Pengembangan ES dengan ES-Shell
PERHATIKAN!!!
Handout ini tidak lengkap. Untuk Dependency diagram dan
tabel-tabel yang melengkapi langkah 3 dan 4, serta script KBS
yang dihasilkan pada langkah 5, silakan memperhatikan
referensi yang digunakan.
Referensi:
"Developing Knowledge-based Systems using VP-Expert", Dr. Dorothy G. Dologite, Maxwell Maxmillan, 1993. Penulis adalah seorang Profesor Sistem Informasi dari Baruch College, City University of New York.
Langkah-langkah perancangan sebuah ES dengan ES-Shell:
secara prinsip tidak berbeda dengan sejumlah tindakan dalam membangun sebuah application system untuk sistem informasi berbasis komputer (CBIS).
Selain software yang diperlukan pada tahap implementasi, diperlukan pula sejumlah design tools - seperti flowchart - yang berbentuk diagram ataupun sejumlah tabel sebagai sarana dokumentasi yang baik untuk pemeliharaan dan perancangan lebih lanjut.
Yang lebih banyak menyita waktu: menyarikan pengetahuan dari pakar oleh seorang knowledge engineer.
Langkah 1-4 berupa disain yang tidak tergantung software ES-Shell yang dipakai, sedang langkah 5-8 adalah implementasi yang sangat tergantung software, dalam pengembangan ini yang dipakai adalah VP-Expert.
Contoh area perancangan:
Health Maintenance Organization (HMO) adalah lembaga pemeliharaan kesehatan (klinik medis) yang bersifat komersil. HMO memberlakukan sistem keanggotaan, dimana seseorang yang ingin menjadi anggotanya harus mendaftarkan diri terlebih dahulu dan membayar iuran secara rutin dalam periode waktu tertentu, supaya status keanggotaannya tetap sah. Karena keterbatasan sumber daya HMO, layanan yang diberikan kepada anggotanya didahulukan untuk prioritas yang tinggi, sehingga sejumlah kriteria lain juga perlu diperhatikan pada screening awal untuk menentukan level pelayanan yang diberikan, serius tidaknya penyakit klien, jenis kasusnya baru atau lanjutan. Layanan yang diberikan tentu saja juga perlu memperhatikan keperluan seorang klien yang datang ke HMO, berobat atau hanya untuk mendapatkan informasi.
Berikut ini adalah sejumlah langkah yang harus dilakukan secara berurutan untuk mengembangkan Rule-based ES dengan ES-Shell.
Langkah 1: Batasi Area Perancangannya
tunjukkan sebuah subarea - dari keseluruhan area (HMO) - yang dipilih sebagai sebagai titik awal perancangan prototype ES dengan menggambar sebuah blok diagram.
Subarea yang dipilih adalah dukungan pengambilan keputusan sederhana pada fungsi-fungsi pelayanan sebagai bagian dari pengelolaan fasilitas di dalamnya (lihat gambar 1). Alasan
pemilihan front-office: bagian ini merupakan bagian yang sangat strategis dan vital dari HMO. Telah diketahui bahwa usaha jasa selalu memusatkan perhatiannya pada aspek-aspek Total Customer Service.
fokuskan permasalahan pada subarea ini dengan menggambar beberapa layer di dalamnya secara lebih rinci (lihat gambar 2).
Langkah 2: Sasarkan Pengambilan Keputusan yang Diprototypekan
Sistem yang dirancang akan mendukung pengambilan keputusan petugas jaga front office dengan memberi rekomendasi tentang level pelayanan apa yang akan diberikan kepada seorang klien.
Tunjukkan faktor-faktor kritis yang diperlukan untuk menghasilkan sebuah rekomendasi (lihat gambar 3). Pada contoh ini terdapat 3 faktor kritis yang digunakan untuk screening awal klien:
Status keanggotaan HMO:
Bukan anggota atau anggota? Sah tidaknya kartu anggota perlu diperiksa lebih lanjut dengan membuka log-book keanggotaan
Keperluan:
Apakah keperluan seseorang mengunjungi HMO? Untuk kasus baru, kasus lanjutan, atau untuk memperoleh informasi?
Masalah:
Sejauh mana kondisi klien saat itu? 2 (dua) kriteria dipakai untuk menentukan serius tidaknya keadaan klien. Suhu tubuhnya abnormal? atau terdapat gejala lain?
