Sistem pakar (expert system) adalah
sistem yang berusaha mengapdosi pengetahuan manusia ke komputer, agar
komputer dapat menyelesaikan masalah seperti yang biasa dilakukan oleh
para ahli. Sistem pakar yang baik dirancang agar dapat menyelesaikan
suatu permasalahan tertentu dengan meniru kerja dari para ahli.
Jadi sistem pakar : kepakaran ditransfer
dari seorang pakar (atau sumber kepakaran yang lain) ke komputer,
pengetahuan yang ada disimpan dalam komputer, dan pengguna dapat
berkonsultasi pada komputer itu untuk suatu nasehat, lalu komputer dapat
mengambil inferensi (menyimpulkan, mendeduksi, dan lain-lain) seperti
layaknya seorang pakar, kemudian menjelaskannya ke pengguna tersebut,
bila perlu dengan alasan-alasannya.
Sistem Pakar terkadang lebih baik unjuk
kerjanya dari pada seorang pakar manusia. Dengan sistem pakar, orang
awam pun dapat menyelesaikan masalah yang cukup rumit yang sebenarnya
hanya dapat diselesaikan dengan bantuan para ahli. Bagi para ahli,
sistem pakar juga akan membantu aktivitasnya sebagai asisten yang sangat
berpengalaman.
Sistem pakar dikembangkan pertama kali
oleh komunitas AI (Artificial Intelligence) tahun 1960-an. Sistem pakar
yang pertama adalah General Purpose Problem Solver (GPS) yang
dikembangkan oleh Newel Simon.
Keuntungan Sistem Pakar :
- Memungkinkan orang awam bisa mengerjakan pekerjaan para ahli.
- Bisa melakukan proses secara berulang secara otomatis.
- Menyimpan pengetahuan dan keahlian para pakar.
- Mampu mengambil dan melestarikan keahlian para pakar (terutama yang termasuk keahlian langka).
- Mampu beroperasi dalam lingkungan yang berbahaya.
- Memiliki kemampuan untuk bekerja dengan informasi yang tidak lengkap
dan mengandung ketidakpastian. Pengguna bisa merespon dengan jawaban
‘tidak tahu’ atau ‘tidak yakin’ pada satu atau lebih pertanyaan selama
konsultasi dan sistem pakar tetap akan memberikan jawaban.
- Tidak memerlukan biaya saat tidak digunakan, sedangkan pada pakar manusia memerlukan biaya sehari-hari.
- Dapat digandakan (diperbanyak) sesuai kebutuhan dengan waktu yang minimal dan sedikit biaya.
- Dapat memecahkan masalah lebih cepat daripada kemampuan manusia dengan catatan menggunakan data yang sama.
- Menghemat waktu dalam pengambilan keputusan.
- Meningkatkan kualitas dan produktivitas karena dapat memberi nasehat yang konsisten dan mengurangi kesalahan.
- Meningkatkan kapabilitas sistem terkomputerisasi yang lain.
Integrasi sistem pakar dengan komputer lain membuat lebih efektif, dan
bisa mencakup lebih banyak aplikasi.
- Mampu menyediakan pelatihan. Pengguna pemula yang bekerja dengan
sistem pakar akan menjadi lebih berpengalaman. Fasilitas penjelas dapat
berfungsi sebagai guru.
Kelemahan Sistem Pakar :
- Biaya yang diperlukan untuk membuat, memelihara dan memeliharanya sangat mahal.
- Sulit dikembangkan, hal ini erat kaitannya dengan ketersediaan pakar
di bidangnya dan kepakaran sangat sulit diekstrak dari manusia karena
sangat sulit bagi seorang pakar untuk menjelaskan langkah mereka dalam
menangani masalah.
- Sistem pakar tidak 100% benar karena seseorang yang terlibat dalam
pembuatan sistem pakar tidak selalu benar. Oleh karena itu perlu diuji
ulang secara teliti sebelum digunakan.
- Pendekatan oleh setiap pakar untuk suatu situasi atau problem bisa berbeda-beda, meskipun sama-sama benar.
- Transfer pengetahuan dapat bersifat subjektif dan bias.
