LANDASAN TEORI
2.1 Kecerdasan Buatan
2.2.2 Kelebihan Penggunaan Sistem Pakar
Sistem pakar sebagai sarana bantu penyelesaian masalah dalam bidang-bidang tertentu memiliki beberapa keunggulan. Arhami (2005:9) mengungkapkan tiga keunggulan utama dari sistem pakar yaitu dapat:
a. Menghimpun data yang sangat besar
b. Menyimpan data tersebut untuk jangka waktu yang panjang dalam suatu bentuk tertentu
c. Mengerjakan perhitungan secara cepat dan tepat dan tanpa jemu mencari kembali data yang tersimpan dengan kecepatan tinggi. 2.2.3 Arsitektur Sistem Pakar
Sistem pakar tersusun dari dua bagian utama, yaitu lingkungan pengembangan (development environment) dan lingkungan konsultasi (consultation environment) (Arhami, 2005:13). Lingkungan pengembangan berisi komponen-komponen yang digunakan untuk memasukkan pengetahuan pakar kedalam lingkungan sistem pakar, sedangkan lingkungan konsultasi berisi komponen yang akan digunakan oleh user dalam memperoleh pengetahuan pakar. Struktur beserta komponen sistem pakar ditunjukkan oleh Gambar 2.2.
Gambar 2.2 Arsitektur Sistem Pakar (Arhami, 2005:12)
Pada Gambar 2.2 dapat kita lihat secara jelas seluruh komponen yang menyusun sistem pakar yaitu user interface
(antarmuka pengguna), basis pengetahuan, akuisisi pengetahuan, mesin inferensi, workplace, fasilitas penjelasan dan perbaikan pengetahuan.
1. User Interface (antarmuka pengguna)
User interface merupakan mekanisme yang digunakan oleh pengguna dan sistem pakar untuk melakukan komunikasi. Pada bagian ini terjadi dialog antara program dan pemakai, yang memungkinkan sistem pakar menerima instruksi dan informasi
(input) dari pemakai dan juga memberikan informasi (output) kepada pemakai.
2. Basis Pengetahuan
Basis pengetahuan mengandung pengetahuan untuk pemahaman, formulasi dan penyelesaian masalah. Komponen sistem pakar ini disusun atas dua elemen dasar, yaitu fakta dan aturan. Fakta merupakan informasi tentang obyek dalam area permasalahan tertentu, sedangkan aturan merupakan informasi tentang cara bagaimana memperoleh fakta baru dari fakta yang telah diketahui (Arhami, 2005:15).
3. Akuisisi Pengetahuan
Fasilitas akuisi pengetahuan adalah akumulasi, transfer dan transformasi keahlian dalam menyelesaikan masalah dari sumber pengetahuan ke dalam program komputer (Arhami, 2005:16). Fasilitas ini merupakan suatu proses mengumpulkan data-data pengetahuan akan suatu masalah dari pakar (Hartono, 2003:12). Pengetahuan dapat diperoleh melalui studi pustaka maupun observasi dan bertanya langsung kepada pakarnya. Pengetahuan dan data-data yang terkumpul itulah yang disebut knowledge base (basis pengetahuan).
4. Mesin Inferensi
Mesin inferensi adalah program komputer yang memberikan metodologi untuk penalaran tentang informasi yang
ada dalam basis pengetahuan dan dalam workplace, dan untuk memformulasikan kesimpulan (Arhami, 2005:19). Selama proses konsultasi antar sistem dan pemakai, mekanisme inferensi menguji aturan satu demi satu sampai kondisi aturan itu benar (Hartono, 2003:15). Terdapat dua pendekatan untuk mengontrol inferensi dalam sistem pakar berbasis aturan, yaitu pelacakan ke depan (forward chaining) dan ke belakang (backward chaining). a. Pelacakan ke belakang (backward chaining) adalah
pendekatan yang dimotori tujuan (goal-driven) (Arhami, 2005:19). Penalaran ini juga biasa disebut penalaran dari atas ke bawah (Arhami, 2005:116) yaitu penalaran yang dimulai dari level tertinggi membangun suatu hipotesis, turun ke fakta level paling bawah yang dapat mendukung hipotesis. Dapat dikatakan pula dalam backward chaining
menunjukkan fakta yang ada digunakan untuk mendukung hipotesis. Gambaran backward chaining dapat dilihat pada Gambar 2.3.
