MODEL ONTOLOGI ETNOBOTANI INDONESIA

(1)

commit to user

MODEL ONTOLOGI ETNOBOTANI INDONESIA

SKRIPSI HALAMAN JUDUL 2

Diajuka n untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Mencapai Gela r Strata Satu Jurusan Informatika

Disusun oleh :

SRI HANDHINA YUSTIANTI NIM . M0508021

JURUSAN INFORMATIKA

FAKULTAS MATEM ATIKA DAN ILMU PEN GETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS M ARET

SURAKARTA 2012

(2)

commit to user

ii

(3)

commit to user

iii ABSTRACT

Biology is a knowledge-based disciplines, one of them in the field of ethnobotany. Diversity ethnobotany in Indonesia is very rich. Therefore it needs an effort of documenting knowledge, so that the natural wealth of Indonesia's ethnobotany can be maintained and further developed using Ontology approach.

This study focused on how to build an ontology ethnobotany of Indonesia's native ethnic, so it can enrich implementation of semantic technologies in the field of biological knowledge. For the testing, a prototype system will be designed to display the test results of the query against the created ontology.

The results of this study is realization of an ontology modeling ethnobotany in Indonesia. As for the testing of the ontology, a prototype system of ontology ethnobotany Indonesia has been constructed, so it can process information in ontology into knowledge.

Keywords

(4)

commit to user

iv

ABSTRAK

Biologi adalah disiplin ilmu berbasis knowledge based, salah satunya dalam bidang etnobotani. Keanekaragamaan etnobotani di Indo nesia sangat kaya. Oleh karena itu perlu sebuah upaya pendok umentasian pengetahuan, sehingga kekayaan alam etnobotani Indonesia terjaga dan dapat terus dikembangkan dengan pendekatan O ntologi.

Penelitian ini fokus pada bagaimana membangun sebuah onto logi etnobotani dari etnis asli Indo nesia, sehingga dapat memperkaya imp lementasi teknologi semantik dalam b idang pengetahuan biolo gi. Untuk pengujian, akan dirancang suatu sistem prototipe untuk menampilkan hasil pengujian query terhadap terhadap onto logi yang dib uat.

Hasil penelitian ini adala h terwujudnya pemodelan ontologi etnobotani Indo nesia. Adapun untuk pengujian terhadap ontologi, dibangunlah suatu sistem prototipe o ntologi etnobotani Indonesia sehingga dapat memp roses informasi dalam onto logi menjadi sebuah knowledge.

Kata k unci

(5)

commit to user

v

MOTTO

Smart is important, but Luck is everything.

if God is all you have, you have all you need.

(6)

commit to user

vi

(7)

commit to user

vii

KATA PENGAN TAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk menyelesaikan Model Ontolog i Etnobotani Indonesia .

Penulis menyadari akan keterbatasan yang dimiliki. Begitu banyak bantuan diberikan dalam penyusunan skripsi ini dan semoga Allah SWT membalas segala kebaikan mereka. O leh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kep ada : 1. Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc. (Ho ns), Ph. D, selaku Pimpinan Fak ultas

MIPA Universitas Sebelas Maret S urakarta.

2. Ibu Umi Salamah, S.S i., M.Kom. selaku Ketua Jurusan S1 Informatika, Pembimbing Akademik, dan Dosen Pembimbing II.

3. Ibu Dewi Wisnu Wardani, S.Kom.,M.S., selaku pembimbing utama d alam penelitian ini atas bimbingan dan masukan yang d iberikan.

4. Rini Anggrainingsih, M.T., selaku penguji utama atas masukan, kritik dan saran yang telah dib erikan.

5. Esti Suryani, S. S i., M.Kom., selaku anggota penguji atas masukan, kritik dan saran yang telah dib erikan.

6. Bapak dan Ib u yang telah memberikan doa, bantuan moral dan materi.

7. Teman-teman seangkatan d i Jurusan Informatika UNS terimakasih atas dukungannya

8. Semua pihak yang telah membantu penyusunan skripsi ini.

Peneliti berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi yang berkepentingan khususnya dan bagi pembaca umumnya.

Surakarta, 11 Juli 2012

(8)

commit to user

viii DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ...i

PERS ETUJUAN ... ii

ABSTRACT ... iii

ABSTRAK ...iv

MOTTO ...v

PERS EMBAHAN ...vi

KATA P ENGANTAR... vii

DAF TAR ISI ... viii

DAF TAR TABEL ...x

DAF TAR GAMBAR ...xi

DAF TAR LAMPIRAN ... xii

BAB I P ENDAHULUAN ...1

1.1 Latar Belakang Masalah ...1

1.2 Rumusan Masalah ...2

1.3 Batasan Masalah ...2

1.4 Tujuan Penelitian ...3

1.5 Manfaat Penelitian ...3

1.6 Sistematika Penelitian ...3

BAB II TINJAUAN PUS TAK A...5

2.1 Dasar Teori ...5

2.1.1 Knowledge Management System ...5

2.1.2 Teknologi Semantik ...6 2.1.3 Web Semantik ...7 2.1.4 Ontologi...9 2.1.5 Etnobotani ...26 2.2 Penelitian Terkait...27 2.3 Rencana Penelitian ...31

BAB III METODE PEN ELITIAN ...32

(9)

commit to user

ix

3.2 Pengumpulan Data...33

3.3 Konstruksi dan Implementasi Ontologi ...34

3.4 Pengujian Ontologi ...35

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ...37

4.1 Scope Pengetahuan Ontologi Etnobotani Indonesia ...37

4.2 Hierarki Ontologi Etnobotani Indonesia ...38

4.3 Pemodelan Graf Ontologi Etnobotani Indonesia...39

4.4 Pengujian Ontologi ...47

BAB V P ENUTUP...57

5.1 Kesimpulan ...57

(10)

commit to user

x

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Perbedaan DB Schema-Ontolo gi_1...12

Tabel 2.6 RDF Classes...19

Tabel 2.7 RDF Properties ...19

Tabel 4.1 Tabel Properties class Etnis...40

Tabel 4.2 Tabel Properties class Etnoekolo gi ...41

Tabel 4.3 Tabel Properties subclass K lasifikasi ...41

Tabel 4.4 Tabel Properties class nama_Tanaman ...42

Tabel 4.5 Tabel Properties class lokasi_Administratif ...44

(11)

commit to user

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Prespektif Teknis dari Knowledge Management System...6

Gambar 2.2. Layer Arsitektur Web Semantik...8

Gambar 2.3. Conto h ilustrasi O ntologi Sederhana untuk Wine ...11

Gambar 2.4. RDF triple (subject, predicate, object)...15

Gambar 2.5 Conto h Ilustrasi Triple dari RDF...16

Gambar 2.6 Conto h RDF Schema ...20

Gambar 2.7 Conto h penyusunan istilah parent and child dari PO ...29

Gambar 3.1 Diagram Block Utama Metodologi penelitian...32

Gambar 4.1 Hierarki Ontologi Etnobotani Indonesia ...38

Gambar 4.2 Skema ontolo gi Etnobotani Indonesia...39

Gambar 4.3 Interface awal sistem p rototipe Uji Ontologi ...48

Gambar 4.4 Tab SP ARQL sistem prototipe Uji O ntologi ...48

Gambar 4.5 Step input file owl ...62

Gambar 4.6 Step load ed file inputan...63

Gambar 4.7 Step generate owl ke format rdf ...64

Gambar 4.8 Tampilan awal hierark i...64

Gambar 4.9 Step expand class ...65

Gambar 4.10 Step expand individu ...66

Gambar 4.11 Step Sparq l tab...68

Gambar 4.12 Step input manual ...68

Gambar 4.13 Hasil Pengujian manual...69

Gambar 4.14 Step pemilihan topik pertanyaan_1 ...70

Gambar 4.17 S intaks SPARQL dari pertanyaan yang d ip ilih ...71

Gambar 4.18 Hasil pengujian p ertanyaan yang dipilih ...71

Gambar 4.19 Tab el Tab Detail ...72

Gambar 4.20 instances class Pemanfaatan ...78

Gambar 4.21 instances class Pengolahan ...79

(12)

commit to user

xii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 : Penggunaan Prototipe Sistem Pengujian O nto lo gi ...62 Lampiran 2 : Model Data OWL O ntologi Etnobotani Indonesia ...73 Lampiran 3 : Laporan Penyusunan C lass O ntologi Etnobotani Indonesia ...77 Lampiran 4 : Instance class Pemanfaatan, Pengolahan dan Bagian_ygdipakai ....78

(13)

commit to user

1

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang M asalah

Ontolo gi merupakan tek nologi yang digunakan pada web semantik sebagai cara untuk merepresentasikan model pengetahuan pada suatu domain. Ontologi merupakan backbone dari knowledge sharing. Salah satu tujuan utama dibangun sebuah o ntologi adalah karena ontologi mendefin isikan vocabulary untuk peneliti yang ingin sharing informasi d i dalam do main ilmu tertentu (Noy, 2001). Biologi adalah disiplin ilmu berbasis knowledge based. Secara tradisional knowledge base dalam do main b iologi tersimpan di k ecerdasan para ilmuwan biologi. Baik sebuah knowledge based atau aksioma sangat d ipengaruhi oleh pengetahuan sebelumnya (Patricia, 1999 ). Untuk mempermudah penyimpanan data b io logi inilah dibutuhkan pendekatan o ntologi. Dari sudut pandang domain tekno logi informasi, ontologi adalah jawaban yang lebih baik untuk memodelkan sebuah knowledge daripada traditional data model. Sebagai contohnya adalah Plant Ontology (Jaiswal, 2005).

