representasi pengetahuan
DESCRIPTION
REPRESENTASI PENGETAHUAN. PENGETAHUAN = data/fakta + mekanisme penalaran. Fakta, ide, teori, hubungannya dalam domain tertentu. KNOWLEDGE BASE. Mekanisme Penalaran. INFERENCE MECHANISM. Kumpulan prosedur yang digunakan untuk menguji (melacak dan mencocokkan) untuk mencari solusi. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
1
REPRESENTASI PENGETAHUAN
2
PENGETAHUAN = data/fakta + mekanisme penalaran
Fakta, ide, teori, hubungannya dalam domain tertentu
KNOWLEDGE BASE
Mekanisme Penalaran
INFERENCE MECHANISM
Kumpulan prosedur yang digunakan untuk menguji (melacak dan mencocokkan) untuk mencari solusi
3
Langkah membangun sistem AI
Di Organisasikan(Skema)
diKodifikasi
Pengumpulan pengetahuan dari berbagai sumberOtak/pengetahuan pakarBukuArtikeldllSkema “DEKLARATIF”
Cocok untuk menggambarkan fakta-fakta asersiYang termasuk skema representasi pengetahuan deklaratif:1. LOGIKA2. JARINGAN SEMANTIK3. FRAME4. SCRIPT
Skema “PROSEDURAL”- Cocok untuk menyatakan aksi
dan prosedur- Yang termasuk skema
representasi pengetahuan deklaratif:
1. PROSEDUR / SUBROUTINE2. KAIDAH PRODUKSI
4
1. LOGIKALogika merupakan suatu pengkajian ilmiah
tentang serangkaian penalaran, sistem kaidah dan prosedur yang membantu proses penalaran
Proses Logika : Proses membentuk kesimpulan atau menarik suatu inferensi berdasarkan fakta yang telah ada
Merupakan bentuk representasi pengetahuan yang paling tua
5
PENALARAN DEDUKTIF
Penalaran ini bergerak dari penalaran umum menuju ke konklusi khusus
Umumnya dimulai dari suatu sylogisme, atau pernyataan premis dan inferensi
Umumnya terdiri dari 3 bagian: premis mayor, premis minor dan konklusi.
ContohPremis mayor : Jika hujan turun saya tidak akan lari pagiPremis Minor : Pagi ini hujan turunKonklusi : Oleh karena itu pagi ini saya tidak akan lari pagi
6
PENALARAN INDUKTIFDimulai dari masalah khusus menuju ke masalah umumMenggunakan sejumlah fakta atau premis untuk menarik
kesimpulan umum.Contoh:
Premis : Dioda yang salah menyebabkan peralatan elektronik rusakPremis : Transistor rusak menyebabkan elektronik rusakPremis : IC rusak menyebabkan peralatan elektronik tidak berfungsiKonklusi : Maka, peralatan semi konduktor rusak merupakan penyebab utama rusaknya peralatan elektronik
Konklusi tidak selalu mutlak, dapat berubah jika ditemukan fakta-fakta baru
7
LOGIKA PROPORSIONAL
Bentuk logika komputasional ada 2 macam : Logika Proporsional atau Kalkulus dan Logika Predikat
Suatu Proposisi merupakan suatu statemen atau pernyataan yang menyatakan benar (TRUE) atau salah (FALSE).
8
Operator Logika (penggabungan proposisi)Konjungsi: ( and) Disjungsi: (Or)Negasi ~ (not) Implikasi →Ekivalensi ↔
Untuk menggambarkan berbagai proposisi, premis atau konklusi gunakan simbol seperti huruf abjad.
Misalnya:P = Tukang pos mengantarkan surat mulai Senin s/d
SabtuQ = Hari ini adalaha Hari MingguR = Maka hari ini tukang pos tidak mengantar surat
9
Inferensi pada logika proposisi dapat dilakukan dengan menggunakan resolusi
Resolusi Suatu aturan untuk melakukan inferensi yang dapat berjalan secara efisien dalam suatu bentu CNF (Conjuction Normal Form)
Mengubah kalimat kedalam bentuk CNF:Hilangkan implikasi dn ekivalensiKurangi lingkup semua negasi menjadi satu negasi sajaGunakan aturan asosiatif dan distributif untuk
mengkonversi menjadi conjunction of disjunctionBuat satu kalimat terpisah untuk tiap-tiap konjungsi
10
Contoh
Diketahui basis pengetahuan (fakta-fakta yang bernilai benar) sebagai berikut:P(P Q) → R(S T ) → QT
Buktikan kebenaran R
11
LOGIKA PREDIKAT / KALKULUS PREDIKATSuatu logika yang seluruhnya menggunakan
konsep dan kaidah proposional yang sama.