Gambar 2.3 Proses Backward Chaining
b. Pelacakan ke depan (forward chaining) adalah metode pencarian atau penarikan kesimpulan yang berdasarkan pada data atau fakta yang ada menuju ke kesimpulan, penelusuran dimulai dari fakta yang ada lalu bergerak maju melalui premis-premis untuk menuju kesimpulan atau dapat dikatakan bottom up reasoning (Arhami, 2005:118). Forward chaining melakukan pencarian dari suatu masalah kepada solusinya, gambarannya dapat dilihat pada Gambar 2.4.
Gambar 2.4 Proses Forward Chaining
(Arhami, 2005:119)
kedua metode inferensi tersebut dipengaruhi oleh tiga jenis pola penelusuran, yaitu depth-first search, breadht-first search dan
best first search.
a. Depth-first search adalah teknik penelusuran data pada node-node secara vertikal dan sudah terdefinisikan, misalnya dari kiri ke kanan (Hartono, 2003:16). Depth-first search
melakukan penelusuran kaidah secara mendalam daeri simpul akar bergerak menurun ke tingkat dalam yang berurutan (Arhami, 2005:20).
Gambar 2.5 Pola Penelusuran Depth-First Search
b. Breadth-first search adalah teknik penelusuran data pada semua node dalam satu level atau satu tingkatan sebelum ke level atau tingkatan dibawahnya (Hartono, 2003:17).
Breadth-first search bergerak dari simpul akar, simpul yang ada pada setiap tingkat diuji sebelum pindah ke tingkat selanjutnya (Arhami, 2005:20).
Gambar 2.6 Pola Penelusuran Breadth-First Search
c. Best-first search adalah penelusuran yang menggunakan pengetahuan akan suatu masalah untuk melakukan panduan pencarian kearah node tempat dimana solusi berada.
1 2 5 7 4 3 6 8 9 Mulai Goal (End) 1 2 3 4 6 5 7 8 9 Mulai Level 0 Level 1 Level 2 Goal
Pencarian jenis ini dikenal juga sebagai heuristik (Hartono, 2003:18). Dapat dikatakan pula best-first search bekerja berdasarkan kombinasi kedua metode sebelumnya (Arhami, 2005:20).
5. Workplace
Workplace merupakan area dari sekumpulan memori kerja (working memory). Workplace digunakan untuk merekam hasil-hasil antara data dan kesimpulan yang ingin dicapai. Ada tiga tipe keputusan yang dapat direkam, yaitu:
a. Rencana: bagaimana menghadapi masalah
b. Agenda: aksi-aksi yang potensial yang sedang menunggu untuk dieksekusi
c. Solusi: calon aksi yang akan dibangkitkan 6. Fasilitas Penjelasan
Fasilitas penjelasan adalah komponen tambahan yang akan meningkatkan kemampuan sistem pakar. Komponen ini menggambarkan penalaran sistem kepada pemakai. Sehingga sistem pakar dapat menjawab pertanyaan yang muncul dari pengguna aplikasi (Turban, 1995):
7. Perbaikan pengetahuan
Seorang pakar memiliki kemampuan untuk menganalisa dan meningkatkan kinerjanya serta kemampuan untuk belajar dari kinerjanya. Kemampuan tersebut adalah penting dalam
pembelajaran terkomputerisasi, sehingga aplikasi sistem pakar akan mampu melakukan analisis penyebab kesuksesan dan kegagalan yang dialaminya.
