada Sistem PakarPakar (expert)Pembangunan pengetahuan (knowledge engineer)Pembangunan sistem (system engineer)Pemakai (user)Paling tidak terdapat dua komponen orang atau lebih, berpartisipasi dalam pembangunan dan penggunaan sistem pakar, yakni, sedikitnya seorang pembangun pengetahuan dan seorang pakar

Pakar (expert)Seorang individu yang memiliki pengetahuan khusus, pemahaman, pengalaman, dan metode-metode yang digunakan untuk memecahkan persoalan dalam bidang tertentu.Seorang pakar harus memiliki kemampuan kepakaran, yaitu:Dapat mengenali dan merumuskan suatu masalahMenyelesaikan masalah dengan cepat dan tepat.Menjelaskan solusi dari suatu masalahRestrukturisasi pengetahuanBelajar dari pengalamanMemahami batas kemampuan.Mengaplikasikan pengetahuannya dan memberikan saran serta pemecahan masalah pada domain tertentu.

Pembangun PengetahuanTugas utama menterjemahkan dan merepresentasikan pengetahuan yang diperoleh dari pakar, baik berupa pengalaman pakar dalam menyelesaikan masalah maupun sumber terdokumentasi lainnya ke dalam bentuk yang bisa diterima oleh sistem pakar. Kurangnya pengalaman knowlegde engineer merupakan kesulitan utama dalam mengkonstruksi sistem pakar.Solusinya perancangan sistem pakar menggunakan tools komersial (seperti pada editor-editor khusus maupun logic debugers) dan usahanya akan dipusatkan pada pembangunan mesin inferensi.

Pembangun SistemOrang yang bertugas untuk merancang antar muka pemakau sistem pakar, merancang pengetahuan yang sudah diterjemahkan oleh pembangun pengetahuan ke dalam bentuk yang sesuai dan dapat diterima oleh sistem pakar dan mengimplementasikannya ke dalam mesin inferensi.Bertanggung jawab apabila sistem pakar akan diintegrasikan dengan sistem komputerisasi lain.Alat pembangun dapat dipakai untuk menyajikan atau membangun tool yang spesifik.

PenggunaPenggunaKepentinganFungsi Sistem PakarKlien bukan pakarMencari saran/nasehatKonsultasi atau penasehatMahasiswaBelajarInstrukturPembangun sistemMemperbaiki/menambah basis pengetahuanRekanPakar Membantu analisis rutin atau proses komputasi, mencari (mengklasifikasi) informasi, alat bantu diagnosaRekan kerja atau asisten

Pengguna mungkin tidak terbiasa dengan komputer dan mungkin pada domain masalah. Bagaimanapun juga, banyak solusi permasalahan menjadi lebih baik dan kemungkinan lebih murah dan keputusan yang cepat bila menggunakan sistem pakar. Pakar dan pembangun sistem harus mengantisipasi kebutuhan-kebutuhan pengguna dan membuat batasan-batasan ketika mendesain sistem pakar.

Kategori ProblemKategoriKeteranganDiagnosisMenentukan dugaan/hipotesa berdasarkan gejala-gejala yang didapat dari pengamatanDesainMenentukan konfigurasi komponen-komponen sistem berdasarkan kendala-kendala yang adaDebbugingMenentukan cara penyelesaian untuk mengatasi suatu kesalahanInterpretasiMembuat deskripsi atau kesimpulan berdasarkan data yang disapat dari hasil pengamatanInstruksiPengajaran yang cerdas; menjawab pertanyaan mengapa, bagaimana dan what-if sebagaimana yang dilakukan oleh seorang guruKontrolMengatur pengendalian suatu sistem (lingkungan)MonitoringMembandingkan hasil pengamatan dengan kondisi yang direncanakanPerencanaanPembuatan rencana untuk mencapai suatu tujuan/sasaran yang telah ditetapkanPrediksiMemperkirakan/memproyeksikan akibat yang terjadi dari suatu situasi tertentuReparasiMelakukan perbaikan atas kesalahan yang terjadi pada fungsi atau sistem

