BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1 Kecerdasan Buatan
Kecerdasan buatan atau artificial intelligence (AI) merupakan salah satu bagian ilmu komputer yang membuat agar mesin (komputer) dapat melakukan pekerjaan seperti dan sebaik yang dilakukan oleh manusia [7].
Pengertian kecerdasan buatan dapat di pandang dari berbagai sudut pandang, antara lain :
a. Sudut pandang kecerdasan.
Kecerdasan buatan akan membuat mesin menjadi cerdas dalam arti mampu berbuat seperti apa yang dilakukan manusia.
b. Sudut pandang penelitian.
Kecerdasan buatan adalah suatu studi bagaimana membuat agar komputer dapat melakukan sesuatu sebaik yang dikerjakan manusia.
c. Sudut pandang bisnis.
Kecerdasan buatan adalah kumpulan peralatan yang sangat powerful dan metodologis dalam menyelesaikan masalah-masalah bisnis.
d. Sudut pandang pemrograman.
Kecerdasan meliputi studi tentang pemrograman simbolik, penyelesaian masalah dan pencarian.
Untuk melakukan aplikasi kecerdasan buatan ada dua bagian utama yang sangat dibutuhkan, yaitu:
a. Basis pengetahuan (knowledge system), berisi fakta-fakta, teori, pemikiran dan hubungan antar satu dengan yang lainnya.
b. Motor inferensi (inference engine), yaitu kemampuan menarik kesimpulan berdasarkan pengalaman.
Gambar 2.1 Penerapan konsep kecerdasan buatan di komputer
Lingkup Utama dalam kecerdasan buatan adalah sebagai berikut [7]:
a. Sistem Pakar (Expert System). Disini komputer digunakan untuk menyimpan pengetahuan para pakar. Dengan demikian komputer akan memiliki keahlian untuk menyelesaikan permasalahan dengan meniru keahlian yang dimiliki oleh pakar.
b. Pengelolaan Bahasa Alami (Natural Language Processing). Dengan pengolahan bahasa alami ini diharapkan user dapat berkomunikasi dengan komputer dengan menggunakan bahasa sehari-hari.
c. Pengenalan Ucapan (Speech Recognition). Melalui pengenalan ucapan diharapkan manusia dapat berkomunikasi dengan komputer dengan menggunakan suara.
d. Robotika & Sistem Sensor (Robotics & Sensory System).
e. Computer Visio, mencoba untuk dapat menginterprestasikan gambar atau obyek-obyek tampak melalui komputer.
f. Intelligent Computer-aided Instruction. Komputer dapat digunakan sebagai tutor dalam melatih dan mengajar.
g. Game Playing. Basis pengetahuan Motor inferensi Input, masalah, pertanyaan dll. Output, jawaban, solusi. Komputer
Ada beberapa konsep yang harus dipahami dalam kecerdasan buatan, diantaranya [5]:
a. Turing Test – Metode pengujian kecerdasan buatan.
Merupakan sebuah metode pengujian kecerdasan buatan yang dibuat oleh Alan Turing.
b. Pemrosesan Simbolik.
Sifat penting dari AI adalah bahwa AI merupakan bagian ilmu komputer yang melakukan proses secara simbolik dan non-algoritmik dalam penyelesaian masalah.
c. Heuristik
Merupakan suatu strategi untuk melakukan proses pencarian (search) ruang problem secara selektif, yang memandu proses pencarian yang dilakukan sepanjang jalur yang memiliki kemungkinan sukses paling besar.
d. Penarikan Kesimpulan (Inferencing).
AI mencoba membuat mesin memiliki kemampuan berfikir atau mempertimbangkan (reasoning). Kemampuan berfikir termasuk didalamnya proses penarikan kesimpulan berdasarkan fakta-fakta dan aturan dengan menggunakan metode heuristik atau metode pencarian lainnya.
e. Pencocokan Pola (Pattern matching).
AI bekerja dengan mencocokkan pola yang berusaha untuk menjelaskan objek, kejadian atau proses, dalam hubungan logik atau komputasional.
2.2 Sistem Pakar
2.2.1 Definisi Sistem Pakar
Secara umum, sistem pakar (expert system) adalah sistem yang berusaha mengadopsi pengetahuan manusia ke komputer, agar komputer dapat menyelesaikan masalah seperti yang dilakukan oleh para ahli. Sistem pakar yang baik dirancang agar dapat menyelesaikan suatu permasalahan tertentu dengan meniru kerja dari para ahli. Dengan sistem pakar ini, orang awam pun dapat menyelesaikan masalah yang cukup rumit yang sebenarnya hanya dapat diselesaikan dengan bantuan para ahli. Bagi para ahli, sistem pakar ini juga akan membantu aktivitasnya sebagai asisten yang sangat berpengalaman [7].
Ada beberapa definisi tentang sistem pakar antara lain:
a. Menurut Drunkin: Sistem pakar adalah suatu program komputer yang dirancang untuk memodelkan kemampuan penyelesaian masalah yang dilakukan oleh seorang pakar.
b. Menurut Ignizo: Sistem pakar adalah suatu model dari prosedur yang berkaitan, dalam suatu domain tertentu, yang mana tingkat keahliannya dapat dibandingkan dengan tingkat keahlian seorang pakar.
c. Menurut Giarratano dan Riley: sistem pakar adalah suatu sistem komputer yang dapat menyamai atau meniru kemampuan seorang pakar.
