Sistem Pakar

Definisi Sistem Pakar

Adalah program pemberi advis/nasehat yang terkomputerisasi yang ditujukan untuk meniru proses reasoning (pertimbangan) dan pengetahuan dari pakar dalam menyelesaikan permasalahan masalah yang spesifik. Bidang ini digunakan lebih banyak daripada penggunaan bidang-bidang Kecerdasan Buatan lainnya. Sistem Pakar menarik minat yang besar dalam suatu organisasi disebabkan kemampuannya dalam meningkatkan produktifitas dan dalam meningkatkan gugus kerja di pelbagai bidang tertentu dimana pakar manusia akan mengalami kesulitan dalam mendapatkan dan mempertahankan kemampuan itu.

Pakar manusia cenderung untuk menjadi spesialis dalam bidang keahlian tertentu yang relatif sempit. Umumnya pakar memiliki karakteristik ini: mereka menyelesaikan masalah dengan cepat dan cukup akurat, menjelaskan what/apa (dan terkadang how/bagaimana) yang mereka kerjakan, mempertimbangkan reliabelitas konklusinya, mengetahui kapan jalan buntu menghadang, dan mereka berkomunikasi dengan para pakar lainnya. Mereka juga belajar dari pengalaman, mengubah cara pandangnya untuk menyesuaikan dengan masalah, juga mentransfer pengetahuan dari satu domain ke domain yang lain. Akhirnya, mereka menggunakan pelbagai tool, seperti aturan jempol, model matematis, dan simulasi detil untuk mendukung keputusan yang diambil.

Tujuan dari Sistem Pakar bukanlah menggantikan para pakar, tetapi hanya untuk membuat pengetahuan dan pengalaman para pakar itu tersimpan dan tersedia lebih luas dan leluasa. Umumnya, memang lebih banyak masalah yang ada yang mendesak untuk diselesaikan daripada keberadaan para pakar untuk menangani pelbagai persoalan. Sistem Pakar mengijinkan orang lain untuk meningkatkan produktifitas, memperbaiki kualitas keputusannya, dan menyelesaikan masalah di saat seorang pakar tidak ada.

Konsep Dasar Sistem Pakar

Menurut Efraim Turban, konsep dasar sistem pakar mengandung : keahlian, ahli, pengalihan keahlian, inferensi, aturan dan kemampuan menjelaskan. Keahlian adalah suatu kelebihan penguasaan pengetahuan di bidang tertentu yang diperoleh dari pelatihan, membaca atau pengalaman.

Contoh bentuk pengetahuan yang termasuk keahlian adalah:

• Fakta-fakta pada lingkup permasalahan tertentu.
• Teori-teori pada lingkup permasalahan tertentu.
• Prosedur-prosedur dan aturan-aturan berkenaan dengan lingkup permasalahan tertentu.
• Strategi-strategi global untuk menyelesaikan masalah.
• Meta-knowledge (pengetahuan tentang pengetahuan).

Salah satu fitur yang harus dimiliki oleh sistem pakar adalah kemampuan untuk menalar. Jika keahlian-keahlian sudah tersimpan sebagai basis pengetahuan dan sudah tersedia program yang mampu mengakses basisdata, maka komputer harus dapat diprogram untuk membuat inferensi. Konsep sistem pakar adalah menirukan metodologi dan kinerja seorang manusia yang ahli dalam bidang atau domain tertentu yang spesifik.(Setiawan, 1993). Sistem pakar adalah program pemberian nasehat (advice giving) atau program konsultasi yang mengandung pengetahuan dan pengalaman yang dimasuki oleh satu atau banyak pakar kedalam satu domain pengetahuan tertentu. Agar setiap orang biasa memanfaatkannya untuk memecahkan suatu masalah. (Suparman,1991).

Struktur Sistem Pakar

Sistem Pakar dibagi menjadi 2 bagian utama: lingkungan pengembangan (development environment) dan lingkungan konsultasi (consultation (runtime) environment). Lingkungan pengembangan digunakan oleh Pembangun Sistem Pakar (ES builder) untuk membangun komponen dan untuk membawa pengetahuan ke dalam knowledge base. Lingkungan konsultasi digunakan oleh orang yang bukan ahli untuk mendapatkan pengetahuan dan saran setara pakar.