2.3 Domain Permasalahan
Domain (area ruang lingkup) permasalahan merupakan area fokus dari permasalahan yang akan diteliti. Sebelum menuju Domain
permasalahan, terlebih dahulu penulis menjabarkan mengenai Blok Diagram Area Permasalahan terkait dengan penelitian, berikut Gambar 2.7
Sumber: (Sousa, 2012:19)
Pada Gambar 2.7, merupakan Blok Diagram Area Permasalahan yang meliputi delapan kecerdasan yang menggambarkan jenis kompetensi berbeda yang dimiliki oleh manusia dalam beragam tingkatan dan yang digunakan di kehidupan sehari-hari. Dari gambar tersebut dapat dideskripsikan secara lebih jelas sebagai berikut:
1. Interpersonal (Antar Pribadi), merupakan kecerdasan terkait dengan orang lain, berinteraksi dengan orang lain, berempati, bersosialisasi, menengahi konflik.
2. Intrapersonal (Dalam Pribadi), merupakan kecerdasan terkait dengan diri sendiri, fokus pada perasaan dan impian diri, mengikuti insting, meditatif, dan reflektif.
3. Kinestetik (Fisik), merupakan kecerdasan terkait dengan tubuh, menikmati aktivitas fisik, seni, dan penelitian terapan.
4. Visual Spasial (Kepekaan Daya Ruang), merupakan kecerdasan terkait dengan gambar, menciptakan gambaran dalam bentuk; menikmati bagan, puzzle, dan tugas visualisasi.
5. Musical (Musik), merupakan kecerdasan terkait dengan musik, senang mempelajari suara dan melodi; memperhatikan dan menggunakan ritme. 6. Linguistik (Bahasa), merupakan kecerdasan terkait dengan kata, senang
berbicara, menulis, membuat puisi, bermain, dan memanipulasi bahasa. 7. Logical Mathematic (Matematika Logis), merupakan kecerdasan terkait
dengan angka, menikmati matematika, analisis, logika, dan pemecahan masalah; terorganisir dengan baik.
8. Naturalist (Alam), merupakan kecerdasan terkait dengan alam, waspada, paham, menghargai lingkungan, dan melihat gambaran besar.
Pada penelitian ini, penulis hanya menggunakan 5 kategori jenis kompetensi, yakni kecerdasan Linguistik, Visual-Spasial, Kinestik, Musical, dan, Naturalist dari 8 kompetensi kecerdasan yang ada, lihat Gambar 2.8.
Gambar 2.8 Domain Area Permasalahan 2.4 Kecerdasan
Selama tahun 1980-an, psikolog melepaskan model baru yang berbeda untuk menggambarkan kecerdasan. Peneliti Harvard University, Howard Gardner (1983) mempublikasikan suatu buku penting yang menyatakan bahwa kecerdasan bukan merupakan satu konsep. Karena manusia memiliki setidaknya tujuh kecerdasan, dan setiap orang diasumsikan akan mengembangkan setiap kecerdasan itu hingga tingkat kompetensi yang berbeda. Tujuh kecerdasan itu adalah fisik/kinestetik, logis/matematis, musik/ritmis, verbal/linguistik, visual/ruang, antar pribadi, dalam pribadi, dan beberapa tahun kemudian ia menambahkan kecerdasan alam, dan yang terbaru ia menambahkan kecerdasan spiritual dan emosional (eksistensial). Gardner hanya menggunakan delapan kecerdasan tersebut,
KECERDASAN MULTIPEL INTER PERSONAL INTRA PERSONAL KINESTETIK VISUAL SPASIAL
MUSICAL LOGICAL NATURALIST
MATHEMATIC LINGUISTIK
tanpa menggunakan kecerdasan eksistensial, dikarenakan belum ada waktu yang cukup untuk mempelajari dan mengeksplorasi karakteristik kecerdasan eksistensial dan implikasinya pada dunia pendidikan.