Ada beberapa alasan mengapa sistem pakar dikembangkan untuk menggantikan seorang pakar, di antaranya [2]:
a. Dapat menyediakan kepakaran setiap waktu dan diberbagai lokasi.
b. Secara otomatis mengerjakan tugas-tugas rutin yang membutuhkan seorang pakar.
c. Seorang pakar akan pensiun atau pergi. d. Seorang pakar adalah mahal.
e. Kepakaran dibutuhkan juga pada lingkungan yang tidak bersahabat (hostile environtment).
2.2.2 Sejarah Sistem Pakar
Sistem Pakar dikembangkan pada pertengahan tahun 1960-an oleh Artificial Intelligence Corporation. Periode penelitian artificial intelligence ini didominasi oleh suatu keyakinan bahwa nalar yang digabung dengan komputer canggih akan menghasilkan prestasi pakar atau bahkan yang melebihi prestasi manusia.
Suatu usaha ke arah ini adalah General Purpose Problem-Solver (GPS). GPS yang berupa sebuah prosedur yang dikembangkan oleh Allen Newell, John Cliff Shaw, dan Herbert Alexander Simon dari Logic Theorist merupakan sebuah percobaan untuk menciptakan mesin yang cerdas. GPS sendiri merupakan sebuah predecessor menuju Expert System (ES). GPS berusaha untuk menyusun beberapa langkah-langkah yang dibutuhkan untuk mengubah situasi awal menjadi state tujuan yang telah ditentukan sebelumnya.
Pada pertengahan tahun 1960-an, terjadi pergantian dari program serba bisa (general-purpose) ke program yang spesialis (special-purpose) dengan dikembangkannya DENDRAL oleh E. Feigenbaum dari Universitas Stanford dan kemudian diikuti oleh MYCIN. Pembuatan DENDRAL tujuannya mengarah kepada konklusi-konklusi berikut:
a. GPS terlalu lemah untuk digunakan sebagai dasar untuk membangun ES yang berunjuk kerja tinggi.
b. Pemecahan masalah manusia adalah baik hanya jika beroperasi dalam domain yang sangat sempit.
c. ES harus di-update secara berkala untuk informasi baru. Update semacam ini dapat efisien apabila menggunakan representasi pengetahuan berbasis rule. d. Problem yang kompleks membutuhkan pengetahuan yang banyak sekali
Pada pertengahan tahun 1970-an, beberapa ES mulai muncul. Sebuah pengetahuan kunci yang dipelajari saat itu adalah kekuatan dari ES berasal dari pengetahuan spesifik yang dimilikinya, bukan dari formalisme-formalisme khusus dan pola penarikan kesimpulan yang digunakannya.
Awal 1980-an, teknologi ES yang mula-mula dibatasi oleh suasana akademis mulai muncul sebagai aplikasi komersil, khususnya XCON, XSEL (dikembangkan dari R-1 pada Digital Equipment Corp.) dan CATS-1 (dikembangkan oleh General Electric).
Sistem pakar untuk melakukan diagnosis kesehatan telah dikembangkan sejak pertengahan tahun 1970. Sistem pakar untuk melakukan diagnosis pertama dibuat oleh Bruce Buchanan dan Edward Shortliffe di Stanford University. Sistem ini diberi nama MYCIN. MYCIN merupakan program interaktif yang melakukan diagnosis penyakit miningitis dan infeksi bacremia serta memberikan rekomendasi terapi antimikrobia. MYCIN mampu memberikan penjelasan atas penalarannya secara detail. Dalam uji coba, dia mampu menunjukkan kemampuan seperti seorang spesialis. Meskipun MYCIN tidak pernah digunakan secara rutin oleh dokter, MYCIN merupakan referensi yang bagus dalam penelitian kecerdasan buatan yang lain [5].
2.2.3 Keuntungan dan Kelemahan Sistem Pakar
Secara garis besar, banyak manfaat yang dapat diambil dengan adanya sistem pakar, antara lain [7]:
a. Memungkinkan orang awam bisa mengerjakan pekerjaan para ahli. b. Bisa melakukan proses secara berulang secara otomatis.
c. Menyimpan pengetahuan dan keahlian para pakar. d. Meningkatkan output dan produktivitas.
e. Meningkatkan kualitas.
f. Mampu mengambil dan melestarikan keahlian para pakar (terutama yang termasuk keahlian langka).
h. Memiliki kemampuan untuk mengakses pengetahuan. i. Memiliki reabilitas.
j. Meningkatkan kapabilitas sistem komputer.
k. Memiliki kemampuan untuk bekerja dengan informasi yang tidak lengkap dan mengandung ketidakpastian.
l. Sebagai media pelengkap dalam pelatihan.
m. Meningkatkan kapabilitas dalam penyelesaian masalah. n. Menghemat waktu dalam pengambil keputusan.