Komponen-komponen yang ada di dalam Sistem Pakar:

• Knowledge acquisition subsystem. Pengetahuan dapat diperoleh dari seorang pakar, buku teks (textbooks) atau laporan penelitian, dengan dukungan dari seorang knowledge engineer (seorang pakar yang memiliki spesialisasi dalam akuisisi pengetahuan).
• Knowledge base. 2 jenis knowledge base adalah fakta (yaitu situasi dan teori) dan heuristics atau rule-rule.
• Inference engine. Ia adalah otak dari suatu Sistem Pakar, bisa juga disebut dengan struktur kontrol (control structure) atau penerjemah rule (rule interpreter dalam Rule-Based Systems). Ia adalah program komputer yang memiliki metodologi untuk melakukan reasoning (pertimbangan) mengenai informasi yang tersimpan dalam knowledge base dan dalam “blackboard (workplace)”, dan ia digunakanuntuk memformulasikan konklusi. Ia memiliki 3 elemen utama: interpreter, scheduler, consistency enforcer.
• Blackboard (workplace). Ia adalah tempat menyimpan sementara untuk memproses rencana (plan), agenda, solusi, dan deskripsi masalah yang didapat dari knowledge base selama sesi konsultasi.
• User. Umumnya user yang dimaksud ini adalah: (1) Klien (yaitu bukan pakar) yang menginginkan advis/nasehat. Disini, Sistem Pakar bertindak seperti seorang konsultan atau penasehat. (2) Learner (pelajar) untuk mempelajari bagaimana Sistem Pakar menyelesaikan permasalahan. Disini, Sistem Pakar bertindak sebagai seorang instruktur. (3) Expert system builder (pembangun sistem pakar) yang ingin meningkatkan knowledge base-nya. Disini, Sistem Pakar bertindak sebagai seorang rekan. (4) Pakar. Disini, Sistem Pakar bertindak sebagai seorang kolega atau asisten.
• User interface. Sistem Pakar haruslah user friendly dan berorientasi pada masalah dalam hal antarmukanya.
• Explanation subsystem. Ini adalah kemampuan penelusuran kebenaran dari konklusi yang didapat dari sumber-sumbernya. Hal ini krusial untuk transformasi kepakaran dan penyelesain masalah. Komponen ini mampu menelusuri kebenaran dan untuk menerangkan perilaku Sistem Pakar, secara interaktif, menjawab pertanyaan seperti: Mengapa pertanyaan tertentu ditanyakan oleh Sistem Pakar? Bagaimana konklusi tertentu dicapai? Mengapa alternatif tertentu ditolak? Rencana apakah yang ada untuk mencapai solusi? Dan apa-apa saja selanjutnya yang harus dilakukan sebelumdiagnosis final dapat ditentukan?
• Knowledge refining system. Dengan komponen ini, pakar mampu untuk menganalisis kinerja dari Sistem Pakar, belajar daripadanya, dan meningkatkannya pada konsultasi selanjutnya.

Inference Engine

Otak dari Sistem Pakar adalah Inference Engine (mesin inferensia), disebut juga control structure atau the rule interpreter (pada Sistem Pakar berbasis rule/aturan). Komponen ini sebenarnya adalah program komputer yang menyediakan metodologi untuk reasoning (pertimbangan) mengenai informasi dalam knowledge base dan dalam “blackboard”, dan digunakan untuk merumuskan kesimpulan.

3 elemen utamanya adalah:

• Interpreter (rule interpreter dalam kebanyakan sistem), yang mengeksekusi item agenda yang dipilih dengan mengaplikasikannya pada knowledge base rule yang berhubungan.
• Scheduler, yang menjaga kontrol di sepanjang agenda. Memperkirakan akibat dari pengaplikasian rule inferensia yang menampakkan prioritas item atau kriteria lain pada agenda.
• Consistency enforcer, yang mencoba menjaga konsistensi representasi solusi yang muncul.