- Kurangnya rasa percaya pengguna dapat menghalangi pemakaian sistem pakar.
KONSEP DASAR SISTEM PAKAR
Konsep dasar sistem pakar mengandung
keahlian, ahli/pakar, pengalihan keahlian, mengambil keputusan, aturan,
kemampuan menjelaskan.
Keahlian
Keahlian bersifat luas dan merupakan
penguasaan pengetahuan dalam bidang khusus yang diperoleh dari
pelatihan, membaca atau pengalaman.
- Teori, fakta, aturan-aturan pada lingkup permasalahan tertentu.
- Strategi global untuk menyelesaikan masalah.
Ahli / Pakar
Seorang ahli adalah seseorang yang mampu
menjelaskan suatu tanggapan, mempelajari hal-hal baru seputar topic
permasalahan, menyusun kembali pengetahuan jika dipandang perlu,
memecahkan masalah dengan cepat dan tepat.
Pengalihan Keahlian
Tujuan dari sistem pakar adalah untuk
mentransfer keahlian dari seorang pakar ke dalam komputer kemudian ke
masyarakat. Proses ini meliputi 4 kegiatan, yaitu perolehan pengetahuan
(dari para ahli atau sumber-sumber lainnya), representasi pengetahuan ke
komputer, kesimpulan dari pengetahuan dan pengalihan pengetahuan ke
pengguna.
Mengambil Keputusan
Hal yang unik dari sistem pakar adalah
kemampuan untuk menjelaskan dimana keahlian tersimpan dalam basis
pengetahuan. Kemampuan komputer untuk mengambil kesimpulan dilakukan
oleh komponen yang dikenal dengan mesin inferensi yaitu meliputi
prosedur tentang pemecahan masalah.
Aturan
Sistem pakar yang dibuat merupakan sistem
yang berdasarkan pada aturan-aturan dimana program disimpan dalam
bentuk aturan-aturan sebagai prosedur pemecahan masalah. Aturan tersebut
biasanya berbentuk IF – THEN.
Kemampuan Menjelaskan
Keunikan lain dari sistem pakar adalah
kemampuan dalam menjelaskan atau member saran / rekomendasi serta juga
menjelaskan mengapa beberapa tindakan / saran tidak direkomendasikan.
PERBEDAAN SISTEM KONVENSIONAL DENGAN SISTEM PAKAR
ELEMEN MANUSIA YANG TERKAIT DALAM PENGGUNAAN DAN PENGEMBANGAN SISTEM PAKAR
1. Pakar
Pakar adalah orang yang memiliki
pengetahuan khusus, pendapat, pengalaman dan metode, serta kemampuan
untuk mengaplikasikan keahliannya tersebut guna menyelesaikan masalah.
2. Perekayasa Pengetahuan
Perekayasa pengetahuan adalah orang yang
membantu pakar dalam menyusun area permasalahan dengan
menginterpretasikan dan mengintegrasikan jawaban-jawaban pakar atas
pertanyaan yang diajukan, menggambarkan analogi, mengajukan counter
example dan menerangkan kesulitan-kesulitan konseptual.
3. Pemakai
- Pemakai Awam. Dalam hal ini sistem pakar bertindak sebagai konsultan untuk memberikan saran dan solusi kepada pemakai.
- Pelajar yang ingin belajar. Sistem pakar bertindak sebagai instruktur.
- Pembuat sistem pakar. Sistem pakar sebagai partner dalam pengembangan basis pengetahuan.
- Pakar. Sistem pakar bertindak sebagai mitra kerja/asisten.
CIRI-CIRI SISTEM PAKAR
- Memiliki fasilitas informasi yang handal.
- Mudah dimodifikasi.
- Dapat digunakan dalam berbagai jenis komputer.
- Memiliki kemampuan untuk belajar beradaptasi.
AREA PERMASALAHAN APLIKASI SISTEM PAKAR (DOMAIN SISTEM PAKAR)
1. Interpretasi
Yaitu pengambilan keputusan dari hasil
observasi, diantaranya : pengawasan, pengenalan ucapan, analisis citra,
interpretasi sinyal, dan beberapa analisis kecerdasan.
