APLIKASI SISTEM PAKAR UNTUK MENDIAGNOSA HAMA DAN
PENYAKIT PADA TANAMAN KUBIS-KUBISAN DENGAN
ALGORITMA FORWARD CHAINING BERBASIS WEBSITE
NASKAH PUBLIKASI
diajukan oleh
Dedy Pratama Aji
13.12.7330
kepada
FAKULTAS ILMU KOMPUTER
UNIVERSITAS AMIKOM YOGYAKARTA
YOGYAKARTA
2017
1
APLIKASI SISTEM PAKAR UNTUK MENDIAGNOSA HAMA DAN
PENYAKIT PADA TANAMAN KUBIS-KUBISAN DENGAN
ALGORITMA FORWARD CHAINING BERBASIS WEBSITE
Dedy Pratama Aji1),
Hartatik
2) 1)Sistem Informasi Universitas AMIKOM Yogyakarta
2)
Teknik Informatika Universitas AMIKOM Yogyakarta
Jl Ringroad Utara, Condongcatur, Depok, Sleman, Yogyakarta Indonesia 55283
Email : [email protected]), [email protected]2)
Abstract - Brassicaceae plant are plants widely cultivated and needed in Indonesia. The potential market for the cultivation of Brassicaceae can be said good. Not only limited in the country, but the market opportunity is reaching out to various other countries. In the world of agriculture, an issue that always discourages the farmers in cultivation, namely the disease, whether caused by pests, weather conditions, or unstable ground posture. This resulted in the decrease quality of the plant and affect on decrease of selling value even not worth selling, resulting in losses. Although many people who are experts or can be overcome it, but the limitations of time and place can be hamper, so that farmers are difficult to do consultations about Brassicaceae plant diseases.
This can be overcome by developing an web-based expert system application. Expert systems can provide solutions for farmers to overcome his problems and get the information it needs as well as consult with real experts. This expert system can be accessed anytime and anywhere as long as connected the internet. This expert system application built using the PHP programming language, using MySQL database, and uses Forward Chaining algorithm as an inference engine, then its user interface using boostrap framework.
Keywords - Disease, pests, plant, Brassicaceae plant, expert system, forward chaining, webiste
1. Pendahuluan 1.1. Latar belakang
Di dunia pertanian banyak sekali permasalahan yang selalu menghambat para petani dalam bertanam hingga menyebabkan terjadinya gagal panen. Masalah yang sering dihadapi yaitu karena hama dan penyakit yang menyerang tanaman-tanaman pertanian. Hal ini menjadi permasalahan ketika hama dan penyakit tidak diatasi dengan benar karena dapat menyebabkan tanaman mati atau tidak tumbuh dengan baik, dan akhirnya menyebabkan kegagalan panen serta menimbulkan kerugian yang tidak sedikit.
Tanaman kubis-kubisan (Famili
Brassicaceae/Cruciferae) misalnya kubis, sawi, petsai,
dan bunga kol adalah tanaman yang banyak dibudidayakan di Indonesia, terutama di daerah-daerah yang memiliki dataran tinggi. Pada umunya
kubis-kubisan hanya dapat ditanam dengan baik di dataran tinggi yang tingginya antara 1.000 – 3.000 meter di atas permukaan laut, walaupun ada varietas-varietas kubis yang dapat pula ditanam di dataran rendah [1]. Tanaman kubis-kubisan merupakan salah satu produk pertanian yang banyak dibutuhkan bagi sebagian besar masyarakat. Produksi kubis selain untuk pemenuhan kebutuhan dalam negeri juga merupakan komoditas ekspor yang termasuk kelompok enam besar sayuran komoditi ekspor unggulan Indonesia [2].
Sebagai komoditi yang dibutuhkan masyarakat dan komoditi ekspor, tentu tanaman kubis-kubisan harus memiliki kualitas yang bagus dan layak jual. Untuk itu tanaman tersebut harus terhindar dari serangan hama dan penyakit. Bila ada tanaman kubis yang tampak terkena gejala-gejala hama/penyakit dan tidak mendapatkan penanganan yang tepat dan cepat, maka hama dan penyakit tersebut berpotensi untuk menyerang lebih parah lagi, sehingga menyebabkan kerusakan dan mengakibatkan kerugian.
