Oleh: ABDUL AZIS JURUSAN MATEMATIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2013

Transkripsi

1 Oleh: ABDUL AZIS JURUSAN MATEMATIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2013

2 Sektor pertanian merupakan salah satu penopang perekonomian di Indonesia. Di Jawa Timur sendiri merupakan lokasi strategis untuk budidaya tanaman pangan seperti padi, jagung, kedelai dan lain-lain, sehingga mempunyai potensi prospektif untuk di kembangkan sebagai daerah sentra produksi. Ketersediaan air merupakan faktor paling berpengaruh dalam dunia pertanian karena air merupakan sumber kehidupan bagi tanaman. Sehingga perlu dilakukan pengkajian tentang ketersediaan air di suatu daerah untuk mengatur pola tanam agar hasil produksi menjadi optimal. Berdasarkan permasalahan tersebut maka akan dibangun Sistem pakar fuzzy sebagai pendukung keputusan untuk mengatur pola tanam berdasarkan ketersediaan air. 2

3 1. Bagaimana mengimplementasikan sistem pakar fuzzy dengan metode Mamdani untuk prediksi ketersediaan air untuk tanaman pangan di suatu daerah tertentu. 2. Bagaimana membangun perangkat lunak sebagai pendukung keputusan untuk mengatur pola tanam tanaman pangan berdasarkan kebutuhan airnya. 3

4 1. Faktor yang digunakan untuk memprediksi ketersediaan air adalah curah hujan dan kondisi topografi yang meliputi ketinggian tanah, kemiringan lereng, dan porositas tanah. 2. Faktor yang digunakan untuk mengatur pola tanam adalah berdasarkan ketersediaan air tanaman yang berhubungan dengan kebutuhan air tanaman. 3. Metode inferensi fuzzy yang akan digunakan adalah metode Mamdani dan metode defuzzifikasi yang digunakan adalah metode Centroid. 4. Jenis tanaman pangan yang digunakan adalah padi, jagung, kedelai, kacang tanah dan kacang hijau. 5. Sistem yang akan dibangun berbasis aplikasi dekstop dengan menggunakan software java NetBeans dan MySQL sebagai DBMS-nya. 4

5 Membangun perangkat lunak yang dapat membantu pengambilan keputusan manajemen pola tanam tanaman pangan berdasarkan ketersediaan air. Menerapkan manajemen pola tanam yang tepat sehingga mengoptimalkan hasil produksi pertanian tanaman pangan. 5

6 Bab I : Pendahuluan Bab II : Tinjauan Pustaka Bab III : Metodologi Penelitian Bab IV : Perancangan dan Implementasi Sistem Bab V : Uji Coba dan Pembahasan Sistem Bab VI : Kesimpulan 6

7 Sistem pakar merupakan salah satu bagian dari kecerdasan buatan sistem yang berusaha mengadopsi pengetahuan manusia ke Komputer, agar dapat menyelesaikan masalah seperti yang dilakukan oleh para ahli. Tujuan dari pengembangan sistem pakar adalah untuk menghasilkan suatu sistem yang dapat membantu pekerjaan manusia. Sistem pakar merupakan salah satu bagian dari kecerdasan buatan. Sistem pakar fuzzy merupakan penggabungan sistem pakar dengan sistem fuzzy. Penerapan sistem fuzzy dalam sistem pakar bertujuan untuk merepresentasikan pengetahuan pakar pada lingkungan yang tidak pasti, tidak lengkap dan sangat kompleks. 7

8 Input Fuzzifikasi Basis Pengetahuan Defuzzifikasi Sistem Inferensi Fuzzy Output Skema dasar sistem pakar fuzzy Kebutuhan air Ketersediaan air Tanaman 8

9 Sistem Pakar Fuzzy Metode Inferensi Tsukamoto Mamdani Sugeno Metode Defuzzifikasi Bisektor Centroid Mean of Maximum 9

10 Metode Mamdani sering disebut sebagai Metode Min-Max atau Max-Min. Metode ini diperkenalkan oleh Ebrahim Mamdani pada tahun Untuk mendapatkan nilai output, diperlukan 4 tahapan. 1. Pembentukan himpunan fuzzy Langkah 2. Fungsi implikasi (evaluasi aturan) 3. Komposisi aturan 4. Penegasan (defuzzy) 10

