1

SISTEM PAKAR UNTUK MENDIAGNOSIS HAMA DANPENYAKIT PADATANAMAN PADI DENGAN METODE

BAYESIAN

Abdul Basith Shidqul Wafa1, Yuniarsi Rahayu2

Program Studi Teknik Informatika – S1, Fakultas Ilmu KomputerUniversitas Dian Nuswantoro Semarang

Jln. Nakula 1 No 5-11 Semarang 50131 INDONESIA

111201105904@mhs.dinus.ac.id, yuniarsi.rahayu@dsn.dinus.ac.id

AbstrakPenanganan Hama dan Penyakit pada tanaman padi secara berkala sering kurangdiperhatikan sehingga membuat tanaman padi sering gagal panen, gagal panen yang terjadimembuat para petani panik dan tidak tahu apa yang harus dilakukan tanpa seorang pakar yangmendampingi. Oleh karena itu dalam penelitian tugas akhir ini penulis membuat sistem pakardengan metode forward chaining sebagai penarik kesimpulan dan metode bayes sebagai alatmengatasi masalah ketidakpastian untuk mendiagnosis hama dan penyakit pada tanaman padisehingga dapat memberikan solusi atau penanganan sementara berupa panduan untukmengantisipasi terjadinya gagal panen sebelum ditanyakan langsung ke pada seorang pakaruntuk penanganan lebih lanjut. Sistem pakar ini dibuat menggunakan sistem berbasis websehingga dapat diakses oleh pengguna dengan lebih mudah.

Kata Kunci: sistem pakar, hama dan penyakit, forward chaining, bayes, web

AbstractHandling pest and desease on rice plants regularly is rarely paid attention so that riceplant farmers often fail to harvest. Failure in harvesting makes farmers panic andconfused about what to do because they are not accompanied by experts. Therefore, inthis final project, the writer creates expert system with forward chaining method as theconclusion drawner and bayes method as the means to overcome trouble of uncertaintyto diagnose pest and desease on rice plants so that solution or temporary handling inthe form of pilot to anticipate failure in harvesting before questioning the experts tohave further action. This expert system employs web system so that it can be accessedby users.

Keywords: expert system, pest and desease, forward chaining, bayes, web

1. PENDAHULUAN1.1 Latar Belakang

Indonesia merupakan negara agrariskarena sebagian besar atau mayoritaspenduduknya bermata pencaharian dengancara bertani atau bercocok tanam [1],banyak tanaman yang dapat hidup diIndonesia salah satunya adalah tanamanpadi, padi merupakan salah satu tanamanyang menjadi makanan pokok pendudukindonesia. Sebagai negara agraris

Indonesia mempunyai potensi besar dalammemanfaatkan tanaman padi sebagaiproduksi terbesar dari sekian banyak hasilbercocok tanam.

Berbagai jenis padi pun telahberhasil ditanam di berbagai wilayahIndonesia dan teknik – teknik bertanampun sudah dilakukan dengan melihatgeografis letak wilayah pertanian masingmasing yang bertujuan untukmeningkatkan produktifitas tanaman padi,

2

akan tetapi kendala dijumpai dalam prosespenanaman padi antara lain hama danpenyakit yang sering mengakibatkan gagalpanen.

Untuk mencegah dan menanggulangipenyebaran hama dan penyakit tersebutpara petani tentunya membutuhkan solusidari seorang yang benar benar ahli dalambidang penanaman padi untuk memberikansolusi dan langkah untuk mengatasipermasalahan tersebut sehingga resikogagal panen dapat dihindari atau di tekanseminimal mungkin.

Oleh karena itu, dibutuhkan suatualat bantu yang dapat mendiagnosis jenishama atau penyakit pada tanaman padiberupa suatu sistem pakar. Sistem pakartersebut dapat dimanfaatkan oleh petanisebagai alat bantu untuk mengambilsebuah keputusan dan mengetahui jenishama atau penyakit tersebut. Penerapansistem pakar ini dapat dijalankan melaluiaplikasi yang berbasis web. Selain untukpetani sistem pakar ini juga bermanfaatbagi pengamat hama penyakit sebagai alatbantu untuk mengambil keputusan tentangjenis hama atau penyakit [5].

Tujuan dari penelitian ini yaitumembuat perangkat lunak yang userfriendly dan dapat digunakan olehmasyarakat luas serta dapat sebagaipembelajaran atau sosialisasi hama danpenyakit pada tanaman padi sekaligusmemberikan solusi penanganannya.

