sistem pakar struktur sistem pakar · pdf file•strategi penalaran tak pasti (inexact...

Sistem Pakar

Struktur Sistem PakarKelas A & B

Jonh Fredrik Ulyssesjonh.fredrik.u@gmail.com

Definisi

• Sistem pakar adalah suatu program komputer yang dirancang untuk mengambil keputusan seperti keputusan yang diambil oleh seorang atau beberapa orang pakar.

• Menurut Marimin (1992), sistem pakar adalah sistem perangkat lunak komputer yang menggunakan ilmu, fakta, dan teknik berpikir dalam pengambilan keputusan untuk menyelesaikan masalah-masalah yang biasanya hanya dapat diselesaikan oleh tenaga ahli dalam bidang yang bersangkutan.

STMIK Palangkaraya - JFU - 2012

• Dalam penyusunannya, sistem pakar mengkombinasikan kaidah-kaidah penarikan kesimpulan (inference rules) dengan basis pengetahuan tertentu yang diberikan oleh satu atau lebih pakar dalam bidang tertentu.

• Kombinasi dari kedua hal tersebut disimpan dalam komputer, yang selanjutnya digunakan dalam proses pengambilan keputusan untuk penyelesaian masalah tertentu.

STMIK Palangkaraya - JFU - 2012

BAGAN SISTEM PAKAR

pemakai

Antarmuka

Mesin InferensiAksi yang direkomendasi

Fasilitas Penjelasan

Workspace

Fakta tentang kejadian tertentu

Basis Pengetahuan : Fakta dan Aturan

Perbaikan

Penambahan Pengetahuan

pakar

Perekayasa pengetahuan

Lingkungan PengembanganLingkungan Konsultasi

STMIK Palangkaraya - JFU - 2012

Components of Expert SystemsThe Expert System

KnowledgeBase

User Workstation

ExpertAdvice User

InterfacePrograms

InferenceEngine

Program

Expert System Development

Workstation

KnowledgeEngineering

KnowledgeAcquisition

Program

Expert and/orKnowledge Engineer

STMIK Palangkaraya - JFU - 2012

BAGAN SISTEM PAKAR

Menurut Turban(1995), sistem pakar terdiridari dua bagian pokok, yaitu:– Lingkungan pengembangan (development

environment) digunakan sebagai pembangunsistem pakar baik dari segi pembangun komponenmaupun basis pengetahuan

– Lingkungan konsultasi (consultation environment) digunakan oleh seseorang yang bukan ahli untukberkonsultasi.

STMIK Palangkaraya - JFU - 2012

KOMPONEN SISTEM PAKAR

1. Subsistem penambahan pengetahuan

– Bagian ini digunakan untuk memasukkan pengetahuan, mengkonstruksi atau memperluas pengetahuan dalam basis pengetahuan. Pengetahuan itu bisa berasal dari: ahli, buku, basisdata, penelitian, dan gambar

STMIK Palangkaraya - JFU - 2012

KOMPONEN SISTEM PAKAR

2. Basis pengetahuan

– Berisi pengetahuan-pengetahuan yang dibutuhkan untukmemahami, memformulasikan dan menyelesaikanmasalah

– Basis pengetahuan tersusun atas fakta dan kaidah.

– Fakta adalah informasi tentang objek, peristiwa, atausituasi. Kaidah adalah cara untuk membangkitkan suatufakta baru dari fakta yang sudah diketahui.

STMIK Palangkaraya - JFU - 2012

– Menurut Gondran (1986) dalam Utami (2002), basis pengetahuan merupakan representasi dari seorang pakar, yang kemudian dapat dimasukkan kedalam bahasa pemrograman khusus untuk kecerdasan buatan (misalnya PROLOG atau LISP) atau shell sistem pakar (misalnya EXSYS, PC-PLUS, CRYSTAL, dsb.)

STMIK Palangkaraya - JFU - 2012

Penyampaian Basis PengetahuanSederhana

• Restoran

STMIK Palangkaraya - JFU - 2012

Skrip restoran

Jenis : restoran cepat saji

Peran : Pelanggan (C)

Pelayan (S)

Kelengkapan : Kasa

Nampan

Makanan

Uang

Tisu

Garam/mrica/kecap/sedotan

Kondisi masuk : Pelanggan dalam keadaan lapar

Pelanggan mempunyai uang

KOMPONEN SISTEM PAKAR

3. Motor Inferensi (inference engine)– Program yang berisi metodologi yang digunakan untuk

melakukan penalaran terhadap informasi-informasi dalam basis pengetahuan, serta digunakan untuk memformulasikan konklusi

– Ada 3 elemen utama dalam motor inferensi, yaitu:• Interpreter: mengeksekusi item-item agenda yang terpilih

dengan menggunakan aturan-aturan dalam basis pengetahuan yang sesuai

• Scheduler: akan mengontrol agenda• Consistency enforcer: akan berusaha memelihara

kekonsistenan dalam merepresentasikan solusi yang bersifat darurat

STMIK Palangkaraya - JFU - 2012

• Dalam prosesnya, mesin/motor inferensi menggunakan:

– Strategi penalaran

• Strategi penalaran pasti (Exact Reasoning)– Dilakukan jika semua data yang dibutuhkan untuk menarik

suatu kesimpulan tersedia.

