Materi Kuliah I Artificial Intelligence Semester Genap 1997/1998 Pengantar ke Artificial Intelligence #1/5 1. Gunawan2. Cogito ergo sum (I think, therefore I am) Rene Descartes Tanpa menutup mata terhadap sub bidang komputer lainnya - seperti Local Area Network atau lomba akbar pembuatan virus dan serumnya - menutup abad XX ini 'keributan' pada dapur R&D Computer Science untuk personal computer di dunia jelas terbagi menjadi dua hajat besar. Yang pertama adalah usaha untuk membawa pengoperasian komputer menjadi semudah mungkin bagi orang awam. Keluarga Windows menjadi contoh yang baik pada hajat yang ini. Yang awal mulanya (sampai pengoperasian Windows 95) dikenal dengan kemudahan pengoperasian - tinggal klik sana dan klik sini - dan segudang fasilitas yang disediakannya, saat ini telah beranakcucu sampai pada penanganan multimedia. Bahkan riset saat ini mengupayakan suatu user-interface yang bermodel interior rumah, bukan sekedar kumpulan window, form, dialog box dan button seperti yang kita nikmati saat ini. Yang kedua adalah apa yang telah dimulai seusai Perang Dunia II yang lalu dan terus berkembang sampai saat ini dengan tidak hentinya. Memang merambat perlahan, namun demikian pada saat-saat tertentu menimbulkan 'greget' yang mengejutkan berbagai kalangan. Sebut saja robot pintar pengantar obat di rumah sakit, yang jika berpapasan dengan keramaian orang di koridor rumah sakit akan menghindar dengan sendirinya untuk mencari jalan yang aman, lalu membagi obat dengan teliti pada setiap pasien yang membutuhkannya. Kemudian usaha untuk mengajari komputer mampu berbicara dengan kita melalui bahasa sehari-hari, sehingga kalau perlu sesuatu darinya semudah kita ngomong dengan pembantu kita. Penulis ingat pada seminar komputasi numerik di ITS, 1984. Seorang pembicaranya, Yos Luhukay (salah satu direktur Bank Niaga) mengatakan, "ibaratnya kalau bisa, saat manager bersinpun, komputer akan langsung respon dengan menerbitkan laporannya" . Yang lain lagi adalah program yang mampu menirukan seorang dokter dalam melakukan diagnosa terhadap pasien, sehingga dengan sedikit konsultasi saja sang program akhirnya tahu bahwa pasien kena meningitis dan menyarankan supaya diberikan tetracycline. Pada kesempatan ini penulis mencoba untuk sedikit menguraikan kilas balik hajat akbar yang terakhir disebut yaitu Kecerdasan Buatan atau Artificial Intelligence (AI), yaitu sub bidang computer science yang mencurahkan perhatiannya pada usaha untuk menciptakan hardware dan software komputer melakukan segala sesuatu seperti yang dapat dilakukan manusia. Saat ini beberapa penulis sepakat bahwa AI baru terbagi menjadi tiga kelompok besar: Sistem Pakar (Expert System), Robotika (Robotics), dan Pengolahan Bahasa Alami (Natural Language Processing)3.. Penulis sebut "baru terbagi" , karena pengembangannya memang belum 1. Edisi Revisi, dilengkapi kembali dengan sejumlah fakta sejarah dari berbagai sumber untuk kuliah Artificial Intelligence semester genap 1997/1998 (Maret-Juli 1998). 2. Penulis adalah Dosen Artificial Intelligence dan Ketua Jurusan Teknik Informatika dan Komputer Sekolah Tinggi Teknik Surabaya. 