Bagi Gardner (1993), kecerdasan menampilkan cara untuk mengolah informasi dan berfikir. Dia juga menyatakan kecerdasan adalah produk dari interaksi antara kecenderungan genetis dan lingkungan, suatu jenis kombinasi nature-nurture yang bukan suatu pernyataan tentang ini atau itu, tetapi tentang kedua-keduanya. Dia memilih suatu kecerdasan bila hal itu memenuhi delapan kriteria berikut:
a. Isolasi yang mungkin terjadi akibat kerusakan otak
b. Keberadaan savant, genius (prodigy), dan individu luar biasa lainnya c. Suatu atau sekelompok operasi inti yang dapat diidentifikasi
d. Suatu sejarah perkembangan yang unik, bersama dengan kumpulan prestasi para ahli yang dapat diidentifikasikan
e. Suatu sejarah dan hal masuk akal yang revolusioner f. Dukungan dari tugas psikologis eksperimental g. Dukungan dari temuan psikometris
h. Keterbukaan untuk mengartikan sistem simbol
Menurut Gardner (1993), kecerdasan tidak sama dengan gaya berfikir yang cenderung tetap konsisten dan terpisah dalam mengolah jenis informasi, sebaliknya individu pada waktu kapanpun menggunakan kecerdasan yang akan memungkinkan mereka untuk memecahkan masalah spesifik, menghasilkan masalah baru, atau menciptakan produk atau layanan
nilai untuk budaya tertentu mereka. Ketika informasi dan tugas berubah, kecerdasan lain diminta untuk beraksi, salah satu warisan Gardner adalah aforisme yang sering dikutip “Jangan tanyakan seberapa cerdas anak itu, tetapi bagaimanakan anak itu cerdas?”. Di dalam skema ini kecerdasan (giftedness) bisa didefinisikan sebagai individu yang sangat kompeten di dalam suatu atau lebih kecerdasan Gardner.
Teori Multiple Intelligence diperkenalkan pada tahun 1983 oleh Dr. Howard Gardner, guru besar di bidang Psikologi dan Pendidikan Harvard University. Dr. Gardner menyebutkan bahwa intelegensi (kecerdasan) bukanlah suatu kesatuan tunggal yang bisa diukur secara sederhana dengan test IQ. Dr. Gardner mendefinisikan intelegensi sebagai suatu kapasitas untuk memecahkan permasalahan atau memberntuk produk yang bernilai dalam satu atau lebih latar budaya (Prasetyo, 2009).
2.5 Keberbakatan
Bakat (aptitude) adalah kemampuan bawaan yang merupakan potensi yang masih perlu dikembangkan atau dilatih untuk mencapai suatu kecakapan, pengetahuan, dan ketrampilan khusus (Lucy, 2010). Joseph Renzulli (1978) mengusulkan definisi keberbakatan dalam tiga karakteristik: a. Kemampuan umum (mengolah informasi, mengintegrasikan pengalaman, dan pemikiran abstrak) atau kemampuan khusus (kapasitas untuk mendapatkan pengetahuan serta menampilkannya dalam aktivitas) yang di atas rata-rata.
b. Komitmen terhadap tugas, (keuletan, kerja keras, daya tahan, kebijaksanaan, keyakinan diri, dan minat yang khusus pada subjek tertentu).
c. Kreativitas (fleksibilitas, kefasihan, keunikan pemikiran, kepekaan pada rangsangan, keterbukaan pada pengalaman, serta ketersediaan untuk mengambil resiko).
Renzulli (1978) menyebut ketiga karakteristik tersebut sebagai Tiga-Cincin Keberbakatan atau The Three-Ring Conception of Giftedness, dapat dilihat pada Gambar 2.24.
Gambar 2.9 Konsepsi Tiga Cincin Keberbakatan Bakat berdasarkan fungsinya:
a. Kemampuan pada bidang khusus (talent), misalnya bakat musik atau lukis
b. Bakat khusus yang dibutuhkan sebagai perantara untuk mewujudkan kemampuan khusus, misalnya bakat melihat ruang (dimensi) membutuhkan bidang dalam teknik arsitektur
