HASIL DAN PEMBAHASAN. Gambar 3 Proses penentuan perilaku api.

Transkripsi

1 6 yang diharapkan. Msin infrnsi disusun brdasarkan stratgi pnalaran yang akan digunakan dalam sistm dan rprsntasi pngtahuan. Msin infrnsi yang digunakan dalam pngmbangan sistm pakar ini adalah FIS. Implmntasi Implmntasi mrupakan pross pnrjmahan hasil rprsntasi pngtahuan k dalam komputr. Pada tahap implmntasi ditntukan kbutuhan prangkat lunak yang mndukung sistm pakar ini. Kbutuhan trsbut antara lain mliputi sistm oprasi, prangkat lunak yang rlvan, srta bahasa pmrograman yang digunakan. Slain itu, ditntukan pula kbutuhan prangkat kras yang dapat mndukung pngmbangan sistm ini. Pngujian Tahap ini mrupakan tahap akhir dalam pngmbangan sistm. Sistm yang tlah slsai dibuat akan diuji trlbih dahulu sblum siap digunakan olh pngguna. Tujuan utama pngujian pada sistm pakar adalah untuk mmriksa bnar atau tidaknya kluaran sistm dan mngtahui apakah sistm sudah dapat mwakili pakar dngan kahlian dan pngtahuan yang dimilikinya. Pross ini mmungkinkan trjadinya prubahan sistm apabila trjadi pnambahan informasi srta prbaikan ssuai dngan kbutuhan. D Rancang Bangun Sistm Sistm pakar ini dibangun dngan mnggunakan prangkat lunak Matlab 7.0 yang tlah mnyrtakan fasilitas toolbo fuzzy logic brupa FIS. Paramtr input yang dimasukkan olh pngguna akan dipross olh FIS untuk mnghasilkan kluaran akhir brupa prilaku api pada kbakaran hutan. Paramtr input trsbut trdiri dari kadar air, tbal, srta muatan bahan bakar. Diagram pnntuan prilaku api pada sistm ini dapat dilihat pada Gambar 3. Pnjlasan dan Rkomndasi Sistm Stlah dilakukan pross pnntuan prilaku api, sistm akan mmbrikan saran kpada pngguna brupa langkah pncgahan yang sbaiknya dilakukan agar tidak trjadi kbakaran hutan. Bagian ini trdapat pada fasilitas plaporan. mulai - kadar air bahan bakar - tbal bahan bakar - muatan bahan bakar prilaku api FIS data fuzzy Gambar 3 Pross pnntuan prilaku api. HASIL DAN PEMBAHASAN Pmodlan Sistm Sistm pakar ini dikmbangkan untuk mngtahui prilaku api pada suatu pross kbakaran hutan trkndali. Prilaku api dapat ditntukan dngan mlihat bbrapa faktor, yaitu bahan bakar, cuaca, dan topografi. Output sistm ini trdiri dari api, laju pnjalaran, intnsitas kbakaran, srta panas yang dihasilkan pada suatu kbakaran hutan. Sistm ini dikmbangkan dngan mnggunakan pndkatan sistm fuzzy. Brdasarkan akuisisi pngtahuan, pnntuan prilaku api dalam sistm ini hanya dibatasi pada faktor bahan bakar. Paramtr input yang digunakan trdiri dari: 1 Kadar air bahan bakar (%) bahan bakar (ton/ha) 3 Tbal bahan bakar (cm) Brdasarkan hasil akuisisi pngtahuan dapat diktahui bahwa api diprolh dari paramtr tbal dan muatan bahan bakar sdangkan laju pnjalaran diprolh dari paramtr kadar air dan muatan bahan bakar. Kadar air bahan bakar sndiri diprolh dari kadar air daun, ranting dan batang. Dmikian pula dngan muatan bahan bakar yang diprolh dari muatan bahan bakar daun, ranting dan batang. Tinggi api, laju pnjalaran dan muatan bahan bakar digunakan untuk mnntukan intnsitas kbakaran hutan. Brdasarkan intnsitas kbakaran dan laju pnjalaran dapat diktahui panas pr unit ara yang dihasilkan pada suatu pross kbakaran. Modl pngtahuan sistm dapat dilihat pada Gambar 4 brikut ini.