Menurut data Statistik Hortikultura Daerah Istimewa Yogyakarta Tahun 2012-2015 menunjukkan bahwa produksi tanaman kubis-kubisan (kubis, bunga kol, dan petsai/sawi) di wilayah Provinsi DIY tidak stabil, kadang mengalami penurunan yang signifikan seperti pada tahun 2013-2014 menurun dari 72.547 kwintal menjadi 60.947 kwintal. Hal ini juga disebabkan oleh hama dan penyakit yang tidak ditangani dengan baik oleh para petani. Walaupun ada orang yang ahli, namun keterbatasan waktu, tempat, dan biaya bisa menghambatnya, sehingga petani sulit untuk berkonsultasi perihal gejala yang tampak pada tanamannya. Petani lebih memilih untuk menangani sendiri dengan pengetahuan seadanya sehingga belum memberi hasil yang optimal.
Hal diatas yang mendasari diperlukannya suatu aplikasi sistem pakar tanaman kubis-kubisan, yang dapat membantu petani untuk berkonsultasi dan memperoleh informasi terkait hama dan penyakit tanaman kubis-kubisan, serta dapat mengurangi timbulnya gejala-gejala hama dan penyakit pada tanaman kubis-kubisan karena dapat diidentifikasi dengan lebih cepat. Dalam penelitian ini penulis mengangkat judul “Aplikasi Sistem Pakar untuk Mendiagnosa Hama dan Penyakit Pada Tanaman Kubis-kubisan dengan Algoritma Forward Chaining Berbasis Website”.
2
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang permasalahan diatas, maka yang menjadi rumusan masalah dalam penelitian ini adalah “Bagaimana merancang aplikasi sistem pakar untuk mendiagnosa hama dan penyakit pada tanaman kubis-kubisan dengan algoritma forward chaining berbasis website?”
1.3. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah menghasilkan aplikasi sistem pakar untuk mendiagnosa hama dan penyakit pada tanaman kubis-kubisan dengan algoritma forward chaining berbasis website.
1.4. Metode Pengumpulan Data
Pengumpulan data dilakukan dengan 2 cara yaitu : a. Metode Wawancara
Merupakan wawancara yang dilakukan secara langsung dengan seorang ahli tanaman yaitu Ir. Supriyana di BPTP Dinas Pertanian Daerah Istimewa Yogyakarta.
b. Metode Kepustakaan
Merupakan pengumpulan data dengan membaca dan mempelajari buku-buku, artikel, dan tulisan lainnya tentang hama dan penyakit pada tanaman kubis-kubisan serta cara pengendaliannya.
1.5. Tinjauan Pustaka
Mita Nevinovita, STMIK Amikom Yogyakarta (2015) dalam skripsinya yang berjudul Perancangan Aplikasi Sistem Pakar untuk Mendiagnosa Hama dan Penyakit pada Tanaman Bungan Krisan Berbasis Website dengan Metode Forward Chaining. Sistem pakar ini menggunakan MySQL sebagai media
penyimpanan datanya. Pada saat pengguna
berkonsultasi akan ditampilkan semua gejala di halaman konsultasi, dan pengguna diminta untuk memilih gejala yang dialami. Kelemahan sistem pakar ini yaitu alur Forward Chaining yang tidak terlihat karena hasil konsultasi diperoleh dari hasil probabilitas klasik [3].
Arini Marlyaningrum, Universitas Widyatama Bandung (2013) dalam skripsinya yang berjudul Perancangan Sistem Pakar Diagnosis pada Sistem Komputer. Sistem pakar ini dibangun menggunakan Visual Basic 6.0 dan menggunakan Microsoft Access sebagai penyimpanan datanya. Untuk metode inferensinya sistem pakar ini menggunakan Forward Chaining. Pengguna dapat berkonsultasi dengan memilih gejala yang terjadi berdasarkan pertanyaan dari sistem. Kelemahan sistem ini yaitu kurang fleksibel karena dibuat menggunakan Visual Basic sehingga harus mengistall terlebih dahulu. Selain itu juga ada kemungkinan tidak mendapatkan solusi karena tidak terdapat perhitungan probabilitas [4].
