SISTEM DIAGNOSA HAMA DAN PENYAKIT TANAMAN KOPI MENGGUNAKAN BACKWARD CHAINING

SISTEM DIAGNOSA HAMA DAN PENYAKIT TANAMAN KOPI

MENGGUNAKAN BACKWARD CHAINING

Agus Hariyanto

1)

_{, M. Munih D.W}

2),

_Surateno

3) 1),2),3) _{Jurusan Teknologi Informasi, Politeknik Negeri Jember, Jember.}

E-mail: agus.staff.polije@gmail.com1)_{, munih@polije.ac.id}2)_{, ratno@polije.ac.id},3)

Abstrak

Peningkatan kapasitas dan kualitas produksi kopi adalah melalui pendampingan petani oleh petugas lapang atau pakar yang setingkat . Salah satu alternatif pakar yang setingkat adalah melalui sistem pakar . Sistem pakar yang diimplementasikan menggunakan metode backward chaining karena sangat cocok dengan metode konsultasi dalam proses memperoleh diagnosa . Hal ini ditunjukkan dengan peningkatan kesesuaian data di lapang sebesar 84% - 92% . Kelebihan dibanding sistem pakar yang telah dikembang yaitu hipotesa awal terkait gejala yang tampak atau kasat mata sehingga memudahkan dalam proses pengambilan keputusan . Selain itu terdapat dua gejala pokok yang harus memenuhi guna didapatkan kesimpulan dari sistem pakar terkait hama dan penyakit tertentu.

Kata kunci: Tanaman Kopi, Hama, Penyakit, Backward

Chaining .

1. Pendahuluan

Salah satu masalah utama dalam industri pertanian kopi adalah minimnya pengetahuan dari petani . Hal tersebut semakin diperparah dengan kurangnya edukasi tentang bercocok tanam kopi yang baik dan efektif. Padahal keadaan di lapangan terdapat hama dan penyakit yang menggangu produktivitas tanaman kopi yang menyerang pada akar, ranting, bunga, buah dan daun [1] .

Akibat dari hama dan penyakit pada tanaman kopi akan menyebabkan kondisi pada buah kopi menjadi kopong dan berlubang hingga 65% dari buah yang ditanam. Sehingga produksi kopi yang dihasilkan tinggal sekitar 35% dengan kualitas yang jelek. Sedangkan terdapat penerapan standar mutu yang ketat oleh organisasi kopi internasional ( International Coffe Organization – ICO ) mulai Oktober 2002.

Salah satu alternatif untuk meningkatkan pengetahuan petani kopi tentang hama dan penyakit adalah melalui pendampingan oleh ahli kopi yaitu peneliti peneliti dari pusat penelitian, akademisi, petani senior serta petugas penyuluh pertanian (PPL). Tetapi terdapat keterbatasan jumlah ahli kopi dalam hal konsultasi tentang hama dan penyakit secara langsung. Untuk mengatasi hal tersebut maka dikembangkan sistem pakar tentang diagnosa hama dan penyakit pada tanaman kopi.

Sistem Pakar yang dikembangkan dengan pendekatan konsultasi terkait gejala hama dan penyakit tanaman kopi, yang selanjutnya diproses guna menghasilkan kesimpulan terkait hama dan penyakit. Untuk sistem pakar dengan pendekatan diagnosa atau konsultasi yang tepat adalah menggunakan algoritma backward chaining [4].

Pada penelitian lain telah dilakukan implementasi sistem pakar pada tanaman kopi menggunakan backaward chaining , tetapi objek penelitian yang dilakukan hanya diagnosa penyakit tanaman kopi serta diagnosa awal sudah mengarah pada penyakit tertentu [3]. Sedangkan pada penelitian ini dilakukan diagnosa awal berdasar kerusakan tanaman kopi yang kasat mata yaitu akar rusak, pertumbuhan tanaman terhambat, bercak pada daun, gangguan pada buah serta gangguan pada batang. Selain itu keluaran yang dihasilkan diagnosa untuk hama dan penyakit tanaman kopi. Sistem pakar yang dikembangkan adalah berbasis web .

