89
PENERAPAN SISTEM PAKAR DALAM MENDIAGNOSA HAMA DAN
PENYAKIT TANAMAN JARAK PAGAR DENGAN METODE
FORWARD CHAINING
Andi Yulia Muniar 1), Ashari 2),
1)
Program Studi Sistem Informasi, 2)Teknik Informatika, STMIK AKBA
Jl. P. Kemerdekaan km. 9 No. 75 Makassar, telp/fax : 0411-588371 E-mail : 1)you_lee04@yahoo.co.id, 2)ashari.akba36@gmail.com,
ABSTRAK
Penerapan sistem pakar dalam mendiagnosa hama dan penyakit tanaman jarak pagar dengan metode forward chaining diharapkan menjadi salah satu alternatif dalam mengantisipasi kegelisahan dari petani jarak pagar. Sejumlah petani melakukan budidaya tanaman jarak pagar tetapi tidak mengetahui gejala apa yang timbul akibat hama dan penyakit tanaman jarak pagar. Petani jarak pagar juga belum mengetahui dengan baik bagaimana mengatasi gejala tersebut sehingga tanaman primadona sumber energi alternatif ini mengalami gangguan pertumbuhan dan berdampak turunnya produksi buah. Penelitian ini sebagai produk ilmu pengetahuan dan teknologi dalam bentuk model bagi petani jarak pagar dan pelaku usaha bidang pertanian dalam mendiagnosa gejala gejala yang timbul dari hama dan penyakit tanaman jarak pagar. Penelitian ini juga diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai konsultan atau instruktur dalam mengatasi berbagai macam kemungkinan hama dan penyakit yang timbul dari budidaya tanaman jarak pagar.. Metode forward chaining yang digunakan dalam penerapan sistem pakar ini dimulai dengan mencari fakta yang diketahui, kemudian mencocokkan fakta tersebut dengan bagian IF dari rules IF-THEN. Bila ada fakta yang cocok dengan bagian IF, maka rule tersebut dieksekusi. Perancangan sistem dilakukan melalui 5 bagian utama yaitu : Pengumpulan data, Perancangan rules, Perancangan sistem, Metode Inference dan Perancangan user interface. Output yang dihasilkan adalah hasil pengujian berdasarkan gejala hama dan penyakit tanaman jarak pagar yang kemungkinan terjadi dengan memberikan solusi pencegahan terhadap hama dan penyakit berdasarkan hasil inference yang ada.
Kata Kunci : Sistem Pakar, Forward Chaining, Hama dan Penyakit, Jarak Pagar
1. Pendahuluan
Semakin berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi dengan pesat telah menginspirasi manusia menciptakan suatu hal yang baru. Salah satu contohnya dalam penggunaan teknologi komputer. Komputer yang awalnya hanya digunakan untuk mengolah data dan melakukan perhitungan matematika, saat ini sudah dapat dimanfaatkan sebagai pemberi solusi terhadap masalah yang diinputkan, seperti halnya sistem pakar. Sistem pakar dapat menciptakan sebuah interaksi positif
antara pengguna dengan sistem, baik dari sistem penyampaian informasi, perkembangan metode yang efektif, hingga pada tingkat kepuasan pengguna yang ingin dicapai.
90
tersebut dieksekusi. Bila sebuah rule dieksekusi, maka sebuah fakta baru (bagian THEN) ditambahkan ke dalam database.
Penggunaan teknik inferensi akan membantu memecahkan permasalahan atau fakta di lapangan yang selama ini dialami oleh para petani. Petani tanaman jarak pagar terutama yang jauh dari jangkauan penyuluh pertanian atau balai penyuluhan dapat dibantu untuk mendiagnosa berbagai macam hama dan penyakit tanaman jarak pagar yang kemungkinan terjadi. Dengan demikian dapat dilakukan antisipasi lebih dini berdasarkan hasil diagnosa yang diberikan oleh sistem, sehingga kerugian yang timbul dapat diminimalisir.
Penerapan sistem pakar untuk mendiagnosa hama dan penyakit tanaman ini diharapkan menjadi salah satu solusi alternatif dalam mengantisipasi kegelisahan petani jarak pagar. Sejumlah petani melakukan budidaya tanaman jarak pagar tetapi tidak mengetahui gejala apa dari munculnya hama dan penyakit tanaman jarak pagar dan bagaimana mengatasi gejala tersebut. Oleh karena itu, sistem pakar yang akan di buat ini menjadi salah satu alat bantu bagi petani yang akan diberikan kepada kelompok tani dan petani plasma pada perkebunan skala industri yang menjadi objek penelitian dan diharapkan dapat disebarkan secara luas bagi kelompok petani lainnya.