Disamping memiliki beberapa keuntungan, sistem pakar juga memiliki beberapa kelemahan, antara lain:
a. Biaya yang diperlukan untuk membuat dan memeliharanya sangat mahal. b. Sedikitnya ketersediaan pakar dibidangnya sehingga sistem pakar sulit dibuat
atau dikembangkan.
c. Sistem pakar tidak 100% bernilai benar.
2.2.4 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 dibidang tertentu yang diperoleh dari pelatihan, membaca atau pengalaman. Contoh bentuk pengetahuan yang merupakan pengalaman adalah:
a. Fakta-fakta pada lingkup permasalahan tertentu. b. Teori-teori pada lingkup permasalahan tertentu.
c. Prosedur-prosedur dan aturan-aturan berkenaan dengan lingkup permasalahan tertentu.
d. Strategi-strategi global untuk menyelesaikan masalah. e. Meta-knowledge (pengetahuan tentang pengetahuan).
Bentuk-bentuk ini memungkinkan para ahli untuk dapat mengambil keputusan lebih cepat dan lebih baik daripada seseorang yang bukan ahli. Seorang ahli adalah seseorang yang mampu menjelaskan suatu tanggapan, mempelajari hal-hal baru seputar topik permasalahan (domain), menyusun kembali pengetahuan jika dipandang perlu memecah aturan-aturan jika dibutuhkan, dan menentukan relevan tidaknya keahlian mereka [7].
2.2.5 Bentuk Sistem Pakar
Ada 4 bentuk sistem pakar, yaitu [7]:
a. Berdiri sendiri. Sistem pakar jenis ini merupakan software yang berdiri sendiri tidak tergabung dengan software yang lainnya.
b. Tergabung. Sistem pakar jenis ini merupakan bagian program yang terkandung di dalam suatu algoritma (konvensional), atau merupakan program dimana di dalamnya memanggil algoritma subrutin lain (konvensional).
c. Menghubungkan ke software lain. Bentuk ini biasanya merupakan sistem pakar yang menghubungkan ke suatu paket program tertentu, misalnya dengan DBMS.
d. Sistem mengabdi. Sistem pakar merupakan bagian dari komputer khusus yang dihubungkan dengan suatu fungsi tertentu. Misalnya sistem pakar yang digunakan untuk membantu menganalisis data radar.
2.2.6 Struktur Sistem Pakar
Sistem pakar disusun oleh dua bagian utama, yaitu lingkungan pengembangan (development environtment) dan lingkungan konsultasi (consultation environtment) (Turban, 1995). Lingkungan pengembangan sistem pakar digunakan untuk memasukkan pengetahuan pakar ke dalam lingkungan sistem pakar, sedangkan lingkungan konsultasi digunakan oleh pengguna yang bukan pakar dalam memperoleh pengetahuan pakar [3].
Gambar 2.2 Struktur skematis sebuah sistem pakar
Menurut Turban (1995), komponen-komponen yang terdapat dalam sistem pakar, yaitu [2]:
a. Antarmuka pengguna (user interface)
Perangkat lunak yang menyediakan media komunikasi antara pengguna dengan sistem. Antarmuka menerima informasi dari pemakai dan mengubahnya kedalam bentuk yang dapat diterima oleh sistem. Pada bagian ini terjadi dialog antara program dan pemakai, yang memungkinkan sistem pakar menerima instruksi dan informasi (input) dari pemakai, juga memberikan informasi (output) kepada pemakai.
b. Basis Pengetahuan
Basis pengetahuan mengandung pengetahuan untuk pemahaman, formulasi, dan penyelesaian masalah yang dapat berasal dari pakar, jurnal, majalah, dan sumber pengetahuan lain.
c. Akuisisi Pengetahuan (knowledge acquisition)
Akuisisi pengetahuan merupakan tranformasi keahlian dalam menyelesaikan masalah dari sumber pengetahuan kedalam program komputer. Terdapat empat metode utama dalam akuisisi pengetahuan, yaitu: wawancara, analisis protokol, observasi pada pekerjaan pakar dan induksi aturan dari contoh.
d. Mesin inferensi
Mesin inferensi merupakan perangkat lunak yang melakukan penalaran dengan menggunakan pengetahuan yang ada untuk menghasilkan suatu kesimpulan atau hasil akhir. Dalam komponen ini dilakukan permodelan proses berfikir manusia.
e. Fasilitas penjelasan
Fasilitas penjelasan adalah komponen tambahan yang akan meningkatkan kemampuan sistem pakar. Komponen ini menggambarkan penalaran sistem kepada pemakai dengan cara menjawab pertanyaan-pertanyaan.
f. Workplace
Workplace merupakan area dari sekumpulan memori kerja yang digunakan untuk merekam hasil-hasil dan kesimpulan yang dicapai.
g. Perbaikan pengetahuan
Pakar memiliki kemampuan untuk menganalisis dan meningkatkan kinerjanya serta kemampuan untuk belajar dan kinerjanya.
