Sistem Pakar PENGENALAN HASIL PEMBELAJARAN

Transkripsi

1 Topik Sistem Pakar 7 HASIL PEMBELAJARAN Pada akhir topik ini, anda seharusnya dapat: 1. Menghuraikan apa itu Sistem Pakar dan penggunaannya; 2. Menerangkan langkah-langkah terlibat dalam menghasilkan peraturan dan pengumpulan maklumat; 3. Menerangkan seni bina dan pembangunan Sistem Pakar dan pembangunan; 4. Menyenaraikan ciri-ciri utama Sistem Pakar; dan 5. Menerangkan kebaikan dan keburukan Sistem Pakar. PENGENALAN Dalam topik ini, anda akan mempelajari salah satu cabang kecerdasan buatan iaitu Sistem Pakar. Sistem Pakar juga dikenali sebagai sistem berdasarkan pengetahuan. Sistem Pakar terdiri daripada banyak sistem berdasarkan peraturan, kerangka dan set kabur. Dalam topik ini, anda akan didedahkan pada Sistem Pakar yang paling popular iaitu sistem yang berdasarkan peraturan. Bersedia? Mari kita teruskan.

2 TOPIK 7 SISTEM PAKAR APAKAH ITU SISTEM PAKAR? Sebelum anda teruskan, bolehkah anda menerangkan perkataan akar dalam Sistem Pakar, iaitu pakar? Seorang pakar adalah individu yang memiliki kepakaran dan pengetahuan dalam bidang pengkhususannya. Contoh-contoh pakar adalah pakar jantung dan pakar matematik. Melalui pengalamannya, seseorang pakar mengembangkan kemahirannya untuk membolehkannya menyelesaikan masalah secara heuristik, cekap dan berkesan. Menurut Efraim Turban (2001), Sistem Pakar berasal dari terminologi Sistem Pakar berasaskan Pengetahuan. ES yang baik adalah sistem yang boleh menyalin proses membuat perhitungan pada diri manusia. Prof Edward Feigenbaum (1983) dari Stanford University, seorang penyelidik mengenai ES mentakrifkan ES sebagai: program kecerdasan komputer yang menggunakan pengetahuan dan prosedur perhitungan untuk menyelesaikan masalah yang sukar yang memerlukan kepakaran untuk menyelesaikan masalah. Berdasarkan definisi yang diberikan sebelum ini, kita boleh takrifkan Sistem Pakar sebagai: Sistem Pakar adalah sistem maklumat yang mampu meniru pemikiran manusia dan memberi pertimbangan semasa proses membuat keputusan. ES menggunakan pengetahuan manusia yang disimpan dalam komputer yang memerlukan kepakaran manusia untuk menyelesaikannya. ES adalah sistem maklumat yang digunakan untuk menyelesaikan sesuatu masalah yang biasanya memerlukan pakar untuk menyelesaikannya. ES dibangunkan sebagai model yang digunakan oleh pakar untuk menyelesaikan masalah, ES mesti boleh memberikan pengguna dengan perkhidmatan dan kemudahan yang boleh disediakan pakar.