2. Prediksi
Memprediksi akibat-akibat yang
dimungkinkan dari situasi-situasi tertentu, diantaranya : peramalan,
prediksi demografis, peramalan ekonomi, prediksi lalu lintas, estimasi
hasil, militer, pemasaran, atau peramalan keuangan.
3. Diagnosis
Menentukan sebab malfungsi dalam situasi
kompleks yang didasarkan pada gejala-gejala yang teramati, diantaranya :
medis, elektronis, mekanis, dan diagnosis perangkat lunak.
4. Desain
Menentukan konfigurasi komponen-komponen
sistem yang cocok dengan tujuan-tujuan kinerja tertentu dan
kendala-kendala tertentu, diantaranya : layout sirkuit, perancangan
bangunan.
5. Perencanaan
Merencanakan serangkaian tindakan yang
akan dapat mencapai sejumlah tujuan dengan kondisi awal tertentu,
diantaranya : perencanaan keuangan, komunikasi, militer, pengembangan
politik, routing dan manajemen proyek.
6. Monitoring
Membandingkan tingkah laku suatu sistem
yang teramati dengan tingkah laku yang diharapkan darinya, diantaranya :
Computer Aided Monitoring System.
7. Debugging dan Repair
Menentukan dan mengimplementasikan
cara-cara untuk mengatasi malfungsi, diantaranya : memberikan resep obat
terhadap suatu kegagalan.
8. Instruksi
Melakukan instruksi untuk diagnosis, debugging dan perbaikan kinerja.
9. Kontrol
Mengatur tingkah laku suatu environment
yang kompleks seperti control terhadap interpretasi-interpretasi,
prediksi, perbaikan dan monitoring kelakuan sistem.
10. Seleksi
Mengidentifikasi pilihan terbaik dari sekumpulan (list) kemungkinan.
11. Simulasi
Pemodelan interaksi antara komponen-komponen sistem.
BENTUK / TIPE SISTEM PAKAR
- Mandiri. Sistem pakar yang murni berdiri sendiri, tidak digabung
dengan software lain, bisa dijalankan pada komputer pribadi, mainframe.
- Terkait / Tergabung. Dalam bentuk ini sistem pakar hanya merupakan
bagian dari program yang lebih besar. Program tersebut biasanya
menggunakan teknik algoritma konvensional tapi bisa mengakses sistem
pakar yang ditempatkan sebagai subrutin, yang bisa dimanfaatkan setiap
kali dibutuhkan.
- Terhubung. Merupakan sistem pakar yang berhubungan dengan software
lain, misalnya : spreadsheet, DBMS, program grafik. Pada saat proses
inferensi, sistem pakar bisa mengakses data dalam spreadsheet atau DBMS
atau program grafik bisa dipanggil untuk menayangkan output visual.
- Sistem Mengabdi. Merupakan bagian dari komputer khusus yang
diabdikan kepada fungsi tunggal. Sistem tersebut bisa membantu analisa
data radar dalam pesawat tempur atau membuat keputusan intelejen tentang
bagaimana memodifikasi pembangunan kimiawi, dan lain-lain.
STRUKTUR SISTEM PAKAR
2 bagian utama sistem pakar :
- Lingkungan Pengembangan (Development Environment)
Digunakan untuk memasukkan pengetahuan pakar ke dalam lingkungan sistem pakar.
- Lingkungan Konsultasi (Consultation Environment)
Digunakan oleh pegguna yang bukan pakar untuk memperoleh pengetahuan pakar.
KARAKTERISTIK DAN ELEMEN SISTEM PAKAR
Sistem pakar dibuat dengan tujuan
tertentu dan pastinya tujuan tersebut bersifat untuk membantu para pakar
dalam menyelesaikan suatu masalah.
Berikut adalah karakteristik yang harus dimiliki oleh sebuah sistem pakar :
- High Performance. Sistem harus mampu memberikan respon berupa saran
(advice) dengan tingkat kualitas yang sama dengan seorang pakar atau
melebihinya.
