SISTEM PAKAR UNTUK MENDIAGNOSIS PENYAKIT PADA
SAPI DENGAN METODE FORWARD CHAINING
Indra Setiawan
Teknik Informatika STMIK ATMA LUHUR PANGKALPINANG
Jl. Jendral Sudirman. Selindung Lama Pangkalpinang Kepulauan Babel
email:
indrasetya39@yahoo.co.id
Abstraction
Expert system for diagnosing the disease in cows is an expert system that is designed so that it can perform reasoning like an expert. However, it should be noted that the expert system is not to replace the function of an expert in this case a veterinarian or animal expert, but it is only intended as a tool for this, since the system only consultative experts and not as an expert who can diagnose a disease with his thoughts. The making of this expert system using PHP programming and MySQL as the database. Statistical methods used were forward chaining, the inference process that initiates a search of the premises or the input data in the form of symptoms toward conclusion conclusion on the types of diseases as well as the solution.
Keywords: Application of expert systems, cow disease, forward chaining, PHP and MySQL
1.
Pendahuluan
Di Indonesia masih belum cukup untuk memenuhi kebutuhan daging dan susu sapi. Untuk mengurangi impor kebutuhan daging dan susu sapi dari negara lain. Peluang beternak sapi masih sangat terbuka lebar. Namun kendalanya terdapat pada penyakit yang menyebabkan hewan menjadi tidak sehat. Dari permasalahan akan dicoba untuk membangun rekayasa perangkat lunak yang dirancang oleh sistem pakar dalam mendiagnosa penyakit pada sapi dengan menggunakan aplikasi web. Tujuan dari penelitian ini membuat aplikasi sistem pakar dalam mendiagnosis 7
penyakit pada sapi Sedangkan manfaatnya,
memudahkan orang awam untuk mendapatkan penanganan lebih dini untuk kesehatan ternak sapinya.
Tujuan dan Manfaat
Membuat aplikasi sistem pakar dalam mendiagnosis 7 penyakit pada sapi Sedangkan manfaatnya,
memudahkan orang awam untuk mendapatkan penanganan lebih dini untuk kesehatan ternak sapinya.
Metodelogi Penelitian
Penelitian ini dilakukan dengan beberapa tahapan, yaitu :
a. Mengumpulkan data-data yang diperlukan :
1) Studi Literatur
Pembelajaran dari berbagai macam literatur tentang penyakit sapi, konsep dan teori dasar sistem pakar serta pengembangan program PHP dan My-SQL.
2) Browsing
Pengamatan keberbagai website di internet yang menyediakan informasi yang relevan dengan permasalahan dalam pembuatan sistem ini.
b. Menganalisa data yang telah dikumpulkan
Membuat analisa terhadap data yang sudah diperoleh dari hasil observasi.
d. Pembuatan Aplikasi.
e. Uji Coba dan Evaluasi.
f. Penyusunan.
Batasan Masalah
Agar pembahasan dalam tugas ini lebih terarah maka penulis melakukan pembatasan-pembatasan masalah sebagai berikut :
a. Data penunjang penyakit yang digunakan hanya
pada sapi saja, yaitu 7 penyakit umum yang sering terjadi pada sapi.
b. Informasi penyakit sapi didapat dari buku yang dibuat oleh tim penulis AGRIFLO dengan Pembaca ahli yaitu seorang pakar bernama Dr. Ir. Endang Purbowati, MP.
c. Interaksi antara sistem dan user menggunakan
pertanyaan berupa daftar gejala yang sudah tampak berdasarkan kondisi fisik dan prilaku sapi, dimana user akan diminta untuk memilih gejala pada setiap daftar gejala berdasarkan kondisi sapi tersebut.
d. Output yang dihasilkan dari aplikasi ini adalah jenis penyakit sapi dan cara mengobatinya. e. Pengembangan aplikasi ini akan dititik beratkan
pada implementasi metode inferensi forward
chaining.
2.
Landasan Teori
Sistem Pakar
Secara umum, sistem pakar (expert system) adalah sistem yang berusaha mengadopsi pengetahuan manusia ke komputer, agar komputer dapat menyelesaikan masalah yang biasa dilakukan oleh para ahli. Sistem pakar yang baik dirancang agar dapat menyelesaikan suatu pemasalahan tertentu dengan meniru kerja dari para ahli.