2. Pembahasan

Dalam pembuatan sistem pakar, fakta dan pengetahuan yang berhubungan dengan gejala-gejala hama dan penyakit tanaman kopi akan digunakan dalam mengambil suatu kesimpulan. Fakta dan pengetahuan diambil dari hasil wawancara dengan pakar yaitu dari kelompok tani sangkuriang dan sidomulyo. Fakta dan pengetahuan yang telah didapatkan akan diterjemahkan oleh pembuat sistem atau knowledge engineer menjadi basis pengetahuan yang tersimpan dalam sistem pakar yang dibuat.

Berdasar dari wawancara dan diskusi dengan pakar didapatkan tentang diagnosa gejala hama dan penyakit tanaman kopi yang sering terjadi sesuai pada tabel 1 dan tabel 2.

Tabel 1. Daftar Gejala Hama Tanaman Kopi.

No Hama Gejala

1. Nematoda_Parasit

Daun menguning dan gugur. Pertumbuhan batang primer terhambat.

Tanaman kerdil.

Akar menguning dan menjadi coklat atau hitam.

Pada buah dewasa berkerut dan masak sebelum waktunya.

2. _{Buah Kopi}Penggerek

Disekitar diskus pada buah berlubang.

Pada buah muda gugur.

Pada buah yang cukup tua biji kopi cacat.

Buah kopi kosong tinggal bubuk (kotoran hama)

3. Kutu Hijaudan Kutu Coklat

Muncul cendawan jelaga pada daun dan buah

Tanaman kerdil

Tanaman menguning dibagian bunga atau daun atau cabang atau buah.

Pada buah dewasa berkerut dan masak sebelum waktunya.

4.

Kutu Dompolan

atau Kutu Putih

Muncul cendawan jelaga pada daun dan buah

Tanaman kerdil

Buah kopi berlubang-lubang Pada buah dewasa berkerut dan masak sebelum waktunya.

5. PenggerekCabang Merah

Terdapat lubang pada cabang tanaman.

Pada permukaan lubang campuran kotoran dengan serpihan jaringan.

Cabang yang berlubang menjadi layu dan kering.

Tabel 2. Daftar Gejala Penyakit Tanaman Kopi.

No Penyakit Gejala

1. Karat Daun

Daun menguning dan gugur Timbul bercak-bercak pada daun.

Bercak yang timbul pada daun berwarna kuning muda yang berubah menjadi kuning tua. Bercak makin lama membersar dan menyatu.

Pada permukaan daun bagian bawah tertutup oleh tepung spora berwarna orange atau jingga.

2. Jamur Upas

Daun layu dan bergantung pada ranting

Terdapat misellium tipis dan berserabut seperti sarang laba-laba.

Pada sisi bawah cabang yang agak ternaung terdapat lapisan kerak berwarna merah jambu terdiri atas himenium.

Tanaman mengering/ hitam 3. Jamur AkarHitam dan

Jamur Akar

Daun menguning dan gugur Daun tampak layu serempak Akar tunggang tertutup kerak

Coklat butir-butir tanah.

Akar yang sakit akan membusuk, kering dan lunak.

4. _{Coklat Daun}Bercak

Timbul bercak-bercak pada daun.

Bercak yang timbul pada daun berwarna coklat berbentuk lingkaran, putih pada tengahnya dan merah dipinggirnya

Pada buah timbul bercak berwarna coklat

Pada buah dewasa berkerut dan masak sebelum waktunya. Kulit buah mengeras

5. _BatangRebah

Pertumbuhan batang primer terhambat

Timbul bercak-bercak memar pada pangkal batang.

Bercak memar yang timbul pada batang menjadi busuk dan mengering.