- Adequate response time. Sistem juga harus mampu bekerja dalam waktu
yang sama baiknya (reasonable) atau lebih cepat dibandingkan dengan
seorang pakar dalam menghasilkan keputusan. Hal ini sangat penting
terutama pada sistem waktu nyata (real-time).
- Good reliability. Sistem harus dapat diandalkan dan tidak mudah rusak / crash.
- Understanable. Sistem harus mampu menjelaskan langkah-langkah penalaran yang dilakukannya seperti seorang pakar.
- Flexibility.
Komponen-komponen yang terdapat dalam arsitektur/struktur sistem pakar :
- User interface (Antarmuka)
Merupakan mekanisme yang digunakan oleh
pengguna dan sistem pakar untuk berkomunikasi. Antarmuka menerima
informasi dari pemakai dan mengubahnya ke dalam bentuk yang dapat
diterima oleh sistem. Selain itu antarmuka menerima dari sistem dan
menyajikannya ke dalam bentuk yang dapat dimengerti oleh pemakai.
Basis pengetahuan mengandung pengetahuan untuk pemahaman, formulasi, dan penyelesaian masalah. Komponen sistem pakar ini disusun atas 2 elemen dasar, yaitu :
– Fakta. Informasi tentang obyek dalam area permasalahan tertentu.
– Aturan. Informasi tentang cara bagaimana memperoleh fakta baru dari fakta yang telah diketahui.
- Akuisisi Pengetahuan (Knowledge Acquisition)
Akuisisi pengetahuan adalah akumulasi,
transfer, dan transformasi keahlian dalam menyelesaikan masalah dari
sumber pengetahuan ke dalam program komputer. Dalam tahap ini knowledge
engineer berusaha menyerap pengetahuan untuk selanjutnya ditransfer ke
dalam basis pengetahuan. Pengetahuan diperoleh dari pakar, dilengkapi
dengan buku, basis data, laporan penelitian dan pengalaman pemakai.
Metode akuisisi pengetahuan :
– Wawancara. Metode yang paling banyak
digunakan, yang melibatkan pembicaraan dengan pakar secara langsung
dalam suatu wawancara.
– Analisis protocol. Dalam metode ini
pakar diminta untuk melakukan suatu pekerjaan dan mengungkapkan proses
pemikirannya dengan menggunakan kata-kata. Pekerjaan tersebut direkam,
dituliskan, dan dianalisis.
– Observasi pada pekerjaan pakar. Pekerjaan dalam bidang tertentu yang dilakukan pakar direkam dan diobservasi.
– Induksi aturan dari contoh. Induksi
adalah suatu proses penalaran dari khusus ke umum. Suatu sistem induksi
aturan diberi contoh-contoh dari suatu masalah yang hasilnya telah
diketahui. Setelah diberikan beberapa contoh, sistem induksi aturan
tersebut dapat membuat aturan yang benar untuk kasus-kasus contoh.
Selanjutnya aturan dapat digunakan untuk menilai kasus lain yang
hasilnya tidak diketahui.
- Interface Engine (Motor Inferensi/Motor)
Elemen ini mengandung mekanisme pola
pikir dan penalaran yang digunakan oleh pakar dalam menyelesaikan suatu
masalah. Mesin inferensi adalah program komputer yang memberikan
metodologi untuk penalaran tentang informasi yang ada dalam basis
pengetahuan dan dalam workplace, dan untuk memformulasikan kesimpulan.
Workplace merupakan area dari sekumpulan
memori kerja (working memory), digunakan untuk merekam kejadian yang
sedang berlangsung termasuk keputusan sementara. Ada 3 keputusan yang dapat direkam :
– Rencana : Bagaimana menghadapi masalah.
– Agenda : aksi-aksi yang potensial yang sedang menunggu untuk dieksekusi.
– Solusi : calon aksi yang akan dibangkitkan.
- Explanation Facility (Fasilitas Penjelasan)
Elemen tambahan yang akan meningkatkan kemampuan sistem pakar. Digunakan untuk melacak respon dan memberikan penjelasan tentang kelakuan sistem pakar secara interaktif melalui pertanyaan :
– Mengapa suatu pertanyaan ditanyakan oleh sistem pakar ?