Adapun beberapa definisi sistem pakar, antara lain :
a. Menurut Durkin: Sistem pakar adalah suatu
program komputer yang dirancang untuk memodelkan kemampuan penyelesaian masalah yang dilakukan oleh seorang pakar.
b. Menurut Ignizio: Sistem pakar adalah suatu
model dan prosedur yang berkaitan, dalam suatu domain tertentu, yang mana tingkat keahliannya
dapat dibandingkan dengan keahlian seorang pakar.
c. Menurut Giarratano dan Riley: Sistem pakar
adalah suatu sistem komputer yang bisa menyamai atau meniru kemampuan seorang pakar.
Motor Inferensi
Ada 2 cara yang dapat dikerjakan dalam melakukan inferensi, yaitu:
a. Forward Chaining. Pencocokan fakta atau pernyataan dimulai dari bagian sebelah kiri (IF dulu). Dengan kata lain, penalaran dimulai dari fakta terlebih dahulu untuk menguji kebenaran hipotesis.
b. Backward Chaining. Pencocokan fakta atau pernyataan dimulai dari bagian sebelah kanan (THEN dulu). Dengan kata lain, penalaran dimulai dari hipotesis tersebut dicari harus dicari fakta-fakta yang ada dalam basis pengetahuan. PHP (Perl Hypertext Preprocessor)
PHP adalah kependekan dari perl hypertext preprocessor yang digunakan sebagai bahasa script server-side dalam pengembangan web yang disisipkan pada dokumen HTML. Sintak PHP mirip dengan bahasa Perl dan C. PHP biasanya sering digunakan bersama web server Appache di beragam sistem operasi. PHP juga men-support ISAPI dan dapat digunakan bersama dengan Microsoft IIS di
Windows. Menurut dokumen resmi PHP, PHP
singkatan dari Hypertext Preprocesor, yang
merupakan bahasa berbentuk script yang ditempatkan
di server dan di proses di server. MySQL
MySQL adalah sebuah perangkat lunak sistem
manajemen basis data SQL (Database Management
System) atau DBMS yang multithread, multi-user, dengan sekitar 6 juta instalasi di seluruh dunia. MySQL AB membuat MySQL tersedia sebagai
perangkat lunak gratis dibawah lisensi GNU General
Public License (GPL), tetapi mereka juga menjual dibawah lisensi komersial untuk kasus-kasus dimana penggunaannya tidak cocok dengan penggunaan GPL.
Macromedia Dreamweaver
Adobe Dreamweaver adalah aplikasi desain dan pengembangan web yang menyediakan editor WYSIWYG visual (bahasa sehari-hari yang disebut sebagai Design view) dan kode editor dengan fitur standar seperti syntax highlighting, code completion, dan code collapsing serta fitur lebih canggih seperti
real-time syntax checking dan code introspection
untuk menghasilkan petunjuk kode untuk membantu pengguna dalam menulis kode.
Diagram Alir (Flowchart)
Flowchart atau diagram alir merupakan sebuah
diagram dengan simbol-simbol grafis yang
menyatakan aliran algoritma atau proses yang
menampilkan langkah-langkah yang disimbolkan dalam bentuk kotak, beserta urutannya dengan menghubungkan masing masing langkah tersebut menggunakan tanda panah. Diagram ini bisa memberi solusi selangkah demi selangkah untuk penyelesaian masalah yang ada di dalam proses atau
algoritma tersebut.
Sterneckert (2003) menyarankan untuk membuat model diagram alir yang berbeda sesuai dengan
perspektif pemakai (managers, system analysts and clerks) sehingga dikenal ada 4 jenis diagram alir secara umum:
a. Diagram Alir Dokumen, menunjukkan kontrol
dari sebuah sistem aliran dokumen.
b. Diagram Alir Data, menunjukkan kontrol dari
sebuah sistem aliran data.
c. Diagram Alir Sistem, menunjukkan kontrol dari
sebuah sistem aliran secara fisik.
d. Diagram Alir Program, menunjukkan kontrol
dari sebuah program dalam sebuah sistem.