1.2 Rumusan Masalah

Dari berbagai jenis permasalahanyang telah disampaikan pada latarbelakang diatas, maka dapat dirumuskansebagai rumusan masalah Bagaimanamembuat sebuah perangkat lunak yangdapat mendiagnosa hama dan penyakitpada tanaman padi dengan menggunakanmetode bayesian

1.3 Batasan Masalah

Agar tidak terlepas dari maksud dantujuan dalam penyusunan laporan maka

peneliti membatasi pokok permasalahanpada :

a. Perangkat lunak yang di buat akanmenggunakan Metode Bayesian

b. Sistem pakar ini hanyamenyelesaikan masalah tentanghama dan penyakit pada tanamanpadi.

c. Data akan di ambil dari BalaiPengkajian Teknologi Pertanian(BPTP) Kabupaten Semarang.

d. Mendiagnosa jenis penyakit danhama pada tanaman padi denganmelihat gejala.

e. Tools yang digunakan adalahdreamweaver dan xampp 1.7.3

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini yaitumembuat perangkat lunak yang userfriendly dan dapat digunakan olehmasyarakat luas serta dapat sebagaipembelajaran atau sosialisasi hama danpenyakit pada tanaman padi sekaligusmemberikan solusi penanganannya.

2. STUDI PUSTAKA2.1 Tinjauan Pustaka

Ada beberapa penelitian terkaitdengan klasifikasi Sistem Pakar,diantaranya adalah sebagai berikut :

Penelitian pertama yangberhubungan dengan sistem pakar yangpenulis angkat salah satunya berjudul“Sistem pakar diagnosa penyakit tanamanpadi berbasis web dengan forward danbakcward chaining”. Penelitian tersebutdibangun untuk mendiagnosis hama danpenyakit pada tanaman padi menggunakanmetode forward chaining, dan untukmemastikan dugaan menggunakan metodebackward chaining.

Penelitian yang kedua berjudul“Pengembangan aplikasi sistem pakaruntuk diagnosis penyakit tanaman padi”.Penelitian ini membahas bagaimanamerancang dan membuat suatu aplikasi

3

sistem pakar untuk mendiagnosa penyakitpada tanaman padi dengan menggunakanmetode forward chaining

Penilitian ketiga berjudul“Pembangunan sistem pakar untukmendiagnosa hama penyakit pada tanamanpadi berbasis web”.Penelitian inimembahas pembuatan program aplikasiuntuk mengidentifikasi hama dan penyakittanaman padi menggunakan metode bayes,dan menggunakan bahasa pemrogramanPHP dan MySQL digunakan sebagai dasarpembentukan basis pengetahuan programaplikasi ini.

2.2 Landasan Teori

1. Sistem PakarSistem pakar adalah suatu sistem yang

menggunakan pengetahuan manusia yangterekam dalam komputer untukmemecahkan persoalan yang biasanyamemerlukan keahlian manusia [3].

Sistem pakar diterapkan untukmendukung aktivitas pemecahan masalah.Aktifitas pemecahan masalah yangdimaksud antara lain : pembuatankeputusan (decision making), pemaduanpengetahuan (knowledge fusing),pembuatan desain (designing),perencanaan (planning), prakiraan(forecasting), pengaturan (regulating),pengendalian (controlling), diagnosis(diagnosing), perumusan (precribing),penjelasan (explaining), pemberian nasihat(advising) dan pelatihan (tutoring). Selainitu sistem pakar juga dapat berfungsisebagai asisten yang pandai dari seorangpakar [3].

2. Padi

Tanaman padi merupakan golongandari tanaman semusim atau setahun yangberarti panen dalam waktu musim tertentudengan melihat siklus tanam. Bentukbatang dari padi adalah bulat berongga,daunnya memanjang seperti pita yangterdiri dari ruans – ruas batang danmempunyai malai yang terdapat padaujung batang [5].

2.3 Kerangka Pemikiran

PermasalahanSerangan hama dan penyakit padatanaman padi sering terjadi, yangmembuat para petani gagal panen dantidak tahu cara menanganinya.Sehingga dibutuhkan suatu sistempakar untuk mendiagnosis hama danpenyakit pada tanaman padi.

TujuanDapat membangun sebuah sistem yanguser fiendly, dan juga sebagaipembelajaran atau sosialisasi hamadan penyakit pada tanaman padi.