2.2.7 Basis Pengetahuan
Basis pengetahuan berisi pengetahuan-pengetahuan dalam penyelesaian masalah, tentu saja di dalam domain tertentu. Ada dua bentuk pendekatan basis pengetahuan yang sangat umum digunakan, yaitu [7]:
a. Penalaran berbasis aturan (rule-based reasoning).
Pengetahun di representasikan dengan menggunakan aturan tertantu IF-THEN. Bantuk ini digunakan apabila kita memiliki sejumlah pengetahuan pakar pada suatu permasalahan tertentu secara berurutan. Disamping itu, bentuk ini juga digunakan apabila dibutuhkan penjelasan tentang jejak (langkah-langkah) pencapaian solusi.
b. Penalaran berbasis kasus (case-based reasoning).
Basis pengetahuan akan berisi solusi-solusi yang telah dicapai sebelumnya, kemudian akan diturunkan suatu solusi untuk keadaan yang terjadi sekarang (fakta yang ada). Bentuk ini digunakan apabila user menginginkan untuk tahu lebih banyak lagi pada kasus-kasus yang hampir sama (mirip). Selain itu, bentuk ini juga digunakan apabila kita telah memiliki sejumlah situasi atau kasus tertentu dalam basis pengetahuan.
2.2.8 Ciri-Ciri dan Kategori Masalah Sistem Pakar
Sistem pakar merupakan program- program yang menggunakan strategi heuristik yang dikembangkan oleh manusia untuk menyelesaikan permasalahan-permasalahan yang spesifik (khusus), disebabkan oleh keheuristikannya dan sifatnya yang berdasarkan pada pengetahuan sehingga umumnya sistem pakar memiliki sifat [3]:
a. Memiliki informasi yang handal, baik dalam menampilkan langkah-langkah maupun dalam menjawab pertanyaan-pertanyaan tentang proses penyelesaian. b. Mudah dimodifikasi, yaitu dengan menambah atau menghapus suatu
kemampuan dari basis pengetahuannya.
c. Heuristik dalam menggunakan pengetahuan (yang sering kali tidak sempurna) untuk mendapatkan penyelesaian.
d. Dapat digunakan dalam berbagai jenis komputer. e. Memiliki kemampuan untuk belajar beradaptasi.
Sistem pakar saat ini telah dibuat untuk memecahkan berbagai macam permasalahan dalam berbagai bidang seperti matematika, teknik, kedokteran, kimia, farmasi, sains komputer, bisnis, hukum, pendidikan sampai pertahanan. Secara umum, ada beberapa kategori dan area permasalahan sistem pakar, yaitu [3]:
a. Interpretasi yaitu pengambilan keputusan atau deskripsi tingkat tinggi dari sekumpulan data mentah. Termasuk diantaranya juga pengawasan, pengenalan ucapan, analisis citra, interpretasi sinyal, dan beberapa analisis kecerdasan.
b. Proyeksi, yaitu memprediksi akibat- akibat yang dimugkinkan dari situasi-situasi tertentu, diantaranya peramalan, prediksi demografis, peramalan ekonomi, prediksi lalu lintas, estimasi hasil, militer, pemasaran, atau peramalan keuangan.
c. Diagnosis, yaitu membutuhkan sebab malfungsi dalam situasi kompleks yang didasarkan pada gejala-gejala yang teramati. Diantaranya medis, elektronis, mekanis, dan diagnosis perangkat lunak.
d. Desain, yaitu menentukan konfigurasi komponen-komponen sistem yang cocok dengan tujuan-tujuan kinerja tertentu yang memenuhi kendala-kendala tertentu. Diantaranya adalah layout sirkuit dan perancangan bangunan.
e. Perencanaan, yaitu merencanakan serangkaian tindakan yang dapat mencapai sejumlah tujuan dengan kondisi awak tertentu, diantaranya adalah perencanaan keuangan, komunikasi, militer, pengembangan produk, routing, dan manajemen proyek.
f. Monitoring, yaitu membandingkan antara tingkah laku suatu sistem yang teramati dengan tingkah laku yang diharapkan darinya, misalnya adalah Computer Aided Monitoring System.
g. Debugging dan repair, yaitu menentukan dan mengimplementasikan cara-cara untuk mengantisipasi malfungsi, diantaranya memberikan resep obat terhadap suatu kegagalan.
h. Instruksi, yaitu mendeteksi dan mengkoreksi defenisi dalam pemahaman domain subjek, diantaranya melakukan instruksi untuk diagnosis, debungging, dan perbaikan kerja.
i. Pengendalian, yaitu mengatur tingkah laku suatu environment yang kompleks seperti kontrol terhadap interpretasi-interpretasi, prediksi, perbaikan, dan monitoring kelakukan sistem.
j. Seleksi, yaitu mengidentifikasikan pilihan terbaik dari sekumpulan (list) kemungkinan.
k. Simulasi, yaitu pemodelan interaksi antara komponen-komponen sistem.