Ramadhani Lutfina, Burhanuddin Dirgantara, Muhammad Nasrun, Universitas Telkom Bandung dalam jurnalnya yang berjudul Perancangan Aplikasi Sistem Pakar Pendeteksian Kerusakan pada Mobil Solar Berbasis Android. Sistem pakar ini menggunakan metode inferensi Forward Chaining. Pengguna dapat berkonsultasi dengan cara menjawab ya atau tidak pada
pertanyaan yang diajukan oleh sistem. Kelemahan sistem ini yaitu hanya terbatas untuk perangkat android saja. Sistem ini juga memiliki kemungkinan tidak mendapatkan solusi karena tidak menggunakan perhitungan probabilitas [5].
2. Landasan Teori
2.1. Definisi Kecerdasan Buatan
Rich and Knight (1991) mengungkapkan bahwa kecerdasan buatan adalah sebagai sebuah studi tentang bagaimana membuat komputer melakukan hal-hal yang pada saat ini dapat dilakukan lebih baik oleh manusia [6].
2.2. Definisi Sistem Pakar
Sistem pakar adalah aplikasi berbasis komputer yang digunakan untuk menyelesaikan masalah sebagaimana yang dipikirkan oleh pakar. Pakar yang dimaksud disini adalah orang yang mempunyai keahlian khusus yang dapat menyelesaikan masalah yang tidak dapat diselesaikan oleh orang awam [7].
Expert System (ES) merupakan representasi pengetahuan yang menggambarkan cara seorang ahli dalam mendekati suatu masalah. ES lebih berpusat pada
bagaimana mengkodekan dan memanipulasi
pengetahuan dari informasi (misalnya aturan if...then) [8].
Menurut Turban, konsep dari Sistem Pakar mengandung keahlian, ahli, pengalihan keahlian, inferensi, aturan, dan kemampuan menjelaskan [9]. 2.3. Metode Penalaran
2.3.1. Probabilitas
Probabilitas adalah bilangan yang menyatakan kesempatan sesuatu hal yang dapat terjadi atau tidak terjadi. Probabilitas merupakan salah satu metode perhitungan yang sering digunakan dalam proses pengambilan keputusan suatu sistem pakar. Rumus umum probabilitas dapat didefinisikan sebagai berikut :
2.3.2. Forward Chaining
Runut maju adalah pendekatan yang dimotori data (data driven). Dalam pendekatan ini pelacakan dimulai dari informasi masukan, dan selanjutnya mencoba menggambarkan kesimpulan. Runut maju mencari fakta yang sesuai dengan bagian IF dari aturan IF – THEN. Jika ada fakta yang cocok dengan aturan IF, maka rule tersebut dieksekusi, kemudian sebuah fakta baru (bagian THEN) ditambahkan ke dalam database. Setiap kali pencocokan, simulai dari rule teratas. Setiap
rule hanya bisa dipilih sekali saja. Proses pencocokan
berhenti ketika tidak ada lagi rule yang bisa dipilih. 3. Pembahasan
3.1. Analisis Masalah 3.1.1. Analisis SWOT
3
Tabel 1. Analsis SWOT
Parameter Hasil Analisis
Kekuatan (Strength)
Di UPTD BPTP Yogyakarta
masyarakat bisa berkonsultasi langsung atau mendatangkan pakar ke lokasi. Namun karena adanya keterbatasan waktu, tempat, dan biaya yang dihadapi petani, perlu adanya bantuan teknologi berbasis web agar dapat diakses dimana saja dan kapan saja.
Kelemahan (Weakness)
Sebagian masyarakat petani
beranggapan untuk menangani hama
dan penyakit tidak harus
berkonsultasi dulu dengan pakarnya, dikarenakan faktor waktu dan biaya yang mungkin harus dikeluarkan, serta kurang minatnya masyarakat petani untuk mengakses internet. Peluang
(Opportunity )
Seiring berkembangnya teknologi dan semakin mudahnya akses internet, masyarakat dapat dengan mudah mengakses internet dimana dan kapan saja.