• Strategi penalaran tak pasti (Inexact Reasoning)– Dilakukan jika semua data yang dibutuhkan untuk menarik

suatu kesimpulan tidak tersedia.

STMIK Palangkaraya - JFU - 2012

– Strategi pengendalian.

• Berfungsi sebagai panduan arah dalam melakukan prose penalaran.

• Terdapat tiga tehnik pengendalian yang sering digunakan, yaitu:

– Forward chaining

– Backward chaining

– Gabungan kedua teknik

STMIK Palangkaraya - JFU - 2012

•Pelacakan ke belakang (backward chaining) – Goal Driven

Observasi A

Observasi B

Aturan R1

Aturan R2

Fakta C

Fakta D

Aturan R3

Aturan R2

Tujuan 1

(Kesimpulan)

•Pelacakan ke depan (forward chaining) – Data Driven

Aturan R1

Aturan R2

Fakta C

Fakta D

Aturan R3

Aturan R2

Kesimpulan 2

Observasi A

Observasi B

Fakta E

Kesimpulan 1

STMIK Palangkaraya - JFU - 2012

KOMPONEN SISTEM PAKAR

4. Workspace Merupakan area dalam memori yang digunakan untuk merekam kejadian yang sedang berlangsung termasuk keputusan sementaraAda 3 tipe keputusan yang dapat direkam yaitu:– Rencana: bagaimana menghadapi masalah– Agenda: aksi-aksi yang potensial yang sedang

menunggu untuk dieksekusi– Solusi: calon aksi yang akan dibangkitkan

STMIK Palangkaraya - JFU - 2012

KOMPONEN SISTEM PAKAR

5. Antarmuka (interface)

Merupakan batasan antara dua entitas, berfungsi sebagai penengah untuk media komunikasi antara user dan program

Contoh antarmuka untuk pengguna:

– GUI – graphical user interface

– WUI – web-based user interface

STMIK Palangkaraya - JFU - 2012

GUI

STMIK Palangkaraya - JFU - 2012

WUI

STMIK Palangkaraya - JFU - 2012

KOMPONEN SISTEM PAKAR

6. Subsistem penjelasan Digunakan untuk melacak respon dan memberikan penjelasan tentang kelakukan sistem pakar secara interaktif melalui pertanyaan:– Mengapa suatu pertanyaan ditanyakan oleh sistem

pakar?– Bagaimana konklusi dicapai?– Mengapa ada alternatif yang dibatalkan?– Rencana apa yang digunakan untuk mendapatkan

solusi?

STMIK Palangkaraya - JFU - 2012

KOMPONEN SISTEM PAKAR

7. Perbaikan

Sistem ini digunakan untuk mengevaluasi kinerja sistem pakar itu sendiri untuk melihat apakah pengetahuan-pengetahuan yang ada masih cocok untuk digunakan di masa mendatang.

STMIK Palangkaraya - JFU - 2012

ANALISIS/EVALUASI PENGETAHUAN

• Digunakan untuk mengevaluasi kinerja Sistem Pakar

• Melakukan update terhadap knowledge-base dan mesin inferensi

STMIK Palangkaraya - JFU - 2012

ELEMEN MANUSIA PADA SISTEM PAKAR

• Pakar (expert)

• Pembangun pengetahuan (knowledge engineer)

• Pembangun sistem (system engineer)

• Pengguna (user)

STMIK Palangkaraya - JFU - 2012

PAKAR

• Dapat mengenali dan merumuskan masalah

• Menyelesaikan masalah dengan cermat dan tepat

• Menjelaskan solusi dari suatu masalah

• Restrukturisasi pengetahuan

• Belajar dari pengalaman

• Memahami batas kemampuan

STMIK Palangkaraya - JFU - 2012

PEMBANGUN PENGETAHUAN

• Menterjemahkan dan merepresentasikan pengetahuan yang diperoleh dari pakar maupun sumber terdokumentasi lainnya ke dalam bentuk yang bisa diterima oleh sistem pakar

STMIK Palangkaraya - JFU - 2012

PEMBANGUN SISTEM

• Bertugas merancang antarmuka pengguna sistem pakar

• Merancang pengetahuan yang sudah diterjemahkan oleh pembangun pengetahuan ke dalam bentuk yang sesuai dan dapat diterima oleh sistem pakar serta mengimplementasikan ke dalam mesin inferensi