Gambar Simbol untuk Keterangan Proses / Langkah Menyatakan kegiatan yang akan ditampilkan dalam diagram alir.
Titik Keputusan
Proses atau langkah dimana perlu adanya keputusan atau adanya kondisi tertentu. Dititik ini selalu ada dua keluaran untuk melanjutkan aliran kondisi yang berbeda. Masukan /
Keluaran Data
Digunakan untuk mewakili data masuk atau data keluar.
Database Sebagai media penyimpanan.
Terminasi Menunjukan awal atau akhir sebuah proses.
Garis Alir Menunjukkan aliran proses atau algoritma.
Gambar simbol Flowchart
ERD
ERD merupakan suatu model untuk menjelaskan hubungan antar data dalam basis data berdasarkan objek-objek dasar data yang mempunyai hubungan antar relasi.
a. Entiti
Entiti merupakan objek yang mewakili sesuatu yang nyata dan dapat dibedakan dari sesuatu yang lain (Fathansyah, 1999: 30). Simbol dari entiti ini biasanya digambarkan dengan persegi panjang.
simbol entity b. Atribut
Setiap entitas pasti mempunyai elemen yang
disebut atribut yang berfungsi untuk
mendeskripsikan karakteristik dari entitas
dapat mengidentifikasikan isi elemen satu dengan yang lain. Gambar atribut diwakili oleh simbol elips.
Simbol Atribut c. Hubungan / Relasi
Hubungan antara sejumlah entitas yang berasal dari himpunan entitas yang berbeda. Relasi dapat digambarkan sebagai berikut :
Relasi yang terjadi diantara dua himpunan entitas (misalnya A dan B) dalam satu basis data yaitu : 1). Satu ke satu (One to one)
Hubungan relasi satu ke satu yaitu setiap entitas pada himpunan entitas A berhubungan paling banyak dengan satu entitas pada himpunan entitas B.
One to One
2). Satu ke banyak (One to many)
Setiap entitas pada himpunan entitas A dapat berhubungan dengan banyak entitas pada himpunan entitas B, tetapi setiap entitas pada entitas B dapat berhubungan dengan satu entitas pada himpunan entitas A.
One to Many
3). Banyak ke banyak (Many to many)
Setiap entitas pada himpunan entitas A dapat berhubungan dengan banyak entitas pada himpunan entitas B.
Many to Many
Use Case Diagram
Use Case Diagram adalah model yang di gunakan untuk menganalisa fungsi yang di butuhkan pada sistem, dilakukan pada saat awal pembuatan sistem, pada tahap analisis, untuk membantu developer mengerti fungsi yang di butuhkan oleh sistem tanpa
kawatir tentang kebutuhan yang akan di implementasikan(George et al 2004: p180).
Permodelan Proyek
Pemodelan proyek adalah langkah dalam menentukan kegiatan untuk menyelesaikan suatu usaha dalam waktu yang terbatas untuk mencapai suatu tujuan. Pelaksanaan proyek sendiri mempunyai beberapa
cakupan yang disebut dengan project scope.
Dibawah ini adalah cakupan umum sebuah proyek
a. Sasaran proyek (Project Objective) – Harus
menjawab “apa, kapan, dan harga”.
b. Deliverables – Output yang diharapkan dari umur hidup proyek.
c. Milestone – Suatu peristiwa/event penting dalam proyek yang terjadi pada satu waktu dan mudah dikenali.
d. Persyaratan teknis (technical requirements) – Kriteria yang wajib dipenuhi, jika tidak maka output proyek tersebut menjadi tidak berguna. e. Batasan dan pengecualian (limits and exclusions)
– Batasan (limits) mencakup layanan, perawatan,
dan jaminan. Pengecualian (exclusions)
menyatakan apa yang tidak termasuk dalam kontrak.
f. Tinjauan ulang (Reviews with customer) –
Pemahaman yang seragam atas hasil proyek yang diharapkan.
Work Breakdown Structure (WBS)
WBS adalah penggambaran menyeluruh dari semua tugas yang diperlukan untuk mencapai penyelesaian proyek secara sukses. Dari gambaran ini kemudian disusun penjadwalan (scheduling), pendelegasian dan
penganggaran kerja. Bentuknya yang paling
sederhana berupa outline dan pohon diagram.