Kepulauan Indonesia memiliki keanekaragaman hayati yang luar biasa salah satunya keanekaragamaan etnobotani yang sangat kaya. O leh karena itu sangat perlu mengatur kekayaan b iodiversitas sekaligus penelitiannya sehingga kekayaan tersebut akan terus terjaga dan kemanfaatannya dapat berjalan berkelanjutan. Terutama untuk studi etnobotani yang lebih luas perlu ada inventaris yang baik dari keanekaragaman tanaman, dengan nama lokal, nama botani (nama latin), pemanfaatan, tempat hidup atau hab itat, populasi (banyak/sedikit), penggunaan spesifik (pangan/makanan, eko nomi, pakan ternak, obat-obatan, kayu bakar), dll, semua ini berdasarkan pengetahuan dan pengalaman dari o rang setempat.

Permasalahan yang dihadapi dalam penyimpanan pengetahuan mengenai etnobotani ini adalah hetero genitas informasi tentang etnobotani di Indonesia. Penyimpanan dan pertukaran informasi data heterogen akan menjadi suatu kendala karena data disediakan dan didistribusikan oleh ke lo mpok penelitian yang berbeda, dan yang mengumpulkan data menggunakan kosakata yang berbeda.

(14)

commit to user

2

Salah satu p endekatan yang digunakan adalah memanfaatkan O ntologi sebagai salah satu cara untuk mengurangi masalah heterogenitas sehingga membantu kerjasama antara peneliti (S intawati, 2010).

Penyimpanan informasi yang heterogen ini tidak mudah d iaplikasikan p ada Basis Data Relasional. Tanaman, lokasi persebaran beserta atributnya disimpan dalam field tertentu dan biasa diakses dengan search eng ine menggunakan query yang mengandalkan keyword tanpa mengetahui makna semantis dari query itu send iri. Pencarian informasi seperti ini akan sulit dilakukan bila mengandalka n query saja. Pemilihan query yang kurang spesifik akan berakibat banyaknya informasi yang tidak relevan ikut teramb il oleh sistem.

Tidak seperti Basis Data Relasio nal, O ntologi memiliki struktur yang memungkinkan untuk menyimpan informasi secara semantis. Ontologi akan berguna dalam menghubungkan informasi- informasi mengenai etnobotani di Indo nesia yang ada dengan tetap mempertahank an pengetahuan yang secara semantis tersimpan di dalam informasi- informasi tersebut. Oleh karena itu perlu sebuah upaya pendokumentasian pengetahuan k ekayaan alam etnobotani Indo nesia, sehingga terjaga dan dapat terus dikembangkan dengan memanfaatkan ontologi yang akan dibuat. Dengan pendek atan ini, diharapkan representasi informasi mengenai etnobo tani di Indonesia dapat d isajika n dengan lebih terintegrasi.

1.2 Rumusan M asalah

Berdasarkan latar belakang masalah yang telah diuraikan sebelumnya, dapat dirumuskan permasalahan yaitu bagaimana membuat ontologi etnobotani Indo nesia.

1.3 Batasan Masalah

Batasan masalah yang digunakan dalam pembuatan tugas akhir ini adalah ontologi yang d ib uat hanya mencakup mengenai etnobo tani Indonesia dari kajian terhadap penelitian yang sudah pernah dilak ukan yaitu yang berasal dari Laboratorium Etnobotani, Balitbang Botani-P usat Penelitian BIOLOGI-LIPI

(15)

commit to user

3

(Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia) Bogor. Permasalahan yang d ibahas dalam tugas akhir ini akan dibatasi ruang lingkup pembahasannya, yaitu pemanfaatan

know-what

1.4 Tujua n Penelitian

Tujuan dari penelitian ini antara lain:

1) Membangun sebuah o ntologi etnobotani dari etnis asli Indonesia yang dibatasi oleh scope dari knowledge itu sendiri.

2) Terbentuknya suatu prototype untuk pengujian ontolo gi etnobotani Indo nesia yang mamp u memproses informasi menjadi sebuah knowledge dan dapat d igunakan dan dikembangkan untuk berbagai aplikasi.

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah memperkaya implementasi teknologi semantik dalam bidang pengetahuan biologi.

1.6 Sistematika Penulisan

Sistematika penyusunan laporan adalah sebagai berikut : BAB I Pendahuluan

Bab ini memuat hal- hal seperti latar belakang masalah, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika penulisan.

BAB II Tinjaua n Pustaka

Bab ini menguraikan teori- teori yang berkaitan dengan tugas ak hir yang meliputi teknologi semantik, web semantik, ontolo gi, dan etnobotani, penelitian terkait yang telah dilak ukan sebelumnya, serta rencana penelitian yang d ilakukan.

BAB III M etode Penelitian

Bab ini berisi tentang langkah- langkah yang d igunakan dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.

(16)

commit to user

4

BAB IV Hasil da n Pembahasan

Bab ini membahas pembangunan suatu ontologi Etnobotani di Indonesia, dan pengujian dengan menggunakan suatu prototipe.

BAB V Penutup

Bab ini berisi kesimp ulan dan saran. Kesimpulan berisi hasil pembahasan di bagian sebelumnya. Sedangkan saran berisi masukan yang bisa digunakan pada penelitian selanjutnya.

(17)

commit to user

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Dasar Teori

2.1.1 Knowledge Management System

Knowledge Management System (KMS) merupakan kumpulan dari tools yang memfasilitasi adanya manajemen pengetahuan (Nurkasanah dan Pratomo, 2012). KMS dalam organisasi dapat dilakukan melalui:

a. proses mengoleksi, mengorganisasikan, mengklasifikasikan, dan mendiseminasikan pengetahuan ke seluruh unit dalam suatu organisasi agar berguna bagi siapapun yang memerlukannya.

b. kebijakan, prosed ur yang dipakai untuk mengoperasikan database dalam suatu jaringan intranet yang selalu up-to-date.

c. menggunakan ICT (Information and Communication Technology) yang tepat untuk menangkap knowledge yang terdap at di dalam pikiran individu sehingga knowledge itu bias dengan mudah d igunakan bersama dalam suatu organisasi.

d. adanya suatu lingk ungan untuk pengembangan aplikasi expert systems. e. analisis informasi dalam database, data mining atau data warehouse

sehingga hasil analisis tersebut dapat segera diketahui dan dipakai oleh lembaga.

f. mengidentifikasi kategori pengetahuan yang d iperlukan untuk mendukung lembaga.

g. mentransformasikan basis pengetahuan ke basis yang baru.

h. mengkomb inasikan indeks, pencarian dengan pendekatan semantics atau syntacs.

i. mengorganisasikan dan menyed iakan know-what, know-how, know-why yang relevan, apa, bilamana, mengapa diperlukan, mencakup proses, prosedur, paten, bahan rujukan, formula, best practices, prediksi dan cara-cara memecahkan masalah.

(18)

commit to user

6

j. memetakan knowledge (knowledge mapping) pada suatu organisasi baik secara on-line atau off-line, pelatihan, dan perlengkapan akses ke knowledge.

Gambar 2.1 Prespektif Teknis dari Knowledge Management System (Abdullah, Selamat, Sahibudin, & Alias, 2005)

2.1.2 Teknologi Se mantik

Tek nologi semantik didefinisikan sebagai tek nolo gi perangkat lunak yang memungkinkan pengenalan dan pemrosesan makna dari informasi serta asosiasi antar informasi pada wak tu eksekusi (TopQ uadrant, 2004).

Tek nologi semantik memiliki ciri yang dapat membedakannya dengan aplikasi konvensional lain, antara lain (TopQuadrant, 2004 ):

a. Tek nologi semantik merepresentasikan mak na melalui ko nektivitas. Makna dari istilah (term), atau konsep (concept) yang ada pad a model dapat dibangun dengan adanya relasi dari satu sama lain.

