sistem pakar - E-learning Amikom

SISTEM
PAKAR
UTHIE
KONSEP



sistem berbasis komputer yang menggunakan
pengetahuan, fakta dan teknik penalaran
dalam memecahkan masalah yang biasanya
hanya dapat dipecahkan oleh seorang pakar
dalam bidang tersebut .
Sistem pakar dibuat pada wilayah
pengetahuan tertentu untuk suatu kepakaran
tertentu yang mendekati kemampuan
manusia di salah satu bidang.
Sitem pakar mencoba mencari solusi yang
memuaskan sebagaimana yang dilakukan
seorang pakar.
UTHIE
KONSEP


Selain itu sistem pakar juga dapat memberikan
penjelasan terhadap langkah yang diambil dan
memberikan alasan atas saran atau kesimpulan yang
ditemukannya.
Biasanya sistem pakar hanya digunakan untuk
memecahkan masalah yang memang sulit untuk
dipecahkan dengan pemrograman biasa, mengingat biaya
yang diperlukan untuk membuat sistem pakar jauh lebih
besar dari pembuatan sistem biasa.
UTHIE
PEMAKAI
SISTEM PAKAR



orang awam yang bukan pakar untuk
meningkatkan kemampuan mereka
dalammemecahkan masalah
pakar sebagai asisten yang
berpengetahuan
memperbanyak atau menyebarkan
sumber pengetahuan yang semakin
langka.
UTHIE
ALASAN
DIKEMBANGKANNYA
SISTEM PAKAR





Dapat menyediakan kepakaran setiap waktu
dan diberbagai lokasi
Secara otomatis mengerjakan tugas-tugas rutin
yang membutuhkan seorang pakar
Seorang Pakar akan pensiun atau pergi
Menghadirkan/menggunakan jasa seorang
pakar memerlukan biaya yang mahal
Kepakaran dibutuhkan juga pada lingkungan
yang tidak bersahabat (hostile environtment)
UTHIE
CIRI-CIRI
SISTEM PAKAR







Terbatas pada bidang yang spesifik
Dapat memberikan penalaran untuk data-data
yang tidak lengkap atau tidak pasti.
Dapat mengemukakan rangkaian alasan yang
diberikannya dengan cara yang dapat dipahami.
Berdasarkan pada rule atau kaidah tertentu.
Outputnya bersifat nasihat atau anjuran.
Output tergantung dari dialog dengan user.
Knowledge base dan inference engine terpisah.
UTHIE
KEUNTUNGAN PENGGUNAAN
SISTEM PAKAR







Membuat seorang yang awam dapat bekerja seperti
layaknya seorang pakar
Dapat bekerja dengan informasi yang tidak lengkap atau
tidak pasti
Meningkatkan output dan produktivitas. ES dapat bekerja
lebih cepat dari manusia. Keuntungan ini berarti mengurangi
jumlah pekerja yang dibutuhkan, dan akhirnya akan
mereduksi biaya
Meningkatkan kualitas
ES menyediakan nasihat yang konsisten dan dapat
mengurangi tingkat kesalahan
Membuat peralatan yang kompleks lebih mudah
dioperasikan karena ES dapat melatih pekerja yang tidak
berpengalaman.
Handal (reliability).
UTHIE
KEUNTUNGAN PENGGUNAAN SISTEM
PAKAR (CONT..)



ES tidak bisa lelah atau bosan, juga konsisten dalam
memberi jawaban dan selalu memberikan perhatian
penuh
Kemampuan untuk memecahkan masalah yang kompleks.
Pemindahan pengetahuan ke lokasi yang jauh serta
memperluas jangkauan seorang pakar, dapat diperoleh
dan dipakai di mana saja. Merupakan arsip yang
terpercaya dari sebuah keahlian, sehingga user seolaholah berkonsultasi langsung dengan sang pakar, meskipun
mungkin sang pakar sudah pensiun.
UTHIE
KEKURANGAN SISTEM PAKAR
Sistem pakar hanya dapat menangani pengetahuan yang konsisten. Sistem
pakar dirancang dengan aturan-aturan yang hasilnya sudah pasti dan
konsisten sesuai dengan alur di diagram pohonnya. Untuk pengetahuan yang
cepat berubah-rubah dari waktu ke waktu, maka knowledge base di sistem
pakar harus selalu diubah (perbarui-red), yang tentu cukup merepotkan.
 Sistem pakar tidak dapat menangani hal yang bersifat judgement. Sistem
pakar memberikan hasil yang pasti, sehingga keputusan akhir pengambilan
keputusan jika melibatkan kebijaksaaan dan institusi masih tetap di tangan
manajemen.
 Format knowledge base sistem pakar terbatas. Knowledge base pada sistem
pakar berisi aturan-aturan (rules) yang ditulis dalam bentuk statemen if-then.