– Bagaimana konklusi dicapai ?
– Mengapa ada alternative yang dibatalkan ?
– Rencana apa yang digunakan untuk mendapatkan solusi ?
Pakar memiliki kemampuan untuk
menganalisis dan meningkatkan kinerjanya serta kemampuan untuk belajar
dari kinerjanya. Kemampuan tersebut adalah penting dalam pembelajaran
terkomputerisasi, sehingga program akan mampu menganalisis penyebab
kesuksesan dan kegagalan yang dialaminya dan juga mengevaluasi apakah
pengetahuan-pengetahuan yang ada masih cocok untuk digunakan di masa
mendatang.
LANGKAH-LANGKAH PEMBUATAN SISTEM PAKAR
Berikut ini langkah-langkah dalam pembuatan sistem pakar :
- Mengidentifikasi masalah dan kebutuhan.
- Menentukan problema yang cocok.
- Mempertimbangkan alternative.
- Menghitung pengembalian investasi.
- Memilih alat pengembangan.
- Merekayasa pengetahuan.
- Merancang sistem.
- Melengkapi pengembangan.
- Menguji dan mencari kesalahan sistem.
- Memelihara sistem.
SISTEM PAKAR YANG TERKENAL
MYCIN
- Paling terkenal, dibuat oleh Edward Shortlife of Standford University tahun 70-an.
- Sistem pakar medical yang bisa mendiagnosa penyakit infeksi dan merekomendasi pengobatan.
- MYCIN membantu dokter mengidentifikasi pasien yang menderita
penyakit. Dokter duduk di depan komputer dan memasukkan data pasien:
umur, riwayat kesehatan, hasil laboratorium dan informasi terkait
lainnya. Dengan informasi ini ditambah pengetahuan yang sudah ada dalam
komputer, MYCIN mendiagnosa selanjutnya merekomendasi obat dan dosis
yang harus dimakan.
- MYCIN sebagai penasehat medis, tidak dimaksudkan untuk mengantikan
kedudukan seorang dokter. Tetapi membantu dokter yang belum
berpengalaman dalam penyakit tertentu. Juga untuk membantu dokter dalam
mengkonfirmasi diagnosa dan terapi yang diberikan kepada pasien apakah
sesuai dengan diagnosa dan terapi yang ada dalam basis pengetahuan yang
sudah dimasukkan ke dalam MYCIN, karena MYCIN dirancang oleh
dokter-dokter yang ahli di bidang penyakit tersebut.
- Kesimpulan : sistem pakar seperti MYCIN bisa digunakan sebagai bahan
pembanding dalam pengambilan solusi dan pemecahan masalah. Keputusan
terakhir atas pengobatan tersebut tetap menjadi tanggung jawab dokter.
DENDRAL
Mengidentifikasi struktur molekular campuran kimia yang tak dikenal.
XCON & XSEL
XCON
- Merupakan sistem pakar untuk membantu konfigurasi sistem komputer
besar, membantu melayani order langganan sistem komputer DEC VAX 11/780
ke dalam sistem spesifikasi final yang lengkap.
- Komputer besar seperti VAX terbuat dari ratudan komponen yang
berbeda digabung dan disesuaikan dengan konfigurasi tertentu yang
diinginkan oleh para pelanggan.
- Ada ribuan cara dimana aseosri Pcboard, kabel, disk drive,
periperal, perangkat lunak, dan lainnya bisa dirakit ke dalam
konfigurasi yang sangat rapih. Untuk mengidentifikasi hal-hal tersebut
diperlukan waktu berhari-hari/berminggu-minggu agar bisa memenuhi
spesifikasi yang diinginkan pemesan, tapi dengan XCON bisa dalam
beberapa menit.
XSEL
- Dirancang untuk membantu karyawan bagian penjualan dalam memilih
komponen istem VAX. Karena banyaknya pilihan karyawan tersebut sering
menghadapi kesulitan dalam memilih suatu komponen yang paling tepat.
