SISTEM PAKAR

Sistem Pakar

Salah satu cabang ilmu komputer yang dapat membantu manusia adalah kecerdasan buatan atau artificial intelligence. Kecerdasan buatan adalah cabang ilmu computer yang bertujuan untuk membuat sebuah komputer dapat berpikir dan bernalar seperti manusia. Tujuan praktis dari kecerdasan buatan ini adalah membuat komputer semakin berguna bagi manusia. Kecerdasan buatan dapat membantu manusia dalam membuat keputusan, mencari informasi secara lebih akurat, atau membuat komputer lebih mudah digunakan dengan tampilan yang menggunakan bahasa natural sehingga mudah dipahami. Salah satu bagian dari sistem kecerdasan buatan adalah system pakar dimana sistem pakar adalah bagian dari ilmu Kecerdasan buatan yang secara spesifik berusaha mengadopsi kepakaran seseorang di bidang tertentu ke dalam suatu sistem atau program komputer.

Gambar 1 Konsep Dasar Sistem Pakar

Gambar di atas merupakan gambaran konsep dasar Sistem Pakar, dimana pengguna (user) menyampaikan fakta atau informasi kepada Sistem Pakar, kemudian fakta dan informasi tersebut akan di simpan ke knowledge-base (basis pengetahuan), dan diolah dengan mekanisme inferensi, sehingga sistem dapat memberikan respon kepada penggunanya berupa keahlian atau jawaban berdasarkan pengetahuan yang dimilikinya

Tujuan Sistem pakar

Tujuan dari sebuah Sistem Pakar adalah mentransfer kepakaran yang dimiliki seorang pakar kedalam komputer dan kemudian kepada orang lain (non expert). Aktivitas pemindahan kepakaran adalah :

- Knowledge Acquisition (dari pakar atau sumber lain)

- Knowledge Representation (ke dalam komputer)

- Knowledge Inferencing

- Knowledge Transfering

Arsitektur Sistem Pakar

Arsitektur sistem pakar dapat dilihat pada gambar 1 di bawah ini dimana sebuah sistem pakar terdiri dari tiga modul utama, yaitu: knowledge base, working memory dan inference engine yang merupakan bagian utama dari sebuah sistem pakar. Sedangkan bagian-bagian selain ketiga komponen utama itu adalah : user interface, developer interface, explanation facility, dan external programs.

Gambar 2 arsitektur sistem pakar

Keterangan :

a. Knowledge base adalah representasi pengetahuan dari seorang atau beberapa pakar yang diperlukan untuk memahami, memformulasikan dan memecahkan masalah. Dalam hal ini digunakan untuk memecahkan masalah-masalah yang terjadi pada komputer. Knowledge base ini terdiri dari dua elemen dasar, yaitu fakta dan rules.

b. Inference engine merupakan otak dari sistem pakar yang mengandung mekanisme fungsi berpikir dan pola-pola penalaran sistem yang digunakan oleh seorang pakar. Mekanisme ini yang menganalisis suatu masalah tertentu dan kemudian mencari solusi atau kesimpulan yang terbaik.

c. Working Memory merupakan tempat penyimpanan fakta-fakta yang diketahui dari hasil menjawab pertanyaan.

d. User/developer interface. Semua software pengembangan sistem pakar memberikan interface yang berbeda bagi user dan developer. User akan berhadapan dengan tampilan yang sederhana dan mudah sedangkan developer akan berhadapan dengan editor dan source code waktu mengembangkan program.

e. Explanation facility memberikan penjelasan saat mana user mengetahui apakah alasan yang diberikan sebuah solusi.

f. External programs. Berbagai program seperti database, spreadsheets, algorithms, dan lainnya yang berfungsi untuk mendukung sistem.

Representasi Pengetahuan

Dalam Sistem Pakar, pengetahuan yang telah di uraikan, direpresentasikan kedalam bentuk yang dapat diproses oleh komputer. Menurut Firebaugh (1989), terdapat empat teknik untuk representasi pengetahuan yaitu Jaringan Semantik, frame, script dan aturan produksi atau sistem produksi.

- Jaringan Semantik

Jaringan semantik merupakan jaringan data dan informasi, yang menunjukan hubungan antar berbagai objek dimana informasi yang terhubung tersebut adalah informasi yang proporsional (suatu pernyataan yang dapat bernilai benar atau salah). Dalam matematika, istilah jaringan semantik merupakan suatu label atau graph berarah.

Struktur jaringan semantik terdiri dari node atau simpul dan busur atau arc yang menghubungkannya. Simpul menyatakan objek sedangkan busur menyatakan links. Links dari jaringan semantik digunakan untuk menunjukkan hubungan (relationship) antar simpul-simpul tersebut. Jaringan semantik dapat diperluas (Expanding) dengan menambah node yang bersesuaian pada jaringan semantik tersebut. Node (simpul) baru tersebut dapat merupakan objek tambahan ataupun properti tambahan.

- Frame

Salah satu skema yang telah digunakan dalam banyak aplikasi adalah frame (bingkai) (Minsky : 1975). Frame dapat dipandang sebagai struktur data statik yang digunakan untuk merepresentasikan situasi-situasi yang telah dipahami dan stereotype. Frame berupa kumpulan-kumpulan slot-slot yang digunakan atau merupakan atribut untuk mendeskripsikan pengetahuan. Pengetahuan yang termuat dalam slot dapat berupa kejadian, lokasi, situasi ataupun elemen-elemen lain. Frame digunakan untuk representasi pengetahuan deklaratif.