Pendekatan Metode

Pembuatan sistem pakar menggunakanmetode forward chaining yangdigunakan sebagai penarik kesimpulandan sebagai alat kepastianmenggunakan metode bayes

Hasil

Para petani / user mendapatkaninformasi mengenai jenis hama danpenyakit apa yang menyerang tanamanpadi berdasarkan data – data yangdiberikan oleh user dengan cepat danjelas tanpa harus menunggu untukberkonsultasi kepada seorang pakar

Gambar 2.3 Kerangka Pemikiran

3. METODOLOGI PENELITIAN3.1 Metode Forward Chaining

Forward chaining merupakan suatupenalaran yang dimulai dari fakta untukmendapatkan kesimpulan (conclusion) dari faktatersebut (Giarratano and Riley, 2005) [4].Forward chaining bisa dikatakan sebagai strategiinference yang bermula dari sejumlah fakta yangdiketahui. Pencarian dilakukan denganmenggunakan rules yang premisnya cocok

4

dengan fakta yang diketahui maupun fakta yangdiperoleh.

Forward chaining bisa disebut jugarunut maju atau pencarian yang dimotoridata (data driven search). Jadi pencariandimulai dari premis – premis atauinformasi masukan (if) dahulu kemudianmenuju konklusi atau derived information(then).

Gambar 2.2 Proses Forward chaining [6]

Jika klausa premis sesuai dengansituasi (bernilai true), maka proses akanmeng – assert konklusi.

3.2 Metode Bayesian

Dalam keseharian banyak masalahyang tidak dapat dimodelkan secaralengkap dan konsisten [5]. Suatu penalarandimana adanya penambahan fakta barumengakibatkan adanya ketidakkonsistenan,dengan ciri ciri sebagai berikut :

a Adanya ketidakpastianb Adanya perubahan pada

pengetahuanc Adanya penambahan faktu baru

dapat mengubah konklusi yangsudah terbentuk

Untuk mengatasi masalahketidakpastian maka dapat digunakanpenalaran statistik. Teori Bayesiandigunakan sebagai alat pengambilkeputusan untuk memperbaharui tingkatkepercayaan diri dari suatu informasi.Metode ini banyak diterapkan pada hal –hal yang berkenaan dengan diagnosasecara statistik yang berhubungan denganprobabilistik serta kemungkinan daripenyakit dan gejala gejala yang berkaitan.

Gambar 2.3 Formula Bayes [6]

Dimana [8] :P (H | E) = Probabilitas hipotesis H benar

jika diberikan evidence E.P (E | H) = Probabilitas munculnya

evidence E, jika diketahuihipotesis H benar.

P(H) = Probabilitas hipotesis H(menurut hasil sebelumnya)tanpa memandang evidenceapapun.

P(E) = Probabilitas evidence E.

Misalnya gejala yang tampak padahama tanaman padi melihat pada tabel 3.2ada dua gejala yaitu daun berwarna kuning(G01), dan Pangkal berwarna kehitaman(G02). Berdasarkan gejala tersebut makadapat dihitung :

Tabel 4.1 Hama Tanaman Padi

HID HamaH01 Wereng Cokelat (Nilaparvata

lugens)H02 Penggerek Batang

(Scirpophaga)H03 Wereng Hijau (Nephotettix

nigrovictus N. Virescens)

Pada Tabel 4.1 berisi informasimengenai kode hama beserta nama hamayang menyerang pada tanaman padi.

Tabel 4.2 Gejala Hama Tanaman Padi

GID Gejala HamaG01 Daun Berwarna KuningG02 Pangkal Berwarna KehitamanG03 Tanaman mengering seperti

terbakarG04 Fase vegetatif (Sundep) dan

pada Fase generatif (Beluk)G05 Kematian pada anakkan mudaG06 Tanaman KerdilG07 Malai tampak putih dan

hampaG08 Jaringan tanaman muda rusakG09 Serangan tanaman muda

setalah 1 – 2 minggu setelahpindah tanam

G10 Adanya telur warna merah

5

muda di lapangG11 Bibit padi yang baru ditanam

habis pada kondisi tergenangG12 Adanya pemotongan pada

batang tanamanG13 Serangan di rumpun padi

bagian tengahG14 Penyerangan terjadi pada

malam hariG15 Terjadi pada semua fase

pertumbuhanG16 Warna tanaman berubah

menjadi coklat kemerahanG17 Jumlah anakan berkurangG18 Eksersi Malai tidak lengkapG19 Gabah hampaG20 Merusak pada fase berbunga