- Basis pengetahuan yang ada pada XSEL membantu mengarahkan para
pemesan serius untuk memilih konfigurasi yang dikehendaki, kemudian XSEL
memilih CPU, memori, periperal dan menyarankan paket software tertentu
yang paling tepat dengan konfigurasinya.
SOPHIE
Analisis sirkuit elektronik.
PROSPECTOR
- Di desain oleh Sheffield Research Institute, akhir 70-an.
- Sistem pakar yang membantu ahli geologi dalam mencari dan menemukan deposit.
- Basis pengetahuan berisi bermacam-macam mineral dan batu-batuan.
Banyak pakar geologi diwawancarai dan pengetahuan mereka tentang
berbagai bentuk biji deposit dimasukkan ke dalam sistem pakar.
- Ahli geologi melacak biji deposit dengan pergi ke lapangan untuk
meninjau medan dan mengumpulkan bukti yang ada seperti ciri-ciri geologi
dicatat, sampel tanah dan batu-batuan. Sistem pakar mengevaluasi areal
dalam bentuk pertanyaan dan data-data tersebut dimasukkan, kemudian
Prospector memberikan rekomendasi yang menunjukkan jumlah deposit yang
ada dan apakah menguntungkan atau tidak bila dieksplorasi atau di bor
lebih lanjut.
DELTA
- Dibuat oleh perusahaan General Electric (GE) membantu karyawan
bagian pemeliharaan mesin lokomotif diesel dalam memantau mesin-mesin
yang tidak berfungsi dengan baik dan membimbing ke arah prosedur
perbaikan.
FOLIO
- Sistem pakar yang menolong stock broker dan tugas manajer dalam
menangani investasi bagi kepentingan para langganannya. Stock broker
mewawancarai langganan untuk menentukan tujuan sumber dan investasi
mereka.
- FOLIO bisa memberikan rekomendasi tentang keamanan investasi,
mengevaluasi stock beresiko tinggi,menghitung pengembalian modal, dan
membuat keputusan dalam hal pemasaran suatu komoditi.
- Membantu para perencana keuangan untuk memperkecil kerugian karena
pajak, inflasi atau faktor lain misal turun naiknya nilai mata uang.
EL
- Digunakan untuk menganalisa dan membantu rekayasa rancangan sirkuit elektronik yang terbuat dari transistor, dioda dan resistor.
- Diagram skematik dari sirkuit ini dimasukkan ke dalam komputer dan
EL menganalisis menentukan karakteristik sirkuit, nilai voltase, dan
strum yang ada pada semua titik sirkuit.
- Basis pengetahuan pada EL merupakan prinsip umum elektronik seperti
hukum OHM, hukum kirchoff, karakteristik komponen, teori operasi
transistor.
YESMVS
- Di desain oleh IBM awal tahun 80-an.
- Membantu operator komputer dan mengontrol sistem operasi MVS (Multiple Virtual Storage).
ACE
- Di desain dan dikembangkan oleh AT&T Bell Lab awal tahun 80-an.
- Sistem Pakar troubleshooting pada sistem kabel telepon.
RAMALAN CUACA
Dengan diberi input tentang situasi cuaca
yang sedang berlangsung, baik lokal maupun ditempat lain, maka sistem
pakar bisa menyajikan ramalan yang akurat tentang cuaca yang akan
terjadi dalam suatu periode tertentu.
CONTOH LAIN SISTEM PAKAR
Sistem pakar :
- Digunakan untuk konsultasi.
- Sistem pakar selalu tersedia di organisasi, sedang pakar belum tentu
selalu berada di tempat. Misal suatu keputusan harus diambil oleh
manajer yang pakar dalam suatu bidang, karena manajer ini pergi dan
tidak berada di kantor, maka keputusan yang harus diambil tertunda.
- Sistem pakar dapat menyimpan dan mengingat pengetahuan yang sangat
tidak terbatas dan tidak kenal lelah. Oleh karena itu pekerjaan dokter
akan sangat terbantu sekali dengan SP yang diisi dengan sejumlah
pengetahuan (misal semua jenis obat dan efeknya) yang pakarnya sendiri
belum tentu dapat mengingatnya.
https://nurulaisyah2.wordpress.com/2012/10/13/sistem-pakar/