(19)

commit to user

7

b. Suatu model semantik mengekspresikan sudut pandang yang beragam. c. Model semantik merepresentasikan pengetahuan tentang d unia d imana suatu sistem berop erasi. Aspek pengetahuan yang berbeda dapat direpresentasikan oleh beberapa model semantik yang saling terhubung. Model- model tersebut dapat diakses oleh aplikasi pada saat run time.

d. Suatu ap likasi semantik menggunakan model pengetahuan secara esensial sebagai bagian dari operasinya. Penggunaan model ini sering disebut dengan melakukan reason ing terhadap model. Rea soning dapat berupa proses graph search yang sangat sederhana hingga proses inferensi yamg rumit pada model. e. Aplikasi semantik merupakan ap likasi yang ringan dikarenakan bekerja dengan smart data. Data memiliki makna data yang semantik d an saling terhubung (Teagarden, 2012). Semua logika business rules dilakukan pada model yang dibagi melewati berb agai macam aplikasi.

2.1.3 Web Semantik

Salah satu bentuk dari teknologi semantik adalah teknologi web semantik. Web semantik adalah sekump ulan informasi yang dikumpulkan dengan metode tertentu agar dapat dengan mudah diproses oleh mesin dalam skala yang besar. Ini seperti cara yang effisien dari representasi data pada World Wide Web, atau sebagai database global yang saling terhub ung.

Web Semantik dikembangkan oleh sebuah tim d i World Wide Web consortium. Menurut Palmer (2001) hingga saat ini Web semantik masih dalam tahap pengembangan dan penyempurnaan karena tekno lo gi ini masih baru digunakan dan tim masih mengembangkan metode masing- masing untuk mengembangkan Web Semantik.

Web semantik memiliki arsitektur yang terd iri dari beberapa layer sebagai berikut (Antoniou, 2008):

(20)

commit to user

8

Gambar 2.2 Layer Arsitektur Web Semantik (www.w3c.org)

Berikut ini penjelasan mengenai beberapa layer yang menyusun web semantik a. Unicode, merupakan requirement dalam ind ustri komp utasi untuk

merepresentasikan, menangani, dan memanipulasi teks.

b. URI (Uniform Resource Identifier), merup akan sekumpulan URL (Uniform Resource Locator) dan URN (Uniform Resource Name) yang dapat digunakan untuk mengidentifikasi objek secara unik (URN) dan menyediakan informasi mengenai dimana dan bagaimana cara menemukan dokumen dalam web (URL) (Ferzini, 2011).

c. XML, merupakan bahasa yang memungk inkan penulisan dokumen web terstruktur dengan user-defined vocabulary. Extensible Markup Language (XML) adalah sebuah format teks yang sederhana yang berdasarkan SGM L(ISO 8879) yang didesain untuk mempertemukan berbagai macam sumber informasi dalam dunia web.

d. RDF, merupakan model data dasar untuk penulisan statement sederhana tentang objek web (resource). Model data RDF tidak bersandar pada XML namun RDF memiliki sintaks berbasis XML(Antoniou, 2008 ). e. RDF Schema (RDFS), menyediakan modeling primitives untuk

mengorganisasikan objek web dalam hirarki. Primitives kunci dari RDFS adalah class dan properties, subclass dan relasi subproperty,

(21)

commit to user

9

serta domain and range restrictions. RDFS dib angun berdasarkan RDF. RDFS dapat d itampilkan sebagai primitive language untuk menulis ontologi (Antoniou, 2008 ).

f. Ontologi Vocabulary, merupakan layer untuk bahasa o ntologi yang direpresentasikan dengan OWL (Web Ontology Language) yang akan memungkinkan relasi yang leb ih komp leks antar objek web (S ulhan. 2010).

g. Logic layer, digunakan untuk meningkatkan bahasa ontologi lebih lanjut dan memungkinkan penulisan application-specific declarative knowledge (Antoniou, 2008 ).

h. Proof layer, melibatkan proses ded uksi aktual serta representasi pembuktian dalam bahasa web serta validasi pembuktian (Antoniou, 2008).

i. Trust layer, memungkinkan pengguna web untuk mempercayai suatu informasi pada web (S ulhan. 2010). Muncul dalam bentuk penggunaan digital signatures dan bentuk pengetahuan yang lain berdasarkan reko mendasi agen terpercaya atau berdasarkan rating, agensi sertifikasi, atau badan konsumen (Antoniou, 2008).

2.1.4 Ontolo gi

2.1.4.1 Definisi Ontolo gi

Dalam Ilmu komputer, istilah ontologi sangat beragam dan berubah sesuai dengan perkembangan waktu. Salah satunya menurut Neches dan rekannya (1991)

pengertian dasar dan relasi vocabulary dari sebuah area sebagaimana aturan dari kombinasi istilah dan relasi untuk mendefinisikan vocabulary

Ontology merupakan seb uah spesifikasi eksplisit dari ko nseptual

berkembanglah definisi tentang ontologi salah satunya hingga terkumpul tujuh definisi yang berkoresponden dengan syntatic dan semantic interprestasi oleh Guarino dan Giaretta (1995). Sementara Borst (1997) mende finisikan ontolo gi

(22)

commit to user

10

shared conceptualization

Kemudian pada tahun 1998, Studer menggabungkan dua defin isi onto logi dari Konseptualisasi mengacu kepada sebuah model abstrak dari beberapa fenomena di dunia dengan memiliki identifikasi konsep yang relevan d ari fenomena terseb ut. Spesifikasi formal agar spesifikasi yang ada harus dapat dibaca dan dimengerti mesin. Kemudian spesifikasi eksp lisit adalah tipe dari konsep yang digunakan, dan batasan dari eksplisit yang digunakan. Serta Shared yang merefleksikan bahwa sebuah onto logi mencoba menangkap pengetahuan secara konsensus yang tidak merupakan hal yang hanya terkait pada ind ividu tetapi diterima oleh sebuah group/domain.

Dengan demikian untuk membangun ontologi tidak disediakan standar khusus maupun justifikasi kebenaran ontologi yang dikembangkan seseorang. K ualitas ontologi dapat diketahui dari aplikasi yang dibangun berdasarkan o ntologi ini. Ketika ap likasi yang dibangun dapat memenuhi kebutuhan pengguna dan menjawab permasalahan yang ada maka onto logi yang digunakan termasuk ontologi yang b erkualitas (Dumbill, 2000 ).

2.1.4.2 Komponen O ntologi

Ontolo gi memiliki beberapa kompo nen yang dapat menjelaskan onto logi tersebut (Wicaksana, 2004) diantaranya :

a. Konsep (Concept)

Digunakan dalam pemahaman yang luas. Sebuah ko nsep dapat sesuatu yang dikatakan sehingga dap at pula merupakan penjelasan dari tugas, fungsi, aksi, strategi, dan sebagainya. Konsep juga dikenal sebagai classes, object dan categories.

b. Relasi (Relation)

Merupakan representasi seb uah tipe dari interaksi antara konsep dari sebuah domain atau sering disebut dengan concept properties. Relasi juga terkadang disebut dengan roles atau slots. Sebagai contoh dari relasi binary termasuk subclass-of dan connected-to.

(23)

commit to user

11 c. Aksiom (Axioms)

Digunakan untuk memodelkan sebuah sentence yang selalu benar. d. Instances

Merupakan contoh konkret dari konsep dalam suatu domain. Instance terkadang disebut juga dengan individual.

Berikut ini adalah contoh ontologi sederhana wine :

Keterangan:

: Concepts : Relation : Instance : Axioms

Gambar 2.3 Conto h ilustrasi O ntologi Sederhana untuk Wine (Noy, 2006)

Menurut S ulhan (2010 ), concepts disebut juga dengan class. Pada Gambar di atas dapat terlihat bahwa onto logi ini memiliki 5 concepts. yaitu Winery (k ilang anggur), Wine, dan 3 jenis Wine yaitu Bordeaux Wine, Desert Wine dan Beaujolais. O leh karena itulah Axioms yang muncul adalah sebuah Winery sedikitnya memprod uksi satu jenis Wine. Sementara itu Winery memiliki instance berupa Bancroft. Sedangkan Beaujolais memiliki instance yaitu ChateauMorgonBeajolais.

(24)

commit to user

12

2.1.4.3 Perbedaan Ontologi dan Database Schema

Menurut Michael Uschold (2011), secara umum ada 5 pertanyaan untuk mendapatkan pemahaman mengenai keduanya, yaitu :

a. Fungsi atau kegunaannya?

