1.1 Latar Belakang
Fiqih berarti paham atau mengerti, merupakan salah satu bagian dari domain agama. Hukum mempelajarinya adalah fardu ’ain bagi setiap kaum muslimin (Ra- sjid, 2013). Pemanfaatan internet sebagai media untuk mengakses informasi terus meningkat jumlah penggunanya. Dalam domain agama, orang cenderung bertanya kepada ahli (ustadz atau ulama) melalui situs-situs tanya jawab yang tersedia di in- ternet daripada membaca buku-buku klasik yang ada (Fikri and Purwarianti, 2012).
Ketersediaan ahli untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan yang diajukan pengguna seringkali terbatas jumlahnya, sehingga diperlukan sistem question answering (QA) yang dapat menjawab pertanyaan secara otomatis. Sistem QA juga diperlukan karena kemampuannya dalam memahami bahasa alami dan dapat menyajikan jawaban yang ringkas dan tepat (Sundblad, 2007).
Menurut Dwivedi and Singh (2013) usaha untuk memahami pertanyaan dalam bahasa alami merupakan salah satu tantangan dalam sistem QA. Pemahaman terhadap pertanyaan pengguna merupakan hal yang sangat penting dalam memberikan jawab- an yang benar (Zhang and Lee, 2003). Berbagai pendekatan telah dilakukan dalam penelitian-penelitian sebelumnya untuk meningkatkan kemampuan sistem QA. Me- nurut Kalaivani and Duraiswamy (2012) dan Dwivedi and Singh (2013) pendekatan- pendekatan dalam sistem QA dapat dibagi menjadi tiga bagian, yakni pendekatan statisticalatau pendekatan machine learning, pendekatan pattern maching atau pen- dekatan template based, dan pendekatan linguistic atau pendekatan knowledge based.
Sedangkan, komponen-komponenen penyusun sistem QA adalah question classifica- tion, information retrieval, dan answer extraction (Allam and Haggag, 2012).
Pendekatan machine learning dalam mengembangkan sistem QA dilakukan oleh Wang et al. (2009); Mollaei (Rahati-Quchani); Xu (2012). Beberapa metode yang digunakan dalam pendekatan machine learning adalah k-Nearest Neighbors, Naive Bayes, Decision Tree, dan SNoW. Berbagai penelitian juga dilakukan untuk menemukan metode klasifikasi terbaik dengan membandingkan metode-metode kla- sifikasi yang ada. Hasil penelitian Zhang and Lee (2003) dan Wang et al. (2009) menunjukkan algoritma SVM memiliki tingkat akurasi lebih baik dalam melakukan
1
klasifikasi pertanyaan dibandingkan dengan metode-metode lain. Pengembangan sis- tem QA dalam bahasa Indonesia yang menggunakan pendekatan machine learning dilakukan oleh Purwarianti et al. (2007). Menurut Dwivedi and Singh (2013) keung- gulan pendekatan machine learning adalah kemampuannya dalam melakukan klasifi- kasi pertanyaan, namun memiliki kelemahan dalam proses sintaksis dan semantik.
Pendekatan template based dilakukan oleh Wang (2010); Unger (2012), juga dilakukan oleh Bendi (2010), dan Andri (2011). Pendekatan template based me- miliki keunggulan berupa kecepatan proses dalam me-retrieve (mengembalikan) ja- waban, namun memiliki kelemahan dalam proses semantik karena proses pencarian berdasarkan pencocokan string. Selain menggunakan template based sebagai ques- tion processpenelitian Bendi (2010) dan Andri (2011) juga memanfaatkan ontology sebagai knowledge based untuk merepresentasikan pengetahuan.
Upaya pengembangan sistem QA juga dilakukan oleh Suryawan (2013) de- ngan menggunakan pendekatan linguistic atau pendekatan knowledge based dengan memanfaatkan ontology untuk membangun pengetahuan. Kelebihan pemanfaatan on- tologyyang dilakukan oleh Suryawan (2013) adalah kemampuan sistem dalam me- lakukan analisa sintaksis dan semantik karena pertanyaan-pertanyaan dapat diterje- mahkan secara langsung menjadi bahasa query. Kekurangan pendekatan linguistic (Dwivedi and Singh, 2013) adalah membutuhkan waktu yang lama dalam memba- ngun pengetahuan.