Dibawah ini adalah gambar work breakdown
structure (WBS).
Diagram Gaant (Ganttchart)
Diagram Gantt (sering disebut diagram batang) memungkinkan peserta proyek dan pihak yang berkepentingan (stakeholder) untuk melihat saat awal dan akhir dari tugastugas dan sub-sub tugas.
Komponen penyusunnya menggunakan Work
Breakdown Structure/WBS (struktur rincian kerja)
yang telah dibahas sebelumnya. WBS
menggambarkan outline kegiatan, sedangkan diagram
Gantt memberikan gambaran kronologis tugas dan
A M N B
A 1 M B
sub tugas. Diagram Gantt menggambarkan secara
sederhana tentang status keseluruhan proyek
sekaligus juga menggambarkan status tiap tugas dalam proyek.
Penyakit Pada Sapi
Mencegah lebih baik dari pada mengobati, slogan itulah yang sebaiknya dihayati oleh peternak. Sebut saja menjaga kebersihan kandang beserta peralatan, memandikan sapi, memisahkan sapi yang sakit dengan yang sehat, melakuan pengobatan pada sapi yang sakit, menjaga lantai kandang selalu kering, memeriksa kesehatan sapi secara teratur, serta melakuakan vaksinasi sesuai petunjuk. Semua wajib dilakukan untuk mengoptimalkan produksi.
a. Antraks (radang limpa)
Penyakit ini disebabkan oleh bakteri Bacillus anthracis. Bila terpapar udara, bakteri tersebut akan membentuk spora yang dapat bertahan hidup hingga puluhan tahun di tanah.
b. Penyakit Kuku dan Mulut
Dikenal juga dengan nama PMK Aphthae
Epizootica (AE), disebabkan oleh aphthovirus
dari family Picornaviridae. Virus ini labil terhadap kondisi asam dan basa serta sensitif terhadap panas.
c. Penyakit Ngorok
Penyakit ngorok disebut juga Septicaemia
Epizootica (SE) atau shipping fever, disebabkan oleh bakteri Pasteurella multocida serotipe 6B dan 6E. Penularannya dapat melalui pakan dan air minum yang tercemar bakteri.
d. Diare
Biasanya diare disebabkan oleh bakteri
Escherichia Coli atau Clostridium sp. Masalah pakan dan cuaca yang terlampau dingin. Penyakit ini berimplikasi pada gangguan alat pencernaan.
e. Pneumonia
Radang paru-paru pada sapi disebabkan oleh infeksi virus parainfluenza 3, bovine respiratory syncitial virus, bovine viral diarrhea virus, bakteri Pasteurella, Mycoplasma dan
Chlamydia.
f. Kembung (Bloat)
Bloat adalah kondisi terkumpulnya gas secara tidak normal disaluran pencernaan. Diduga
penyebabnya adalah pemberian leguminosa yang
kadar proteinnya terlalu tinggi
.
g. Ketosis
Ketosis biasanya terjadi pada masa sapi perah dimasa awal laktasi. Penyebab utama ketosis belum dipahami sepenuhnya.
3.
Permodelan Proyek
Wrok Breakdown Structure (WBS)
Berikut adalah work breakdown structure dari proyek
perancangan aplikasi sistem pakar penyakit pada sapi
work breakdown structure
Milestone
Ini adalah milestone pengembangan aplikasi
NO Milestone Finish
1 Project Charter 27 Maret 2013 2 Pengembangan Aplikasi 6 Juni 2013 3 Inisiasi 12 April 2013 4 Analisa 18 April 2013 5 Implementasi 14 Mei 2013 6 Perancangan Aplikasi 29 April 2013
7 Closing 6 Juni 2013
Penjadwalan Proyek
Berikut adalah Jadwal proyek berdasarkan task pada proyek pengembangan aplikasi sistem pakar penyakit sapi :
Jadwal Proyek
RANCANGAN ANGGARAN BIAYA
Proyek ini hanya menjelaskan biaya untuk SDM atau pekerja saja. Biaya tim proyek dihitung per jam sesuai dengan task yang dikerjakan, berikut adalah rincian biaya pada pengembangan aplikasi sistem pakar penyakit sapi.