3. Pertimbangan ini adalah bahwa sering kali sub bidang lainnya dikelompokkan ke dalam satu dari tiga kelompok ini, misalnya Computer Vision dan Machine Learning yang melengkapi robot; atau Game Playing yang sering dikelompokkan / dibahas bersama dengan Sistem Pakar atau kepandaian sebuah robot. Demikian pula dengan Speech Understanding yang sering dibahas menjadi satu bagian dengan Natural Language Processing. (C)2005, gunawan - www.hansmichael.com Materi Kuliah I Artificial Intelligence Semester Genap 1997/1998 #2/5 mencakup hal-hal lain yang dapat dilakukan seorang manusia secara utuh. Pada saat ini hanya terbatas pada berpikirnya sistem pakar, bergeraknya sebuah robotika, dan mendengar, membaca, atau berbicaranya sebuah Pengolah Bahasa Alami. Tetapi mengenai apa yang akan terjadi nanti, penulis tidak berani meramalkannya. Mungkinkah cyborg atau terminator benar-benar akan terwujud? Steven Spielberg sendiri mengungkapkan motivasinya saat membuat Jurassic Park. Spielberg hanya ingin menunjukkan bahwa umat manusia tinggal menanti waktu saja untuk sampai pada suatu zaman dimana manusia hidup bersama-sama dengan makhluk prasejarah semacam T-Rex. Bukankah kasus yang sama juga akan terjadi dalam perkembangan AI, bahwa kita tinggal menanti waktu saja untuk bersahabat (atau dimusuhi?) dengan sosok Data yang kita kenal pada serial Star Trek The Next Generation? Inilah sub bidang computer science yang sangat kontroversial dan paling banyak menimbulkan perdebatan sepanjang sejarahnya. Betapa tidak? Sebagian umat beragama, khususnya yang ekstrem ortodoks, akan memandang dengan tatap mata penuh curiga: Menciptakan manusia? Bukankah ini tindakan yang sangat 'kualat', sama sekali tidak etis, karena akan mencoba "bersaing" dengan Tuhan? Kecurigaan ini sesungguhnya tidaklah mengherankan. Sebagai umat beragama, apa yang akan anda pikirkan atau katakan, saat mendengar ucapan Theophrastus Bombastus von Hohenheim - atau lebih dikenal dengan nama Paracelcus? Ia pernah berujar "Kita akan seperti dewa-dewa" atau "Kita akan meniru mukjizat Tuhan yang paling luar biasa - mencipta manusia". Ahli fisika Swiss abad ke-16 ini mencoba mewujudkan apa yang dikatakannya melalui suatu proses yang diawali dengan (maaf) mengubur rapat-rapat sperma manusia dalam tahi kuda yang akhirnya gagal. Awal tahun 1997 ini saja dunia digegerkan oleh teknologi Cloning, yaitu suksesnya Ian Wilmut dari Skotlandia membiakkan sel domba betina "Dolly" awal Maret yang lalu. Keberhasilan ini menyusul Don Wolf dari Oregon, USA yang berhasil "menciptakan" monyet. Pada sisi yang lain, sedikit banyak kaum pekerja juga mulai was-was terhadap masa depan robot yang katanya akan lebih murah, lebih pandai, dan tentu saja tidak pakai unjuk rasa dan pemogokan. Sebenarnya sejak kapan semua usaha untuk keperluan ini mulai dirintis? Baiklah untuk melihat babak demi babak perkembangan sepanjang sejarahnya yang cukup panjang. Prehistoric Times (sebelum 1956) Tidak jelas kapan mulainya. Yang pertama mungkin adalah yang dapat dibaca melalui kitab suci, tragedi di Taman Eden, dimana Hawa tergiur untuk memakan buah terlarang, sehingga ia akan menjadi seperti Allah, "tahu tentang yang baik dan yang jahat" (Kejadian 3:5). Kemudian mitologi Yunani kuno mencatat tokoh Daedalus, dewa pencipta angin buatan yang berhasrat juga menciptakan manusia buatan. Cerita anak kuno juga mengisahkan Pinokio, boneka kayu buatan Gepeto yang akhirnya benar-benar hidup. Lalu dalam sastra Eropa abad pertengahan juga dikisahkan dokter Frankestein dan monster buatannya yang mengerikan itu. Tonggak sejarah yang benar-benar konkrit adalah pada tahun 1830-an, saat mana Augusta Ada, Countess of Lovelace (Programmer Pertama di Dunia) menjadi sponsor Charles Babbage, ahli matematika Inggris, untuk melakukan percobaan pada kalkulator numerik kompleks - disebut Analytical Engine - yang diharapkan dapat menunjukkan beberapa kecerdasan. Setelah itu pada tahun 1914, Leonardo Torres y Quevedo (1852-1936), direktur dari sebuah institut teknik di Madrid, Spanyol mendisain device elektromekanik supaya dapat bermain catur seperti halnya manusia walaupun masih sangat sederhana. Menutup babak ini perlu dicatat pula lahirnya