Tabel 2.1 Perbedaaan DB Schema-Ontolo gi_1

DB Schema Ontolo gi

Fokus Data meaning, dan Knowledge

sharing Inti tujuan -Struktur instance untuk

penyimpanan query yang efisien (single purpose). - Lost meaning

-Untuk human communication,

interoperabilitas, pencarian, dan software engineering. -opsional untuk instance

b. Seperti apa notasinya?

Sintaks ER Diagram, tidak ada standar sintaks yang khusus

Logic, tidak ada stand ar sintaks notasi diagram Semantic -fokus minimal pada formal

semantik

-fokus yang kuat pada formal semantik

c. Seberapa ekspresifnya?

Expressivity overlap

Entiti, atribut, dan relations constraints

Class, properties, axioms

Expressivity differences

Tidak ada taksono mi Taksonomi adalah dasar yang kuat.

d. Bagaimana proses pembuatannya?

Starting point Seadanya, dan jarang digunakan kembali

Digunakan jika memungkinkan.

(25)

commit to user

13

Normalisasi Aturannya standar dan sedikit tool pendukung

Belum ada aturan standar atau panduan khusus Optimasi Merupakan langkah

fundamental, dilakukan manual, diarahkan pada pertanyaan spesifik untuk basis data yang spesifik pula.

Ontolo gi berd iri sendiri. Untuk pengambilan keputusan, dilakukan oleh developer.

e. Seperti apa imp lementasinya?

Tabel 2.5 Perbedaaan DB Schema-Ontolo gi

Manajemen perubahan dan fleksib ilitas

-Terpaku pada query spesifik per basis data

-aturan ketat, semantik tertanam dalam kode

prosedural dan lost meaning -sulit untuk dikembangkan dan dikelola.

-tidak ada query yang tetap, sehingga dapat digunakan pada sistem lain.

-aturan nya bebas, jelas unsur semantiknya.

-berpotensi lebih mudah untuk dikembangkan dan dikelo la.

Mesin pengolahan

-SQL engines, dimana fokus utama nya pada query, penalaran dengan beberapa pandangan, dan integritas data.

-Terstandar pada SQL

-Pembuktian teori dengan fokus pada makna, yaitu bagaimana memperoleh informasi dari informasi yang telah ada

- Standarisasi tidak banyak. Performa - diseting untuk p erfo rmansi

dan skala tinggi.

-tidak begitu baik untuk joins yang terlalu banyak.

-penuh inference (penarikan informasi baru dari informasi yang ada).

-untuk mencapai skala leb ih besar,dapat dengan

(26)

commit to user

14 2.1.4.4 Bahasa O ntologi

Ontolo gi memerlukan notasi yang nyata untuk mengekspresikannya. Sebuah bahasa ontologi adalah sebuah bahasa fomal dari seb uah pembuatan ontologi. Beberapa komponen yang menjad i struktur ontolo gi, sebagai berikut :

A. XM L dan XM L Sche ma

Extensible Markup Language (XML) merupakan bahasa markup yang didesain untuk menjadi sarana yang mudah dalam mengirimkan dokumen melalui Web (Ibrahim, 2007). Berbeda dengan Hypertext Markup Language (HTML), XML memungkinkan penggunanya untuk mendefinisikan custom tag. Namun standar XML tidak memiliki constraint semantik pada arti dari dokumen terseb ut.

XML Schema bertugas untuk memberikan batasan terhadap struktur yang telah terdefinisi pada XML. Struktur dari XML yang akan dibuat harus mematuhi apa yang telah didefinisikan di XML Schema (Awaludin, 2009).

Berikut ini adalah contoh sederhana definisi schema yang dibuat untuk mendeskripsikan seorang mahasiswa dengan menggunakan XML Schema (mahasiswa.xsd) (Wicaksana, 2004) :

Berdasarkan skema d i atas, kita dapat membuat sebuah dokumen XML sebagai berik ut :

<xs:schema

xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"> <xs:element name="Mahasiswa" type="Mahasiswa"/> <xs:complexType name="Mahasiswa">

<xs:sequence>

<xs:element name="NRP" type="xs:number"/> <xs:element name="Nama" type="xs:string"/> </xs:sequence>

</xs:complexType> </xs:schema>

<xs:schema

xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"> <xs:element name="Mahasiswa" type="Mahasiswa"/> <xs:complexType name="Mahasiswa">

<xs:sequence>

<xs:element name="NRP" type="xs:number"/> <xs:element name="Nama" type="xs:string"/> <xs:element n

</xs:sequence> </xs:complexType> </xs:schema>

(27)

commit to user

15 B. RDF (Resource Description Framework)

RDF merupakan suatu metadata yang digunakan untuk mendeskripsikan alamat sumber daya pada web (W icaksana, 2006). Metadata ini dapat berup a judul, pengarang, hak cipta, dan lisensi dalam dokumen web. RDF adalah resources relasi diantaranya. RDF menyediakan semantic sederhana serta d apat d irepresentasikan dalam sintaks XML (Antoniou, 2008). RDF merupakan pondasi dasar dalam membangun suatu web semantik. Mesk ipun demikian RDF belum dapat mendeskripsikan semantik itu sendiri (Feigenbaum, 2011).

RDF muncul berdasarkan pada ide tentang mengidentifikasi sesuatu menggunakan web identifiers (d ikenal sebagai URI) dan ide tentang mendeskripsikan resources berdasarkan property dan value-nya. RDF merepresentasikan sebuah pernyataan sederhana tentang resources dalam bentuk sebuah graph beserta nodes dan arc-nya. Sek ump ulan triples disebut dengan RDF graph , dimana setiap triple merep resentasikan seb uah pernyataan hubungan antara hal-hal yang dinotasikan oleh node yang ditujunya (Pro voost dan Bornier, 2006). Elemen dasar model RDF adalah triple: sebuah resource (sebagai subject) yang dihubungkan dengan resource yang lain (sebagai object) melalui sebuah resource ketiga (sebagai predicate). Dengan demik ian dapat dikatakan bahwa sebuah resource <subject> memiliki property <predicate> dengan value <object>. Dalam termino logi RDF, SPO ini seringkali disebut dengan istilah N-triple.

(28)

commit to user

16 Berikut ilustrasi konsep triple pada RDF :

Gambar 2.5 Conto h Ilustrasi Triple dari RDF (Sulhan, 2010)

Berikut adalah co ntoh kalimat yang berisi pernyataan seperti pada gambar 2.4 :

Berikut contoh format RDF /XML dari gambar 2.4 :

1) Bahasa Query SPARQL (Simple Protocol and RDF Query Language) Model data RDF berupa suatu statemen dalam bentuk triple yang terdiri dari subyek, predikat, dan objek. Untuk mendapatkan informasi dari suatu graph RDF dibutuhkan suatu query. SPARQ L merupakan suatu bahasa query yang dapat digunakan untuk mengakses data pada web semantik (Awaludin, 2009). Dengan menggunak an SPARQL memungkinkan untuk :

o Mengambil nilai dari data yang terstruktur maupun data yang semi terstruktur.

o Mengembangkan data dengan melakukan query terhadap suatu relasi yang tidak diketahui.

o Dapat melakukan query operasi join yang kompleks pada database yang berlainan secara lebih sederhana.

o Mengubah suatu data RDF menjadi vocabulary yang lain.

http://www.example.org/index.html has a creator whose value is Jhon Smith

subyek pred ikat objek

<?xml version="1.0"?> <rdf:RDF xmlns:rdf=http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns# rdf:Description <dc:creator>John Smith</dc:creator> </rdf:Description> </rdf:RDF>

(29)

commit to user

17

Hasil dari query SPARQL dapat mengembalikan nilai dalam beberapa format data antara lain : XML, JSON, RDF, dan HTML. Berikut ini adalah contoh sederhana dari SPARQL (Awaludin, 2009) :

Data :

Query :

Hasil :

nod e (resource atau literal) di dalam RDF triple

mengembalikan suatu tabel dari variabel dan nilai yang dideskripsikan di dalam query.

2) Struktur Query RDF

Menurut (Feigenbaum, 2011) S uatu SP ARQ L query terd iri dari : o Prefix declarations, sebagai pemendekan URI

o Dataset definition, menyatakan RDF graph apa yang akan dijadikan query

o Result clause, mengidentifikasi informasi apa yang akan dikembalikan dari query.

o Query pattern, menspesifikasi apa yang akan di-query pada dataset o Query modifiers, digunakan untuk slicing, ordering, dan mengatur

hasil query.

Berikut ini adalah conto h dari struktur query dari SPARQL (Locher, 2007) :

<http://example.org/book/book1

<http://purl.org/dc/elements/1.1/title> "SPARQL Tutorial" .