UTHIE
PERBANDINGAN
SISTEM KONVENSIONAL DAN SISTEM PAKAR



SK: Informasi dan pemrosesan umumnya
digabung dlm satu program sequential
SP: Knowledge base terpisah dari mekanisme
pemrosesan (inference)
SK: Program tidak pernah salah (kecuali
programer-nya yang salah)
SP: Program bisa saja melakukan kesalahan
SK: Tidak menjelaskan mengapa input
dibutuhkan atau bagaimana hasil diperoleh
SP: Penjelasan (explanation) merupakan bagian
dari ES
UTHIE
PERBANDINGAN
SISTEM KONVENSIONAL DAN SISTEM
PAKAR(Cont…)



SK: Data harus lengkap
SP: Data tidak harus lengkap
SK: Perubahan pada program merepotkan
SP: Perubahan pada rules dapat dilakukan
dengan mudah
SK: Sistem bekerja jika sudah lengkap
SP: Sistem dapat bekerja hanya dengan rules
yang sedikit
UTHIE
PERBANDINGAN
SISTEM KONVENSIONAL DAN SISTEM
PAKAR(Cont…)



SK: Eksekusi secara algoritmik (step-bystep)
SP: Eksekusi dilakukan secara heuristic
dan logik
SK: Manipulasi efektif pada database yang
besar
SP: Manipulasi efektif pada knowledgebase yang besar
SK: Efisiensi adalah tujuan utama
SP: Efektifitas adalah tujuan utama
UTHIE
Orang yang Terlibat dalam
Pengembangan Sistem Pakar




pakar (domain expert): seseorang ahli yang dapat
menyelesaikan masalah yang sedang diusahakan untuk
dipecahkan oleh sistem
pembangun pengetahuan (knowledge engineer):
seseorang yang menterjemahkan pengetahuan seorang
pakar dalam bentuk deklaratif sehingga dapat
digunakan oleh sistem pakar
pengguna (user): seseorang yang berkonsultasi dengan
sistem untuk mendapatkan saran yang disediakan oleh
pakar
pembangun sistem (system engineer): seseorang yang
membuat antar muka pengguna, merancang bentuk
basis pengetahuan secara deklaratif dan
mengimplementasikan mesin inferensi
UTHIE
Masalah yang dapat diselesaikan dengan
Sistem Pakar





Interpretasi – membuat kesimpulan atau
deskripsi dari sekumpulandata mentah.
Prediksi – memproyeksikan akibat-akibat yang
dimungkinkan dari situasi-situasi tertentu
Diagnosis – menentukan sebab malfungsi dalam
situasi kompleks yang didsarkan pada gejalagejala yang teramati
Desain – menentukan konfigurasi komponenkomponen sistem yang cocok dengan tujuantujuan kinerja tertentu yang memnuhi kendalakendala tertentu
Perencanaan – merencanakan serangkaian
tindakan yang akan dapat mencapai sejumlah
tujuan dengan kondisi awal tertentu
UTHIE






Debugging dan Repair – menentukan dan
menginterpretasikan cara-cara untuk mengatasi
malfungsi.
Instruksi – mendeteksi dan mengoreksi defisiensi
dalam pemahaman domain subyek
Pengendalian – mengatur tingkah laku suatu
environment yang kompleks
Selection – mengidentifikasi pilihan terbaik dari
sekumpulan (list) kemungkinan
Simulation – pemodelan interaksi antara
komponen-komponen sistem
Monitoring – membandingkan hasil pengamatan
dengan kondisi yang diharapkan
UTHIE
UTHIE
Sistem Pakar Diagnosis Penyakit ParuParu pada Anak
UTHIE
Sistem Pakar untuk Konsultasi Hukum
UTHIE
UTHIE
Sistem Pakar Diagnosis Penyakit Epilepsi
UTHIE
UTHIE
UTHIE
UTHIE
UTHIE
UTHIE
UTHIE
UTHIE
Perkembangan
Sistem tanpa memperhatikan
ketidakpastian data
 Penggunaan probabilitas untuk
menghitung kemungkinan terjadinya suatu
konklusi
 Penggunaan certainty factor untuk
menemukan besarnya nilai kepastian
 Teknik-teknik untuk mendapatkan nilai
kepastian pengguna
 Teknik Akuisisi