STMIK Palangkaraya - JFU - 2012

PENGGUNA

• Klien bukan pakar, untuk mencari saran/nasehat

• Mahasiswa, untuk belajar

• Pembangun sistem, untuk memperbaiki/menambah basis pengetahuan

• Pakar, membantu analisis rutin/proses komputasi

STMIK Palangkaraya - JFU - 2012

Bagan Struktur Sistem Pakar

STMIK Palangkaraya - JFU - 2012

Inference Engine System InterfaceExternal Program

Working Memory Explanation Facility Knowledge Base

User Interface Developper Interface

User Knowledge Engineer

STMIK Palangkaraya - JFU - 2012

Antarmuka

• Merupakan batasan antara dua entitas, berfungsi sebagai penengah

• Beberapa tipe antarmuka untuk pengguna:

GUI – Graphical User Interface WUI – Web-based User Interface

STMIK Palangkaraya - JFU - 2012

Antarmuka

Beberapa tipe yang menarik untuk dikembangkan– Attentive User Interface – Sistem Pakar yg

memonitor kondisi dan merespon kondisi dalam parameter tertentu

– Live User Interface – mengandalkan interaksi manusia, memanfaatkan gambar, teks dan video

– Zooming User Interface – pengguna mengubah skala tampilan menjadi lebih besar atau kecil

– Jauh ke depan - hologram

STMIK Palangkaraya - JFU - 2012

Blackboard

• Metafora Blackboard merupakan sebuah area kerja memori tempatpendeskripsian masalah yang diberikan oleh data input, juga dapatdigunakan untuk menyimpan intermediate results

• Beberapa sifat Blackboard– Independensi pakar– Keberagaman teknik solusi– Fleksibilitas– Penggunaan bahasa yg sama

• Komponen dari sebuah sistem Blackboard :– Knowledge source– Blackboard– Control shell

• Contoh implementasi– Open BlackBoard System (http://openbbs.sourceforge.net/)

STMIK Palangkaraya - JFU - 2012

STMIK Palangkaraya - JFU - 2012

Bagian Penjelasan

• Bagian ini berfungsi memberi penjelasan atas pertanyaan yang diajukan beserta aturan yang berkaitan

• Contoh :

STMIK Palangkaraya - JFU - 2012

Analisis/Evaluasi Pengetahuan

• Digunakan untuk mengevaluasi kinerja Sistem Pakar

• Melakukan update terhadap knowledge base dan motor inferensi

STMIK Palangkaraya - JFU - 2012

Faktor-faktor yang mempengaruhi keberhasilan sistem pakar

Faktor Manajemen

• Dukungan manajamen merupakan keharusan

– Kebijakan

– Dana

– Sumber daya

– Pelatihan untuk pengguna

STMIK Palangkaraya - JFU - 2012

Faktor Pengetahuan

• Pengetahuan didapat dari setidaknya satu orang pakar

• Tingkat kepakaran yang cukup tinggi

• Pengetahuan dapat diinterpretasikan secara simbolis

STMIK Palangkaraya - JFU - 2012

Faktor Antarmuka

• Antarmuka dapat mengakomodir target pengguna (awam, teknis, pakar)

• Antarmuka disesuaikan dengan spesifikasi sistem pakar itu sendiri

STMIK Palangkaraya - JFU - 2012

Faktor Lingkup Permasalahan

• Kebutuhan akan solusi sepadan dengan biaya dan tenaga untuk membangun sebuah sistem pakar (cukup sulit)

• Permasalahan yg akan diselesaikan merupakan masalah kualitatif (fuzzy) dan tidak bisa diselesaikan dengan metode tradisional

• Permasalahan terfokus dalam satu bidang yang tidak terlalu luas

• Pakar tidak selalu tersedia

STMIK Palangkaraya - JFU - 2012

Kelemahan Sistem Pakar

Sistem pakar memiliki beberapa kelemahan,antara lain:

• Biaya yang diperlukan untuk membuat dan memeliharanyasangat mahal.

• Sulit dikembangkan. Hal ini tentu saja erat kaitannya denganketersediaan pakar di bidangnya.

• Sistem Pakar tidak 100% bernilai benar.

STMIK Palangkaraya - JFU - 2012

Alasan Pengembangan Sistem Pakar

Sistem pakar sendiri dikembangkan lebih lanjut dengan alasan :

• Dapat menyediakan kepakaran setiap waktu dan di berbagai lokasi.

• Secara otomatis mengerjakan tugas-tugas rutin yang membutuhkan seorang pakar.

• Seorang pakar akan pensiun atau pergi.• Seorang pakar adalah mahal.• Kepakaran dibutuhkan juga pada lingkungan yang tidak

bersahabat.

STMIK Palangkaraya - JFU - 2012

Latihan Bersama

• Buatlah basis pengetahuan sederhana yang dapat di representasikan dengan skrip yang berisi informasi tentang objek, peristiwa, atausituasi/kondisi, masalah, tindakan untukkasus:

– Mahasiswa berangkat kuliah di pagi hari

– Mahasiswa mengisi KRS

STMIK Palangkaraya - JFU - 2012