2.3 Representasi Pengetahuan
2.3.1 Pengetahuan
Pengetahuan (knowledge) adalah pemahaman secara praktis maupun teoritis terhadap suatu objek atau domain tertentu. Pengetahuan merupakan hal yang terpenting di dalam sistem pakar. Pengetahunan yang digunakan merupakan serangkaian informasi mengenai gejala-diagnosa, sebab-akibat, aksi-reaksi tentang suatu domain tertentu. Pengetahuan dapat digolongkan menjadi tiga kategori, yaitu [4]:
a. Pengetahuan deklaratif
Terkait dengan nilai kebenaran, apakah sesuatu itu bernilai benar atau salah. Pengetahuan ini mengacu pada fakta dan assersi serta diasosiasikan/dihubungkan dengan apa yang terlibat dalam pemecahan masalah, dalam penyajiannya menggunakan basis logika dan pendekatan relasi. Representasi logika menggunakan logika proporsional dan logika predikat, sedangkan pendekatan relasi menggunakan model jaringan semantik, graphs dan pohon keputusan (decision tree).
b. Pengetahuan prosedural
Terkait dengan bagaimana melakukan sesuatu, kategori pengetahuan ini mengacu pada serangkaian tindakan dan konsekuensinya serta diasosiasikan dengan bagaimana menerapkan strategi atau prosedur penggunaan pengetahuan yang tepat untuk memecahkan masalah. Pengetahuan ini menggunakan algoritma sebagai prosedur pemecahan masalah.
c. Pengetahuan tacit (tacit knowledge) disebut juga dengan pengetahuan “tidak sadar” (unconsius knowledge) karena tidak dapat diekspresikan dengan bahasa. Contoh pengetahuan ini adalah bagaimana menggerakkan tangan. Pertanyaan ini dapat dijawab dengan cara mengencangkan atau mengendorkan otot tendon tertentu.
2.3.2 Representasi Pengetahuan
Pengetahuan merupakan kemampuan untuk membentuk model mental yang menggambarkan objek dengan tepat dan merepresentasikannya dalam aksi yang dilakukan terhadap suatu objek. Representasi pengetahuan merupakan metode yang digunakan untuk mengkodekan pengetahuan dalam sebuah sistem pakar yang berbasis pengetahuan. Perepresentasian dimaksudkan untuk menangkap sifat-sifat penting masalah dan membuat informasi itu dapat diakses oleh prosedur pemecahan masalah [5].
2.3.3 Model Representasi Pengetahuan
Menurut Schnupp, pengetahuan dapat direpresentasikan dalam bentuk yang sederhana atau kompleks, tergantung dari masalahnya. Beberapa model representasi pengetahuan yang penting, adalah [5]:
a. Logika (logic)
Logika merupakan suatu pengkajian ilmiah tentang serangkaian penalaran, sistem kaidah, dan prosedur yang membantu proses penalaran. Bentuk logika komputasional ada 2 macam, yaitu:
1. Logika Proporsional
Logika proporsional merupakan logika simbolik untuk memanipulasi proposisi. Proposisi merupakan pernyataan yang dapat bernilai benar atau salah yang dihubungkan dengan operator logika diantaranya operator And, Or, Not, Impilikasi (if...then), Bikondisional (if and only if).
Contohnya: Jika hujan turun sekarang maka saya tidak akan ke pasar, dapat dituliskan dalam bentuk: (p => q).
2. Logika Predikat
Logika predikat adalah suatu logika yang seluruhnya menggunakan konsep dan kaidah proposional yang sama dengan rinci. Suatu proposisi atau premis dibagi menjadi dua bagian, yaitu: argumen (objek) dan predikat (keterangan). Predikat adalah keterangan yang membuat argument dan predikat.
Contohnya: Mobil berada dalam garasi, dapat dinyatakan menjadi (didalam=keterangan, mobil=argumen, garasi=argumen).
b. Jaringan semantik (semantic nets)
Representasi jaringan semantik merupakan penggambaran grafis dari pengetahuan yang memperlihatkan hubungan hirarkis dari objek-objek yang terdiri atas simpul (node) dan penghubung (link).
Contohnya: Merepresentasikan pernyataan bahwa semua komputer merupakan alat elektronika, semua PC merupakan komputer, dan semua komputer memiliki monitor.
Dari pernyataan tersebut dapat diketahui bahwa semua PC memiliki monitor dan hanya sebagian alat elektronik yang memiliki monitor hal ini dapat dilihat pada gambar 2.3.
Gambar 2.3 Representasi jaringan semantic
c. Object-Atributte-Value (OAV)
Object dapat berupa bentuk fisik atau konsep, Attribute adalah karakteristik atau sifat dari object tersebut, Value (nilai)-besaran spesifik dari attribute tersebut yang berupa numerik, string atau boolean.
Contoh: Object: mangga; Attribute: warna, rasa; Value: hijau, manis.
d. Bingkai (frame)
Bingkai berupa ruang (slots) yang berisi atribut untuk mendeskripsikan pengetahuan yang berupa kejadian. Bingkai memuat deskripsi sebuah objek dengan menggunakan tabulasi informasi yang berhubungan dengan objek. Contoh: Bingkai penyakit yang dilihat pada tabel 2.1.