SELECT ?title WHERE { <http://example.org/book/book1> <http://purl.org/dc/elements/1.1/title> ?title . }

(30)

commit to user

18

o Sparql select query dengan Limit solution modifier

o Contoh RDF Dataset

o Hasil Sparql select query

C. RDFS (Resource Description Framework Schema)

Sebuah schema adalah dokumen sederhana atau bagian kode yang mengendalikan sekumpulan terminologi pada seb uah dokumen atau bagian kode yang lain. Schema seperti sebuah master checklist, atau definisi tata bahasa. RDF Schema didesain untuk menjadi pemodelan data sederhana dalam RDF (S tojanovic, 2001).

Mekanisme yang diadopsi di dalam RDF untuk mengatur ekspresi tentang batas adalah dengan memb uat resources, properties, types dan statement sebagai ob jek utama di dalam web. Artinya, ekspresi tersebut memiliki URI dan tidak dibatasi pada level dasar untuk dikombinasikan sedemikian rupa

1 PREFIX vcard: <http://www.w3.org/2001/vcard-rdf/3.0#> 2 3 SELECT ?x ?givenName 4 WHERE { 5 ?x vcard:Family "Smith" . 6 ?x vcard:Given ?givenName . 7 } 8 LIMIT 1

1 @prefix vcard: <http://www.w3.org/2001/vcard-rdf/3.0#> . 2 3 <http://example.org/person#John> 4 vcard:Family "Myers" ; 5 vcard:Given "John" ; 6 vcard:Prefix "Dr" . 7 8 <http://example.org/person#Robert> 9 vcard:Family "Smith" ; 10 vcard:Given "Robert" ; 11 vcard:Prefix "Prof" . 12 13 <http://example.org/person#Claudia> 14 vcard:Family "Smith" ; 15 16 <http://example.org/person#Sarah> 17 vcard:Family "Richards" ; 18 vcard:Given "Sarah" ;

(31)

commit to user

19

(Ibrahim, 2007). Berikut beberapa data kosakata utama RDFS yang didefinisikan Brickley et al (2004) :

1) Core Classes

Tabel 2.6 RDF Classes

Class Name Comment

rdfs:Resources Class resource, everything

rdfs:Class Class of classes

rdfs:Literal Class of literal value (strings, integers) rdfs:Datatype Class of RDF Datatypes rdf:property Class of RDF Properties rdf:XMLLiteral Class of XML literals values

2) Core Properties

Tabel 2.7 RDF Properties

Property Comment Domain Range

rdf:type Subject is an instance of a class rdfs:resource rdfs:Class rdfs:subClassOf Subject is a subclass of a another class rdfs:Class rdfs:Class rdfs:subPropertyO f Subject subproperty of a is a property rdf:Property rdf:Property

rdfs:domain Domain is subject property

rdf:Property rdfs:Class rdfs:Range Range is subject

property rdf:Property rdfs:Class rdfs:label Name for subject rdfs:resource rdfs:Literal rdfs:comment Description of

subject resource

rdfs:resource rdfs:Literal

Berikut ini contoh p enggunaannya :

Sebagai co ntohnya sebuah class untuk dosen/lecturer. Di sini terlihat bahwa semua lecturer merup akan staff member ( Antoniou, 2008):

<rdfs:Class rdf:about="lecturer">

<rdfs:subClassOf rdf:resource="staffMember"/> </rdfs:Class>

(32)

commit to user

20

Berikut ini contoh penggunaan properties , sintaks ini menyatakan bahwa jika suatu resource memiliki sebuah phone number, mak a resource tersebut (dengan inferensi) merupakan staff member dan memilik i value literal (Antoniou, 2008):

Berikut RDFS yang merep resentasikan ontologi dari contoh d iatas :

Gambar 2.6 Conto h RDF Schema (Antoniou, 2008 )

<rdf:Property rdf:ID="phone">

<rdfs:domain rdf:resource="#staffMember"/> <rdfs:range rdf:resource="&rdf;Literal"/> </rdf:Property>

(33)

commit to user

21 D. OWL (Ontology Web Language)

Web Ontology Language (OWL) merupakan turunan dari kosakata RDFS dengan penambahan fitur- fitur sehingga meningkatkan pengekspresian suatu resource (Prasetyo dan Wiryana, 2010 ). Jika d ibandingkan dengan RDFS, maka OWL memberik an kemamp uan lebih dalam menggambarkan relasi yang lebih komp leks dan bervariasi.

Saat ini OWL adalah bahasa ontologi paling ekspresif yang digunakan untuk aplikasi semantic web. Hal ini dikarenakan visi semantic web adalah untuk memberikan informasi yang bermakna secara eksp lisit sehingga mesin memproses secara otomatis dan mengintegrasikan informasi pada web, maka diperlukan bahasa yang tepat untuk merepresentasikan informasi tersebut. OWL digunakan untuk merep resentasikan makna dari kosakata dan relasi antar kata sehingga makna suatu informasi menjad i eksplisit (McGuinness et al, 2004). Dengan menggunakan OWL, kita dapat menambah vocabulary tambahan d isamping semantik formal yang telah dibuat sebelumnya menggunakan XML, RDF, dan RDFS (Provoost dan Bornier, 2006). Hal ini sangat membantu p enginterpretasian mesin yang leb ih baik terhadap isi web. Menurut Wicaksana (2004), untuk mendeskripsikan properties dan classes, OWL menambahkan vocabulary seperti:

among others

Relasi antar classes disjointness exactly one

Kesamaan (equality).

Karakteristik property symmetry Enumerated classes.

1) Sub bahasa OWL

OWL menyediakan tiga sub bahasa yang berbeda tingkatan bahasanya yang dirancang untuk berbagai kebutuhan tertentu dari pengguna, antara lain (Tiyantio, 2006):

(34)

commit to user

22

o OWL Lite. Mendukung bagi pengguna yang memerlukan hirarki klasifikasi dan batasan yang sederhana. OWL Lite juga memp unyai suatu kompleksitas formal yang leb ih rendah dibanding OWL DL.

o OWL DL (OWL Description Logic). OWL DL merupakan sublanguage dari OWL Full. OWL DL meliputi semua bahasa kontruksi dalam OWL, tetapi mereka memberlak ukan pembatasan terhadap constructor yang ada pada OWL dan RDF.

o OWL Full. OWL Full merupakan subset dari OWL DL yang lebih mudah diimplemetasikan. OW L Full memperbolehkan onto lo gi untuk meningkatkan arti dari kosa kata yang belum digambarkan (RDF atau OWL).

2) Deskripsi Bahasa OWL

Berikut ini deskripsi bahasa OW L menurut Anto niou (2008) : a) Syntax

OWL dibangun berdasarkan RDF dan RDF Schema dan menggunakan sintaks XML berb asis RDF. Meskipun sintaks ini d igunakan untuk OWL, tapi RDF / XML tidak menyediakan sintaks yang sangat mudah dibaca. Karena itu, bentuk-bentuk sintaksis lain untuk OWL juga telah didefinisikan:

o Sebuah sintaks berbasis XML tidak mengikuti konvensi RDF sehingga lebih mud ah d ibaca o leh pengguna manusia.

o Sebuah sintaks abstrak, digunakan dalam spesifikasi bahasa dokumen, karena lebih kompak dan mudah dibaca, baik sintaks XML atau sintaks RDF / XML.

o Sebuah sintaks grafik berdasarkan konvensi UML (Unified Modeling Language) yang secara luas digunakan sehingga mudah bagi orang untuk menjadi familiar dengan OWL.

b) Header

Dokumen OWL b iasanya diseb ut dengan OWL ontologies, dan merupakan RDF documents (Antoniou, 2008) sehingga root element dari ontologi OW L adalah

(35)

commit to user

23

elemen rdf:RDF yang juga menspesifikasi sejumlah namespaces, contohnya sebagai berik ut :

Suatu ontologi OWL dawali dengan kumpulan pernyataan yang dikelompokkan dalam elemen owl:O nto logy yang mengand ung comments, version control dan pencantuman dari onto logi lain. Contoh:

c) Class Elements

Class pada OW L didefinisikan menggunakan owl:Class element. owl:Class merupakan subclass dari rd fs:C lass. Contoh penggunaannya adalah :

d) OWL Property Elements

Pada OWL terd apat dua jenis properties :

o Object properties, menghubungkan objek (instances dari class) dengan objek lainnya. Object properties dinyatakan dengan owl: ObjectProperty Contohnya adalah TaughtBy, supervises dsb. Contoh penggunaannya :

o Datatype properties, menghubungkan objek dengan datatype value. Contohnya adalah phone, title, age, dsb. OW L tidak memilik i datatype <rdf:RDF xmlns:owl ="http://www.w3.org/2002/07/owl#" xmlns:rdf ="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#" xmlns:rdfs="http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#" xmlns:xsd ="http://www.w3.org/2001/XLMSchema#"> <owl:Ontology rdf:about="">