11 Pada metode Centroid, solusi tegas diperoleh dengan cara mengambil titik pusat daerah fuzzy. Untuk domain Diskrit Untuk domain Kontinyu Z = n i=1 d i.u Ai (d i ) n i=1 U Ai (d i ) z 0 = b Z.U Z. dd a b a U Z. dd Z d i U Ai (d i ) n = nilai hasil defuzzifikasi = nilai output pada aturan ke i = derajat keanggotaan nilai output aturan ke i = banyak aturan yang digunakan Z U (Z) Z 0 = nilai domain ke i = derajat keanggotaan titik tersebut = nilai hasil penegasan (defuzzifikasi) 11

12 Curah Hujan Rendah Sedang Tinggi Sangat Tinggi Ketinggian tanah Rendah Sedang Tinggi Sangat Tinggi Sedikit Ketersediaan Air Sedang Kemiringan Lereng Datar Landai Agak Curam Curam Agak Banyak Banyak Porositas Tanah Kecil Sedang Besar Sangat Besar Input Var. Linguistik 12 Output Var. Linguistik

13 Studi Literatur Mempelajari materi dan sumber-sumber data, diantaranya, Sistem pakar fuzzy, data curah hujan, data keadaan topografi meliputi: ketinggian tanah, kemiringan lereng dan Porositas tanah, serta data kebutuhan air Tanaman. Analisis dan Perancangan Sistem Pengumpulan fakta-fakta yang mendukung perancangan sistem, perancangan Data Flow Diagram dan perancangan antarmuka. Implementasi Sistem Sistem yang telah dirancang diimplementasikan kedalam bentuk program menggunakan software Java Netbeans. 13

14 Pengujian Melakukan pengujian apakah sistem sudah berjalan dengan benar dan sesuai dengan perancangan. Penarikan Kesimpulan Melakuan Penarikan Kesimpulan dari hasil pengujian sistem yaitu, hasil pola tanam yang didapat dari setiap kabupaten/kota yang digunakan sebagai pengujian. 14

15 Input data faktor fuzzifikasi Mulai ya inferensi List hasil konsultasi komposisi Pengguna biasa tidak Proses login Login benar? Administrator defuzzifikasi Faktor lain? tidak Nilai ketersediaan air (Crisp output) Grafik hasil konsultasi Kesimpulan pola tanam Selesai Kebutuhan air tanaman Tanaman yang sesuai Simpan hasil konsultasi 15

16 Data yang di gunakan adalah data pada kabupaten Bojonegoro dengan data curah hujan pada bulan januari Input: Curah Hujan = mm Ketinggian tanah = 19 m Kemiringan tanah = 2.78 Porositas = 40.26% Output: Ketersediaan air = mm Antarmuka Proses Konsultasi 16

17 Grafik himpunan fuzzy untuk faktor curah hujan dengan input milimeter Grafik himpunan fuzzy untuk faktor ketinggian dengan input 19 meter 17

18 Grafik himpunan fuzzy untuk faktor kemiringan dengan input 2.78 Grafik himpunan fuzzy untuk faktor porositas dengan input 40.26% 18

19 Ini adalah aturan-aturan yang dihasilkan dari faktor-faktor yang diinputkan pada proses konsultasi. Operator yang digunakan adalah fungsi implikasi yang digunakan adalah MIN (operator AND). Dari aturan-aturan tersebut menghasilkan 2 konsekuen, yaitu : Ketersediaan air : Agak Banyak Ketersediaan air : Banyak 19

20 Grafik himpunan fuzzy untuk daerah konsekuen Daerah himpunan fuzzy hasil komposisi dari aturan-aturan yang digunakan Dengan menggunakan metode Centroid of Gravity, diperoleh titik pusat dengan nilai Nilai ketersediaan air = milimeter 20

21 Tabel Kebutuhan Air Tanaman Pangan Tanaman Kebutuhan Air Total Kebutuhan Air perbulan Masa Tanam Padi 639, bulan Jagung 439, bulan Kacang Hijau 416, bulan Kedelai 393, bulan Kacang Tanah 454, bulan Dari proses konsultasi diperoleh ketersediaan air adalah milimeter. Dari grafik terlihat bahwa nilai kebutuhan air yang paling mendekati adalah padi dengan nilai 160 milimeter. 21