Gambar 1 Diagram struktur Sistem Pakar

Ada 2 cara yang dapat dikerjakan dalam melakukan Inferensi, yaitu:

• Forward Chaining. Pencocokan fakta atau pernyataan dimulai dari bagian sebelah kiri (IF dulu). Dengan kata lain, penalaran dimulai dari fakta terlebih dahulu untuk menguji kebenaran hipotesis.

  Gambar 2 Forward Chaining

• Backward Chaining. Pencocokan fakta atau pernyataan di mulai dari bagian sebelah kanan (THEN dulu). Dengan kata lain, penalaran dimulai dari hipotesis terlebih dahulu, dan untuk menguji kebenara hipotesis tersebut dicari harus dicari fakta-fakta yang ada dalam basis pengetahuan.

  Gambar 3 Backward Chaining

Perbandingan Sistem Pakar Dengan Sistem Lainnya

Table 1 Sistem Pakar dan Sistem yang lain

Dimensi	Transactions Processing Systems (TPS)	Management Information Systems (MIS)	Decision Support Systems (DSS)	Expert System (ES)	Executive Information Systems (EIS)
Aplikasi	Payroll, inventory, record keeping, informasi produksi dan penjualan	Kontrol produksi, peramalan penjualan, monitoring	Perencanaan strategis jangka panjang, area permasalahan terintegrasi secara kompleks	Perencanaan strategis diagnosis, perencanaan kontrol internal, strategi-strategi	Dukungan pada pengambilan keputusan di level puncak, pemindaian lingkungan
Fokus	Transaksi data	Informasi	Keputusan- keputusan, fleksibelitas, kemudahan pengguna	Inferensia, transfer kepakaran	Penelusuran, kontrol, “Drill down”
Database	Unik untuk tiap aplikasi, update secara batch	Akses interaktif oleh programer	Sistem manajemen database, akses interaktif, pengetahuan faktual	Pengetahuan prosedural dan faktual; knowledge base (fakta- fakta, rules)	Eksternal (online) dan berskala perusahan (corporate), akses lebar level perusahaan (enterprise) (untuk semua basis data)
Kemampuan pengambilan keputusan	Tak ada keputusan yang dapat diambil	Permasalahan- permasalahan pengarahan terstruktur menggunakan tool-tool manajemen sains konvensional	Permasalahan- permasalahan semi terstruktur, model manajemen sains terintegrasi, paduan dari pendapat dan pemodelan	Sistem membuat keputusan yang kompleks, tak terstruktur; menggunakan rules (heuristics)	Hanya jika dikombinasikan dengan SPK
Manipulasi	Numerik	Numerik	Numerik	Simbolik	Numerik (utamanya); kadang simbolik
Jenis informasi	Laporan ringkasan, operasional	Laporan penjadwalan dan permintaan, alur terstruktur, pelaporan pengecualian	Informasi untuk mendukung keputusan spesifik	Advis dan penjelasan	Akses status, pelaporan pengecualian, indikator kunci
Tingkat organisasi tertinggi yang dilayani	Submanajerial, manajemen rendah	Manajemen menengah	Analis dan manajer	Manajer dan spesialis	(Hanya) eksekutif senior
Daya pendorong	Kegunaan	keefisienan	Keefektifan	Keefektifan dan kegunaan	Ketepatan waktu

Kelebihan Sistem Pakar

• Memungkinkan orang awam bisa melakukan pekerjaan seorang pakar.
• Meningkatkan produktivitas kerja dengan jalan meningkatkan efisiensi pekerjaan.
• Menghemat waktu dalam menyelesaikan pekerjaan atau masalah yang kompleks.
• Menyederhanakan beberapa operasi.
• Pengolahan berulang-ulang secara otomatis.
• Tersedianya pengetahuan pakar bagi masyarakat luas

Kelemahan Sistem Pakar

• Pengembangan sistem pakar sangat sulit, seorang pakar yang baik sulit diperoleh. Memedatkan pengeahuan seorang pakar dan mengalihkannya menjadi sebuah program merupakan pekerjaan yang melelahkan dan memerlukan biaya yang besar.
• Sistem pakar sangat mahal untuk mengembangkan, mencoba dan mengirimkannya ke pemakai terakhir memerlukan biaya tinggi.
• Hampir semua sistem pakar (expert system) masih harus dapatdimplementasikan dalam komputer besar, sistem pakar yang dijalankan pada komputer pribadi tergolong sistem apkar kecil dan kurang canggih.
• Sistem pakar tidak 100 % menguntungkan karena produk seseorang tidak ada yang sempurna dan tidak selalu benar, oleh karena itu perlu dikaji ulang secara teliti sebelum digunakan.