Perumusan masalah dalam penelitian ini adalah bagaimana mengembangkan metode forward chaining dalam penerapan sistem pakar untuk mendiagnosa hama dan penyakit tanaman jarak pagar sehingga dapat memberikan kesimpulan terhadap gejala hama dan penyakit serta alternatif pencegahan yang mungkin dapat segera dilakukan.
2. Tujuan dan Manfaat Penelitian
Tujuan dari penelitian yang dilakukan dengan menerapkan sistem
pakar dalam diagnosa hama dan penyakit tanaman jarak pagar dengan metode forward chaining adalah sebagai bahan referensi bagi peneliti-peneliti lain untuk mengembangkan sistem pakar dalam hal mendiagnosa hama dan penyakit tanaman jarak pagar dan pencegahannya, maupun di bidang lainnya. Selain itu para petani dapat memperoleh informasi solusi mengatasi permasalahan hama dan penyakit tanaman jarak pagar dengan pemanfaatan sistem informasi dan menjadi media edukasi petani mengenai dunia teknologi informasi yang berkembang saat ini.
Penerapan sistem pakar untuk mendiagnosa hama dan penyakit tanaman jarak pagar dengan metode Forward Chaning sangat penting. Sistem ini akan
melakukan penalaran dari level tertinggi
membangun suatu hipotesis, turun ke fakta level paling bawah yang dapat mendukung hipotesis. Sistem secara umum akan memperoleh fakta dari pengguna untuk membantu dalam pembuktian atau penyangkalan hipotesis. Dengan demikian sistem ini akan memberikan solusi terbaik dalam mendiagnosa gejala hama dan penyakit tanaman jarak pagar dan akan memberikan jawaban terhadap gajala yang terjadi dengan solusi yang terbaik.
91 masalah. Sistem pakar akan memberikan
pemecahan suatu masalah yang didapat dari dialog dengan pengguna. Dengan bantuan sistem pakar seseorang yang pakar ahli dapat menjawab pertanyaan, menyelesaikan masalah serta mengambil keputusan yang biasanya dilakukan oleh seorang pakar (Sutojo, dkk, 2011 : 13).
Menurut Kusrini (2009:11) Sistem pakar (expert sistem) adalah sistem yang berusa mengadopsi pengetahuan manusia ke komputer, agar komputer dapat menyelesaikan masalah seperti yang dilakukan oleh para ahli. Sistem pakar akan memberikan solusi yang memuaskan layaknya seorang pakar. Selain itu sistem pakar juga dapat memberikan penjelasan terhadap langkah yang diambil dan memberikan alasan atas saran atau kesimpulan yang ditemukan.
Manfaat sistem pakar sebagai berikut: a. Meningkatkan produktivitas, karena
sistem pakar dapat bekerja lebih cepat daripada manusia.
b. Membuat seorang yang awam bekerja seperti layaknya seorang pakar.
c. Meningkatkan kualitas, dengan memberi nasehat yang konsisten dan mengurangi kesalahan.
d. Mampu menangkap pengetahuan dan kepakaran seseorang.
e. Dapat beroperasi di lingkungan yang berbahaya.
f. Memudahkan akses pengetahuan seorang pakar.
g. Andal, sistem pakar tidak pernah menjadi bosan dan kelelahan atau sakit. h. Meningkatkan kapabilitas sistem
komputer. Integrasi sistem pakar dengan sistem computer lain membuat sistem lebih efektif dan mencakup lebih banyak aplikasi.
i. Mampu bekerja dengan informasi yang tidak lengkap atau tidak pasti. Berbeda dengan sistem komputer konvensional, Sistem pakar dapat bekerja dengan informasi yang tidak lengkap.
j. Bisa digunakan sebagai media pelengkap dalam pelatihan.
k. Meningkatkan kemampuan untuk menyelesaikan masalah karena Sistem pakar mengambil sumber pengetahuan dari banyak pakar.