Selanjutnya data hama dan penyakit tanaman kopi beserta gejalanya pada tabel 1 dan tabel 2 dirubah menjadi data dasar sistem seperti pada tabel 3 , tabel 4 dan tabel 5 .

Tabel 3. Data Gejala pada Tanaman Kopi.

Id Gejala

G01 Apakah daun menguning dan gugur?

G02 Apakah pertumbuhan batang primer terhambat? G03 Apakah tanaman kerdil?

G04 Apakah akar menguning dan menjadi coklat_{atau hitam?} G05 Apakah akar serabut membusuk/ rusak? G06 Apakah pada buah dewasa berkerut dan masak_{sebelum waktunya?} G07 Apakah disekitar diskus buah berlubang? G08 Apakah pada buah muda gugur?

G09 Apakah pada buah yang cukup tua biji kopi_cacat? G10 Apakah buah kopi kosong tinggal bubuk_{(kotoran hama)?} G11 Apakah muncul cendawan jelaga pada daun_{dan buah?} G12 Apakah tanaman menguning dibagian bunga_{atau daun, atau cabang atau batang?} G13 Apakah terdapat lubang pada batang tanaman? G14 Apakah pada permukaan lubang campuran_{kotoran dengan serpihan jaringan?} G15 Apakah batang yang berlubang menjadi layu_{dan kering?} G16 Apakah timbul bercak-bercak pada daun? G17 Apakah bercak yang timbul pada daunberwarna kuning muda yang berubah menjadi

menyatu?

G19 Apakah pada permukaan daun bagian bawahtertutup oleh tepung spora berwarna orange atau jingga?

G20 Apakah daun layu dan bergantung pada_ranting?

G21 Apakah terdapat misellium tipis dan berserabutseperti sarang laba-laba pada buah/ ranting/ daun?

G22 Apakah pada sisi bawah cabang yang agakternaung terdapat lapisan kerak berwarna merah jambu terdiri atas himenium?

G23 Apakah tanaman mengering/ hitam? G24 Apakah daun tanpak layu serempak?

G25 Apakah akar tunggang tertutup kerak butir-_{butir tanah?} G26 Apakah akar yang sakit akan membusuk,_{kering dan lunak?}

G27 Apakah bercak yang timbul pada daunberwarna coklat berbentuk lingkaran, putih pada tengahnya dan merah dipinggirnya? G28 Apakah timbul bercak-bercak memar pada_batang? G29 Apakah bercak memar yang timbul pada batang_{menjadi busuk dan mengering?} G30 Tidak ditemukan gangguan Hama dan Penyakit_{pada tanaman Kopi} G31 Gejala Hama dan Penyakit yang anda pilih_{tidak dapat dikenali.}

Tabel 4. Data Hama pada Tanaman Kopi.

Id Hama

H01 Hama Nematoda Parasit H02 Hama Penggerek Buah Kopi H03 Hama Kutu Hijau Dan Kutu Coklat H04 Hama Kutu Dompolan atau Kutu Putih H05 Hama Penggerek Batang Merah

Tabel 5. Data Penyakit pada Tanaman Kopi.

Id Penyakit

P01 Penyakit Karat Daun P02 Penyakit Jamur Upas

P03 Penyakit Jamur Akar Hitam dan Jamur_{Akar Coklat} P04 Penyakit Bercak Coklat Daun

P05 Penyakit Rebah Batang

Selanjutnya dilakukan proses konsultasi dan pembelajaran sistem pada pakar untuk mendapatkan aturan terkait gejala dengan hama dan penyakit tanaman kopi . Hasil yang didapatkan bahwa terdapat hipotesa awal berdasar gejala yang bisa diamati atau kasat mata seperti pada tabel 6.