2 7 Bahan Bakar Daun Tbal Bahan Bakar Tinggi Api Bahan Bakar Ranting Bahan Bakar Intnsitas Kbakaran Daun Laju Pnjalaran Panas pr unit ara Bahan Bakar Batang Ranting Bahan Bakar Gambar 4 Modl pngtahuan sistm. Batang Pross Infrnsia Fuzzy Pross Fuzzifikasi 1 Kadar air bahan bakar (%) Kadar air bahan bakar digunakan untuk mnntukan laju pnjalaran yang trjadi pada suatu kbakaran. Pada pross fuzzifikasi, kadar air diklompokkan mnjadi dua, yaitu rndah dan. Apabila kadar air suatu bahan bakar akan sulit trjadi kbakaran karna diprlukan nrgi yang bsar untuk mmanaskan bahan bakar trsbut dan mncapai titik awal pmbakaran. Kadar air bahan bakar yang diamati trdiri dari kadar air daun atau srasah, ranting dan batang. Paramtr ini dirprsntasikan dngan mnggunakan kurva Trapsium sprti yang trlihat pada Gambar 7. Fungsi kanggotaan kadar air bahan bakar dapat dirumuskan sbagai brikut: rndah[] [] ( ( 0 atau 15 ) /( 15); 15 0) /( 0); Gambar 5 Rprsntasi kurva Trapsium untuk kadar air bahan bakar. bahan bakar (ton/ha) bahan bakar mnunjukkan jumlah bahan bakar yang trdapat pada suatu lokasi kbakaran hutan. bahan bakar digunakan untuk mnntukan api, laju pnjalaran srta intnsitas kbakaran. Ktrsdiaan bahan bakar mrupakan salah satu faktor yang sangat mmpngaruhi prilaku api. Apabila jumlah bahan bakar yang trsdia smakin banyak, maka api smakin, laju pnjalaran smakin lambat, dan intnsitas kbakaran hutan yang dihasilkan smakin bsar. Hal ini brarti kbakaran yang trjadi juga smakin bsar. bahan bakar yang diamati trdiri dari muatan bahan bakar daun atau srasah, ranting, dan batang. Rprsntasi fungsi kanggotaan muatan bahan bakar brupa kurva Gaussian (Gambar 6) yang diklompokkan mnjadi rndah dan. Sdangkan fungsi kanggotaannya adalah: rndah [ ] (50,84) [ ] (137,73) ( 50) (0,84) ( 1 ) (7,73) Gambar 6 Rprsntasi kurva Gaussian untuk muatan bahan bakar. 3 Tbal bahan bakar (cm) Ktbalan bahan bakar brkaitan rat dngan susunan dan krapatan bahan bakar yang akan mmpngaruhi prilaku api yang dihasilkan. Bahan bakar yang trsusun k atas (vrtikal) akan mmungkinkan api mncapai tajuk pohon dalam waktu yang lbih cpat. Sbaliknya, susunan bahan bakar yang mnybar scara horizontal akan mmprlambat pross pnybaran kbakaran. Mnurut Aryanti (00), krapatan bahan bakar brhubungan dngan jarak antar partikl yang akan mmpngaruhi prsdiaan udara dan prpindahan panas. Kayu akan trbakar dngan baik apabila krapatannya dan brhnti apabila krapatannya rndah. Sbaliknya rumput akan trbakar dngan baik apabila krapatannya rndah dan brhnti apabila krapatannya. Pada pross fuzzifikasi, tbal bahan bakar diklompokkan mnjadi dua, yaitu tipis dan

3 8 tbal. Tbal bahan bakar digunakan untuk mnntukan api. Bahan bakar yang ktbalannya akan mnghasilkan api yang. Bgitu pula sbaliknya, bahan bakar yang ktbalannya rndah akan mnghasilkan api rndah. Rprsntasi fungsi kanggotaan yang digunakan brupa kurva Gaussian (Gambar 5). Adapun fungsi kanggotaannya dapat dirumuskan sbagai brikut: tipis [ ] (,33) tbal [ ] (1650) ( ) (0,33) ( 160 ) (50) rndah dan. Fungsi kanggotaan api dapat dirumuskan sbagai brikut: rndah [ ] (0,7 ) [ ] (5;) ( 5) () ( 1) (0,7) Gambar 8 Rprsntasi kurva Gaussian untuk api. Gambar 7 Rprsntasi kurva Gaussian untuk tbal bahan bakar. Pross Dfuzzifikasi Brdasarkan himpunan fuzzy variabl masukan, dibntuk aturan untuk mnghasilkan kluaran. Contoh aturan fuzzy adalah sbagai brikut: If _api is and laju_pnjalaran is cpat and muatan_bahan_bakar is thn intnsitas_kbakaran_hutan is Aturan aturan untuk mnntukan kadar air total dapat dilihat pada Lampiran 1, muatan bahan bakar total pada Lampiran, api pada Lampiran 3, laju pnjalaran pada Lampiran 4 dan panas pr unit ara pada Lampiran 5. Stlah dibuat aturan, nilai kluaran brupa data kuantitatif trsbut didfuzzifikasi. Hasil akhir dari pross fuzzy ini adalah prilaku api yang trdiri dari api (m), laju pnjalaran (m/mnit), intnsitas kbakaran (kw/m), dan panas pr unit ara (kj/m ). 