Konsep Dasar Sistem Pakar terdiri dari : a. Kepakaran (Expertise)
Kepakaran merupakan suatu pengetahuan yang diperoleh dari pelatihan, membaca dan atau pengalaman. Kepakaran inilah yang memungkinkan para ahli dapat mengambil keputusan lebih cepat dan lebih baik daripada seseorang yang bukan pakar. Kepakaran itu sendiri meliputi pengetahuan tentang:
1. Fakta-fakta tentang bidang permasalahan tertentu.
2. Teori-teori tentang bidang permasalahan tertentu.
3. Aturan-aturan dan prosedur-prosedur menurut bidang permasalahan umumnya.
4. Aturan heuristic yang harus dikerjakan dalam suatu situasi tertentu.
5. Strategi global untuk memecahkan permasalahan.
6. Pengetahuan tentang pengetahuan (meta knowledge).
b. Pakar (Expert)
92
1. Mengenali dan memformulasikan permasalahan.
2. Memecahkan permasalahn secara cepat dan tepat.
3. Menerangkan pemecahannya. 4. Belajar dari pengalaman. 5. Merestrukturisasi pengetahuan. 6. Memecahkan aturan-aturan. 7. Menentukan relevansi.
c. Pemindahan kepakaran (Transferring Expertise)
Tujuan dari sistem pakar adalah memindahkan kepakaran dari seorang pakar ke dalam computer kemudian ditransfer kepada orang lain yang bukan pakar. Proses ini melibatkan empat kegiatan, yaitu :
1. Akuisisi pengetahuan (dari pakar atau sumber lain).
2. Representasi pengetahuan (pada komputer).
3. Inferensi pengetahuan.
4. Pemindahan pengetahuan ke pengguna.
d. Inferensi (Inferencing)
Menurut kusrini (2006:35) Inferensi adalah proses untuk menghasilkan informasi dari fakta yang diketahui atau diasumsikan. Inferensi ditampilkan pada suatu komponen yang disebut mesin inferensi yang mencakup prosedur-prosedur mengenai pemecahan masalah. Semua pengetahuan yang dimiliki oleh seorang pakar disimpan pada basis pengetahuan oleh system pakar. Tugas mesin inferensi adalah mengambil kesimpulan berdasarkan basis pengetahuan yang dimilikinya.
Menurut Arhami (2005:19), mesin inferensi berperan sebagai otak dari sistem pakar. Mesin inferensi berfungsi untuk memandu proses
penalaran terhadap suatu kondisi berdasarkan pada basis pengetahuan yang tersedia. Di dalam mesin inferensi terjadi proses untuk memanipulasi dan mengarahkan kaidah, model, dan fakta yang disimpan dalam basis pengetahuan untuk mencapai solusi atau kesimpulan. Dalam prosesnya, mesin inferensi menggunakan strategi penalaran dan strategi pengendalian.
Gambar 1 Mesin Inferensi
Dalam gambar 1 dijelaskan bahwa komputer terisi pengetahuan - pengetahuan dari pakar yang telah tersusun dalam knowledge base, dalam hal ini komputer juga harus mendapatkan inputan-inputan dan setelah mendapatkan inputan maka akan dicocokan dengan fakta-fakta yang ada di knowledge base oleh inference engine, selanjutnya diolah berdasarkan pengalaman dan prosedur yang ada pada inference engine yang nantinya akan menghasilkan suatu keputusan.
93 Menurut Sutojo,T,dkk (2011 : 166),
ada dua bagian penting dari sistem pakar yaitu lingkungan pengembangan (development envilotment) dan lingkungan konsultasi (consultation
envirotment). Lingkungan
pengembangan digunakan oleh pembuat sistem pakar untuk membangun
komponen-komponen dan
memperkenalkan pengetahuan kedalam knowledge base (basis pengetahuan). lingkungan konsultasi digunakan oleh pengguan untuk berkonsultasi sehingga pengguna mendapatkan pengetahuan dan nasihat dari sistem pakar layaknya berkonsultasi dengan seorang pakar.
3.2 Forward Chaining
Forward Chaining adalah teknik pencarian yang dimulai dengan fakta yang diketahui, kemudian mencocokkan fakta tersebut dengan bagian IF dari rules IF-THEN. Bila ada fakta yang cocok dengan bagian IF, maka rule tersebut dieksekusi. Bila sebuah rule dieksekusi, maka sebuah fakta baru (bagian THEN) ditambahkan ke dalam database. Setiap kali pencocokan, dimulai dari rule teratas. Setiap rule hanya boleh dieksekusi sekali saja. Proses pencocokan berhenti bila tidak ada lagi rule yang bisa dieksekusi. Metode pencarian yang digunakan adalah Depth-First Search (DFS), Breadth-First Search (BFS) atau Best First Search.