sampai matang susuG21 Beras berubah warna dan

mengapurG22 Menghisap cairan dari dalam

daun bagian pinggirG23 Kehadiran ngengat / kupu –

kupu

3.3 Perhitungan Manual

1. Hama Wereng CoklatJika probabilitas hama wereng coklat(H01) adalah 0,11Jika probabilitas gejala adalah :− Daun Berwarna Kuning (G01)

adalah 0,3− Pangkal Berwarna Kehitaman

(G02) adalah 0,3

Perhitungan nilai Bayes :H(H01 | G01) = [ H(G01 | H01) * H (H01) ] /

[ H(G01 | H01) * H(H01) + H(G01 |H02) * H(H02) + H(G01 | H03) *H(H03) ]

H(H01 | G01) =, × ,, × , × , , × ,

H(H01 | G01) =,,

H(H01 | G01) = 0,5H(H01 | G02) = [ H(G02 | H01) * H (H01) ] /

[ H(G02 | H01) * H(H01) + H(G02 |H02) * H(H02) + H(G02 | H03) *H(H03) ]

H(H01 | G02) =, × ,, × , × , × ,

H(H01 | G02) =,,

H(H01 | G02) = 1Total Bayes 1 = H(H01 | G01) + H(H01 | G02)

= 0,5 + 1 = 1,5

2. Hama Penggerek BatangJika probabilitas hama PenggerekBatang (H02) adalah 0,11Jika probabilitas gejala adalah :− Daun Berwarna Kuning (G01)

adalah 0− Pangkal Berwarna Kehitaman

(G02) adalah 0

H(H02 | G01) = [ H(G01 | H02) * H (H02) ] /[ H(G01 | H01) * H(H01) + H(G01| H02) * H(H02) + H(G01 | H03) *H(H03) ]

H(H02 | G01) =× ,, × , × , × ,

H(H02 | G01) = ,H(H02 | G01) = 0H(H02 | G02) = [ H(G02 | H02) * H (H02) ] /

[ H(G02 | H01) * H(H01) + H(G02| H02) * H(H02) + H(G02 | H03) *H(H03) ]

H(H02 | G02) =× ,, × , × , × ,

H(H02 | G02) = ,H(H02 | G02) = 0Total Bayes 2 = H(H02 | G01) + H(H02 | G02)

= 0 + 0 = 0

Hasil = Total Bayes 1 + Total Bayes 2= H(H01 | G01) + H(H01 | G02) +

H(H02 | G01) + H(H02 | G02)= 1,5 + 0= 1,5

Maka Perhitungan Probabilitas hama adalah :1. Hama Wereng Coklat (H01)= × 100%= ,, × 100% = 100%

6

2. Hama Penggerek Batang (H02)= × 100%= , × 100% = 0%4. HASIL DAN PEMBAHASAN

Gambar 1 Tampilan Form Pembuka

Pada gambar 1 yang berisi formpembuka ini terdapat fasilitas menu :

1. Dashboard merupakan menuhome yang digunakan sebagaitombol untuk kembali ke menuutama

2. Konsultasi Hama merupakanmenu yang digunakan untukberkonsultasi masalah hama yangdihadapi oleh para petani meluiberbagai pertanyaan Gejala yangmuncul

3. Konsultasi Penyakit merupakanmenu yang digunakan untukberkonsultasi masalah penyakityang dihadapi oleh parani petaniseperti halnya hama

Gambar 2 Tampilan Form Gejala

1. Pada gambar 4.3 berisikanmengenai pertanyaan gejala yangmuncul pada objek tanaman padi

2. Seorang user diwajibkanmenjawab pertanyaan danmenandai pada radio button yangdisediakan

Gambar 3 Tampilan Form Daftar Gejala

1. Pada gambar 4.4 adalah tampilandari daftar gejala yang munculdari hasil inputan yang dilakukanoleh user

2. Setelah melihat daftar tentanggejala yang muncul sepertigambar 4.4 tombol lihat indikasihama berfungsi untuk mengetahuikesimpulan hama apa yangmenyerang tanaman padi

Gambar 4 Tampilan Form Kesimpulan

1. Pada gambar 4.5 yang berisikantampilan kesimpulan hama yang

7

menyerang tanaman padi yaituwereng cokelat dengan prosentasekeyakinan kurang lebih delapanpuluh tiga persen dan hamawereng hijau dengan prosentasekeyakinan kurang lebih enambelas persen.

