Sistem Pakar

APA ITU SISTEM PAKAR ?

Sistem pakar adalah salah satu cabang dari AI yang membuat penggunaan secara luas knowledge yang khusus untuk penyelesaian masalah tingkat manusia yang pakar. Seorang pakar adalah orang yang mempunyai keahlian dalam bidang tertentu, yaitu pakar yang mempunyai knowledge atau kemampuan khusus yang orang lain tidak mengetahui atau mampu dalam bidang yang dimilikinya. Ketika sistem pakar dikembangkan pertama kali sekitar tahun 70-an system pakar hanya berisi knowledge yang eksklusif. Namun demikian sekarang ini istilah sistem pakar sudah digunakan untuk berbagai macam system yang menggunakan teknologi sistem pakar itu. Teknologi sistem pakar ini meliputi Bahasa sistem pakar, program dan perangkat keras yang dirancang untuk membantu pengembangan dan pembuatan sistem pakar.

Sistem Pakar biasa disebut Expert System merupakan suatu pengembangan dari Decision Support Systems (DSS), yang memiliki fungsi sebagai konsultan. Sistem pakar merupakan salah satu aplikasi dari Artificial Inteligence (AI) yang banyak dimanfaatkan dalam dunia bisnis.

Knowledge dalam system pakar mungkin saja seorang ahli, atau knowledgeyang umumnya terdapat dalam buku, majalah dan orang yang mempunyai pengetahuan tentang suatu bidang. Istilah sistem pakar, sistem knowledge-base, atau sistem pakar knowledge-base, sering digunakan dengan arti yang sama. Kebanyakan orang menggunakan istilah sistem pakar karena lebih singkat, bahkan walau belum benar-benar pakar, hanya menggunakan knowledge secara umum.

PERBANDINGAN KEMAMPUAN SEORANG PAKAR DENGAN SISTEM PAKAR

Factor	Human expert	Expert system
Time Availbility	Hari kerja	Setiap saat
Geografis	Lokal/tertentu	Di mana saja
Keamanan	Tidak tergantikan	Dapat diganti
Perishable/dapat habis	Ya	Tidak
Performansi	Variable	Konsisten
Kecepatan	Variable	Konsisten
Biaya	Tinggi	Terjangkau

Ada beberapa alasan mendasar mengapa sistem pakar dikembangkan untuk menggantikan seseorang pakar, di antaranya:

1. Dapat menyediakan kepakaran setiap waktu dan di berbagai lokasi
2. Secara otomatis mengerjakan tugas - tugas rutin yang membutuhkan seorang pakar
3. Seorang pakar akan pensiun atau pergi
4. Seorang pakar adalah mahal
5. Kepakaran dibutuhkan juga pada lingkungan yang tidak bersahabat

PERBANDINGAN ANTARA SISTEM KONVENSIONAL DAN SISTEM PAKAR

Sistem Konvensional	Sistem Pakar
Informasi dan pemrosesan umumnya digabung dalam satu peogram sekuensial.	Basis pengetahuam dari mekanisme pemrosesan (inferensi).
Program tidak pernah salah (kecuali pemrogramnya yang salah).	Program bisa saja melakukan kesalahan.
Tidak menjelaskan mengapa input dibutukan atau bagaimana hasil yang diperoleh.	Penjelasan (explanation) merupakan bagian dari sestem pakar.
Membutuhkan semua input data.	Tidak harus membutuhkan semua input data atau fakta.
Perubahan pada program merepotkan.	Perubahan pada kaidah dapat dilakukan dengan mudah.
Sistem bekerja jika sudah lengkap.	Sistem dapat bekerja hanya dengan kaidah yang sedikit.
Eksekusi secara algoritmik (step – by – step).	Eksekusi dilakukan secara heuristik dan logis.
Manipulasi efektif pada database yang besar.	Manipulasi efektif pada basis pengetahuan yang besar.
Efisiensi adalah tujuan utama.	Efektivitas adalah tujuan utama.
Data kuantitatif.	Data kuantitatif.
Representasi dalam numerik	Representasi pengetahuan dalam simbolik.
Menangkap, menambah dan mendistribusi data numerik atau informasi	Menangkap, menambah dan mendistribus pertimbangan (judgemant) dan pengetahuan.