Penelitian ini mengusulkan pendekatan machine learning dengan menggunak- an metode Support Vector Machine (SVM) untuk melakukan klasifikasi pertanyaan, serta memanfaatkan ontology sebagai basis pengetahuan untuk merealisasikan penge- tahuan fiqih. Domain masalah dalam penelitian adalah permasalahan fiqih. Peneliti- an ini diharapkan dapat menghasilkan sistem QA yang dapat memahami pertanyaan yang diajukan sehingga mampu memberikan jawaban dengan tepat.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, rumusan masalah dalam penelitian ini ada- lah sebagai berikut :
1. Bagaimana menghasilkan model yang dapat mengklasifikasi pertanyaan de- ngan menggunakan algoritma Support Vector Machine (SVM).
2. Bagaimana membangun ontology yang dapat merepresentasikan pengetahuan
fiqih.
3. Berdasarkan tipe pertanyaan yang dihasilkan oleh SVM, bagaimana menerje- mahkan pertanyaan menjadi query untuk mengambil pengetahuan fiqih dalam ontology.
1.3 Batasan Masalah
Berdasarkan rumusan masalah tersebut, beberapa batasan masalah dibuat da- lam penelitian ini. Batasan-batasan masalah antara lain:
1. Domain masalah dalam penelitian ini adalah ilmu fiqih permasalahan thaharah.
2. Tanya jawab dalam sistem QA fiqih menggunakan Bahasa Indonesia baik ber- upa kalimat tanya maupun kalimat perintah.
3. Pertanyaan-pertanyaan yang dapat diproses oleh sistem QA fiqih adalah berupa:
(a) Pertanyaan faktual, bukan perhitungan matematika.
(b) Kalimat tunggal bukan kalimat majemuk bertingkat yang ditandai dengan konjungsi (kata penghubung dan, atau, serta, tanda baca “,”).
(c) Bukan kalimat pertentangan, misalnya “fardhu wudhu bukan sunat wu- dhu”, “bukan fardhu wudhu”, “cara wudhu selain sunat” dan sebagainya 4. Klasifikasi pertanyaan menggunakan metode SVM yang diimplementasikan
menggunakan LibSVM.
5. Sumber pengetahuan fiqih diperoleh dari buku "Ensiklopedi Fiqih Islam Fiqih Sunnah 1”, “Fiqih Islam”, dan “Seri Fiqih Kehidupan” serta dari sumber inter- net yaitu www.konsultasisyariah.com dan www.rumahfiqih.com.
1.4 Tujuan dan Manfaat Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kemampuan sistem QA fiqih dengan menggunakan metode SVM dan ontology dalam memahami pertanyaan yang diajukan.
Adapun manfaat yang diharapkan dalam penelitian Question Answering (QA) fiqih adalah sebagai berikut:
1. Dengan adanya sistem QA fiqih ini diharapkan dapat membantu dan memu- dahkan pengguna dalam mencari informasi dan mempelajari ilmu fiqih.
2. Diharapkan dapat memberi kontribusi (referensi) terhadap peneliti dan pengem- bang sistem QA berbasis ontology dimasa mendatang khususnya QA permasa- lahan fiqih bahasa Indonesia.
1.5 Metodologi Penelitian
Metodologi yang digunakan pada penelitian ini sebagai berikut:
1. Studi literatur
Studi literatur digunakan dengan mengumpulkan dan mempelajari literatur baik dari jurnal, internet, buku teks atau karya-karya ilmiah yang terkait paradigma sistem question answering serta pemanfaatan ontology dalam merealisasikan pengetahuan baik dari aspek teoritis, metodologi, maupun aspek penerapannya dalam teknologi semantik web.
2. Pengumpulan data
Pada tahap ini, dilakukan pengumpulan data yang dapat digunakan dalam meng- embangkan sistem QA fiqih. Pengumpulan data tentang pengetahuan fiqih di- peroleh dari buku Ensiklopedia Fiqih karya Sabiq (2006). Kosakata bahasa Indonesia yang digunakan dalam pengolahan bahasa alami diperoleh dari lite- ratur yang berkaitan dengan tata bahasa Indonesia.