22 Setelah semua data dimasukkan, diperoleh hasil konsultasi dari bulan Januari sampai Desember untuk kabupaten Bojonegoro sebagai berikut. 22

23 Grafik pola tanam untuk kabupaten Bojonegoro 23

24 Dengan cara yang sama seperti yang telah dipaparkan pada slide sebelumnya namun data yang di gunakan adalah kota surabaya, diperoleh hasil konsultasi sebagai berikut. 24

25 Grafik pola tanam untuk kota Surabaya 25

26 Hasil pola tanam pada kabupaten Bojonegoro, Mojokerto, Bondowoso dan Surabaya adalah sebagai berikut Kabupaten/ Kota Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober Nopember Desember Bojonegoro Padi Padi Padi K.hijau, Jagung K.hijau, Jagung K.hijau, Jagung Jagung, K. hijau Padi Surabaya Padi Padi Padi Jagung, Jagung, K. hijau Padi Mojokerto Padi Padi Padi Jagung, Jagung, K. hijau Padi Bondowoso Padi Padi Jagung, K.hijau, Jagung K.hijau, Jagung Jagung, Padi 26

27 Hasil pola tanam untuk kabupaten Bojonegoro didapat kesimpulan bahwa antara Desember sampai Maret tanaman pangan yang baik untuk ditanam adalah padi, pada bulan April sampai Mei adalah kacang hijau dan jagung, untuk bulan Juni sampai September adalah kedelai dan kacang hijau, untuk bulan Oktober dan Nopember adalah kacang hijau dan jagung. Hasil pola tanam untuk kota Surabaya didapat kesimpulan bahwa antara Desember sampai Maret tanaman pangan yang baik untuk ditanam adalah padi, pada bulan April dan Nopember adalah jagung dan kacang hijau, untuk bulan Mei sampai Oktober adalah kedelai dan kacang hijau. Pada musim hujan yaitu antara bulan Nopember sampai April rata-rata tanaman yang baik untuk ditanam adalah padi, sedangkan pada musim kemarau yaitu antara bulan Mei sampai Oktober 27

28 Untuk mendapatkan hasil yang lebih baik, perlu dilakukan uji coba dengan wilayah yang lebih spesifik seperti tingkat kecamatan. Untuk pengembangan perangkat lunak dapat ditambahkan faktor-faktor lain seperti, vegetasi hutan dan luas wilayah. 28

29 1. Subakti, I. (2002). Sistem Pendukung Keputusan. Jurnal Akademik. Surabaya: Institut Teknologi Sepuluh Nopember.. 2. Prasetiya, H. (2012). Penerapan Fuzzy Expert System Sebagai Sistem Pendukung Keputusan Untuk Investor Properti. Jurnal. Surabaya: Institut Teknologi sepuluh Nopember Surabaya. 3. Kusumadewi, S. (2004). Aplikasi Logika Fuzzy untuk Pendukung Keputusan. Yogyakarta: Graha Ilmu. 4. Irawan, M.I., dkk. (2012). Model Managemen Pola Tanam Di Provinsi NTB Menggunakan Jaringan Syaraf Tiruan. Penelitian Labolatorium Ilmu Komputer Jurusan Matematika. Surabaya: Institut Teknologi Sepuluh Nopember. 5. Setiaji. (2009). Himpunan dan Logika Samar serta Aplikasinya. Yogyakarta: Graha Ilmu. 29

30 6. Anonim. (2012). Prediksi dan Tantangan Sektor Pertanian Indonesia Tahun [diakses pada tanggal 04 Maret 2013]. 7. Kuswadi, S. (2007). Kendali Cerdas Teori dan Aplikasi Praktisnya. Yogyakarta: Andi. 8. Arhami, M. (2005). Konsep Dasar Sistem Pakar. Yogyakarta: Andi. 9. Oktriani, M. (2008). Aplikasi Pendukung Keputusan Dengan Menggunakan Logika Fuzzy. Skripsi. Salatiga: Universitas Kristen Satya Wacana. 30

31 Terima Kasih 31