Tujuan dari sebuah sistem pakar adalah untuk mentransfer kepakaran yang dimiliki seorang pakar ke dalam komputer, dan kemudian kepada orang lain (nonexpert). Aktivitas yang dilakukan untuk memindahkan kepakaran adalah: 

1.      Knowledge Acquisition (dari pakar atau sumber lainnya)

2.      Knowledge Representation (ke dalam computer)

3.      Knowledge Inferencing

4.      Knowledge Transfering

Ada beberapa keunggulan sistem pakar, di antaranya: 

1.      Menghimpun data dalam jumlah yang snagat besar.

2.      Menyimpan data tersebut untuk jangka waktu yang panjang dalam suatu bentuk tertentu.

3.      Mengerjakan perhitungan secara cepat dan tepat dan tanpa jemu mencari kembali data yang tersimpan dengan kecepatan tinggi.

Sementara kemampuan sistem pakar, di antaranya:

1.      Menjawab berbagai pertanyaan yang menyangkut bidang keahliannya.

2.      Bila diperlukan dapat menyajikan asumsi dan alur penalaran yang digunakan untuk sampai ke jawaban yang dikehendaki.

3.      Menambah fakta kaidah dan alur penalaran sahih yang baru ke dalam otaknya. 

Menurut Turban (1995), terdapat tiga orang yang terlibat dalam lingkungan sistem pakar, yaitu:

1.   Pakar, adalah orang yang memiliki pengetahuan khusus, pendapat, pengalaman dan metode, serta kemampuan untuk mengaplikasikan keahliannya tersebut guna menyelesaikan masalah.

2. Knowledge engineer (Perekayasa Sistem), adalah orang yang membantu pakar dalam menyusun area permasalahan dengan menginterplementasikan dan mengintegrasikan jawaban-jawaban pakar atas pertanyaan yang diajukan, menggambarkan analogi, mengajukan counter example dan menerangkan kesulitan-kesulitan konseptual.

3.  Pemakai, sistem pakar memiliki beberapa pemakai, yaitu: pemakai bukan pakar, pelajar, pembangun system pakar yang ingin meningkatkan dan menambah basis pengetahuan, dan pakar.

TIPE PENGETAHUAN DALAM PENJELASAN SISTEM PAKAR

1.      Reasoning Domain Knowledge (RDK), merupakan domain pengetahuan yang dikodekan oleh domain pakar dalam system pakar yang sesuai.

2.      Communication Domain Knowledge (CDK), merupakan pengetahuan tentang domain yang diperlukan untuk komunikasi tentang domain itu.

3.      Domain Communication Knowledge (DCK), merupakan pengetahuan tentang bagaimana cara mengkomunikasikan domain itu.  

STRUKTUR SISTEM PAKAR

            Sistem pakar disusun oleh dua bagian utama, yaitu lingkungan pengembangan (development environment) dan lingkungan konsultasi (consultation environment) (Turban, 1995). Lingkungan pengembangan system pakar digunakan untuk memasukkan pengetahuan pakar ke dalam lingkungan sistem pakar, sedangkan lingkungan konsultasi digunakan oleh pengguna yang bukan pakar guna memperoleh pengetahuan pakar.

 Ciri-ciri dan Kategori Masalah Sistem Pakar

            Sistem pakar merupakan program-program praktis yang menggunakan strategi heuristik yang dikembangkan oleh manusia untuk menyelesaikan permasalahan-permasalahan yang spesifik. Disebabkan oleh keheuristikannya dan sifatnya yang berdasarkan pada pengetahuan, maka umumnya sistem pakar bersifat:

1.   Memiliki informasi yang handal, baik dalam menampilkan langkah-langkah antara maupun dalam menjawab pertanyaan-pertanyaan tentang proses penyelesaian.

