COMPARATIVE ANALYSIS EXPERT SYSTEM FOR DIAGNOSING ORAL AND DENTAL DISEASES IN HUMANS USING CERT. Husain¹, Agung Toto Wibowo², Endro Ariyanto³

Transkripsi

1 ANALISIS PERBANDINGAN SISTEM PAKAR UNTUK MENDIAGNOSIS PENYAKIT MULUT DAN GIGI PADA MANUSIA DENGAN MENGGUNAKAN CERTAINTY FACTOR DAN TEORI DEMPSTER-SHAFER COMPARATIVE ANALYSIS EXPERT SYSTEM FOR DIAGNOSING ORAL AND DENTAL DISEASES IN HUMANS USING CERT Husain¹, Agung Toto Wibowo², Endro Ariyanto³ ¹Teknik Informatika,, Universitas Telkom Abstrak Kesehatan gigi seringkali tidak menjadi prioritas utama. Kadangkala seseorang hanya pergi ke dokter gigi apabila keadaan gigi sudah parah dan rasa sakit tidak tertahankan lagi. Selain itu perlu diketahui juga bahwa ternyata penyakit gigi yang dibiarkan begitu saja bisa mengakibatkan penyakit yang lebih parah, bahkan bisa mengakibatkan kematian. Dengan mencoba menerapkan pengetahuan pakar kesehatan mulut dan gigi ke dalam sebuah sistem tentunya ini akan membantu pasien untuk mendeteksi penyakitnya lebih dini dan juga berguna bagi dokter dalam mendiagnosis penyakit pasien sehingga kesalahan diagnosis dapat diminimalisir. Inilah yang dinamakan dengan sistem pakar. Pada tugas akhir ini dikembangkan sebuah sistem pakar untuk mendiagnosis penyakit mulut dan gigi dengan menggunakan dua pendekatan, yaitu Certainty Factor dan teori Dempster-Shafer. Kedua pendekatan ini dirasa tepat untuk kasus diagnosis penyakit karena keduanya menggunakan penalaran dengan ketidakpastian (uncertainty). Kondisi ketidakpastian ini seringkali dijumpai saat mendiagnosis penyakit seseorang. Pengujian sistem pakar ini menggunakan 50 data riwayat kesehatan pasien yang dimiliki drg. Sudarti. Berdasarkan pengujian tersebut, teori Dempster-Shafer mampu menghasilkan tingkat akurasi yang lebih tinggi dibandingkan pendekatan menggunakan Certainty Factor. Kata Kunci : Sistem pakar, penyakit mulut dan gigi, Certainty Factor, teori Dempster-Shafer. Abstract Dental health is often not became main priority for some people. Sometimes people just go to the dentist if his dental condition is severe and unbearable pain. Also please note the fact that dental disease can lead to more severe disease, even can lead to death. By trying to apply knowledge from dentist into a system, of course this system can help patients to detect their diseases earlier and also useful for doctors for diagnosing the diseases, so errors that may occur when diagnosing can be minimized. This is called the expert system. This final project developed an expert system to diagnose oral and dental disease by using two approaches, Certainty Factor and Dempster-Shafer theory. Both of this approaches is deemed appropriate for diagnosing because both of them use reasoning with uncertainty for making decision. This uncertainty condition is often encountered when doctors diagnosing people diseases. Testing of this expert system uses 50 patient's health history data that owned by drg. Sudarti. Based on these tests, Dempster-Shafer theory is able to produce higher accuracy than the approach using Certainty Factor. Keywords : Expert system, Oran and dental diseases, Certainty Factor, teori Dempster-Shafer.