Disebut juga kalkulus predikat
Kalkulus predikat memungkinkan bisa memecahkan statemen ke dalam bagian komponen, yang disebut objek, karakteristik objek, atau beberapa keterangan objek.
12
Suatu proposisi atau premis dibagi menjadi dua bagian, yaitu ARGUMEN (atau objek) dan PREDIKAT (keterangan).
Argumen adalah individu atau objek yang membuat keterangan
Predikat adalah keterangan yang membuat argumen dan predikat
Dalam suatu kalimat, predikat bisa berupa kata kerja atau bagian kata kerja.
Bentuk Umum: PREDIKAT (individu[objek]1, individu[objek] 2)
13
Misalnya proposisi:Mobil berada dalam garasi Dinyatakan menjadi Di dalam(mobil, garasi)
Di dalam = produk (keterangan)Mobil = Argumen(objek)Garasi = Argumen(objek)
Contoh Lain:Proposisi : Rojali suka JulehaKalkulus Predikat : SUKA (Rojali, Juleha)
Proposisi : Pintu TerbukaKalkulus Predikat : BUKA (pintu)
14
VariabelHuruf bisa menggantikan argumenSimbol-simbol juga bisa digunakan untuk
merancang beberapa objek atau individuMisalnya:
x = Rojali dan y = Juleha, Proposisinya : Suka(x,y)
Dengan menggunakan sistem ini knowledge base dapat dibentuk
Pengetahuan diekspresikan dalam kalkulus predikat yang bisa dimanipulasi agar menimbulkan inferensi
15
FUNGSIPredikat kalukulus membolehkan penggunaan
simbol untuk mewakili Fungsi-fungsi
Misalnya:ayah(Juleha) = Jojon, ibu(Rojali) = Dorce
Fungsi dapat digunakan bersamaan dengan predikat
Misalnya:Predikat berikut menjelaskan bahwa Jojon dan Dorce
adalah berteman teman(ayah(Juleha),ibu(Rojali) = teman(Jojon,Dorce)
16
OPERASIOperator yang sama seperti pada logika proporsional
Misalnya: Proposition: Rojali suka Juleha, suka(Rojali,Juleha) Proposition: Mandra suka Juleha, suka(Mandra,Juleha)
Dua predikat diatas, ada dua orang menyukai Juleha. Untuk memberikan pernyataan adanya Kecemburuan, maka
suka(x,y) AND suka(z,y) IMPLIES NOT suka(x,z) atau suka(x,y) suka(z,y) → suka(x,z)
Kalimat pengetahuan adalah: “Jika dua orang pria menyukai wanita yang sama, maka kedua pria itu pasti tidak saling suka (saling membenci)”
17
PENGUKURAN KUANTITAS (Quantifier)Pengukuran kuantitas (Quantifier) adalah
simbol untuk menyatakan suatu rangkaian variabel dalam suatu ekspresi logika.
Dua pengukuran kuantitas, yaitu:Ukuran kuantitas universal → Ukuran kuantitas eksistensial →
18
Contoh 1.Proposisi :
“Semua orang Yogya adalah warganegara Indonesia”
diekspresikan : ( x)[orang Yogya(x), warga negara
Indonesia(x)]Simbol menyatakan bahwa ekspresi ini
berlaku secara universal benar. Yaitu untuk semua nilai x.