Aplikasi forward chaining sederhana, inference engine menyalakan atau memilih rule-rule dimana bagian premisnya cocok dengan informasi yang ada pada working memory. Sistem pertama-tama memperolah informasi masalah dari user dan menyimpannya dalam working memory. inference engine lalu akan mencari rules pada beberapa urutan yang telah ditentukan sebelumnya, dimana premis-premisnya cocok dengan yang terdapat dalam working memory. Jika rule ditemukan, maka kesimpulan dari rule
akan diinputkan ke dalam working memory dan cek lagi rules untuk mencari kecocokan baru. Pada cycle berikutnya, rules yang sebelumnya telah fired diabaikan. Proses ini akan terus berlanjut hingga tidak ditemukan lagi adanya kecocokan. Dalam hal ini, working memory berisi informasi yang didapat dari user dan kesimpulan yang didapat dari sistem.
Jika klausa premis sesuai dengan situasi (bernilai true), maka proses akan meng-assert konklusi. Forward chaining juga digunakan jika suatu aplikasi menghasilkan tree yang lebar dan tidak dalam.
Metode forward chaining dapat melakukan 2 cara pencarian, yaitu :
a. Dengan memasukkan semua data yang tersedia ke dalam sistem pakar pada satu kesempatan dalam sesi konsultasi. Cara ini banyak berguna pada sistem pakar yang termasuk dalam proses terautomatisasi dan menerima data langsung dari komputer yang menyimpan database, atau dari satu set sensor.
b. Dengan hanya memberikan elemen spesifik dari data yang diperoleh selama sesi konsultasi kepada sistem pakar. Cara ini mengurangi jumlah data yang diminta, sehingga data yang diminta hanyalah data-data yang benar-benar dibutuhkan oleh sistem pakar dalam mengambil kesimpulan.
Untuk memahami cara kerja Forward Chaining, dapat diperhatikan pada contoh kasus berikut:
Misalkan diketahui sistem pakar menggunakan 5 buah rule berikut :
94
Goal: Menentukan apakah Z bernilai benar atau salah.
3.3 Tanaman jarak pagar
Tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.) telah lama dikenal masyarakat Indonesia, yaitu semasa penjajahan oleh bangsa Jepang pada tahun 1942. Pada masa itu masyarakat diperintahkan untuk menanam jarak pagar di pekarangannya untuk dimanfaatkan sebagai bahan bakar kendaraan perang bangsa Jepang. Oleh karena itu tidak mustahil kalau tanaman jarak pagar memiliki beberapa nama daerah (lokal) antara lain jarak budeg, jarak gundul, jarak cina (Jawa); baklawah, nawaih (NAD); dulang (Batak); jarak kosta (Sunda); jarak kare (Timor); peleng kaliki (Bugis); kalekhe paghar (Madura); jarak pager (Bali); lulu mau, paku kase, jarak pageh (Nusa Tenggara); kuman nema (Alor); jarak kosta, jarak wolanda, bindalo, bintalo, tondo utomene (Sulawesi); dan ai huwa kamala, balacai, kadoto (Maluku).
Hama dan penyakit merupakan masalah yang sangat penting untuk diperhatikan dalam pengembangan budi daya jarak pagar. Kelalaian dalam penanganannya akan sangat merugikan, baik dalam hal biaya dan waktu. Selain itu, sekali hama dan penyakit masuk ke areal pertanaman maka sulit untuk memberantasnya sampai tuntas. Hama dan penyakit yang paling banyak ditemukan dan perlu diwaspadai adalah dari ordo Heteroptera yang mengisap cairan batang. Penggerek batang dari family Cerambycideae menimbulkan kematian pada tanaman dewasa. Kumbang podogrica spp. menyerang daun muda dan pucuk tanaman muda. Jamur cerospora spp. Juga dapat menyerang daun jarak pagar (Sudradjat, 2006:35).
1. Hama
Berbagai fase pertumbuhan tanaman jarak pagar, baik bibit, tanaman muda maupun tanaman dewasa dan berbagai bagian tanaman yang meliputi biji, akar, batang, daun, bunga, buah hingga biji yang disimpan di gudang dapat diserang hama (Hambali Erliza dkk, 2006:30). Jenis-jenis hama yang menyerang tanaman jarak pagar terdiri dari:
a. Ulat tanah (agrotis ipsilon) b. Lundi Scarabeid
c. Belalang (Valanga spp. dan Locusta migratoria)
d. Ulat Grayak (Spodoptera litura) e. Hama pada batang (Ostrinia
furnacalis dan Xyleborus spp.)
f. Hama daun (Achaea janata, Parasa lepida, Empoasca sp., Tetranychus sp., Helicoperva armigera,)
g. Hama bunga dan buah (Nezara Virdula, Dichorchis puntiferaaslis)
2. Penyakit
Beberapa penyakit penting yang dapat menyerang tanaman jarak pagar, antara lain bercak pada bibit, bercak alternaria (Alternaria ricini), karat, bercak daun cercospora, layu botrytis, dan bercak daun bakteri.