Berikut ini digambarkan struktur frame :

Gambar 3. Struktur Frame

Frame terdiri dua elemen dasar, yaitu slot dan facet (merupakan subslot). Slot merupakan kumpulan atribut atau properti yang menjelaskan objek yang direpresentasikan oleh frame dan subslot menjelaskan pengetahuan atau prosedur dari atribut pada slot.

Slot dalam frame mungkin berisi informasi sebagai berikut :

1. Informasi identifikasi frame.

2. Hubungan frame dengan frame yang lain.

3. Penggambaran persyaratan yang dibutuhkan frame.

4. Informasi prosedural untuk menggunakan struktur yang digambarkan.

5. Informasi default frame.

6. Informasi baru.

Sedangkan, subslot terdiri dari beberapa bentuk antara lain :

1. Value : nilai dari suatu atribut.

2. Default : nilai yang digunakan jika slot kosong atau tidak dideskripsikan pada

instansiasi frame.

3. Range : jenis informasi yang muncul pada slot.

4. If added : berisi informasi tindakan yang akan dikerjakan jika nilai slot diisi.

5. If needed : Facet (subslot) ini digunakan pada kasus dimana tidak ada value pada slot.

6. Other : Slot dapat berisi frame, rule, jaringan semantik ataupun tipe lain dari informasi.

Terdapat dua jenis properti yaitu properti statis dan dinamis. Properti statis merupakan fitur dari objek yang tidak dapat berubah, sedangkan properti dinamis merupakan fitur yang dapat berubah selama sistem barjalan.

- Script

Script merupakan skema representasi pengetahuan yang sama dengan frame.Hanya saja frame menggambarkan objek sedangkan script menggambarkan urutan peristiwa. Penggambaran urutan peristiwa pada script menggunakan serangkaian slot yang berisi informasi tentang orang, objek dan tindakan-tindakan yang terjadi dalam suatu peristiwa.

- Sistem Produksi

Kaidah Sistem produksi menjadi acuan yang sangat sering digunakan oleh metode inferensi sistem pakar dan dalam kasus penyelesaian masalah tingkah laku manusia, atau dalam produksi sederhana. Pengetahuan dalam sistem produksi dapat direpresentasikan oleh himpunan kaidah dalam bentuk :IF [kondisi] THEN [aksi].

Gambar 4 Komponen Sistem Produksi

Terdapat tiga elemen utama dari semua sistem produksi, yaitu :

1. Database global Merupakan struktur data utama dari sistem produksi.

2. Kaidah produksi Kaidah produksi mempunyai bagian kondisi (IF) yang disebut bagian kanan dan aksi (THEN) yang disebut bagian kiri.

3. Sistem control Merupakan program penterjemah yang esensial untuk mengontrol urutan dimana kaidah- kaidah produksi dipicu dan menyelesaikan konflik jika lebih dari satu kaidah yang diaplikasikan.

Analisis Kebutuhan Sistem

a. Analisis Kebutuhan Pengguna

Berikut ini adalah daftar pengguna (user) yang terlibat pada Portal Informasi dan Sistem Pakar untuk spesifikasi penyakit infeksi, dan adapun aktifitas dan hak akses masing-masing pengguna tersebut dibedakan berdasarkan tingkatan (level) yang dimiliki.

- Administrator (level 1)

Administrator merupakan pengguna dengan akses penuh terhadap sistem, berada pada level yang pertama, dan memegang peranan yang sangat penting pada sistem, khususnya menyangkut sekuritas sistem.

- Operator (level 2)

Operator merupakan pengguna dengan akses semi penuh terhadap sistem, berada pada level yang kedua, dan memiliki peranan yang hampir sama dengan pengguna Administrator. Berikut ini merupakan aktifitas dan hak akses yang dimiliki oleh pengguna Operator : mengelola data pengguna (user) berdasarkan level Operator, mengelola data berita, mengelola data artikel, mengelola data jajak pendapat (polling), mengelola buku tamu, mengelola links, mengelola aplikasi Sistem Pakar, dsb.

- Member (level 3)

Member merupakan pengguna dengan akses terbatas terhadap sistem, beradapada level yang ketiga, dan tidak memiliki hak terhadap pengelolaan sistem.

b. Analisis kebutuhan Sistem

Dalam mengembangkan suatu sistem, diperlukan adanya analisis dan pemodelan terhadap kebutuhan-kebutuhan sistem tersebut, sehingga pada pelaksanaannya sistem tersebut dapat menjalankan proses dengan baik sesuai dengan kebutuhannya. Dalam mengembangkan suatu sistem, diperlukan adanya analisis dan pemodelan terhadap kebutuhan-kebutuhan sistem tersebut, sehingga pada pelaksanaannya sistem tersebut dapat menjalankan proses dengan baik sesuai dengan kebutuhannya. Oleh karenanya pada penelitian ini dilakukan beberapa analisis dan pemodelan kebutuhan yang meliputi :

- Kebutuhan Aplikasi

- Kinerja Sistem Yang Diharapkan

- Pemodelan Kebutuhan Aplikasi

Analisis Kebutuhan Sistem Pakar

a. Basis Pengetahuan

Basis pengetahuan pada Sistem Pakar terdiri dari dua macam sumber pengetahuan Fakta dan Aturan.

b. Mekanisme Inferensi

Mekanisme inferensi mengandung suatu mekanisme pola pikir dan penalaran yang digunakan dalam menyelesaikan suatu masalah, dalam hal ini bagaimana sistem dapat mengambil suatu kesimpulan berdasarkan manifestasi yang dimasukkan oleh pengguna.

c. Identifikasi Aktor

Aktor merupakan sesuatu yang berkomunikasi dengan system dan merupakan sesuatu yang ksternal dari system.