Tergantung dari jawaban yang diberikan, disarankan untuk memberikan salah satu pelayanan berikut kepada klien:
Level 1: Untuk anggota dengan kasus yang serius.
Level 2: Untuk anggota dengan kasus baru yang tidak serius. Level 3: Untuk anggota dengan kasus lanjutan yang tidak serius. Informasi atau layanan lain untuk anggota.
Layanan Non-anggota.
Langkah 3: Membentuk Diagram Ketergantungan
Sasaran pengambilan keputusan yang akan dibuat prototypenya (gambar 3) ditransformasikan ke dalam sebuah diagram ketergantungan (dependency diagram), yang adalah higest-level diagram dalam pengembangan ini. (gambar 4).
Diagram Ketergantungan untuk menunjukkan semua pertanyaan input yang diperlukan, jumlah rule dan rule set yang harus dibuat, kemudian semua alternatif jawaban yang disediakan (values). Termasuk ke dalam values adalah jenis rekomendasi yang disarankan sebagai output prototype ini.
Diagram ketergantungan dibuat melalui urutan tindakan berikut ini:
menjungkirkan secara horizontal blok diagram yang dihasilkan pada langkah 2 (gambar 3).
menggambar segitiga yang dihubungkan dengan persegi panjang pada semua faktor kritis dari blok diagram yang dijungkirkan.
pengambilan keputusan lebih lanjut. Akibatnya faktor ini dapat diarahkan langsung ke rekomendasi akhir.
menulis semua variable dan value pada setiap garis yang masuk ke dalam segitiga. Biasanya variable di atas garis dan value di bawah garis (gambar 4).
memberi keterangan pada setiap segitiga mulai dari kanan ke kiri. Biasanya nomor rule (pada contoh adalah 1-5, 6-8 dan 9-11) baru ditulis saat semua rule yang diperlukan telah diperoleh secara lengkap.
Langkah 4: Membentuk Tabel-tabel Pengambilan Keputusan
Tabel-tabel pengambilan keputusan (decision tables) diperlukan untuk menunjukkan hubungan antara nilai-nilai yang keluar dan masuk dari/ke fase-fase bagian tengah atau rekomendasi akhir ES. Sebuah segitiga yang dihasilkan pada langkah sebelumnya harus ditransformasikan menjadi sebuah tabel, sehingga prototype ES untuk HMO ini diperlukan 3 (tiga) tabel .
Seperti dapat dilihat pada semua tabel, penyusunan setiap tabel pada langkah ini memerlukan 3 (tiga) tindakan yang juga harus dilakukan secara berurutan:
Perencanaan
Jumlah baris rule diperoleh dengan memperhatikan jumlah garis yang masuk ke dalam sebuah segitiga, kemudian mengalikan masing-masing jumlah value yang terdapat pada setiap garis input. Sebagai contoh pada segitiga rekomendasi akhir gambar 4 terdapat 3 buah garis masuk, yang jumlah value inputnya masing-masing adalah 2 (anggota, bukan_anggota), 3 (kasus_baru, kasus_lanjutan, informasi) dan 2 (serius, non_serius). Dengan demikian jumlah barisnya adalah 2 x 3 x 2 atau 12.
Menyusun tabel pengambilan keputusan yang lengkap
Tabel ini diperoleh dengan mendaftar semua kombinasi input yang mungkin dan menuliskan semua value output yang sesuai dengan setiap barisnya.
Mereduksi tabel pengambilan keputusan
Tindakan reduksi pada dasarnya serupa dengan penyederhanaan gate pada disain rangkaian logika. Misalnya dapat dilihat pada rule A7 sampai A12. Status keanggotaan yang bukan_anggota selalu menghasilkan layanan_bukan_anggota, sehingga keenam rule ini dapat direduksi menjadi rule B6 saja.
Setelah reduksi selesai dilakukan, barulah setiap kelompok nomor rule (pada contoh adalah 1-5, 6-8 dan 9-11) ditulis ke dalam setiap segitiga pada diagram ketergantungan yang dibuat sebelumnya untuk keperluan dokumentasi yang baik. Sampai disini Knowledge Engineer sesungguhnya telah siap dengan hasil disainnya. Yang dilakukan kemudian adalah memilih ES-Shell yang tepat untuk keperluan implementasinya.
VP-Expert
VP-Expert dikembangkan oleh Brian Sawyer dan dipasarkan oleh WordTech menggunakan IBM PC, XT, AT, PS/2 dan kompatibelnya dengan memori minimal 512 KByte. Pada versi versi 3.0 sudah mendukung pembuatan user interface yang berbasis grafik (GUI), termasuk penambahan fasilitas mouse.