komputer pertama dan beberapa prakarsa yang nantinya sangat penting bagi perkembangan AI. Pada tahun 1942, Warren McCulloch dan Walter Pitts mengungkapkan teori mereka tentang bagaimana otak manusia bekerja. Hal inilah yang akhirnya mendasari R&D pada Neural Network (C)2005, gunawan - www.hansmichael.com Materi Kuliah I Artificial Intelligence Semester Genap 1997/1998 #3/5 Computing yang saat ini terus diterapkan pada berbagai bidang dengan begitu pesatnya. Tahun 1950 Dr. Claude Shannon dari Laboratorium Bell menunjukkan bahwa komputer dapat digunakan untuk bermain catur. Alan Turing dari Inggris mengembangkan suatu pengujian kecerdasan mesin (Turing-test) mengatakan bahwa komputer akan disebut cerdas, saat mana benda ini dapat menipu seorang manusia, melalui tanya jawab yang saling tidak melihat, sampai manusia itu menjadi percaya bahwa komputer itu adalah manusia. Tidak boleh dilupakan adalah Norbert Weirner - genius tersohor Amerika yang masuk college saat berusia 11 tahun - yang menyodorkan cybernetics (sibernetika) dengan menunjuk pada sejumlah persamaan fungsi antara manusia dan mesin. Dawn Age (1956-1965) Ini adalah babak revolusi AI yang dimulai pada tahun 1956, saat digelarnya sebuah konferensi musim panas enam minggu "The Darthmouth Summer Research Project on Artificial Intelligence" yang diprakarsai Darthmouth College, New Hampshire, USA dan disponsori IBM. Dua perintis AI terpenting yang hadir dalam pertemuan bersejarah ini adalah John McCarthy yang dikenal sebagai Bapak AI modern dan Marvin Minsky, pendiri Laboratorium AI di MIT yang pertama kali menggunakan istilah artificial intelligence dalam salah satu papernya. Selain itu dihadiri pula oleh Claude Shannon, Nathaniel Rochester (IBM), Allen Newell yang kemudian menjadi Presiden of Association of Artificial Intelligence, dan Herbert Alexander Simon, penerima Nobel bidang Ekonomi dari Carnigie-Mellon University. Perhatian konferensi saat itu terpusat pada program Logic Theorist yang dikembangkan di Carniege-Melon University (saat itu masih bernama Carniege Institute of Technology) di Pittsburgh, Pennsylvania. Program yang memanfaatkan heuristics -- ketimbang exhausive -search untuk dapat membuktikan sejumlah teorema dalam proposional logic ini dikembangkan bersama oleh Allen Newell, Herbert Alexander Simon dan John Cliff Shaw. Para kreator program ini meminjam istilah "heuristics" dari buku George Polya "How to Solve It". Beberapa tahun kemudian ketiganya kembali bersama mengembangkan sebuah program yang dikenal dengan nama "General Problem Solver" untuk menyelesaikan sejumlah masalah. McCarthy sendiri lebih lanjut menawarkan LISP (List Processing) sebagai bahasa pemrograman pertama untuk AI pada tahun 1959. Hasil yang begitu nyata pada babak ini adalah pemakaian MACSYMA, software sistem pakar pertama untuk membantu penyelesaian bentuk-bentuk aljabar dan permasalahan kalkulus yang kompleks. Selain itu dikenal pula DENDRAL, sistem pakar yang ditulis oleh Joshua Lederberg, 1965 ini digunakan untuk mendapatkan struktur molekul dari suatu senyawa kimia. Natural Language Processing sebenarnya juga telah dimulai pada era ini. Misalnya BASEBALL yang dikembangkan pada tahun 1961. Software yang ditulis oleh Bert F. Green, Jr., Alice K. Wolf, Carol Chomsky, dan Kenneth Laughery di Lincoln Laboratories, Lexington, Massachusetts ini dapat menjawab sejumlah pertanyaan tentang sejumlah pertandingan Liga baseball Amerika pada sebuah musim kompetisi. Bahkan setahun sebelumnya (1960) Daniel G. Bobrow yang seorang mahasiswa MIT telah menulis program yang disebut STUDENT. Program ini dapat menerima dan menyelesaikan soal-soal tertentu aljabar