No Nama Pekerja Durasi kerja Gaji Standar Total Gaji 1 Indra Setiawan 136 jam Rp 12.000,00 Rp 1.632.000,00 2 Nalarati 71 jam Rp 10.000,00 Rp 710.000,00 3 Ramonda 152 jam Rp 10.000,00 Rp 1.520.000,00 Total biaya Rp 3.862.000,00 Rancangan Anggaran Biaya
Struktur Tim Proyek
Berikut adalah struktur tim proyek pengembangan aplikasi sistem pakar penyakit sapi.
Struktur Tim Proyek
4.
Analisa dan Rancangan
Analisa Masalah
Sistem pakar merupakan sistem dengan basis pengetahuan yang dinamis. Dimana pengetahuan tersebut dapat berubah seiring berjalannya waktu sehingga harus dapat dilakukan pembaharuan, seperti
penambahan, penghapusan maupun perubahan
terhadap data yang sudah disimpan sebelumnya tanpa harus mengubah isi dari program secara keseluruhan. Perubahan hanya dilakukan pada bagian basis pengetahuan saja sehingga sistem pakar ini dapat dikembangkan lebih lanjut. Tahapan analisis terhadap
suatu sistem dilakukan sebelum tahapan
perancangan, hal ini agar perangkat lunak yang dirancang sesuai dengan masalah yang akan diselesaikan.
Penyelesaian Masalah
Sebuah proses terhadap basis pengetahuan atau informasi yang didapat dari seorang pakar, terlebih dahulu diubah kedalam bentuk diagram pohon keputusan, sehingga didalam penyelesaian masalah
lebih mudah dilakukan penelusuran untuk
mendapatkan solusi atau kesimpulan akhir yang tepat.
Pohon Keputusan
Pohon keputusan merupakan suatu rancangan yang digunakan untuk membangun sebuah sistem pakar, di dalam diagram pohon keputusan tersebut akan dicari solusi hasil akhir dari setiap pemeriksaan. Diagram
pohon keputusan akan mempermudah untuk
menyusun basis pengetahuan dan aturan serta menentukan faktor kepastian dari setiap pelaksanaan identifikasi gejala pada penyakit sapi.
Pohon Keputusan Project Leader Indra Setiawan Manager Nalarati Sistem Analist Indra Setiawan Nalarati Aplication Designer Indra Setiawan Nalarati Ramonda Programer Indra Setiawan Nalarati Ramonda Gejala Penyakit Keterangan : y t t t t t y y y y y y G024 G025 G026 G027 G028 G029 G030 G031 P006 P007 G001 G002 G003 G004 G010 G005 G006 G011 G012 G014 G013 P001 P003 G015 G016 P004 G017 G018 G019 G020 G021 G022 G023 P005 y y y y y y y y y y y y y y y y y t y = ya t = tidak G007 G009 G008 P002 P000 t
Use Case
Berikut Use Case yang digunakan dalam aplikasi ini.
Use Case Diagram
ERD (Entity Relationship Diagram)
Entity Relationship Diagram
Algoritma
Algoritma digunakan untuk merancang sebuah sistem sehingga lebih mudah dimengerti struktur dari sistem yang akan dibuat. Algoritma dibuat seperti diagram yang terdiri dari bentuk-bentuk seperti persegi,
trapezium, persegi panjang dan kemudian
dihubungkan oleh garis-garis yang saling terhubung.
Flowchart Algoritma Forward Chaining
Kelebihan dan Kekurangan Program Kelebihan
a. Mempunyai login admin sehingga data-data bisa
diubah, ditambah, dihapus.
b. Tampilan sederhana dan mudah digunakan.
c. Tidak banyak menggunakan biaya.
Kekurangan
a. Mengaksesnya masih melalui localhost.
b. Menggunakan xampp untuk menjalankannya.
c. Jumlah penyakit yang di diagnosis dalam
aplikasi ini masih dibatasi.
d. Aplikasi ini hanya bersifat konsulatif atau hanya
sebagai alat bantu untuk berkonsultasi saja dan memberikan solusi. Namun untuk penanganan lebih spesifikasi sebaiknya bekonsultasi langsung dengan dokter hewan atau pakar ternak.