Tabel 6. Hipotesa awal kerusakan pada tanaman kopi No. Hipotesa Awal

1 Akar Rusak

2 Pertumbuhan Tanaman Terhambat 3 Bercak Pada Daun

4 Gangguan Pada Buah 5 Gangguan Pada Batang

Berdasar hipotesa awal pada tabel 6 dilakukan penelusuran gejala-gejala yang biasanya mengikutinya . Dari gejala-gejala tersebut , jika terdapat dua gejala pokok baru dapat disimpulkan hama dan penyakit tertentu . Dengan berkonsultasi secara intensif dengan pakar terkait kesesuain gejala dengan hama dan penyakit tanaman kopi , selanjutnya didapat aturan sistem pakar seperti pada gambar 1. Aturan tersebut yang akan diterjemahkan kedalam knowledge-based dalam aplikasi .

Gambar 1. Pohon Keputusan Rule Gejala Implementasi dari aplikasi sistem pakar diagnose hama dan penyakit pada tanaman kopi dapat dilihat pada gambar 2.

Gambar 2. Tampilan Awal Sistem Pakar Pada menu konsultasi dilakukan pemilihan hipotesa awal serta gejala - gejala sebelum didapatkan kesimpulan seperti pada gambar 3.

Gambar 3. Tampilan Awal Konsultasi Sistem Pakar Selanjutnya dari hasil proses pemilihan gejala yang ada didapatkan kesimpulan seperti pada gambar 4.

G01 G31 G26 G25 H01 H01 G06 G03 G02 G05 G04 y y y y y y n n n n G30 H01 H01 n n y P03 G31 n P03 G24 y y n n G03 G31 G11 G01 G02 G05 G04 G06 y y y y y n n n G28 H01 n n G31 G12 y y n n Pertumbuhan Tanaman Terhambat G30 n H03 H04 G31 P05 G29 y n y H01 H01 y n G04

Sistem Pakar Diagnosa Hama Dan Penyakit Tanaman Kopi Dengan Metode Backward

Chaining G16 G19 P04 G27 P01 G01 G19 G18 G17 y y y y y n n G31 P01 G03 n n y n G30 n G11 G10 H03 G07 H03 G03 G12 G06 y y y y n G30 n y H02 G31 n G09 G08 y y n n H02 H02 y n G12 n H04 n G21 P02 G31 P02 G23 G20 G22 y y y y n n n G13 P02 n G31 G30 G15 G14 y n y n H05 H05 n y

Bercak Pada Daun Gangguan Pada_Buah Gangguan Pada_Cabang

Akar Rusak

Gambar 4. Tampilan Kesimpulan dari Sistem Pakar Untuk melihat informasi detail hama atau penyakit yang telah ditentukan beserta solusinya dengan hasil seperti pada gambar 5.

Gambar 5. Tampilan Keterangan dari Sistem Pakar Selanjutnya sistem pada pakar akan diujicoba dan di sinkronkan dengan sistem pakar yang dikembangkan dengan menggunakan metode backward chaining. Pada tahap ujicoba sistem dilakukan oleh petani kopi dari kelompok tani Sangkuriang dan Sidomulyo sehingga dapat dianalisa kesesuaian antara keadaan dilapangan dengan sistem. Ujicoba dilakukan pada 20 petani dengan mengisi angket tentang gejala pada tanaman kopi dan perkiraan hama dan penyakit yang diderita seperti pada tabel 6 .

Tabel 6. Hasil Ujicoba Sistem

No Pengguna Prosentase Kesesuaian (%)

1 Petani 1 80 2 Petani 2 90 3 Petani 3 82 4 Petani 4 86 5 Petani 5 92 6 Petani 6 85 7 Petani 7 87 8 Petani 8 87 9 Petani 9 84 10 Petani 10 83 11 Petani 11 89 12 Petani 12 86 13 Petani 13 89 14 Petani 14 90 15 Petani 15 86 16 Petani 16 83 17 Petani 17 87 18 Petani 18 91 19 Petani 19 92 20 Petani 20 89

Pada pengujian terlihat prosentase kesesuaian yang sangat bervariasi antar pengguna seperti pada tabel 6 yaitu antara 84% - 92% . Terdapat peningkatan daripada penelitian sebelumnya yang berada pada range 40% - 80% [2], hal ini dikarenakan pada penelitian tahun kedua digunakan metode backward chaining sebagai sistem pakar yang lebih fokus menganalisa berdasar gejala penyakit dan hama yang terlihat secara kasat mata.