Tabel 2.1 Bingkai penyakit Ruang (slots) Isi (fillers)
Nama Flu Gejala a. Bersin b. Pusing c. Demam Obat a. Ultraflu b. Mixagrib
e. Kaidah produksi (production rule)
Kaidah menyediakan cara formal untuk merepresentasikan rekomendasi, arahan, atau strategi dalam bentuk jika-maka (If-Then) yang menghubungkan anteseden dengan konsekuensi.
Contoh: JIKA bersin-bersin dan pusing MAKA terserang penyakit flu.
2.3.4 Inferensi
Inferensi merupakan proses untuk menghasilkan informasi dari fakta yang diketahui atau diasumsikan. Inferensi adalah konklusi logis (logical conclusion) atau implikasi berdasarkan informasi yang tersedia. Dalam sistem pakar, proses inferensi dilakukan dalam suatu modul yang disebut mesin inferensi (Inference Engine). Ada dua model inferensi yang penting dalam sistem pakar, yaitu runut maju (forward chaining) dan runut balik (backward chaining) [6]. Disini penulis hanya menggunakan metode runut maju (forward chaining).
Runut maju (forward chaining) kadang disebut data-driven karena mesin inferensi menggunakan informasi yang ditentukan oleh user untuk memindahkan ke seluruh jaringan dari logika ’AND’ dan ’OR’ sampai sebuah terminal ditentukan sebagai objek. Bila mesin inferensi tidak dapat menentukan objek maka akan meminta informasi lain. Aturan (rule) dimana menentukan objek, membentuk lintasan (path) yang mengarah ke objek. Oleh karena itu, hanya satu cara untuk mencapai objek adalah memenuhi semua aturan [11]. Gambar 2.4 menunjukkan begaimana cara kerja metode inferensi runut maju.
Gambar 2.4. Runut maju
Misal:
IF sering buang air besar AND disertai mual AND disertai muntah
THEN anda mengalami gangguan pencernaan
Tabel 2.2 Aturan-aturan No. Aturan R-1 IF B THEN C R-2 IF D & C THEN E R-3 IF A & D THEN F R-4 IF D THEN B R-5 IF B & H THEN G R-6 IF F & B THEN I R-7 IF I THEN J
Pada tabel 2.2 terlihat 7 aturan yang tersimpan dalam basis pengetahuan. Fakta awal yang diberikan hanya: A & D (artinya: A dan D bernilai benar). Berikut langkah-langkah inferensinya adalah sebagai berikut:
a. Dimulai dari R-1, B belum bisa diketahui kebenarannya, sehingga C pun juga belum bisa diketahui kebenarannya. Oleh karena itu belum di dapat informasi apapun pada R-1 ini. Sehingga dilanjutkan menuju R-2.
b. Pada R-2, D adalah fakta sehingga bernilai benar, sedangkan C belum bisa diketahui kebenarannya, sehingga E juga belum bisa diketahui kebenarannya. Oleh karena itu tidak didapat informasi apapun pada R-2 ini. Sehingga dilanjutkan menuju R-3.
c. Pada R-3, baik A maupun D adalah fakta sehingga jelas bernilai benar. Dengan demikian F sebagai konsekuen juga ikut benar. Sehingga sekarang dimiliki fakta baru yaitu F. Karena F bukan hipotesis yang hendak dibuktikan (=J), maka penelurusan dilanjutkan ke R-4.
d. Pada R-4, D adalah fakta sehingga bernilai jelas benar. Dengan demikian B sebagai konsekuen juga ikut benar. Sehingga sekarang dimiliki fakta baru yaitu B. Karena B bukan hipotesis yang hendak dibuktikan (=J), maka penelusuran dilanjutkan ke R-5.
e. Pada R-5, B adalah fakta sehingga bernilai benar, sedangkan H belum bisa diketahui kebenarannya, sehingga G juga belum bisa diketahui kebenarannya. Oleh karena itu tidak didapat informasi apapun pada R-5 ini. Sehingga dilanjutkan menuju R-6.
f. Pada R-6, baik F maupun B adalah fakta sehingga jelas bernilai benar. Dengan demikian I sebagai konsekuen juga ikut benar. Sehingga sekarang dimiliki fakta baru yaitu I. Karena I bukan hipotesis yang hendak dibuktikan (=J), maka penelurusan dilanjutkan ke R-7.
g. Pada R-7, J bernilai benar karena I benar berdasarkan R-6. Karena J sudah merupakan hipotesis yang hendak dibuktikan, maka terbukti bahwa J adalah benar.
Tabel munculnya fakta baru pada saat inferensi terlihat pada tabel 2.3 dan alur inferensi terlihat pada gambar 2.5.
Tabel 2.3 Fakta Baru
Aturan Fakta Baru
R-3 F
R-4 B
R-6 I
R-7 J
Gambar 2.5 Alur inferensi forward chaining
A I F B D J Fakta Fakta R-3 R-4 R-6 R-7
2.4 PHP dan MySQL
2.4.1 PHP
Perancangan program aplikasi sistem pakar menggunakan bahasa pemrograman PHP dan database server MySql lebih fleksibel, karena dapat diakses dalam sistem operasi Windows maupun Linux. PHP (hypertext preprocessor) adalah sebuah bahasa pemrograman yang berbentuk scripting yang menyatu dengan tag-tag HTML, dieksekusi di server, dan digunakan untuk membuat halaman web yang dinamis seperti halnya Active Server Pages (ASP) atau Java Server Pages (JSP).