Beberapa keterbatasan Educational Version dari VP-Expert versi 2.1: akses pada DBF file maksimal 150 record
Langkah 5: Menulis Rule-rule IF-THEN
Yang dilakukan adalah mengkonversikan tabel pengambilan keputusan hasil reduksi menjadi sejumlah rule IF-THEN.
Satu baris tabel akan dikonversikan menjadi sebuah rule. Dengan demikian, yang harus diketahui terlebih dahulu adalah syntax IF-THEN pada VP-Expert yang sebenarnya hampir tidak berbeda dengan IF-THEN pada programming language manapun, kecuali pada klausa BECAUSE yang diperlukan pada proses explanation. Syntaxnya adalah sebagai berikut:
RULE <label_rule> IF <kondisi1> [AND/OR] [kondisi2 [AND/OR]] : THEN <konklusi1> [CNF N] [konklusi2 [CNF N]] : [klausa 1] [klausa 2] : [ELSE <konklusi3> [CNF N] [konklusi4 [CNF N]] : [klausa 1] [klausa 2] : ] [BECAUSE <teks_penjelas>] ;
Sebuah rule harus diakhiri dengan semicolon (;). Kondisi dapat dilengkapi dengan operator logika AND dan OR, yang masing-masing dapat menghubungkan sampai 20 dan 10 kondisi yang berbeda.
Penulisan semua value dan variable dalam rule: diawali dengan huruf
panjangnya sampai 40 karakter tidak boleh menggunakan keyword
tidak menggunakan spasi. Untuk menggantikan spasi biasanya digunakan '_' (underscore) Beberapa karakter khusus juga boleh digunakan ($^|%).
"Kebijaksanaan" khusus VP-Expert:
tidak menampilkan underscore yang dipakai suatu variabel atau value saat ditampilkan di layar!
Klausa ELSE memungkinkan beberapa rule digabung menjadi satu, misalnya rule 6 dan 7 pada HMO1.KBS dapat digabung menjadi:
RULE gabungan
IF member = yes AND valid_id = yes
Langkah 6: Menyusun User-Interface
Bagian yang ditulis ini akan mengkonstruksikan format tampilan pada layar yang dilihat atau digunakan pemakai selama berkonsultasi.
Sebuah user-interface ES biasanya terdiri dari elemen-elemen: Pesan Pembukaan (opening message)
Daftar semua pertanyaan yang mungkin diberikan pada saat user berkonsultasi dan semua alterntif jawaban yang mungkin diberikan user dari setiap pertanyaan.
Pesan Penutup (closing message)
digunakan untuk memuat rekomendasi yang diberikan ES.
Pada HMO1.KBS dapat dilihat segment user-interface yang disusun untuk aplikasi HMO. Untuk mendayagunakan GUI-style yang sedang trend, VP-Expert versi terbaru menyediakan hampir 30 statement yang khusus disediakan untuk penanganan mode grafik, termasuk hypertext dan mouse.
Langkah 7: Mengisikan Knowledge-Based ke dalam Komputer
Seperti sebagian besar software lain yang menerapkan konsep Integrated Development Environment (IDE), VP-Expert juga merealisasikannya dalam executable file VPX.EXE. Saat diketikkan VPX <cr>, yang akan muncul adalah format IDE dengan menu pada dua baris terbawah (gambar tampilan awal). Baris pertama adalah menu utama dan baris berikutnya adalah submenu dari setiap pilihan menu utama yang akan ditampilkan kemudian. Pengisian KBS (termasuk user-interfacenya) dapat dilakukan dengan 2 cara:
Menggunakan submenu [3Edit] dari VP-Expert.
Berisi menu standard sebuah editor program yang lebih banyak memanfaatkan kombinasi tombol-tombol <alt>, <F1-F10>, <ctrl> dan tombol khusus lainnya.
Menggunakan editor favorit user.
KBS akan disimpan dengan extension file-name (.KBS). Hal ini harus diperhatikan untuk pemakaian editor alternatif.
Langkah 8: Mencoba Berkonsultasi
dilakukan dengan memilih sub menu <2Go> dari menu utama <4Consult>.
Langkah 7 dan 8 biasanya dilakukan berulang kali saat terjadi kesalahan penulisan (syntax error) atau hasil yang diberikan tidak sesuai dengan yang diharapkan (logic error).