<rdfs:comment>An example OWL ontology</rdfs:comment> <owl:priorVersion rdf:resource="http://www.mydomain.org/uni-ns-old"/> <owl:imports rdf:resource="http://www.mydomain.org/persons"/> <rdfs:label>University Ontology</rdfs:label> </owl:Ontology> <owl:Class rdf:ID="associateProfessor"> <rdfs:subClassOf rdf:resource="#academicStaffMember"/> </owl:Class> <owl:ObjectProperty rdf:ID="isTaughtBy"> <rdfs:domain rdf:resource="#course"/> <rdfs:range rdf:resource="#academicStaffMember"/> <rdfs:subPropertyOf rdf:resource="#involves"/> </owl:ObjectProperty>

(36)

commit to user

24

tertentu ataupun menyediakan fasilitas pendefinisian khusus, melainkan memungkinkan penggunaan XML Schema datatypes. Datatype properties dinyatakan dengan owl:DatatypeProperty. Contoh penggunaannya :

2.1.4.5 Tahap pembangunan ontologi

Menurut Noy dan McGuinness (2001), tahapan yang dilakukan dalam proses pengembangan ontologi adalah :

1. Tahap Penentuan Domain

Merupakan tahap awal proses digitalisasi pengetahuan yang dilakukan dengan cara menjawab beberapa pertanyaan seperti : Apa yang merupakan domain ontolo gi? Mengapa harus menggunakan o ntologi? Apa jenis pertanyaan terhadap o ntolo gi sehingga perlu menyediakan jawaban? S iapa yang akan menggunakan dan memelihara ontologi?

2. Tahap Penggunaan Ulang (Reusable)

Tahap penggunaan kembali dan justifikasi dari ontolo gi yang telah dibangun. Hal ini dimungkinkan karena merupakan sebuah kebutuhan saat sistem harus berhub ungan dengan aplikasi yang menyatu dengan ontologi.

3. Tahap Penyebutan Istilah -Istilah pada Ontologi

Pada tahap ini akan d ib uat daftar istilah (term) yang penting dalam ontologi, semua ist ilah yang bersangkutan ditulis. Pada tahap ini pembuat ontologi tidak perlu mengkhawatirkan adanya overlap diantara konsep yang direpresentasikan, relasi antar term, atau properties yang dimilik i oleh suatu ko nsep karena akan dilakukan pada tahap selanjutnya.

<owl:DatatypeProperty rdf:ID="age"> <rdfs:range rdf:resource=

"http://www.w3.org/2001/XLMSchema#nonNegativeInteger"/> </owl:DatatypeProperty>

(37)

commit to user

25

4. Tahap Pendefinisian Class dan Hirarki Class

Merupakan tahap menciptakan beberapa definisi dan konsep dalam hirarki dan kemud ian menguraikan properti dari konsep. Sedangkan hirarki class is-a setiap class A adalah subclass B jika setiap instance class A juga instance class B. Langkah ini merupakan langkah yang paling utama dalam proses mendesain ontologi. Ada beberapa p endekatan dalam p engembangan hirarki class yaitu : a. Pengembangan top-down, dimulai dengan mendefin isikan dari ko nsep

yang paling umum dalam domain sampai konsep yang spesifik. b. Pengembangan bottom-up, dimulai dengan mendefin isikan dari class

yang paling spesifik, selanjutnya mengelompokkan class ke dalam konsep yang lebih umum.

c. Pengembangan secara kombinasi, merupakan gabungan dari top-down dan bottom-up, pertama menggambarkan ko nsep umum kemud ian digeneralisasi dan menspesifikasikan.

5. Tahap pendefinisian properties

Dalam tahap ini, secara umum, ada beberapa jenis property (sifat) objek yang dapat menjadi slot dalam suatu ontologi. Property Intrinsik (hakiki), merupakan properties yang merepresentasikan unsur objek yang berada di dalam suatu objek. Property Ekstrinsik (karena keadaan luar), merupakan properties yang merepresentasikan unsur objek yang berada di luar suatu objek. Property karena hubungan dengan individu yang lain, misalnya hubungan antara anggota individ u dari suatu class dengan individ u yang lain.

6. Tahap batasan (facets) dari slots

Slots dapat memiliki facets yang mendeskripsikan tipe nilai, nilai yang diperbolehkan, kardinalitas, dan fitur lainnya. Berikut ini beberapa jenis facets yang umum d igunakan :

(38)

commit to user

26 a. Kardinalitas

Kardinalitas mendefinisikan berapa banyak nilai yang dapat dimiliki sebuah slot. Beberapa sistem membedakan kard inalitas ini menjadi dua yaitu kardinalitas tungggal (hanya memperbolehkan paling banyak satu nilai), dan kardinalitas multiple (memperbo lehkan sembarang jumlah nilai).

b. Tipe nilai

String, merupakan tipe nilai yang paling sederhana yang digunakan pada slot, co ntohnya seperti nilai pada name:, merupakan string sederhana.

Number, (Float dan Integer) mendeskripsikan slots dengan nilai numerik. Conto hnya slot harga dapat memiliki tipe nilai Float. Boolean, Slot yang memiliki yes no flags sederhana, sehingga

Enumerated, tipe yang memuat daftar nilai spesifik yang diperbolehkan dalam slot.

Instance, merupakan tipe yang memperbolehkan definisi relasi antar ind ividual. Slot dengan tipe instance juga harus mendefinisikan daftar class yang diperbolehkan.

7. Tahap Pembuatan instance

Merupakan tahap pendefinisian sebuah instance dari class yang dapat meliputi pemilihan class, pembuatan individu instance dari class dan pengisian nilai slot.

2.1.5 Etnobotani

Menurut C handra (1990) diacu dalam Soekarman dan Riswan (1992 ) menyebutkan bahwa etnobotani berasal dari d ua kata, yaitu etnos (berasal dari bahasa Yunani) yang berarti bangsa dan botani yang berarti tumbuh-tumbuhan. Secara sederhana etnobotani dapat didefinisikan sebagai suatu b idang ilmu yang mempelajari hubungan tirnbal balik secara menyeluruh antara masyarakat lokal

(39)

commit to user

27

dengan alam lingkungannya meliputi sistem pengetahuan tentang sumber daya alam tumbuhan (P urwanto, 1999). Etnobotani menekankan bagaimana mengungkap keterkaitan budaya masyarakat dengan sumberdaya tumbuhan di lingkungannya secara langsung ataupun tidak langsung (Suryadarma, 2008). Penekanannya pada hubungan mendalam b udaya manusia dengan alam nabati sekitarnya.

Dalam bahasannya, etnobotani bersinggungan dengan pengetahuan sosial budaya (P urwanto, 1999). Sehingga etnobotani sangat berkepentingan mengikuti dari dekat perkembangan yang berlangsung baik di seputar persoalan etnik maupun dalam bidang botani, yang pada saat ini sangat dipengaruhi o leh perkembangan yang sifatnya global. Etnisitas umumnya mengacu pada perasaan bersama kelompok etnis. Narrol (1996) dalam (S ukenti, 2004) kelo mpok etnis dipahami sebagai penduduk yang memiliki ciri ciri yang unik, yang diak ui o leh etnik lainnya. Botani merupakan objek dari biologi dan persoalan yang dimilikinya, dan ekologi sebagai bagian dari persoalan biologi yang membahas interak si organisme dengan lingkungan biotik dan abiotiknya. Ekologi yang terkait dengan keunikan etnik seperti halnya etnobotani (S uryadarma, 2008). Kajian etnobotani dapat dicari padanannya dengan etnoekologi, etnomedicine, dan kajian persoalan biologi dengan etnik lainnya.

Status etnobotani sebagai ilmu tidak mengalami masalah, akan tetapi status objek penelitiannya sangat rawan karena cepatnya laju erosi sumber daya alam, terutama flora dan pengetahuan tradisio nal pemanfaatan tumbuhan dari suku bangsa tertentu. Untuk menunjang hal tersebut diperlukan pendokumentasian berupa dok umen tertulis, foto, majalah, film, atau dilakukan dengan pengumpulan spesimen (Soekarman dan Riswan, 1992).