2. Pada gambar 4.5 terdapat tombolsolusi yang berfungsi untukmelihat bagaimana carapengendalian hama.

Gambar 5 Tampilan Form Solusi

1. Pada gambar 4.6 merupakangambar tampilan solusi setelahmenhetahui hama apa yangmenyerang pada tanaman padi

5. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KesimpulanKesimpulan yang dapat diambil dari

pembahasan atas hasil penelitian tugasakhir ini yaitu sebagai berikut :

1. Sistem Pakar Diagnosa Hama danPenyakit Pada Tanaman Padiberbasis web ini menggunakanmetode forward chaining dalammendiagnosa dan menggunakanmetode bayes untuk mengukurtingkat kepastian.

2. Sistem Pakar Diagnosa Hama danPenyakit Pada Tanaman Padi inimenghasilkan berupa nama darihama dan penyakit pada tanamanpadi.

3. Kecepatan waktu menganalisahingga mendapatkan kesimpulansangat tergantung pada kecepatansistem.

5.2 Saran

Dalam penelitian ini masih memilikibeberapa kekurangan dan kelemahan yangdapat dikembangkan dalam penelitianselanjutnya. Saran bagi penelitianselanjutnya yaitu sebagai berikut:

1. Sistem Pakar berbasis web ininantinya dibuat menggunakan sistemyang berbasis Android.

2. Untuk daftar hama dan penyakit sertagejala dan solusi sebaiknyaditambahkan lebih banyak lagi agarsistem pakar ini dapat memberikansolusi yang lebih tepat dan akurat.

3. Harapan dari penulis agar sistempakar ini dikembangkan lagi secaraterus – menerus sampai mencapaipengembangan sistem yangmaksimal.

DAFTAR PUSTAKA

[1]http://repository.upi.edu/377/4/S_GEO0905958_CHAPTER1.pdfdiakses tanggal 10/04/2015

[2]http://ejournal.uajy.ac.id/5172/2/1TF06049.pdf diakses tanggal 10/04/2015

[3]Endang Trigiyanti, "PembuatanProgram Aplikasi UntukMengidentifikasi Hama danPenyakit Padi," UniversitasDiponegoro Semarang, skripsi 2010.

[4]Ginanjar Wiro Sasmito, "AplikasiSistem Pakar Untuk SimulasiDiagnosa Hama dan PenyakitTanaman Bawang Merah dan Cabaimenggunakan Forward chainingdan pendekatan berbasis aturan,"Universitas Diponegoro Semarang,

8

tesis 2010.[5]Gitayanti Tangaguling, "Pembangunan

Sistem pakar untuk mendiagnosahama dan penyakit pada tanamanpadi berbasis web," UniversitasAtma Jaya Yogyakarta, skripsi2013.

[6]Abragus Sabra, "Analisis danPerancangan Aplikasi Sistem Pakardengan Metode Backward chaininguntuk mendiagnosis PenyakitTanaman Kopi," UniversitasSumatera Utara Medan, skripsi2011.

[7]http://repository.uin-suska.ac.id/2077/3/BAB%20II.pdfdiakses pada tanggal 15/04/2015

[8]Sri, Winiarti. Pemanfaatan TEOREMABAYES Dalam Penentuan PenyakitTHT, Jurnal Informatika Vol.2No.2. “191-192”, Juni 2008.

[9]Abdul Sani Sembiring. Sistem PakarDiagnosa Penyakit dan HamaTanaman Padi, Medan : STMIKBudi Darma Medan, Maret 2013.

[10]Jiwanjaya, Yoga, "Pengertian danKegunaan XAMPP," 29 Juni 2014.[Online].Available:http://www.pusatdesainweb.com/2014/06/29/pengetian-dan-kegunaan-xampp/.

[11]Rika Sofa, Dini Destiani, Ate Susanto"Pembangunan Aplikasi SistemPakar untuk Diagnosis PenyakitTanaman Padi. JurnalAlgoritma.STT- Garut

[12]Rahayu, Sri. Sistem Pakar UntukMendiagnosa Penyakit Gagal Ginjaldengan Menggunakan MetodeBayes, Pelita Informatika BudiDarma Vol.IV No.3. “129”, Agustus2013.