Kode Program PHP menyatu dengan tag-tag HTML dalam satu file. Kode PHP diawali dengan tag <? atau <?php dan ditutup dengan tag ?> . File yang berisi tag HTML dan kode PHP ini diberi ekstensi .php. Berdasarkan ekstensi ini, pada saat file diakses, server akan tahu bahwa file ini mengandung kode PHP. Server akan menerjemahkan kode ini dan menghasilkan output dalam bentuk tag HTML yang akan dikirim ke browser client yang mengakses file tersebut. PHP mendukung banyak paket database baik yang komersil maupun non komersil, seperti PostgreSQL, mSQL, MySQL, Oracle, Microsoft SQL Server, dan banyak lagi [9].
2.4.2 MySQL
MySQL merupakan database yang paling digemari dan paling digemari dikalangan Pemrograman Web, dengan alasan bahwa program ini merupakan database yang sangat kuat dan cukup stabil untuk digunakan sebagai media penyimpanan data. Sebagai sebuah database Server yang mampu untuk memanajemen database dengan baik, MySQL terhitung merupakan database yang paling digemari dan paling banyak digunakan dibandingkan database lainnya. Selain MySQL masih terdapat beberapa jenis database server yang juga memiliki kemampuan dan juga tidak bisa dianggap enteng, database itu adalah Oracle dan PostgreSQL [9].
2.5 Diare
2.5.1 Pengertian Diare
Diare adalah buang air besar yang lunak atau cair dengan frekuensi 3 kali atau lebih per hari. Biasanya merupakan gejala dari infeksi gastrointestinal yang dapat disebabkan oleh berbagai bakteri, virus ataupun parasit. Infeksi dapat menular dari makanan ataupun minuman yang terkontaminasi, ataupun melalui personal yang kebersihannya kurang [1].
Diare didefinisikan sebagai buang air besar dengan feses yang tidak berbentuk atau cair dengan frekwensi lebih dari 3 kali dalam 24 jam. Buang air besar encer tersebut dapat/tanpa disertai lendir dan darah. Menurut lama terjadinya, diare di bedakan menjadi dua jenis yaitu diare akut dan diare diare kronik [16].
2.5.2 Diare Akut
Diare akut merupakan diare yang awalnya mendadak dan berlangsung singkat, dalam beberapa jam sampai 7 atau 14 hari. Infeksi merupakan penyebab utama diare akut baik oleh bakteri, parasit maupun virus. Penyebab lain yang dapat menimbulkan diare akut adalah toksin dan obat-obatan, nutrisi enternal diikuti puasa yang berlangsung lama, kemoterapi, impaksi fekal (overflow diarrhea), atau berbagai kondisi lain.
Diare karena infeksi terutama ditularkan secara fekal oral. Hal ini disebabkan masukkan minuman atau makanan yang terkontaminasi tinja ditambah dengan ekskresi yang buruk, makanan yang tidak matang, bahkan yang di sajikan tanpa dimasak. Fator penentu terjadinya diare akut adalah faktor penyebab (agent) dan faktor pejamu (host). Faktor pejamu adalah kemampuan pertahanan tubuh terhadap mikroorganisme, yaitu faktor daya tahan tubuh atau lingkungan lumen atau saluran cerna, seperti keasaman lambung, motilitas lambung, imunitas, juga mencakup lingkungan mikroflora usus.
Faktor penyebab yang mempengaruhi patogenesis antara lain daya penetrasi yang merusak sel mukosa, kemampuan memproduksi toksin yang mempengaruhi sekresi cairan di usus, serta daya lekat kuman. Secara klinis diare akut dibagi menjadi dua golongan yaitu desentriform (disentri) pada diare yang didapatkan lender kental dan kadang-kadang darah serta koleriform (kolera) dengan diare yang terutama terdiri atas cairan saja [9].
2.5.3 Diare Kronik
Diare kronik ditetapkan berdasarkan kesepakatan, yaitu diare yang berlangsung lebih dari tiga minggu. Ketentuan ini berlaku bagi orang dewasa, sedangkan pada bayi dan anak-anak ditetapkan batas waktu dua minggu. Diare kronik memiliki penyebab yang bervariasi dan tidak seluruhnya di ketahui. Proses terjadinya diare dipengaruhi dua hal pokok, yaitu konsistensi feses dan motilitas usus, umumnya terjadi akibat pengaruh keduanya.
Gangguan proses mekanik dan enzimatik, disertai gangguan mukosa, akan mempengaruhi pertukaran air dan elektrolit, sehingga mempengaruhi konsistensi feses yang terbentuk. Peristaltik saluran cerna yang teratur akan mengakibatkan proses cerna secara enzimatik berjalan dengan baik. Sedangkan peningkatan motilitas berakibat terganggunya proses cerna secara enzimatik, yang akan mempengaruhi pola defekasi [8].