1 Tinggi api (m) Tinggi api yang dihasilkan dalam suatu kbakaran dipngaruhi olh ktbalan dan muatan bahan bakar. Pada sistm ini, api mrupakan hasil kluaran dari kdua variabl trsbut skaligus mrupakan input dalam pnntuan intnsitas kbakaran hutan. Tinggi api dirprsntasikan dngan mnggunakan kurva Gaussian (Gambar 8) yang diklompokkan mnjadi dua, yaitu Laju pnjalaran (m/mnit) Laju pnjalaran mrupakan salah satu faktor yang mmpngaruhi prilaku api. Laju pnjalaran dihasilkan dari fuzzifikasi variabl kadar air dan muatan bahan bakar. Kadar air dan muatan bahan bakar yang rndah akan mmprcpat laju pnjalaran karna tidak diprlukan waktu yang lama untuk mngkonsumsi bahan bakar. Slanjutnya laju pnjalaran digunakan untuk mnntukan intnsitas kbakaran hutan. Lambatnya laju pnjalaran api akan mnghasilkan intnsitas kbakaran yang karna kbakaran yang trjadi akan mmakan waktu lbih lama (api tidak cpat padam) shingga kbakaran mnjadi lbih hbat. Laju pnjalaran diklompokkan mnjadi dua, yaitu lambat dan cpat. Rprsntasi fungsi kanggotannya brupa kurva Gaussian sprti yang trlihat pada Gambar 9. Sdangkan fungsi kanggotaannya dapat dirumuskan sbagai brikut: lambat [ ] (0,889) cpat [ ] (4,8;1,515 ) ( 1) (0,889) ( 4,8 ) (1,515 ) Gambar 9 Rprsntasi kurva Gaussian untuk laju pnjalaran.

4 9 3 Intnsitas kbakaran hutan (kw/m) Intnsitas kbakaran hutan mnunjukkan khbatan api yang trjadi dalam suatu kbakaran hutan. Intnsitas kbakaran hutan scara langsung dapat mnntukan tingkat krusakan hutan yang trbakar shingga dapat digunakan untuk mngtahui cara pncgahan kbakaran hutan. Intnsitas kbakaran hutan dipngaruhi olh api, laju pnjalaran, dan muatan bahan bakar. Rprsntasi fungsi kanggotaan intnsitas kbakaran hutan brupa kurva Trapsium sprti yang trlihat pada Gambar 10 dan diklompokkan mnjadi rndah, sdang, dan kstrim. Sdangkan fungsi kanggotaannya dapat dirumuskan sbagai brikut: 100 atau rndah[] sdang[] [] ( (10 ) /( ); ; 100) /( ); (0 ) /(0 000) ( (30 kstrim[] ( 0 ; 1800) /(500 ) /(30 800) /( ); 00) 800); 100 atau atau Panas pr unit ara dirprsntasikan dalam bntuk kurva Gaussian (Gambar 11). Fungsi kanggotaan panas pr unit ara dapat dirumuskan sbagai brikut: rndah [ ] (1 ;00 ) [ ] (11000 ;6000 ) ( 1 ) (00 ) ( ) (6000 ) Gambar 11 Rprsntasi kurva gaussian untuk panas pr unit ara. Salah satu contoh kasus pross dfuzzifikasi pada sistm ini dapat dilihat pada Gambar 1. Input tbal dan muatan bahan bakar akan mnghasilkan api. Brdasarkan rang yang tlah ditntukan, tbal bahan bakar sbsar 150 cm trmasuk dalam klompok tbal sdangkan muatan bahan bakar sbsar 10 ton/ha trmasuk. Pross dfuzzifikasi akan mnghasilkan suatu nilai tunggal yang brupa api rndah atau trgantung pada nilai dfuzzifikasi-nya. Dalam hal ini, diprolh api sbsar 4,1 m yang trmasuk dalam himpunan fuzzy. Stiap input dikskusi olh aturan fuzzy dngan implikasi and shingga akan diambil nilai fungsi kanggotaan yang minimal untuk mmprolh output. Output trsbut kmudian diagrgasikan shingga trbntuk suatu darah fuzzy. Slanjutnya mtod Cntroid akan mngambil titik pusat darah fuzzy. Gambar 10 Rprsntasi kurva Trapsium untuk intnsitas kbakaran hutan. Agrgasi 4 Panas pr unit ara (kj/m ) Panas pr unit ara mrupakan panas yang dihasilkan dari pmbakaran pr unit ara lahan. Paramtr ini dipngaruhi olh intnsitas kbakaran dan laju pnjalaran. Intnsitas kbakaran yang akan mnghasilkan panas yang pula. Panas pr unit ara diklompokkan mnjadi rndah dan. Tbal Bahan Bakar = 150 cm Bahan Bakar = 10 ton/ha Nilai hasil dfuzzifikasi mtod Cntroid = 4,1 Gambar 1 Pross dfuzzifikasi pada infrnsia fuzzy.