3. Kesimpulan

Sistem Diagnosa Hama dan Penyakit Tanaman Kopi telah berhasil diimplementasikan serta dapat dijadikan sebagai alternatif pendampingan dalam peningkatan pengetahuan petani kopi. Terdapat kelebihan dibanding sistem pakar yang telah dikembang oleh peneliti yang lain yaitu hipotesa awal terkait gejala yang tampak atau kasat mata sehingga memudahkan dalam proses pengambilan keputusan . Selain itu terdapat dua gejala pokok yang harus memenuhi guna didapatkan kesimpulan dari sistem pakar terkait hama dan penyakit tertentu.

Ujicoba sistem dilakukan pada kelompok tani Sangkuriang dan Sidomulyo Kecamatan Silo Kabupaten Jember dengan menggunakan angket tentang gejala pada tanaman kopi dan perkiraan hama dan penyakit yang diderita . Dengan didapatkan kesesuain data dengan keadaan dilapang sebesar 84% - 92% .

Sedangkan dari segi basis data terdapat penyesuaian menggunakan mysql dengan tampilan antarmuka menggunakan bootstrap. Sistem Pakar yang dikembangkan dengan berbasis web akan memudahkan akses pengguna, tetapi dalam penelitian lebih lanjut dapat dikembangkan dalam bentuk aplikasi mobile agar dapat memperluas penyebaran akses.

Daftar Pustaka

[1] AAK, Budidaya Tanaman Kopi, Yogyakarta : Penerbit Kanisius, 1989 .

[2] A. Hariyanto , Surateno, M.Munih, Pengembangan Sistem Pakar Untuk Menentukan Diagnosa Hama dan Penyakit Tanaman Kopi Menggunakan Algoritma Fuzzy Ruled Based , Seminar Nasional Teknik Elektro ( STE ) 2013 di Fakultas Teknik Elektro Universitas Negeri Surabaya ( Unesa ) , 4 Desember 2013. [3] A. Sabra , Analisis dan Perancangan Aplikasi Sistem Pakar

dengan Metode Backward Chaining untuk Mendiagnosis Penyakit Tanaman Kopi, Program Ektensi S1 Ilmu Komputer Departemen Ilmu Komputer FMIPA USU Medan, 2011 . [4] B. Brandon , Last Things First: The Power of Backward

Chaining, Bill Brandon , www.learningsolutionsmag.com , 13

Oktober , 2003 .

Biodata Penulis

Agus Hariyanto , S.T, M.Kom, memperoleh gelar Sarjana Teknik (S.T), Jurusan Teknik Elektro Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya, lulus tahun 2003. Memperoleh gelar Magister Komputer (M.Kom) Program Pasca Sarjana Magister Teknik Informatika Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya, lulus tahun 2011.Saat ini menjadi Dosen di Politeknik Negeri Jember.

M. Munih D.W , S.Kom , M.T , memperoleh gelar Sarjana Komputer (S.Kom), Jurusan Teknologi Informasi STIKI Malang, lulus tahun 1998. Memperoleh gelar Magister Teknik (M.T) Program Pasca Sarjana Magister Teknologi Industri ITB Bandung , lulus tahun 2004.Saat ini menjadi Dosen di Politeknik Negeri Jember.

Surateno , S.Kom, M.Kom, memperoleh gelar Sarjana Komputer (S.Kom), Jurusan Teknik Informatika Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya, lulus tahun 2003. Memperoleh gelar Magister Komputer (M.Kom) Program Pasca Sarjana Magister Teknik Informatika Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya, lulus tahun 2010.Saat ini menjadi Dosen di Politeknik Negeri Jember.