2.2 Penelitian Terkait

Penelitian mengenai ontologi telah dilak ukan di berbagai domain pengetahuan salah satunya pada domain b iologi namun penelitian yang menggunakan teknologi knowledge sharing belum b anyak di Indonesia. Berikut ini adalah

(40)

commit to user

28

beberapa penelitian yang berkaitan dengan ontolo gi pada do main pengetahuan tanaman :

a. Domain- Specific Ontology of Botany

Oleh : Fang Gu, Cun-Gen Cao, Yue-Fei Sui, dan Wen Tia n (2004)

Penelitian ini dilatar belakangi oleh begitu luasnya basis pengetahuan tentang bo tani di d unia namun alat analisis untuk menangani permasalahan mengenai knowledge base masih sangat kurang dan tidak mengadopsi skema pengklasifikasian biologis dengan benar (misalnya filum, class, ordo dan famili).

Dalam mengembangkan knowledge base, peneliti merancang sebuah ontologi domain yang spesifik untuk botani dan mengekstraksi pengetahuan botani dari berbagai sumber. Pembangunan ontologi ini sangat berguna dalam akuisisi pengetahuan, dan analisis. Tahap yang dilakukan antara lain membuat struktur multi perspektif dari o ntologi botani dan merepresentasikan o ntologi botani dalam kategori sesuai dengan hub ungan konsep. Pada tahap selanjutnya penyusunan aksioma onto lo gi. Aksioma-aksioma ini merupakan komponen penting dari ontologi. Aksioma menyediakan dasar untuk memeriksa pengetahuan botani untuk memastikan konsistensi dan akurasi yang nalar berbasis pada pengetahuan botani. Pada tahap terakhir dilak ukan analisis konsistensi, kelengkapan dan redundansi dari aksioma itu send iri.

b. Plant Ontologi (PO): a controlled vocabulary of plant structures and growth stages.

Oleh : Panka j Jaiswal et. al (2005)

Penelitian ini membahas mengenai Plant Ontologi (PO) yang dikembangkan oleh The Plant Ontologi Consortium (POC) (www.plantontology.org). POC merupakan kolabo rasi kerja sama antara beberapa ahli pada bidang plant systematic, botani, dan genomics dengan menggunakan beberapa database tanaman. Tujuan utama POC adalah untuk mengembangkan kosakata terkontro l (controlled vocabularies) mengenai struktur tanaman dan tahap-tahap perkembangan tanaman. Untuk memfasilitasi

(41)

commit to user

29

query antar dataset dalam suatu atau beberapa basis data digunakanlah ontologi.

Pada penelitian ini terdapat dua o ntologi yaitu O ntologi untuk S truktur Tanaman (kosakata terkontrol dari istilah- istilah botani yang mendeskripsikan struktur anatomi dan morfologis dari tanaman) serta Onto lo gi untuk Tahap Perkembangan Tanaman. Pada Ontologi Struk tur Tana man, struktur tanaman yang d imaksud meliputi organ, jaringan, tipe sel, dan relasi diantaranya. Istilah (terms) pada PO disusun secara hirarkis, sehingga suatu child dapat memiliki parent lebih d ari satu. Berikut contoh penyusunan istilah parent and child dari PO:

Gambar 2.7 Conto h penyusunan istilah parent and child dari PO

c. The Plant Ontologi Database: a community resource for plant structure and developmental stages controlled vocabulary and annotations

Oleh : S hula mit Av ra ham dkk (2008)

Penelitian ini bertujuan untuk membangun Plant Ontology Consortium (POC) yang mengkolaborasikan database genom tanaman, menciptakan, memelihara dan memfasilitasi penggunaan kosa kata terko ntrol (ontologi) bagi tanaman.

(42)

commit to user

30

Plant Ontology (PO) merupakan sumber daya komunitas yang d irancang untuk memenuhi kebutuhan terminologi secara seragam yang menjelaskan struktur tanaman dan tahap perkembangan, dimana awalnya dikembangk an berdasarkan ontologi untuk model spesies tanaman. Ontologi memungkinkan pengguna untuk mendeskripsikan atribut struktur tumbuhan (anatomi d an morfologi) untuk memberikan kerangka semantik dan perbandingan database. Sebelumnya POC telah menambahkan ratusan istilah onto lo gi untuk pencarian query dengan mengasosiasikan ribuan gen dan produk gen melalui browser berbasis web yang baru diperbarui (http ://www.plantontolo gy.org/amigo/go.cgi ) .

d. Menuju Ontologi Keanekaragama n Hayati

Oleh : Andini S inta wati dan Lintang Yunia r Ba nowosari (2010)

Menurut jurnal penelitian ini, Keanekaragaman Hayati di Indonesia berpotensi sebagai informative biogeografi. O ntologi diadopsi sebagai salah satu cara untuk mengurangi masalah heterogenitas, sehingga membantu kerjasama antara peneliti. Dengan demikian, dalam rangka memberikan kerjasama kelompok, beberapa jenis mekanisme integrasi ontologi harus disediakan.

Penelitian yang dilak ukan adalah bagaimana mengaplikasikan integrasi ontologi dalam memproses penggunaan suatu penyajian data konseptual dan hubungan-hubungannya untuk menghapuskan heterogenitas yang mungkin. Untuk itulah, integrasi ontologi inilah yang kemud ian disiapkan untuk pemetaan sumber data sehingga integrasi data semantik dapat tercapai.

e. Database XM L Pendukung Sistem O ntologi terhadap Informasi Biodive rsitas

Oleh : Agung Prasetyo dan I M ade Wiryana (2010)

Penelitian ini bertujuan untuk membangun o ntologi yang akan diterapkan dalam permasalahan keanekaragaman hayati burung yang terdapat pada Taman Burung Taman Mini Indonesia Indah (TMII). Domain permasalahan koleksi

(43)

commit to user

31

Burung pada Taman Burung TMII dipilih untuk dibahas ke dalam ontologi karena lingkup ilmu pengetahuan ini dinilai kompleks, untuk itu perlu didefinisikan batasan-batasan dari permasalahan yang akan dituangkan ke dalam onto logi.

Ontologi yang dibuat dalam penelitian ini adalah menggunakan format RDF/XML, dan disimpan di dalam suatu database XML native, dan memperlak ukannya sebagai dokumen XML. Dengan menyimpan ontologi k e dalam sistem database XML native, maka teknologi XML seperti XQuery dan XPath dapat d igunakan untuk mengolah onto lo gi ini. Kemudian digunakan XML:DB API untuk melakukan manipulasi dok umen OWL yang terdapat dalam eXist melalui aplikasi Java.

2.3 Rencana Penelitian

Penelitian yang akan dilak ukan adalah merancang pemodelan ontolo gi dengan domain permasalahan Etnobotani d i Indonesia. Dalam penelitian ini Penulis akan menerapkan tahap-tahap pembangunan ontologi untuk do main pengetahuan tentang tanaman etnobo tani. Ontologi yang dibangun dimaksudkan untuk menemukan relasi antara etnobotani dengan atribut lain yang dimilikinya serta memudahkan pencarian informasi taksonomi, ekologi suatu etnobotani, serta etnis yang memanfaatkan etnobotani di Indonesia. Ontolo gi akan dibuat dengan format OWL dan menggunakan Jena AP I agar model onto lo gi dapat dilihat melalui SPARQL.

Sedangkan untuk pengujian, akan d irancang suatu prototipe untuk menamp ilkan hasil pengujian query terhadap terhadap ontologi yang d ibuat. Penelitian ak an d ilakukan berdasarkan tahap-tahap yang telah dijelaskan dalam metodologi penelitian.

(44)

commit to user

32 BAB III

METODE PENELITIAN

Metode penelitian diuraikan ke dalam skema tahapan penelitian untuk memberikan petunjuk yang jelas, teratur, dan sistematis sepert i yang ditunjukkan pada Gambar 3.1.

Kajian Awal

Pengumpulan Data

Konstruksi dan Imple mentasi Ontologi

Tahap Konseptualisasi Tahap Encoding

Pengujian Ontologi

Gambar 3.1 Diagram Block Utama Metode penelitian Pengumpulan Data

(45)

commit to user

33 3.1 Kajian Awal

Kajian awal dilakukan dengan studi pustaka. Tahap kajian awal diawali dengan memahami konsep dasar tentang Ontologi dan Etnobotani. S tud i pustaka dilakukan dengan melakukan kajian terhadap semua teori yang mendukung tercapainya tujuan skripsi ini baik berupa buku, jur nal dan artikel ilmiah, maupun website yang berhubungan dengan O ntologi, dan Etnobotani di Indonesia.

3.2 Pengumpulan Data

Tahap pengumpulan data ditempuh guna mendapatkan informasi dan pengetahuan dari literatur- literatur yang berkaitan dengan objek yang dikaji serta untuk memperoleh ketepatan langkah pelaksanaan sistem. Informasi yang diperlukan diperoleh d engan observasi maupun wawancara para ahli, serta dengan mempelajari literatur-literatur mengenai onto lo gi, owl, sparql dan sebagainya.