2.5.4 Disentri
Disentri adalah penyakit infeksi usus yang diakibatkan oleh beberapa jenis basil Gram-negatif dari genus Shigella. Masa inkubasinya antara 1 sampai 7 hari. Gejalanya adalah demam sampai 39-400 C, menggigil, radang mukosa, terutama dari usus besar, dengan kejang-kejang dan nyeri perut, mulas hajat (tenesmus) serta diare berlendir dengan darah. Kebanyakan disentri bersifat self-limiting dan sembuh dengan sendirinya sesudah 2-7 hari [15].
2.5.5 Kolera
Kolera disebabkan oleh basil Gram-negatif Vibrio cholera, yang berbentuk koma dan bergerak dengan benang-cambuk (Flagellat). Infeksi terutama terjadi melalui air yang terkontaminasi dengan tinja, terutama pada orang yang produksi asam lambungnya terganggu, masa inkubasinya beberapa jam sampai 6 hari. Gejalanya sering kali demikian lunak dan umumnya sehingga tidak dapat dibedakan dari infeksi lainnnya. Yang khas adalah diare “air beras” (Adanya jonjot-jonjot lendir yang mengambang dalam feses cair), yang disertai muntah-muntah hebat. Bila tidak diobati akan timbul gangguan sirkulasi (kulit dingin dan lengket, tachycardia atau kecepatan denyut jantung yang abnormal, hypotensi, dan cyanosis atau gejala kebiruan dari kulit dan membran mukosa akibat konsentrasi hemoglobin tereduksi yang berlebihan dalam darah), juga dehidrasi (pengeluaran kemih berkurang, kulit hilang kelenturan) dan kejang-kejang otot (hebat) akhirnya terjadi gagal ginjal fatal [15].
2.5.6 Gejala Diare
Gejala diare atau mencret adalah tinja yang encer dengan frekuensi empat kali atau lebih dalam sehari, yang kadang disertai: muntah, badan lesu atau lemah, panas, tidak nafsu makan, darah dan lendir dalam kotoran, rasa mual dan muntah-muntah dapat mendahului diare yang disebabkan oleh infeksi virus. Infeksi bisa secara tiba-tiba menyebabkan diare, muntah, tinja berdarah, demam, penurunan nafsu makan atau kelesuan. Selain itu, dapat pula mengalami sakit perut dan kejang perut, serta gejala-gejala lain seperti flu misalnya agak demam, nyeri otot atau kejang, dan sakit kepala. Gangguan bakteri dan parasit kadang-kadang menyebabkan tinja mengandung darah atau demam tinggi.
Gejala diare yang sering ditemukan mula-mula penderita cengeng, gelisah, suhu tubuh meningkat, nafsu makan berkurang, tinja mungkin disertai lendir atau darah, gejala muntah dapat timbul sebelum dan sesudah diare. Bila penderita benyak kehilangan cairan dan elektrolit, gejala dehidrasi mulai nampak, yaitu berat badan
menurun, turgor berkurang, mata dan ubun-ubun besar menjadi cekung, selaput lendir bibir dan mulut serta kulit tampak kering.
Dehidrasi merupakan gejala yang segera terjadi akibat pengeluaran cairan tinja yang berulang-ulang. Dehidrasi terjadi akibat kehilangan air dan elektrolit yang melebihi pemasukannya. Kehilangan cairan akibat diare menyebabkan dehidrasi yang dapat bersifat ringan, sedang atau berat [12].
2.5.7 Pengobatan Diare
Diare akut pada orang dewasa selalu terjadinya singkat bila tanpa komplikasi, dan kadang-kadang sembuh sendiri meskipun tanpa pengobatan. Tidak jarang penderita mencari pengobatan sendiri atau mengobati sendiri dengan obat-obatan anti diare yang dijual bebas. Biasanya penderita baru mencari pertolongan medis bila diare akut sudah lebih dari 24 jam belum ada perbaikan dalam frekwensi buang air besar ataupun jumlah feses yang dikeluarkan.
Prinsip pengobatan adalah menghilangkan kausa diare dengan memberikan antimikroba yang sesuai dengan etiologi, terapi supportive atau fluid replacement dengan intake cairan yang cukup atau dengan Oral Rehidration Solution (ORS) yang dikenal sebagai oralit, dan tidak jarang pula diperlukan obat simtomatik untuk menyetop atau mengurangi frekwensi diare. Dalam praktek sehari-hari acapkali dokter langsung memberikan antibiotik/antimikroba secara empiris. Selama periode diare, dibutuhkan intake kalori yang cukup bagi penderita yang berguna untuk energi dan membantu pemulihan enterosit yang rusak.
Obat-obatan yang bersifat antimotiliti tidak dianjurkan pada diare dengan sindroma disentri yang disertai demam. Pada prinsipnya, obat simtomatik bekerja dengan mengurangi volume feses dan frekwensi diare ataupun menyerap air. Beberapa obat seperti Loperamid, Difenoksilat, Kaolin, Pektin, Tannin albuminat, Aluminium silikat, Attapulgite, dan Diosmectite banyak beredar bahkan dijual bebas. Probiotik meliputi Laktobasilus, Bifidobakterium, Streptokokus spp, yeast (Saccaromyces boulardi), dan lainnya [12].