SMU yang diberikan dalam format bahasa Inggris yang sederhana. Pada subbidang Game Playing, program komputer yang digunakan untuk bermain catur pertama kali ditulis pada tahun 1958 di IBM oleh Alex Bernstein, Tom Arbuckle, Michael Belsky, dan Michael De V. Roberts. Sedangkan program catur pertama yang dirancang untuk melawan manusia adalah MAC HACK yang ditulis di MIT oleh Richard D. Greenblatt, Steven D. Crocker dan Donald E. Eastlake. Beberapa tahun kemudian (1967) Federasi Catur Amerika Serikat memperkirakan bahwa MAC HACK memiliki elo rating sekitar 1400, yang mana rating ini biasanya baru diperoleh kebanyakan (C)2005, gunawan - www.hansmichael.com Materi Kuliah I Artificial Intelligence Semester Genap 1997/1998 #4/5 orang setelah bermain catur secara rutin dalam tempo tiga tahun. 4. Babak ini ditutup dengan keberhasilan Arthur L. Samuel untuk mengembangkan program yang dapat belajar main catur pada tingkat master. Dark Age (1965-1970) Seperti namanya babak yang ketiga ini adalah masa kegelapan, karena hanya sedikit sekali perkembangan dalam AI. Hal ini disebabkan pandangan scientist yang menganggap usaha untuk menciptakan AI melalui komputer adalah pekerjaan yang mudah! Asumsi ini berdasar pemikiran bahwa untuk membuat sebuah komputer semakin cerdas, yang diperlukan hanyalah data yang semakin banyak pula. Artinya kecerdasan hanya berbanding lurus dengan data. Namun demikian pada masa berikutnya pandangan ini terbukti keliru. Penelitian dan pengembangan Neural Network (Jaringan Syaraf Buatan), Fuzzy Set Theory (Teori Himpunan Kekaburan), dan Genetic Algorithm / Programming (Algoritma / Pemrograman Genetika) yang menjadi trend dewasa ini hanyalah beberapa contoh yang menggagalkan asumsi itu. Kecerdasan juga tergantung pada sejumlah faktor selain data. Penemuan yang cukup menarik pada era kegelapan ini hanyalah ELIZA, sebuah program percakapan yang didisain oleh Joseph Weizenbaum, seorang profesor di MIT pada tahun 1966. Renaissance (1970-1975) Pada babak ini MYCIN menarik perhatian banyak orang. 5.Sistem pakar yang berguna untuk diagnosa medis penyakit-penyakit infeksi darah ini bahkan disebut lebih unggul secara rata-rata dari seorang dokter muda yang baru lulus dari bidangnya. Sistem Pakar yang dikembangkan oleh dokter Edward H. Shortliffe ini juga mampu menentukan resep antibiotika yang diperlukan secara tepat. Inilah awal kegairahan kembali sejarah AI yang telah tidur beberapa saat lamanya. Di Eropa juga terjadi satu perkembangan lain yang menggembirakan. Alain Colmerauer dan kelompoknya dari Groupe d'Intelligence Artificielle de L'Université d'Aix-Marseille pada tahun 1973 menemukan bahasa pemrograman AI kedua setelah LISP, yaitu Prolog, singkatan dari Programmation en Logique, bahasa Perancis dari Programming in Logic. Berbeda dengan pendahulunya, LISP dan traditional language lainnya (Pascal, FORTRAN, atau BASIC) yang functional, Prolog lebih bersifat declarative dan juga merupakan non-procedural language. Lebih lanjut di Inggris David Warrent dari University of Edinburgh memperbaiki Prolog dengan versinya yang dikenal sangat efisien Prolog-10. Jepang sendiri di kemudian hari mengadopsi Prolog sebagai basis language Proyek Komputer Generasi Kelima. Pada tahun 1972 program percakapan yang disebut SHRDLU (nama yang terkesan ngawur, karena bukan singkatan apapun) disusun oleh Terry Winograd di MIT. Yang menarik adalah program ini melibatkan simulasi sebuah lengan robot dan beberapa obyek primitif seperti balok, kubus dan piramid, dengan perintah-perintah semacam "Letakkan piramid merah di atas kubus!" . Lengan robot dan beberapa obyek yang digunakannya ditampilkan pada layar televisi. Age of Partnership (1975-1980) Merupakan masa dimana para peneliti AI sadar bahwa mereka tidak dapat berdiri sendiri, tetapi harus bekerja sama dengan para ahli dari berbagai disiplin ilmu, terutama ahli 4. Sebagai informasi tambahan, jauh hari sebelum Gary Kasparov melawannya, pada tahun 1990-an, versi DEEP THOUGHT program catur terakhir yang dikembangkan F. hsu, T. Anantharaman, M. Campbell, dan A. Nowatzyk di Carnegie-Mellon menerima elo-rating sebesar 2551. 