Ancaman (Threat)
Semakin berkembangnya aplikasi sistem pakar dengan berbagai
keunggulannya masing-masing
mengakibatkan persaingan semakin ketat. Sehingga sistem yang dibuat harus selalu dikembangkan dan diperbarui lagi agar sistem dapat memenuhi kebutuhan pengguna terutama pengguna yang masih awam dengan teknologi.
3.1.2. Analisis Kebutuhan Fungsional 1. Kebutuhan Fungsional Pengguna
a. Pengguna dapat mengkases halaman khusus pengguna.
b. Pengguna dapat mengisi form konsultasi dengan menginputkan nama, jenis kelamin, alamat, dan pekerjaan.
c. Pengguna dapat melakukan konsultasi dan mencetak hasil konsultasi
d. Pengguna dapat menampilkan daftar hama dan penyakit pada tanaman kubis-kubisan beserta gejalanya.
e. Pengguna dapat menampilkan artikel, informasi, dan bantuan.
2. Kebutuhan Fungsional Admin/Pakar
a. Admin/Pakar dapat melakukan login dengan menginputkan username dan password. Serta dapat melakukan logout.
b. Admin/Pakar dapat mengelola data penyakit. c. Admin/Pakar dapat mengelola data gejala. d. Admin/Pakar dapat mengelola data relasi.
e. Admin/Pakar dapat mengelola data informasi/artikel.
f. Admin/Pakar dapat melihat rekap konsultasi pengguna.
g. Admin/Pakar dapat melakukan edit akun dengan mengisi username, password, dan konfirmasi password baru.
3.2. Perancangan Sistem 3.2.1. Pohon Keputusan
Gambar 1. Pohon Keputusan 3.2.2. Metode Inferensi
4
3.2.3. Relasi Antar Tabel
Gambar 4. Relasi antar tabel 3.2.4. Data Flow Diagram (DFD)
Gambar 5. DFD Level 0 3.2.5. Flowchart
Gambar 6. Flowchart
3.3. Pembuatan dan Implementasi
3.3.1. Implementasi Antarmuka Pengguna
1) Halaman Utama
Halaman utama adalah tampilan awal ketika website sistem pakar ini dibuka oleh pengguna. Dalam halaman utama terdapat beberapa menu yang dapat diakses oleh pengguna, diantaranya konsultasi, daftar penyakit, artikel, dan bantuan.
Gambar 7. Halaman Utama Pengguna
2) Halaman Konsultasi
Pada halaman konsultasi ini akan ditampilkan pertanyaan-pertanyaan seputar gejala yang biasanya terjadi pada tanaman kubis-kubisan. Pengguna diminta untuk menjawab “YA” jika gejala yang muncul sesuai.
Gambar 9. Form konsultasi
3.3.2. Implementasi Antarmuka Admin / Pakar
1) Halaman Utama Pakar
Halaman utama pakar adalah tampilan awal ketika admin atau pakar sudah melakukan login. Dalam halaman utama pakar terdapat beberapa menu yang dapat diakses untuk memanajemen data pengetahuan dan data informasi/artikel, dan melihat hasil konsultasi.
5
2) Halaman Manajemen Pengetahuan
Halaman ini berfungsi untuk memanajemen data penyakit, gejala, beserta relasinya.
Gambar 11. Tampilan halaman relasi
Gambar 12. Tampilan tambah penyakit
Gambar 13. Tampilan tambah gejala 3.3.3. Pengujian Sistem
1) Black Box Testing
Pada Black Box Testing cara pengujiannya yaitu dilakukan dengan cara menjalankan unit atau fungsi-fungsi yang ada di dalam sistem, kemudian diamati apakah input dapat diterima dengan baik dan apakah outputnya sesuai dengan hasil yang diinginkan.
2) Beta Testing
Pengujian beta dilakukan untuk memastikan apakah hasil identifikasi hama dan penyakit sudah sesuai dengan hasil identifikasi yang dilakukan oleh pakar atau tidak. Maka pada tahap pengujian beta ini dilakukan dengan cara membandingkan data hasil identifikasi pakar dengan hasil identifikasi oleh sistem.