Login
Entry Daftar Penyakit
Entry Gejala
Laporan Hasil Konsultasi Admin Entry Konsultasi User Daftar Penyakit Admin Penyakit Gejala Konsultasi User Relasi Relasi Jawab 1 M M N M 1 Kd Penyakit Nm_Penyakit Solusi Keterangan Kd Gejala Nm_Gejala Kd Konsultasi Tgl_Konsultasi Id User Nm_User Almt Telp Pass Konf Pass Kd_Penyakit Kd_Gejala Kd_Gejala Kd_Konsultasi Hasil Id_User Kd_Konsultasi START
Data Pasien, Nama, Kelamin, Alamat,
Pekerjaan
Kaidah Berbasis Aturan
Kaidah Telah Sesuai
File Berbasis Pengetahuan
Deteksi Penyakit Sapi
Terkena Penyakit
Kesimpulan dan Solusi Tidak
Tidak
Ya
Ya
Analisa
Data Hasil Konsultasi
5.
Kesimpulan dan Saran
Kesimpulan
a. Aplikasi ini menggunakan metode forword
chaining yang diaplikasikan ke dalam layanan berbasis web dengan menggunakan bahasa
pemrograman PHP dan MySQL sebagai
databasenya.
b. Metode forword chaining yang digunakan
merupakan proses inferensi yang memulai pencarian dari premis atau data masukan berupa gejala menuju pada konklusi yaitu kesimpulan jenis penyakit serta solusinya.
c. Data penunjang penyakit yang digunakan hanya
pada sapi saja, yaitu 7 penyakit umum yang terjadi pada sapi berdasarkan buku AGRIFLO dengan pembaca ahli adalah seorang pakar bernama Dr. Ir. Endang Purbowati, MP.
d. Berdasarkan hasil pengujian, aplikasi sistem
pakar ini berguna untuk membantu dan
mempermudah user dalam memperoleh
informasi mengenai penyakit sapi serta
mendapatkan hasil diagnosa penyakit sapi. Saran
a. Pengetahuan sistem pakar penyakit pada sapi
kiranya semakin diperkaya dengan penambahan kompleksitas gejala yang diberikan, agar dapat
memberikan penjelasan informasi kepada
pengguna yang lebih optimal.
b. Perlu dipertimbangkan untuk membuat penyajian
pilihan data gejala yang lebih baik agar lebih mudah dalam penggunaan sistem pakar ini.
c. Untuk penanganan penyakit lebih lanjut sehingga
dapat menghasilkan perkembangan yang
maksimal, sebaiknya user langsung mendatangi
dokter hewan ataupun seorang pakar ternak.
d. Semua kekurangan yang tidak disadari oleh
penulis agar dapat di sempurnakan lagi.
Daftar Pustaka
Purbowati, Endang. Pembaca Ahli. Agriflo Sapi Dari Hulu ke Hilir dan Info Mancanegara. Jakarta: Agriflo 2012
Kusumadewi, Sri. Artificial Intelligence (Teknik dan Aplikasinya). Yogyakarta: Graha Ilmu. 2003.
Sutojo, T S.si, M.kom., Edi Mulyanto, S.Si., M.kom., Dr. Vincent Suharto. Kecerdasan Buatan. Yogyakarta : Andi 2011
Fatansyah, Ir. Basis Data. Informatika Bandung. 1999
Anhar, ST. Panduan menguasai PHP dan MySQL secara Otodidak. Jakarta : mediakita. 2010.
Membangun WEB Interaktif dengan Adobe
Dreamweaver CSS.5, PHP &MySQL. Semarang: Wahana Komputer. Yogyakarta: Andi.
Bell, D. UML Basic: An Introduction to the Unified
Modeling Languange. 15-12-2003.
http://www.ibm.com/developerworks/rational/library/ 769.html
Febriyanto, Eka. Slide Presentasi Materi MPPL. Pangkalpinang 2010.
http://id.wikipedia.org/wiki/Adobe_Dreamweaver
Diakses tanggal 24 Maret 2013
http://id.wikipedia.org/wiki/Diagram_alir Diakses tanggal 24 Maret 2013