5 10 Pada sistm pakar ini, trdapat validasi dalam hal pmasukan data. Apabila pngguna mmasukkan nilai di luar batasan slang nilai yang tlah ditntukan, maka akan muncul psan pringatan. Sbagai contoh, apabila pngguna mmasukkan nilai mlbihi batasan slang (Gambar 13), maka akan muncul psan pringatan sprti yang trlihat pada Gambar 14. Gambar 13 Contoh ksalahan input data. Gambar 14 Psan pringatan apabila trjadi ksalahan dalam pngisian data. Pngujian Sistm Pross pngujian dilakukan untuk mmbandingkan hasil output sistm dngan hasil analisa pakar. Apabila sistm mnghasilkan output yang mndkati hasil analisa pakar maka sistm dapat dikatakan sudah brjalan dngan baik. Pngujian dilakukan olh pakar kbakaran hutan yang ikut trlibat dalam pmbuatan sistm ini. Pngujian dilakukan dngan mmasukkan 50 contoh kasus k dalam sistm. Input yang dimasukkan untuk mnghasilkan output utama pada pross pngujian adalah: 1 kadar air bahan bakar daun kadar air bahan bakar ranting 3 kadar air bahan bakar batang 4 muatan bahan bakar daun 5 muatan bahan bakar ranting 6 muatan bahan bakar batang 7 tbal bahan bakar Adapun rincian kombinasi input pada pross pngujian dapat dilihat pada Lampiran 7. Hasil Pngujian Mnurut pakar, paramtr yang paling mnntukan tingkat kparahan kbakaran adalah intnsitas kbakaran hutan. Pmbakaran trkndali akan trjadi ktika intnsitas kbakarannya rndah atau sdang. Sbaliknya, pmbakaran akan mnjadi tidak trkndali ktika intnsitas kbakarannya atau kstrim. Brdasarkan hasil pngujian, intnsitas kbakaran rndah akan trcapai pada kondisi kadar air bahan bakar rndah (11,71%), muatan bahan bakar rndah (66,63 ton/ha) srta ktbalan bahan bakar yang tipis (47,67 cm). Intnsitas kbakaran sdang akan trcapai ktika kadar air bahan bakarnya (39,59 %), muatan bahan bakar rndah (69,1 ton/ha) dan ktbalan bahan bakar yang tipis (63,56 cm). Sdangkan intnsitas kbakaran akan trcapai pada kondisi kadar air (50,57 %), muatan bahan bakar (98,97 ton/ha) dan ktbalan bahan bakar yang tbal (86,87 cm). Intnsitas kbakaran kstrim akan trjadi ktika kadar air bahan bakarnya (59,77 %), muatan bahan bakar (107,49 ton/ha) srta ktbalan bahan bakar yang tbal (19,37 cm). Rincian hasil pngujian untuk mngtahui intnsitas kbakaran hutan dapat dilihat pada Tabl 1. Tabl 1 Rincian hasil pngujian untuk mngtahui intnsitas kbakaran hutan input output bahan bakar intnsitas kadar muatan tbal kbakaran air satuan % ton/ha cm kw/m 11,71 66,63 47,67 999,86 kt. rndah rndah tipis rndah 39,59 69,1 63, ,41 kt. rndah tipis sdang 50,57 98,97 86,87 766,55 kt. tbal 59,77 107,49 19,37 385,59 kt. tbal kstrim Hasil analisis pakar mnyatakan bahwa intnsitas kbakaran atau kstrim sharusnya trjadi pada saat kadar air bahan bakarnya, muatan bahan bakar srta ktbalan bahan bakar (tbal). Namun pada kondisi kadar air rndah dimungkinkan trjadi intnsitas kbakaran apabila muatan bahan bakarnya dan didominasi olh batang. Bahan bakar brupa batang lbih sulit trbakar apabila