4. Penutup 4.1. Kesimpulan
Berdasarkan pembahasan yang telah diuraikan dalam bab-bab sebelumnya, maka dapat diambil kesimpulan yaitu :
1. Sistem pakar yang dibuat khusus untuk identifikasi hama dan penyakit tanaman famili kubis-kubisan meliputi kubis, sawi, petsai, dan bunga kol. 2. Sistem pakar yang dibuat menggunakan algoritma
Forward Chaining (runut maju) yang dapat melakukan pelacakan dengan pohon keputusan sesuai basis pengetahuan yang ada, dan dilengkapi dengan perhitungan probabilitas.
3. Membangun sistem pakar identifikasi hama dan penyakit harus mempunyai data pengetahuan yang benar, dimana pengetahuan tersebut bersumber dari pakar dan dari buku-buku tentang hama dan penyakit tanaman kubis-kubisan.
4. Keseluruhan fungsi aplikasi sistem pakar sudah dapat berjalan dengan baik dan benar. Input output sistem juga sudah sesuai harapan.
4.2. Saran
Penulis memberikan beberapa saran guna pengembangan aplikasi sistem pakar lebih lanjut, antara lain :
1. Pengetahuan tentang penyakit, gejala, serta solusi pada sistem ini masih sangat terbatas. Sehingga untuk pengembangan sistem selanjutnya dapat dilakukan penambahan pengetahuan atau dilakukan pengecekan jika terjadi perubahan pada pengetahuan penyakit, gejala, maupun solusinya. 2. Menambahkan nilai Certainty Factor atau faktor
kepastian pada tiap-tiap gejala agar perhitungan untuk menentukan keputusan lebih akurat.
3. Membuat versi aplikasi smartphone. Daftar Pustaka
[1] Sunaryono, Hendro. 1984. Kunci Bercocok Tanam Sayuran-sayuran Penting di Indonesia. Bandung : Sinar Baru.
[2] Rukmana. 1994. Bertanam Kubis. Yogyakarta : Penerbit Kanisius.
[3] Nevinovita, Mita. 2015. Perancangan Aplikasi Sistem Pakar Untuk Mendiagnosa Hama dan Penyakit Pada Tanaman Bunga krisan Berbasis Website dengan Metode Forward Chaining. Skripsi. Program Studi Sistem Informasi, STMIK Amikom Yogyakarta.
[4] Marlyaningrum, Arini. 2013. Aplikasi Sistem Pakar Diagnosis Pada Sistem Komputer. Skripsi. Program Studi Sistem Informasi, Fakultas Teknik Universitas Widyatama Bandung.
[5] Luthfina, Ramadhani. 2015. Perancangan Aplikasi Sistem Pakar Pendeteksian Kerusakan Pada Mobil Solar Berbasis Android. Skripsi. Program Studi Sistem Komputer, Fakultas Teknik Elektro, Universitas Telkom Bandung.
[6] Kusrini. 2006. Sistem Pakar Aplikasi dan Teori. Yogyakarta : Penerbit Andi.
6
[7] Kusrini. 2008. Aplikasi Sistem Pakar. Yogyakarta : Penerbit Andi.
[8] Al Fatta, Hanif. 2007. Analisis dan Perancangan Sistem Informasi. Yogyakarta : Penerbit Andi. [9] Kusumadewi, Sri. 2003. Artificial Intelligence
(Teknik dan Aplikasinya). Yogyakarta : Graha Ilmu.
Biodata Penulis
Dedy Pratama Aji, memperoleh gelar Sarjana
Komputer (S.Kom), Jurusan Sistem Informasi Universitas AMIKOM Yogyakarta, lulus tahun 2017.
Hartatik, memperoleh gelar Sarjana Teknik (S.T),
Jurusan Teknik Informatika Universitas
Muhammadiyah Cirebon, lulus tahun 2006.
Memperoleh gelar Master of Computer Science (M.Cs) Program Pasca Sarjana Ilmu Komputer Universitas Gajah Mada Yogyakarta, lulus tahun 2011. Saat ini menjadi dosen di Universitas AMIKOM Yogyakarta.