2 1. Pendahuluan 1.1 Latar Belakang Masalah Kesehatan gigi seringkali tidak menjadi prioritas utama. Kadangkala seseorang hanya pergi ke dokter gigi apabila keadaan gigi sudah parah dan rasa sakit tidak tertahankan lagi. Selain itu perlu diketahui juga bahwa ternyata penyakit gigi yang dibiarkan begitu saja bisa mengakibatkan penyakit yang lebih parah, bahkan bisa mengakibatkan kematian. Dengan mencoba menerapkan pengetahuan pakar kesehatan mulut dan gigi ke dalam sebuah sistem tentunya ini akan membantu pasien untuk mendeteksi penyakitnya lebih dini dan juga berguna bagi dokter dalam mendiagnosis penyakit pasien sehingga kesalahan diagnosis dapat diminimalisir. Inilah yang dinamakan dengan sistem pakar. Sistem pakar sangat membantu untuk pengambilan keputusan, dimana sistem pakar ini dapat mengumpulkan dan menyimpan pengetahuan dari seseorang atau beberapa orang pakar dalam suatu basis pengetahuan (knowledge base) dan menggunakan sistem penalaran yang menyerupai seorang pakar dalam memecahkan masalah. Terdapat beberapa pendekatan yang bisa digunakan dalam membangun sebuah sistem pakar. Pendekatan yang dirasa tepat untuk kasus diagnosis penyakit adalah menggunakan penalaran dengan ketidakpastian (uncertainty). Hal ini dikarenakan banyak kondisi atau keadaan yang tidak sepenuhnya pasti saat mendiagnosis penyakit seseorang. Misalkan untuk kasus diagnosis, dari satu keluhan saja ternyata bisa menimbulkan berbagai kemungkinan penyakit. Contohnya apabila seseorang yang mempunyai keluhan berupa gigi berlubang bisa menimbulkan ketidakpastian (uncertainty) pada hasil diagnosis. Hal ini dikarenakan keluhan ini bisa mengacu ke berbagai macam penyakit seperti caries enamel, caries dentine, caries pulpa, periodentitis, pulpitis, dan dental abses. Karena adanya faktor-faktor ketidakpastian inilah pendekatan yang menggunakan konsep uncertainty dipilih untuk sistem pakar ini. Sejumlah pendekatan yang bisa digunakan berkaitan dengan ketidakpastian ini diantaranya adalah Certainty Factor (CF). Pada metode ini, dalam mengekspresikan derajat keyakinan, digunakan suatu nilai yang disebut Certainty Factor (CF) untuk mengasumsikan derajat keyakinan seorang pakar terhadap suatu data. Certainty Factor memperkenalkan konsep keyakinan dan ketidakyakinan. Teori yang kedua yang akan digunakan yaitu teori Dempster-Shafer. Teori Dempster- Shafer didasarkan pada dua ide, yang pertama ide untuk memperoleh derajat kepercayaan untuk satu pertanyaan dari probabilitas subyektif untuk pertanyaan yang terkait, dan yang kedua adalah aturan Dempster untuk mengkombinasikan keyakinan derajat didasarkan pada suatu evidence. Terdapat tiga fungsi penting dalam teori Dempster-Shafer, yaitu : basic probability assignment function (bpa atau m), Belief function (Bel), dan Plausibility function (Pl). 1

3 Kedua pendekatan ini nantinya akan dibandingkan dan dianalisis, manakah yang mempunyai hasil diagnosis dengan tingkat akurasi tertinggi yang mendekati hasil diagnosis dokter gigi. Dengan melihat parameter yang digunakan dalam penalaran, kemungkinan teori Dempster shafer akan mempunyai tingkat akurasi yang lebih tinggi. Hal ini dikarenakan teori Dempster shafer melibatkan kemungkinan penyakit-penyakit yang mungkin terjadi dari setiap gejala dalam melakukan penalaran. Sedangkan pendekatan Certainty Factor hanya melibatkan dua buah gejala dari suatu penyakit. 1.2 Perumusan Masalah Masalah-masalah yang dirumuskan berkaitan dengan penelitian dalam Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Bagaimana cara mendapatkan knowledge yang akan digunakan dalam sistem pakar? 2. Bagaimana sistem pakar dapat mendiagnosis penyakit yang diderita pasien? 3. Bagaimana cara kerja pendekatan Certainty Factor dalam menghasilkan keputusan? 4. Bagaimana cara kerja teori Dempster-Shafer dalam menghasilkan suatu keputusan? 1.3 Batasan Masalah Adapun batasan-batasan masalah yang dalam tugas akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Data-data yang dijadikan referensi didapatkan melalui wawancara dan survei langsung kepada pihak yang memiliki ilmu mengenai kesehatan mulut dan gigi. Selain itu referensi dari internet dan buku juga menjadi sumber data lain. 2. Sistem pakar ini hanya terbatas pada pengetahuan dan data-data yang diperoleh. 3. Sistem pakar untuk mendiagnosis penyakit mulut dan gigi ini menggunakan dua pendekatan yaitu dengan Certainty Factor dan teori Dempster-Shafer. 1.4 Tujuan Tujuan dari tugas akhir ini diantaranya adalah : 1. Menciptakan suatu sistem pakar yang menerapkan pengetahuan pakar kesehatan mulut dan gigi sehingga diharapkan nantinya dapat membantu dokter maupun orang awam dalam mendiagnosis penyakit mulut dan gigi. 2. Menganalisis keakuratan hasil diagnosis sistem yang diperoleh antara penerapan Certainty Factor dan teori Dempster-Shafer dalam sistem pakar untuk kasus diagnosis penyakit mulut dan gigi pada manusia. 2