Pada tahap ini dilakukan pengumpulan data primer dan d ata sekunder. a. Data Primer

Tahapan yang dilakukan dalam pengumpulan data primer adalah mengumpulkan semua info rmasi mengenai etnobotani melalui wawancara ahli Pro f. Dr. Okid Parama Astirin, MS selaku Staf peneliti PP LH- LPPM-UNS.

b. Data Sekunder

Tahapan yang dilakukan dalam pengumpulan data sek under adalah mencari pustaka yang memuat data etnobotani yang digunakan oleh berbagai etnis d i Indo nesia, yaitu berupa makalah dalam seminar, jurnal dan pustaka lainnya. Data sekunder diperoleh dari berbagai pustaka, yaitu :

1) Diktat K uliah Etnobotani (2008 )

2) Prosiding Seminar Hasil- hasil Penelitian Bidang Ilmu Hayat Laboratorium Etnobotani, Balitbang Botani-Puslitbang Biologi-LIPI, Bogor (1999)

3) Makalah Utama Seminar Hasil- hasil Penelitian Optimalisasi Peran IPTEK dalam Mendukung Peningkatan Produktivitas Hutan dan Lahan Balai Litbang Hutan Tanaman Palembang (2005)

(46)

commit to user

34

4) Journal of Tropical Ethnobiology vol.1, no 1, The Ethnobiological Society of Indonesia, Laboratorium Etnobotani, Balitbang Bo tani-Puslitbang Biologi- LIPI, Bogor (2004)

3.3 Konstruksi dan Implementasi Ontologi

Pada tahap ini akan d ilakukan pembuatan rancangan onto lo gi pada domain pengetahuan etnobo tani yang melip uti tahap-tahap berikut ini :

a. Penentuan Domain

Pada dasarnya metode ini adalah capture knowledge dari tahap pengumpulan data. Domain yang digunakan dalam penelitian ini terbatas tentang :

1) etnobotani yang tumbuh di Indonesia, beserta pemanfaatan, cara pemakaian, faktor eko logi dan persebarannya.

2) Etnis asli yang ada di Indonesia.

Tahap berikutnya setelah penentuan Domain adalah tahap penggunaan ulang (reusable). Namun pada penelitian ini tahap penggunaan ulang tidak dilakukan karena ontologi tentang etnobotani belum pernah dibuat sebelumnya oleh peneliti lain.

b. Penentuan Istilah (Terms)

Pada tahap ini akan d itentukan istilah- istilah yang berhubungan dengan etnobotani. Untuk menentukan istilah- istilah yang terkait ini, dilak ukan dengan stud i pustaka.

c. Penentuan Class dan Hirark i Class

Pada tahap ini dilak ukan penentuan Class beserta Hirarkinya. Untuk pembuatan class dan hierarkinya serta pengisian instances masing- masing class dan subclassnya d ilakukan pada framework protege, dan d isimpan dengan file berekstensi o wl. Dalam ontolo gi ini rencananya akan dibangun beberapa class yang akan digunakan, antara lain:

(47)

commit to user

35

1) Class nama_tanaman Class untuk nama-nama spesies etnobotani Indo nesia, akan memilik i beberapa sub Class seperti namaLatin dan namaLokal

2) Class etnis Class untuk nama- nama etnis Indo nesia.

3) Class habitat Class untuk menyatakan habitat asli tumbuhnya etnobotani.

4) dan lain- lain.

d. Penentuan Properties

Pada tahap ini dib uat properties/relasi antara konsep yang telah dibuat di atas. Jenis properties dibedakan menjadi dua, yaitu Object properties, dan datatype properties.

e. Penentuan Batasan (Facets)

Pada tahap ini dib uat batasan pada properties yang telah dibuat sebelumnya.

f. Pembuatan In stance

Pada tahap ini akan dibuat instance yang terdiri dari jenis-jenis etnobotani di Indo nesia dll.

Implementasi Onto logi akan dilakukan dengan bantuan program Protégé 3.4.7 sebagai ontology editor. Hasil dari inplementasi ini adalah suatu o ntologi etnobotani dan persebarannya di Indonesia dengan format OWL sebagai language nya.

3.4 Pengujian O nto logi

Pada tahap ini akan dilakukan pembuktian terhadap ontologi tertentu dengan menggunakan bahasa query SPARQL.

Pengujian penalaran pengetahuan semantis dari onto logi dalam tugas ak hir ini adalah dengan imp lementasi P rototipe yang memanfaatkan ontologi yang telah dibuat dan menerima query pengujian serta menampilkan hasil masukan dengan

(48)

commit to user

36

query tertentu terhadap o nto lo gi pada antarmukanya. Prototipe ini diharapkan dapat menunjukkan apakah ontologi yang dibuat mampu menangani knowledge management dari domain etnobo tani. Dalam pemb uatan prototipe ini akan digunakan bahasa pemro graman Java dan API Jena.

Skenario pengujian ontologi sebagai berikut :

pengetahuan yang mampu disajik an dalam prototipe ini terbatas dalam lingkup domain etnobotani yang sudah ditetapkan.

Dalam pembangunan aplikasi, spesifikasi perangkat keras dan perangkat lunak yang digunakan yaitu

a. Perangkat Keras

Dalam pembangunan prototipe, berjalan pada komputer dengan spesifikasi sebagai berik ut:

Processor : Intel Core i3 2330M 2.2 GHz

RAM : 2 GB

Hard Disk : 500 GB

b. Perangkat Lunak

Pembangunan prototipe menggunakan lingkungan perangkat lunak sebagai berikut :

Framework ontologi : Protege 3.4.7

Framework semantik : Jena Java RDF API and toolkit

Programming Language : Java

JDK (Java Development Kit) : Java 7 S tandard Edition

c. Software pendukung

Operating System : Microsoft Windows 7 Basic Documentation : Microsoft O ffice Word 2007

(49)

commit to user

37 BAB IV

HASIL DAN PEM BAHASAN

1.1 Scope Pengetahuan Ontolog i Etnobotani Indonesia

Domain pengetahuan yang dikembangkan pada O ntologi ini adalah mengelola pengetahuan yang ad a di dalam Etnobotani pada Etnis asli Indonesia. Untuk penelitian ini terdapat beberapa komponen kajian etnobotani yang d imasukkan ke dalam penyusunan o ntologi, yaitu :

a. Kajian etnoekologi

Scope pengetahuan yang termasuk dalam k ajian ini yaitu pada faktor- faktor yang mempengaruhi tumbuhnya suatu tanaman, terutama pada faktor abiotik. Antara lain :

Hab itat Hab itus Vegetasi

Ik lim, dan curah hujan

Topografi wilayah, meliputi bujur dan lintang. b. Kajian etnoantropologi

Scope pengetahuan yang termasuk dalam k ajian ini yaitu pada pemanfaatan tanaman etnobo tani di suatu etnis tertentu. Misal untuk upacara adat, untuk kerajinan, pembasmi hama, dan sebagainya.

1.2 Hierark i Ontologi Etnobotani Indonesia

Model data ontologi etnobotani Indonesia d ivisualisasikan dalam suatu hierarki class seperti pada Gambar 4.1. Class-class onto lo gi dan instancesnya d ibuat menggunakan framework ontologi, yaitu P rotege 3.4.7. Dalam ontologi ini didefinisikan sembilan class yaitu Bagian_ygdipakai, desk ripsi_fisik, etnis, etnoekologi, lokasi_ administratif, lokasi_global, nama_Tanaman, Pemanfaatan, dan Pengolahan d imana kesembilan class tersebut merup akan subcla ss dari owl:Thing. Model ontologi ini kemudian disimp an dalam file berekstensi owl dengan nama ontoetno2.owl.

(50)

commit to user

38

(51)

commit to user

39

4.3 Pemodelan Graf Onto logi Etno bota ni Indonesia

Model graf adalah bentuk simbolik dari desain Ontologi Etnobotani Indonesia yang akan dib uat. Model graf ini leb ih menekankan pada desain data yang akan menggambarkan relasi antara class dan subcla ss dari o ntologi. Dengan melihat graf ini akan mempermudah melihat desain data secara menyeluruh.

Gambar 4.2 Skema ontologi Etnobotani Indonesia

Berikut penjelasan masing- masing class sesuai dengan hierarki ontologi pada gambar 4.1 dan skema ontologi pada gambar 4.2 :

a) Class Etnis : merupakan class yang berisi daftar etnis di Indonesia. Berikut properties yang dimiliki class Etnis:

Object properties :