Tahapan Pengembangan Sistem Pakar

Gambar 4 Tahapan Pengembangan Sistem Pakar

• Identifikasi, Merupakan tahap penentuan hal-hal yang penting sebagai dasar dari permasalahan yang akan dianalisis.
• Konseptualitas, Hasil identifikasi masalah, dikonseptualisasikan dalam bentuk relasi antar data, hubungan antar pengetahuan dan konsep-konsep penting dan ideal yang akan diterapkan.
• Formalisasi, Konsep-konsep dari konseptualisasi diimplementasikan secara formal dalam tahap formalisasi.
• Implementasi, Apabila pengetahuan sudah diformalisasikan secara lengkap maka tahap implementasi dapat dimulai dengan membuat garis besar masalah kemudian memecahkan masalah kedalam modul-modul.
• Evaluasi, Tahap ini merupakan tahap pengujian terhadap sistem pakar yang telah dibangun dan untuk menemukan kesalahan-kesalahan yang masih ada.
• Pengembangan sistem, Fungsi dari pengembangan sistem adalah agar sistem yang dibangun tidak menjadi usang dan investasi tidak sia-sia. Hal pengembangan sistem yang paling berguna adalah proses dokumentasi sistem dimana didalamnya tersimpan semua hal penting yang menjadi tolak ukur pengembangan sistem di masa mendatang.

Bentuk Sistem Pakar

Ada 4 bentuk sistem pakar, yaitu :

• Berdiri sendiri. Sistem pakar jenis ini merupakan software yang berdiri- sendiri tidak tergantung dengan software yang lainnya.
• Sistem pakar jenis ini merupakan bagian program yang terkandung didalam suatu algoritma (konvensional), atau merupakanprogram dimana didalamnya memanggil algoritma subrutin lain(konvensional).
• Menghubungkan ke software lain . Bentuk ini biasanya merupakan systempakar yang menghubungkan ke suatu paket program tertentu, misalnya
• Sistem Mengabdi. Sistem pakar merupakan bagian dari komputer khususyang dihubungkan dengan suatu fungsi tertentu. Misalnya sistem pakar yang digunakan untuk membantu menganalisis data radar.

Contoh beberapa sistem pakar

XSEL

Sistem pakar ini dapat bertindak sebagai asisten penjual yang membantu penjual komputer DEC memilihkan pesanan pelanggan sesuai dengan kebutuhan.

MYCIN

Sistem ini dikembangkan di Universitas Stanford pada pertengah-an 1970-an dengan tujuan untuk membantu jurumedis dalam mendiagnosa penyakit yang disebabkan oleh bakteri

PROSPECTOR

Sistem ini diciptakan oleh Richard Duda, Peter Hard, dan Rene Reboh pada tahun 1978 yang menyediakan kemampuan seperti seorang pakar di bidang geologi.

Kesimpulan

Jadi Sistem Pakar dapat didefinisikan sebagai suatu sistem perangkat lunak yang menggunakan ilmu, fakta, dan teknik tertentu dapam pengambilan keputusan untuk menyelesaikan masalah-masalah yang tidak terlalu umum dimana biasanya untuk memecahkan masalah tersebut memerlukan tenaga kerja yang ahli dalam bidang yang bersangkutan. Jadi dengan adanya sistem pakar kita dapat menyesaikan masalah tersebut tanpa memerlukan ahli dalam bidang tersebut yang kemungkinan akan sulit ditemukan, dengan adanya perangkat lunak sistem pakar ini kita dapat menyelesaikan masalah hanya dengan menggunakan computer dan perangkat lunak sistem pakar tersebut.

Referensi:

• http://fairuzelsaid.com/konsep-sistem-pakar/
• Irfan Subakti, M.Sc.Eng. 2006. Sistem Berbasis Pengetahuan. Surabaya: Edisi Jurusan T. Informatika - ITS