Jika x adalah orang Yogya, maka benar jika x adalah warga negara Indonesia
19
Contoh 2:Proposisi:
“Beberapa Mobil berwarna merah”
Diekspresikan menjadi: ( x)[mobil(x) dan berwarna merah (x)]Ekspresi ini berarti ada beberapa mobil tertentu
x yang sesuai dengan ekspresi iniJika x adalah sebuah mobil dan mobil itu
berwarna merah
20
PENALARAN DENGAN LOGIKA
Pengetahuan dibutuhkan untuk membuat inferensi
Kaidah inferensi yang paling sederhana adalah: MODUS PONEN
Yaitu: Jika Proposisi A benar dan A IMPLIES B, adalah benar, maka proposisi B adalah benar.
[A AND (AB)] B
21
2. RULES Rules (aturan-aturan), merupakan pengetahuan
prosedural
Menghubungkan informasi yang diberikan dengan tindakan (action)
Struktur rule, secara logika menghubungkan satu atau lebih antecedent (atau premises) yang berada pada bagian IF, dengan satu atau lebih consequents (atau conclusions / kesimpulan) pada bagian THEN.
22
Misalnya:IF Warna baju itu merahTHEN Saya suka baju itu
Sebuah rule dapat memiliki multiple premise yang tergabung dengan menggunakan operasi logika (AND, OR)
Bagian Konklusi dapat berupa kalimat tunggal atau gabungan dengan menggunakan operasi logika (AND) dan dapat pula memiliki kalimat ELSE.
23
Contoh operasi sistem berbasis aturan
IF Warna baju itu merahTHEN Saya suka baju itu
IF Saya suka baju ituTHEN Saya akan beli baju itu
Knowledge Base
Warna baju itu merah
Saya suka baju itu
Saya akan beli baju itu
Working MemoriQ: Warna Baju?A: Merah
24
Rule dapat melakukan beberapa operasi
Untuk operasi-operasi yang kompleks, sistem berbasis aturan dirancang untuk mengakses program eksternal
Contoh: (Database)IF terjadi situasi darurat
AND NAMA = Smith THEN OPEN TELEPHONE
AND FIND NAMA, NAMA-FIELD AND TELEPHONE = TELEPHONE FIELD
25
JENIS-JENIS RULES
RELATIONSHIP/HUBUNGAN IF Baterai sudah soak THEN Mobil tidak bisa distarter
REKOMENDASI IF Mobil tidak bisa distarter AND Sistem bahan bakar OK THEN Periksa bagian elektrikal
26
STRATEGI IF Mobil tidak bisa distarter THEN Pertama periksa sistem bahan bakar, lalu periksa sistem elektrikal
HEURISTIC IF Mobil tidak bisa distarter AND Mobilnya adalah Ford tahun
1957 THEN Periksa float-nya
27
INTERPRETASIIF Tegangan Resistor R1 lebih besar dari 2.0 volt AND Tegangan Kolektor pada Q1 kurang dari 1.0 volt THEN Bagian Pre-Amp berada pada range normal
DIAGNOSAIF stain dari organisme adalah gramposAND morfologi dari organisme adalah coccusAND pertumbuhan dari organisme adalah chainsTHEN organisme tersebut adalah streptococcus
DISAINIF task sekarang adalah menempatkan catu dayaAND posisi dari catu daya pada kabinet sudah diketahuiAND ada ruang tersedia dalam kabinet untuk catu dayaTHEN letakkan catu daya pada kabinet tersebut
28
Keunggulan Sistem berbasis RULES:Modifikasi dan perawatan relatif mudahUncertainty dapat dikombinasikan dengan rulesTiap rules biasanya independent dari yang
lainnyaKeterbatasan:
Pengetahuan yang kompleks membutuhkan rules yang sangat banyak
Sistem dengan banyak rules mungkin mempunyai keterbatasan dalam proses pencarian pada bagian program kontrol
29
3. JARINGAN SEMANTIK (SEMANTIC NETWORKS)
Merupakan pengetahuan secara grafis yang menunjukkan hubungan antar berbagai objek
Disusun dari NODE dan ARC (Lines)
Node : representasi dari objek, objek properti atau properti value. (digambarkan dengan lingkaran)
Arc : representasi dari hubungan antar node. (digambarkan dengan garis)
30
Contoh jaringan semantik sederhana:
Wings
Bird
fly
CanaryIs a
Has
travelnode “Canary” dan “Bird” menjelaskan hubungan “spesific-to-general”
31
Perluasan dilakukan dengan menambah NODE dan menghubungkan dengan NODE
Node baru tersebut dapat merupakan objek tambahan atau properti tambahan
Umumnya penambahan dapat dilakukan dalam 3 cara:
(1) objek yang sama(2) objek yang lebih khusus(3) objek yang lebih umum
PERLUASAN JARINGAN SEMANTIK
32
PEWARISAN (INHERITANCE) PADA JARINGAN SEMANTIK
Node yang ditambahkan pada Jaringan Semantik secara otomatis mewarisi informasi yang telah ada pada Jaringan
OPERASI PADA JARINGAN SEMANTIKSalah satu cara untuk menggunakan Jaringan
Semantik adalah dengan bertanya pada node
33
Misalnya:
Pertanyaan pada “Bird”, “How do you Travel?”Jawabannya: “Fly”
Untuk menjawab, maka node tersebut akan mengecek pada arc dengan label travel dan kemudian menggunakan informasi (value) yang ada pada arc tersebut sebagai jawabannya
34
Catatan:Jaringan semantik pada dasarnya
berbentuk grafik, tapi dalam komputer tidak tampak karena objek dan hubungannya dinyatakan dalam istilah verbal
Titik awal biasanya ditentukan oleh sebuah pertanyaan.