5. Tidak jelas tepatnya kapan MYCIN mulai dikembangkan, karena beberapa sumber lainnya menyebutkan MYCIN ditulis pada tahun 1976. Lihat Rajjan Shinghal, Formal Concepts in Artificial Intelligence Fundamentals, Chapman & Hall Computing, 1992, halaman 651. (C)2005, gunawan - www.hansmichael.com Materi Kuliah I Artificial Intelligence Semester Genap 1997/1998 #5/5 bahasa dan psikolog. Seorang penulis bahkan mengatakan dengan tegas bahwa pada saat-saat tertentu AI lebih memperhatikan psychology daripada disiplin ilmu lainnya. Dari kenyataan ini secara jelas dapat dilihat bahwa sub bidang di luar sistem pakar mulai diperhatikan, khususnya Pengolahan Bahasa Alamim, yang pada era-era sebelumnya tidak digarap terlalu serius dan untuk suatu kasus khusus saja. Sebuah interface bahasa Inggris yang diberi nama LIFER misalnya, dikembangkan pada tahun 1977 oleh Gary G. Hendrix, Earl D. Sacerdoti, Daniel Segalowicz dan Jonathan Slocum. LIFER telah digunakan untuk keperluan query pada sebuah database terdistribusi yang disebut LADDER di Stanford Research Institute. Juga pada tahun 1977, Larry R. Harris mengembangkan ROBOT sebuah interface bahasa Inggris untuk query database, yang kemudian diganti nama INTELLECT saat interface ini dijual oleh Artificial Intelligence Corporation, di Waltham, Massachusetts. Pada tahun 1979, Richard O. Duda, Peter E. Hart dan kelompoknya mengembangkan sistem pakar yang disebut PROSPECTOR di Stanford Research Institute. Dengan input data dari sejumlah tanah pada suatu lokasi, PROSPECTOR dapat memprediksi kandungan mineral yang akan ditemukan pada suatu lokasi. Penalaran sistem pakar yang berbasis teorema Bayes ini ternyata dapat dipercaya, karena terbukti software ini telah membantu penemuan mineral molybdenum didekat Mount Tolman, di negara bagian Washington. Age of Entrepreneurs (mulai 1980) Pada babak penutup ini, hampir seperti semua cabang ilmu pengetahuan lainnya, akhirnya AI juga bermuara pada suatu titik: dikomersilkan. AI, khususnya expert system, telah begitu rakus untuk menggauli semua bidang lainnya - eksakta ataupun sosial - teknik, kedokteran, geologi, meteorologi, sampai pada pendidikan, bisnis dan hukum. Walaupun Amerika Serikat boleh berbangga diri disebut sebagai pelopor AI, bahkan pemerintahnya sendiri jauh hari sudah mencanangkan dekade ini sebagai 'decade of the brain', kenyataan yang ada sekarang ini mungkin tidak terlalu menggembirakan mereka. Pada dekade ini para macan Asia jelas-jelas lebih cerdas mendayagunakan AI untuk mendatangkan keuntungan bagi mereka. Selain Jepang sebut saja Korea Selatan. Selama beberapa tahun GoldStar dan Samsung telah menghamburkan jutaan dollar hanya - sebagai umpan - untuk melengkapi sebuah mesin cuci dengan Fuzzy Set Theory, sehingga sedikit lebih cerdas dan laku keras! Inilah sejarah Artificial Intelligence. Pada tahun 1951, proklamator kita pernah mengecam orang yang berkata, "History is bunk" (Sejarah adalah omong kosong), karena menurutnya rakyat harus dapat menarik moral dari peristiwa sejarah. Memperhatikan ringkasan sejarah AI yang mengejutkan ini: Quo Vadis Artificial Intelligence di tanah air? (dari berbagai sumber). (C)2005, gunawan - www.hansmichael.com