4. Hasil dan Pembahasan
4.1 Perancangan Sistem
Perancangan yang dilakukan diawali dengan studi pendahuluan, dilanjutkan dengan pembuatan design dan diagram arus data, selanjutnya perancangan database dan desain interface. Hasil yang diperoleh adalah sebagai berikut:
95 1. Data Flow Diagram (DFD) Level 0
Data flow diagram (DFD) atau diagram arus data merupakan suatu gambaran grafis dari suatu sistem yang menggunakan sejumlah bentuk simbol untuk menggambarkan bagaimana data mengalir melalui suatu proses yang saling berkaitan. Walaupun nama diagram ini menekankan pada data, situasinya justru sebaliknya, penekanannya ada pada proses. sistem mengirimkan data atau informasi. Entitas-entitas yang merupakan komunitas luar yang berkomunikasi dengan sistem ada tiga yaitu : user, pengunjung dan petugas jaga karantina atau kelompok tani.
2. Data Flow Diagram ( DFD) Level 1
Data Flow Diagram Level 1 merupakan penjabaran dari level 0 yang menggambarkan proses-proses apa saja yang direlasikan dalam sistem pakar ini. Pada level ini juga dilakukan penambahan data store. Untuk mengetahui lebih jelas proses apa saja yang ada dalam sistem pakar di level 1 dapat dilihat pada gambar 4.
Form Utama yang digunakan dalam sistem pakar untuk mendiagnosa hama dan penyakit tanaan jarak pagar seperti pda gambar 5.
Gambar 5. Form Utama Sistem Pakar
96
Gambar 6. Form Hasil Informasi Penyakit
Gambar 7. Form Hasil Diagnosa Penyakit
Gambar 8. Laporan jenis Penyakit
5. Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa :
1. Sistem pakar ini menggunakan metode Backward Chaining, dan telah dilaksanakan penelitian pendahuluan,
pembuatan sistem dan implementasi system untuk pendiagnosaan hama dan penyakit tanaman jarak pagar, sistem akan merunut kedepan fakta-fakta yang ada berdasarkan gejala-gejala nampak pada tanaman jarak pagar yang diteliti kemudian sistem akan mengolah fakta-fakta tersebut dengan memberikan kesimpulan dari hasil diagnosa.
2. Sistem pakar ini sebagai solusi alternatif yang dapat membantu petani untuk mendiagnosa hama dan penyakit tanaman jarak pagar dan dapat diaplikasikan untuk mengatasi kekurangan tenaga ahli dalam memberikan pelayanan maksimal kepada petani.
Daftar Pustaka
[1] Al Fatta, Hanif . 2007. Analisis & Perancangan Sistem Informasi. Yogyakarta: Penerbit Andi.
[2] Arhami, Muhammad. 2005. Konsep Dasar Sistem Pakar. Yogyakarta: Penerbit Andi.
[3] Hambali, Erliza. Dkk. 2006. Jarak Pagar Tanaman Penghasil Biodiesel. Penerbit: Penebar Swadaya
[4] Kadir,Abdul,2010.Mudah Mempelajari Database Access. Yogyakarta: Penerbit Andi.
[5] Kristanto, Andri. 2008. Perancangan Sistem Informasi dan Aplikasinya. Yogyakarta: Gava Media.
[6] Kusrini.2006, Sistem Pakar Teori dan Aplikasi. Yogyakarta: Penerbit Andi
[7] Nurcholis M, Sumarsih Sri. 2007. Jarak Pagar & Pembuatan Biodiesel. Yogyakarta: Penerbit Kanisius
97 Jakarta: Penerbit AgroMedia
Pustaka
[9] Sudrajat, H.R. 2005. Memproduksi Biodiesel Jarak Pagar. Depok: Penerbit Penebar Swadaya
[10] Sutojo, T. dkk. 2011. Kecerdasan Buatan. Yogyakarta: Penerbit Andi.
[11] Yuswanto,Subari. 2008 Panduan lengkap pemograman visual basic 6.0. Yogyakarta: Penerbit Andi.