UTHIE
Arsitektur Sistem Pakar
UTHIE
Kesulitan dengan Sistem Pakar
◦ Banyak kendala dalam merepresentasikan
pengetahuan pakar ke dalam sistem
UTHIE
Solusi yang ditawarkan

Menggunakan metode penalaran berbasis kasus
UTHIE
Basis Kasus

Rekam Medis
Berkas yang berisikan
catatan dan dokumen
tentang :
◦
◦
◦
◦
◦
identitas pasien
pemeriksaan
pengobatan
Tindakan
pelayanan lain yang telah
diberikan kepada pasien
UTHIE
Analisis Kemungkinan Pengunduran diri
Calon Mahasiswa Baru
UTHIE
UTHIE
UTHIE
UTHIE
UTHIE
UTHIE
UTHIE
ARSITEKTUR SISTEM
PAKAR
MESIN INFERENSI
BASIS
PENGETAHUAN
MEMORI
KERJA
(FAKTA)
AGENDA
(ATURAN)
FASILITAS
PENJELASAN
FASILITAS AKUISISI
PENGETAHUAN
ANTAR MUKA
PENGGUNA
UTHIE
UTHIE
KOMPONEN SISTEM PAKAR
antar muka pengguna (user interface)
 basis data sistem pakar (expert system database)
 fasilitas akuisisi pengetahuan (knowledge
acquisition facility) dan mekanisme inferensi
(inference mechanism)
 fasilitas penjelasan (explanation facility)

UTHIE
Antar Muka Pengguna

perangkat lunak yang menyediakan media
komunikasi antara pengguna dengan
sistem
UTHIE
Basis data sistem pakar
berisi pengetahuan setingkat pakar pada
subyek tertentu
berisi pengetahuan yang dibutuhkan untuk
memahami, merumuskan dan menyelesaikan
masalah
terdiri dari 2 elemen:



◦
◦
Fakta, situasi masalah dan teori yang terkait
Heuristik khusus atau rules, yang langsung
menggunakan pengetahuan untuk menyelesaikan
masalah khusus
UTHIE
Fasilitas Akuisisi Pengetahuan




perangkat lunak yang menyediakan fasilitas dialog antara
pakar dengan sistem
digunakan untuk memasukkan fakta-fakta dan kaidahkaidah sesuai dengan perkembangan ilmu
Meliputi proses pengumpulan, pemindahan, dan
perubahan dari kemampuan pemecahan masalah
seorang pakar atau sumber pengetahuan
terdokumentasi (buku, dll) ke program komputer
bertujuan untuk memperbaiki dan atau mengembangkan
basis pengetahuan (knowledge-base)
UTHIE
Mekanisme Inferensi
perangkat lunak yang melakukan
penalaran dengan menggunakan
pengetahuan yang ada untuk menghasilkan
suatu kesimpulan atau hasil akhir.
 Dalam komponen ini dilakukan
pemodelan proses berpikir manusia

UTHIE
Fasilitas Penjelasan

berguna dalam memberikan penjelasan
kepada pengguna mengapa komputer
meminta suatu informasi tertentu dari
pengguna dan dasar apa yang digunakan
komputer sehingga dapat menyimpulkan
suatu kondisi
UTHIE
Tipe Penjelasan
Penjelasan mengenai jejak aturan yang
menunjukkan status konsultasi
 penjelasan mengenai bagaimana sebuah
keputusan diperoleh
 penjelasan mengapa sistem menanyakan suatu
pertanyaan
 penjelasan mengapa sistem tidak memberikan
keputusan seperti yang dikehendaki pengguna

UTHIE
Memori Kerja

bagian dari sistem pakar yang berisi faktafakta masalah yang ditemukan dalam suatu
sesi
UTHIE
Agenda

Urutan aturan yang dibangkitkan oleh
mesin inferensi
UTHIE
REPRESENTASI PENGETAHUAN
DI SISTEM PAKAR


Data merupakan representasi dari fakta seperti gambar
atau ukuran. Misal : 8 orang; 12 derajat
Informasi merupakan penggunaan data untuk menjawab
pertanyaan tertentu dari pengguna. Misal:
◦
◦