35
4. FRAMEDefinisi: kumpulan pengetahuan tentang
suatu obyek tertentu, peristiwa lokasi, situasi, dll.
Secara umum frame memiliki 2 elemen dasar SLOT dan FACETSlot : merupakan kumpulan atribut/properti
yang menjelaskan objek yang direpresentasi oleh frame
Facet (atau disebut juga: subslot) menjelaskan pengetahuan atau prosedur dari atribut pada slot
36
Trans. Darat
Slot Mobil
Frame alat-alat transportasi
Frame macam-macam angkutan darat
Slot Sedan
Frame macam-macam
mobil
Slot bensin
Slot solar
Frame jenis bahan bakar
37
Struktur dari sebuah frame :
Frame Name :
Class :
Properti :
Objek 1
Objek 2
Properti 1 Value 1Properti 2 Value 2Properti 3 Value 3Properti n Value n
38
Frame dapat memiliki field tambahan yang disebut Class
Class dapat berisi object2 yang merupakan nama dari frame lain yang berhubungan dengan object1
Biasanya dalam hubungan IS A Object 1 is a object 2
39
Frame Kelas (Class)
Merepresentasi karaktistik (sifat-sifat) umum dari suatu objek
Mendefinisikan properti-properti umum yang biasanya dimiliki oleh semua objek dalam kelas tersebut.
Ada 2 jenis properti : statik dan dinamikProperti Statik merupakan fitur dari objek yang
tidak dapat berubahProperti dinamik merupakan fitur yang dapat
berubah selama sistem berjalan
40
Contoh Kelas Frame dari “Bird”
Properti : sifat-sifat umum dari objek “Bird”
Properti Color dan Wings : statik (karena merupakan ciri-ciri yang nilainya tidak berubah)
Properti Hungry dan Activity : dinamik (karena selama sistem berjalan value-nya bisa berubah)
41
5. NASKAH (SCRIPT)Sama dengan frame, tetapi yang digambarkan
adalah URUTAN PERISTIWA (bukan objek).
Elemen dalam script:Kondisi Input : Situasi yang harus dipenuhi sebelum
terjadiTrack / jalur : variasi scriptProp / pendukung : obyek yang digunakan dalam urutan
peristiwa yang terjadi Role / peran : orang-orang yang terlibatScene / adegan : urutan peristiwa aktualHasil
42
CONTOH:Script : RestoranTrack : Restoran swalayanRole : Tamu, pelayanProp : Counter, baki, makanan, tisu, dllKondisi masukan : Tamu Lapar – Tamu punya
uang
Adegan (Scene1) : masukTamu parkir mobilTamu masuk restoranTamu dudukTamu baca menu
43
Adegan (Scene 2) : memesan Tamu memesan Pelayan membawa makanan Pelayan meletakkan makanan di meja Tamu membayar
Adegan (Scene3) : makan
Hasilnya:Tamu kenyangUang tamu berkurangTamu senangTamu sakit perut