Aplikasi Sistem PakarBIDANGNAMAFUNGSIKimiaCRYSALISmenginterpretasikan struktur 3-D suatu proteinDENDRALmenganalisa struktur molekul suatu senyawaElektronika EURISKOmerancang mikroelektronik 3-DACEmendiagnosa kegagalan jaringan teleponMedisMYCINmendiagnosa penyakin infeksi bacterial pada darahVMmemonitor pasien gawat daruratEngineeringREAKTORmendiagnosa/memperbaiki kerusakan reaktorSTEAMERmengajarkan operasi pada pabrik pembangkit listrik tenaga uapGeologiPROSPECTORmelakukan interpretasi data tentang mineralMUDmendiagnosa/memperbaiki masalah pengeboranSistem KomputerXSELmembantu penjualan komputer DECYES/MVSmemonitor/mengendalikan sistem operasi IBM MVSEkonomiFOLIOmengevaluasi investasi saham

Keunggulan Sistem PakarMenghimpun data dalam jumlah yang sangat besarMenyimpan data tersebut untuk jangka waktu yang panjang dalam suatu bentuk tertentuMengerjakan perhitungan secara cepat dan tepat dan tanpa jemu mencari kembali data yang tersimpan dengan kecepatan tinggi.

Kemampuan Sistem PakarMenjawab berbagai pertanyaan yang menyangkut bidang keahlian.Bila diperlukan dapat menyajikan asumsu dan alur penalaran yang digunakan untuk sampai ke jawaban yang dikehendakiMenambah fakta kaidah dan alur penalaran sahih yang baru ke dalam otaknya.

Keuntungan menggunakan sistem pakarMenjadikan pengetahuan dan nasihat lebih mudah didapatMeningkatkan output dan produktifitasMenyimpan kemampuan dan keahlian pakarMeningkatkan penyelesaian masalah menerusi panduan pakar, penerangan, sistem pakar khasMeningkatkan reliabilitasMemberikan respons dengan cepatMerupakan panduan yang cerdasDapat bekerja dengan informasi yang kurang lengkap dan mengandung ketidakpastianSistem pakar dapat digunakan untuk mengakses basis data dengan cara cerdas

Kelemahan Sistem PakarKadang-kadang pendekatan yang dimiliki pakar berbeda-bedaMemerlukan biaya yang sangat besar untuk pengembangan dan pemeliharaannya.Boleh jadi sistem tak dapat membuat keputusanSistem pakar tidaklah 100% menguntungkan, walaupun seorang tetap tidak sempurna atau tidak selalu benar. Oleh karena itu perlu diuji ulang secara teliti sebelum digunakan.Saat ini, aplikasi sistem pakar masih banyak dikembangkan dalam berbagai bidang.Pada dasarnya di setiap bidang terdapat pengetahuan, pengetahuan ini dikelola dan disimpan ke dalam komputer untuk dipakai oleh komputer melakukan penalaran dalam menyelesaikan permasalahan.

TUGASApakah yang dimaksud dengan kecerdasan? Dapatkah kecerdasan dijadikan mesin?Apakah yang dimaksud AI?Tuliskan berbagai macam aplikasi dari berbagai macam disiplin ilmu yang memberikan kontribusi terhadap pengembangan AI!Jelaskan sesuai kriteria Anda sendiri bahwa suatu perangkat lunak dikatakan "cerdas!Tuliskan kembali keuntungan dari sistem pakar selain yang telah disebutkan pada Slide 26 , untuk kepentingan intelektual, sosial dan keuangan!

Ketentuan Menggerjakan TUGASTulis tangan pada folio bergarisMenggunakan bahasa Anda sendiriDikumpulkan pada pertemuan yang akan datang