3. Analisa dan perancangan sistem
Sebelum merancang sistem QA fiqih, dilakukan analisa permasalahan seca- ra bertahap. Tahap awal dari analisa dan perancangan sistem adalah analisa kebutuhan sistem berupa tipe pertanyaan pengguna yang disampaikan dengan menggunakan bahasa Indonesia. Selanjutnya adalah analisa dan perancangan ontologysebagai basis pengetahuan fiqih. Perancangan antar muka pengguna merupakan tahap akhir dari analisa dan perancangan sistem.
4. Implementasi sistem
Dalam membangun sistem QA Fiqih berbasis web, bahasa pemrograman java dan java server page (JSP) digunakan untuk mengimplementasikan aplikasi de- ngan menggunakan editor Netbeans 8.0 pada sistem QA. Untuk pembangunan
basis pengetahuan ontology menggunakan bahasa OWL dengan bantuan tools Protege 4.3, sedangkan dalam proses answer extraction digunakan OWL API untuk mengeksekusi queri pengguna.
5. Pengujian sistem
Pengujian dilakukan terhadap dua komponen dalam sistem QA fiqih, yakni:
pengujian akurasi klasifikasi pertanyaan dan pengujian terhadap kemampuan sistem dalam memberikan jawaban atas pertanyaan pengguna. Pengujian aku- rasi klasifikasi pertanyaan dengan menggunakan metode Cross Validation, se- dangkan pengujian terhadap kemampuan sistem dalam memberikan jawaban dilakukan dengan dua pendekatan, yaitu: pengujian kualitatif dan pengujian kuantitatif. Pengujian kualitatif dilakukan berdasarkan kemampuan sistem da- lam memahami pertanyaan pengguna, sedangkan pengujian kualitatif dilakuk- an untuk mengetahui perbandingan jumlah pertanyaan yang mampu dijawab dengan benar dan jumlah pertanyaan yang tidak dapat dijawab dengan benar oleh sistem.
1.6 Sistematika Penulisan
Penulisan laporan penelitian ini dibagi mejadi 7 (tujuh) bab. Pembagian ter- sebut dapat dijelaskan dengan struktur sebagai berikut :
1. BAB I PENDAHULUAN
Bab ini berisi tentang latar belakang masalah, batasan masalah, perumusan ma- salah, manfaat penelitian, tujuan penelitian, tinjauan pustaka, model penelitian dan sistematika penulisan.
2. BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini berisi tentang hubungan penelitian-penelitian yang telah dilakukan se- belumnya dengan penelitian ini.
3. BAB III LANDASAN TEORI
Bab ini berisi uraian tentang teori-teori yang digunakan dengan penelitian ini.
Teori-teori yang diuraikan dalam bab ini terkait dengan pengolahan bahasa ala- mi dan teori klasifikasi pertanyaannya, teori semantik web termasuk didalam- nya teori tentang question answering (QA) dan teori ontology, serta teori ten- tang pemanfaatan OWL API dalam memproses query.
4. BAB IV ANALISIS DAN RANCANGAN SISTEM
Bab ini akan diurakan spesifikasi kebutuhan sistem dan perancangan ontology fiqih, perancangan klasifikasi pertanyaan, perancangan aplikasi sistem QA dan perancangan antar muka pengguna.
5. BAB V IMPLEMENTASI
Bab V berisi tentang implementasi dari perancangan pada bab sebelumnya yak- ni implementasi ontology fiqih dengan menggunakan tool Protege, implementa- si algoritma SVM dengan menggunakan libSVM untuk mengklasifikasi perta- nyaan, serta implementasi sistem QA fiqih dengan bahasa pemrograman JAVA dan JSP.
6. BAB VI HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Bab ini akan dijelaskan hasil penelitian yang diperoleh dalam penelitian yang disusun secara sistematis dan disertai alasan yang rasional tentang masalah pe- nelitian.
7. BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi kesimpulan berdasarkan pada implementasi dan uraian-uraian yang diperoleh sebelumnya serta saran untuk perbaikan dan pengembangan QA dimasa mendatang.