2.   Mudah dimodifikasi, yaitu dengan menambah atau menghapus suatu kemampuan dari basis pengetahuannya.

3.      Heuristic dalam menggunakan pengetahuan untuk mendapatkan penyelesaiannya.

4.      Dapat digunakan dalam berbagai jenis komputer.

5.      Memiliki kemampuan untuk beradaptasi, 

Secara umum ada beberapa kategori dan area permasalahan sistem pakar, yaitu:

1.  Interpretasi, yaitu pengambilan keputusan tingkat tinggi dari sekumpulan data mentah (pengawasan, pengenalan ucapan, analisis citra, analisis kecerdasan).

2.   Proyeksi, yaitu memprediksi akibat-akibat yang dimungkinkan dari situasi-situasi tertentu (peramalan, prediksi demografis, peramalan ekonomi, prediksi lalulintas, estimasi hasil, militer, pemasaran, peramalan keuangan).

3.     Diagnosis, yaitu menentukan sebab malfungsi dalam situasi kompleks yang didasarkan pada gejala-gejala yang teramati (medis, elektronis, mekanis dan diagnosis perangkat lunak).  

4.     Perencanaan, yaitu merencanakan serangkaian tindakan yang akan dapat mencapai sejumlah tujuan dengan kondisi awal tertentu (perencanaan keuangan, komunikasi, militer, pengembangan produk, routing, manajemen proyek).

5.    Desain, yaitu menentukan konfigurasi komponen-komponen sistem yang cocok dengan tujuan-tujuan kinerja tertentu yang memenuhi kendala-kendala tertentu (layout sirkuit dan perancangan pembangunan).

6.    Monitoring, yaitu membandingkan tingkah laku suatu sistem yang teramati dengan tingkah laku yang diharapkan darinya (Computer Aided Monitoring System).

7.   Debugging dan Repair, yaitu menentukan dan mengimplementasikan cara-cara untuk mengatasi malfungsi (memberikan resep obat terhadap suatu kegagalan).

8.   Instruksi, yaitu mendeteksi dan mengoreksi defisiensi dalam pemahaman domain subjek (melakukan instruksi untuk diagnosis, debugging dan perbaikan kinerja).

9.  Pengedalian, yaitu mengatur tingkah laku suatu environment yang kompleks (prediksi, perbaikan dan monitoring kelakuan sistem).

10.    Seleksi, mengidentifikasikan pilihan terbaik dari sekumpulan (list) kemungkinan.

11.    Simulasi, pemodelan interaksi antara komponen-komponen sistem.  

Penerapan Sistem pakar dalam Industri / Manufaktur

Manufaktur di definisikan sebagai urutan-urutan kegiatan yang saling berhubungan meliputi perancangan, perencanaan, pemilihan material, produksi, pengontrolan kualitas, menajemen serta pemasaran produk. Proses manufaktur yang penyelesaiannya dapat dibantu oleh system pakar antara lain :

– Sistem Pakar Dalam Perancangan PRIDE(Pinch Roll Interactive Design Expert / Environment). Sistem pakar ini digunakan untuk merancang system pengaturan kertas untuk mesin fotocopy. Sistem ini membuat rancangan dengan representasi pengetahuan tentang rancangan berdasarkan kumpulan goal, metoda perancangan, generator dan aturan-aturan yang terstruktur.

– System Pakar Dalam Perencanaan Wood Trus fabrication Application merupakan contoh system pakar dalam proses perencanaan. System ini dibuat dengan menggunakan shell sitem pakar SPS (Semi Intelligent Process Selector).

– Sistem Pakar Dalam Penjadwalan Sistem pakar juga digunakan dalam penjadwalan, dibawah ini adalah beberapan contoh kegunaan system pakar dalam penjadwalan :

– Contionuous Caster Steel Mill Scheduling Application

System pakar ini berbasis fuzzy logic yang dibuat untuk monitoring on line dan penjadwalan continuous caster steel mill.