4 1.5 Metodologi Penyelesaian Masalah Metodologi yang digunakan dalam memecahkan permasalahan yang ada di dalam tugas akhir ini ada 5 tahapan, yaitu : 1. Tahap pengumpulan data dan studi literature Pada tahapan ini, dilakukan pemahaman dan pengumpulan informasi mengenai jenis-jenis penyakit mulut dan gigi serta gejala-gejala yang menyertainya untuk dijadikan knowledge base dalam sistem pakar ini. 2. Tahap perancangan sistem pakar Fase-fase dalam tahapan ini, yaitu : a. Identifikasi masalah, yaitu proses menelaah masalah yang akan dibuat sistem pakarnya. Tahapan ini diperlukan agar sistem yang akan dibangun nantinya dapat mempunyai suatu nilai guna dan untuk menghindari kesia-siaan. b. Rekayasa pengetahuan, merupakan tahap pembangunan knowledge sistem pakar. Tahapan ini terdiri dari proses akuisisi pengetahuan, validasi pengetahuan, representasi pengetahuan. c. Pengkodean dan integrasi, yaitu proses pengembangan sistem pakar disertai dengan mengintegrasikan pengetahuan yang telah didapat sebelumnya ke sistem. 3. Tahap pengujian Pada tahapan ini, akan dilakukan pengujian sistem dengan masukan berupa data history pasien maupun keluhan-keluhan yang dirasakan pasien. Selanjutnya hasil diagnosis yang diperoleh akan dibandingkan dengan diagnosis dari dokter gigi. 4. Tahap pembuatan laporan Tahapan terakhir ini adalah penyusunan laporan akhir dan dokumentasi sesuai dengan ketentuan atau sistematika yang ada. 3

5 5. Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan Dari serangkaian pengujian dan analisis yang dilakukan, maka dapat ditarik kesimpulan : 1. Proses penarikan kesimpulan dengan teori Dempster-Shafer memiliki tingkat akurasi lebih tinggi dibandingkan dengan Certainty Factor. Terlihat pada pengujian yang ada pendekatan dengan teori Dempster-Shafer mampu menghasilkan hasil diagnosis yang benar sebanyak 45 kasus dari 50 kasus yang diteliti dan untuk pendekatan menggunakan Certainty Factor sebanyak 41 kasus dari 50 kasus. Hal ini dikarenakan penarikan kesimpulan dengan Certainty Factor hanya mampu membandingkan dua buah gejala saja dalam menghasilkan nilai keyakinan. Sedangkan teori Dempster-Shafer dalam perhitungannya melibatkan probabilitas semua kemungkinan penyakit dari setiap gejala. 2. Pengubahan basis pengetahuan yang tepat akan mampu menghasilkan sistem pakar yang lebih baik dalam memberikan hasil diagnosis. Hal yang perlu diperhatikan oleh knowledge engineer ketika akan melakukan pengubahan knowledge yaitu tentang bagaimana sebisa mungkin hasil diagnosis yang dikeluarkan sistem dapat lebih dikerucutkan atau difokuskan ke suatu kondisi Cara yang dapat dilakukan yaitu dengan meminimalisir kondisi dimana terdapat banyak kemungkinan penyakit dari suatu gejala, menambahkan gejala-gejala khusus yang dimiliki suatu penyakit, dan mengubah nilai parameter penghitungan keyakinan sistem. Untuk pengubahan parameter penghitungan, pengubahannya dengan cara menambahkan nilai keyakinan dan densitas serta mengurangi nilai ketidakyakinan pada gejala spesifik dari suatu penyakit. 5.2 Saran Saran yang bisa penulis berikan untuk perbaikan dimasa mendatang, yaitu : 1. Sistem pakar ini akan lebih baik apabila disajikan secara online, sehingga pakar yang terlibat dalam penyusunan basis pengetahuan dapat lebih banyak. Dengan begitu penyakit yang dapat didiagnosis oleh sistem pakar ini dapat lebih bervariasi dan basis pengetahuan yang dimiliki sistem pakar akan semakin baik. 2. Dalam penyusunan basis pengetahuan akan lebih baik apabila mengikutsertakan pakar yang lebih berpengalaman dan memiliki keilmuaan yang lebih dalam menangani permasalahan kesehatan gigi, seperti misalnya dokter spesialis gigi. Hal ini akan memberikan dampak positif dimana basis pengetahuan yang terintegrasi akan semakin lengkap sehingga penyakit yang bisa didiagnosis oleh sistem pakar menjadi lebih banyak dan kepercayaan pengguna terhadap sistem pakar dapat meningkat. 41

6 Daftar Pustaka [1] Giarattano, J. & Riley, G Expert System Principles and Programming. Boston : PWS Publishing Company. [2] Greenberg, Martin S Burket's Oral Medicine Diagnosis & Treatment. Ontario, United States : BC Decker Inc. [3] Heckerman, David. The Certainty-Factor Model. Los Angeles : Department of Computer Science and Pathology, University of Southern California. [4] Jackson, Peter Introduction to Expert System. Harlow, England : Addison Wesley Longman Limited. [5] Kusumadewi, Sri Artificial Intelligence Teknik dan Aplikasinya. Yogyakarta : Graha Ilmu. [6] Sentz, Kari dan Ferson, Scott Combination of Evidence in Dempster- Shafer Theory. New York, USA : Binghamton University. [7] Turban, Efraim and Aronson, Jay E Decision Support Systems and Intelligent Systems, 6 th ed. Upper Saddle River, NJ : Prentice Hall. [8]. Perawatan Kesehatam Gigi dan Mulut. mid=39. Diakses tanggal 22 Oktober [9]. Masalah Gigi & Mulut, Gerbang Kedatangan Penyakit. mid=39. Diakses tanggal 22 Oktober