Kita bisa membawa 8 orang ke dalam sebuah mobil
Suhu diluar mencapai 32 derajat celsius
Pengetahuan merupakan saringan/intisari dari informasi.
Dia lebih umum tetapi mungkin tidak komplit dan lebih
fuzzy. Pengetahuan bisa berisi fakta, informasi, konsep,
proedure, model dan heuristic yang dapat digunakan
untuk menyelesaikan suatu masalah.
UTHIE
Klasifikasi
Pengetahuan

pengetahuan prosedural (procedural knowledge) - lebih menekankan
pada bagaimana melakukan sesuatu. Contoh:
◦
◦
◦

pengetahuan deklaratif (declarative knowledge) - menjawab
pertanyaan apakah sesuatu bernilai salah atau benar. Contoh:
◦
◦
◦

pengetahuan tentang bagaimana mencuci dengan menggunakan mesin
Pengetahuan tentang bagaimana membuat puding
Pengetahuan tentang bagaimana cara mengobati luka bakar
Jangan berikan pisau pada anak dibawah 3 tahun
Buah apel berwarna hijau dan berbentuk bulat
Ada asosiasi positif antara merokok dan kanker
pengetahuan tacit (tacit knowledge) - pengetahun yang tidak bisa
diungkapkan dengan bahasa
◦
◦
Bagaimana cara mengayuh sepeda
Bagaimana cara berjinjit untuk menari balet
UTHIE
Metode Memperoleh Pengetahuan

Manual
◦ Berdasarkan interview
◦ Melacak proses penalaran
◦ Observasi

Semiautomatic
◦ Pembangunan Pengetahuan dengan sedikit bantuan
dari knowledge engineer tetapi sumbernya masih dari
expert

Automatic
◦ Minimal input dari ahli maupun knowledge engineer
UTHIE
Definisi Representasi Pengetahuan


metode yang digunakan untuk
mengkodekan pengetahuan dalam
sebuah sistem pakar yang berbasis
pengetahuan
perepresentasian dimaksudkan untuk
menangkap sifat-sifat penting problema
dan membuat informasi itu dapat diakses
oleh prosedur pemecahan problema
UTHIE
Karakter Model Representasi
Pengetahuan
Harus bisa diprogram dengan bahasa
pemrograman atau dengan shells dan hasilnya
disimpan dalam memori
 Dirancang sedemikian sehingga isinya dapat
digunakan untuk proses penalaran
 Model representasi pengetahuan merupakan
sebuah struktur data yang dapat dimanipulasi
oleh mesin inferensi dan pencarian untuk
aktivitas pencocokan pola

UTHIE
Metode Representasi
Pengetahuan

Prosedural, merepresentasikan aksi dan
procedure
◦ Aturan Produksi

Deklaratif, merepresentasikan fakta
◦ Jaringan Semantik
◦ Frame
◦ Logika predikat
UTHIE
Kaidah Produksi

Pengetahuan dalam kaidah produksi
direpresentasikan dalam bentuk
JIKA [kondisi] MAKA [Aksi]
JIKA [premis] MAKA [Konklusi]
UTHIE
Contoh




Aturan 1:
JIKA terjadi luka
MAKA berikan Betadine
Aturan 2:
JIKA tidak punya uang Cash
MAKA ambil tabungan
Aturan 3 :
JIKA bersin-bersin
MAKA terserang influensa
Aturan 3 :
JIKA bensin habis
MAKA Motor tidak akan hidup
UTHIE



Aturan terkadang menggunakan operator logika AND
atau OR. Misalnya:
Aturan 5:
JIKA dana mencukupi
DAN pengiriman bisa dilakukan kurang dari 1 bulan
MAKA beli laser printer
Aturan 6:
JIKA kontraktor tidak bisa menyelesaikan pekerjaan
tepat waktu
ATAU biaya melebihi anggaran
MAKA kontrak batal
UTHIE
Klasifikasi Aturan
Kaidah Derajat Pertama
 Kaidah Meta, kaidah yang anteseden atau konskuennya mengandung
informasi tentang kaidah yang lain :
 Contoh:
Aturan 7:
JIKA Pusing
DANCepat lelah
DAN Sering Kesemutan
MAKA
Anemia
Aturan 8:
JIKA
Anemia
DANBatuk kronis
MAKA
TBC

UTHIE
Untuk hasil yang lebih akurat dalam
memecahkan masalah dalam suatu
domain, biasanya dibutuhkan aturan yang
cukup banyak karena masing-masing
aturan berisi detail pengetahuan
 Jumlah aturan akan menggambarkan
kompleksitas dari sistem pakar

UTHIE
UTHIE