Continuous caster stell mill mengolah material seperti scrap, pig iron dan refined ore melalui proses tertentu untuk menghasilkan lempeng baja yang memiliki kulitas dan komposisi sesuai kebutuhan.

-Master Production Scheduling Aplication (MPS)

Sistem pakar ini dikembangkan untuk melakukan penjadwalan produksi master untuk manufaktur Integrated Circuit (IC). Master Production Scheduling (MPS) merupakan aktivitas perencanaan yang sangat luas, yang mengatur dan mengkoordinasi fase-fase berurutan proses penjadwalan manufaktur tertentu.

– Sistem Pakar Dalam Proses Kontrol Beberapa contoh penggunaan system pakar dalam proses control adalah sebagai berikut :

–  Aluminium Foil Rolling Flatness control Appilcation

System pakar ini merupakan system pakar yang dibuat mengontrol kekaratan aluminium foil secara otomatis. System ini menyesuaikan bentuk pola target menurut karakteristik material dan kondisi pengoperasiannya.

– Blast Furnace Heat Control Application

System pakar ini dibuat untuk mengontrol tingkat panas blast furnace (tanur).

– Sistem Pakar Dalam Production Planning Dan Production Control Perencanaan produksi dilakukan dalam hal kuantitas, waktu, kapasitas dan biaya pengendalian produksi meliputi penyelesaian pesanan, pengawasan pesanan dan pengamanan kualitas.

Manfaat system pakar dalam proses manufaktur / industry adalaah sebagai berikut :

1)      Meningkatkan produktivitas

2)      Mengambil alih keahlian yang langka

3)      Memudahkan pengoperasian peralatan

4)     Kemampuan bekerja dengan informasi yang tidak pasti dan tidak lengkap

Contoh Sistem Pakar dan Penerapannya:

Sistem Pakar Dalam Bidang Kedokteran

Di dunia kedokteran, sudah banyak bermunculan aplikasi sistem pakar. Sistem pakar ini mampu mendiagnosis berbagai jenis penyakit pada manusia, baik penyakit mata, THT (telinga, hidung, tenggorokan), mulut, organ dalam (jantung, hati, ginjal), maupun AIDS (Hamdani, 2010). Dengan adanya sistem pakar ini, orang awam mampu mendeteksi adanya penyakit pada dirinya berdasarkan gejala-gejala yang dirasakan oleh orang tersebut dengan menjawab pertanyaan pada aplikasi seperti halnya konsultasi ke dokter.

Aplikasi sistem pakar dalam bidang kedokteran yang dibuat dengan proses penelusuran maju (forward chaining) mampu mengenali jenis penyakit pada manusia, terutama jenis penyakit mata. Aplikasi sistem pakar ini dapat menjadi sarana untuk menyimpan pengetahuan tentang penyakit terutama yang berkenaan dengan jenis penyakit mata dari para pakar atau ahlinya. Sistem pakar mampu membantu pasien maupun dokter dalam menyediakan sistem pendukung keputusan dan saran dari pakar.

Pada aplikasi sistem pakar umumnya user akan diminta untuk menjawab pertanyaan sesuai dengan gejala yang dirasakan. Dalam aplikasi ini, user menjawab dengan ya atau tidak. Setelah menjawab beberapa pertanyaan, maka aplikasi akan menghasilkan kesimpulan mengenai jenis penyakit mata yang diderita user. Pada aplikasi sistem pakar lainnya, tidak jarang juga sudah memberikan solusi atau cara penanganan terhadap jenis penyakit yang diderita tersebut.

Sumber : 
- Muhammad Arhami, Konsep Dasar Sistem Pakar, Penerbit Andi
- http://slideplayer.info/slide/2540523/
- Syamsuddin,Aries , PENGANTAR SISTEM PAKAR , 2004, www.IlmuKomputer.Com

      - Feri Fahrur Rohman, Ami Fauzijah Fakultas Teknologi Industri, Universitas Islam Indonesia