3 144 TOPIK 7 SISTEM PAKAR SEMAK KENDIRI 7.1 Pada masa ini, Sistem Pakar adalah topik popular dalam Sistem Maklumat Pengurusan. Menggunakan perkataan anda sendiri, terangkan apa itu Sistem Pakar Kenapa Sistem Pakar Diperlukan? Anda mesti berfikir mengenai rasional di sebalik proses memindahkan pengetahuan seseorang pakar ke sebuah komputer.jadual 7.1 akan menjawab pertanyaan anda dengan membandingkan Sistem Pakar dengan kemampuan manusia. Jadual 7.1: Perbandingan di antara Sistem Pakar dan seorang Pakar Manusia Faktor Pakar Manusia Sistem Pakar Masa (boleh diperolehi) Hari bekerja sahaja Bila-bila masa Geografi Setempat Di mana-mana sahaja Keselamatan Tidak boleh diganti Boleh diganti Kerosakan Ya Tidak Kelajuan dan kecekapan Berubah Konsisten Kos Tinggi Berpatutan Sistem Pakar dibina kerana dua faktor, sama ada untuk mengganti atau membantu pakar. Antara sebab perlunya Sistem Pakar bagi menggantikan pakar adalah: (a) Untuk membolehkan penggunaan kepakaran selepas waktu bekerja atau di lokasi berbeza; (b) Untuk mengautomasi tugasan rutin yang memerlukan kepakaran manusia pada semua masa yang tidak dihadiri, bagi mengurangkan kos operasi; (c) Untuk menggantikan pekerja pakar yang bersara atau bertukar kerja; dan (d) Untuk mengambil kerja seorang pakar adalah mahal. Sistem Pakar digunakan untuk: (a) Membantu pakar-pakar dalam rutin mereka untuk mempertingkatkan produktiviti;

4 TOPIK 7 SISTEM PAKAR 145 (b) (c) Membantu pakar dalam beberapa tugasan yang kompleks dan sukar yang boleh diuruskan dengan berkesan; dan Membantu pakar untuk memperolehi maklumat yang diperlukan oleh pakar lain yang sudah lupa mengenainya atau terlalu sibuk untuk mencari untuknya. AKTIVITI 7.1 Pernahkah kereta anda rosak? Fikir tentang bagaimana Sistem Pakar boleh membantu pemilik kereta. Bincangkannya dengan rakan-rakan sekursus anda Penggunaan Sistem Pakar Sistem Pakar digunakan secara meluas dalam semua jenis bidang dan sektor seperti perubatan, kejuruteraan, pendidikan, pemasaran, perancangan cukai dan sebagainya. Kita akan pelajari beberapa penggunaan yang lain dalam sektor kewangan, pengeluaran dan pertahanan. Contoh-contoh penggunaan dalam kewangan dan pengeluaran dibincangkan seperti yang berikut. (a) (b) Penggunaan ES dalam Sektor Perbankan dan Kewangan Terdapat pelbagai Sistem Pakar yang digunakan dalam sektor ini seperti: (i) Sistem Pakar yang membantu pengurus bank dalam membuat keputusan dalam meluluskan pinjaman. (ii) Sistem Pakar yang menasihati pengurus bank dalam memberikan pinjaman perumahan. (iii) Sistem Pakar yang menasihati syarikat insurans mengenai risikorisiko yang terlibat dalam perlindungan insuran pelanggan atau syarikat. (iv) Sistem Pakar yang membantu bank untuk menentukan sama ada pelanggan layak diberikan kad kredit atau tidak. (v) Sistem Pakar yang mengenal pasti penipuan melalui komputer dan mengawalnya. Penggunaan ES dalam Industri Pengeluaran Dalam industri pengeluaran pula terdapat: (i) Sistem Pakar yang mampu mendiagnosiskan beberapa kerosakan teknikal dalam kapal terbang, turbin gas dan helikopter.

5 146 TOPIK 7 SISTEM PAKAR (ii) Sistem Pakar yang membantu mengenal pasti ancaman yang memberi risiko pada keselamatan. (iii) Sistem Pakar yang membantu untuk membentuk dan menghasilkan item mekanikal yang kecil. Sebagaimana dimaklumkan sebelum ini, Sistem Pakar digunakan secara meluas dalam banyak bidang aplikasi. Ini adalah disebabkan oleh kemampuannya untuk menyelesaikan pelbagai corak atau paradigma masalah. Jadual 7.2 menyenaraikan sepuluh paradigma dalam penyelesaian masalah yang mampu diselesaikan oleh sesebuah Sistem Pakar. Jadual 7.2: Paradigma Penyelesaian Masalah Paradigma Penyelesaian Masalah Contoh Aplikasi Sistem Pakar Kawalan Reka Bentuk Mengawal tatalaku sistem berdasarkan spesifikasi. Menjajarkan objek menuruti had. Diagnosis Menyediakan sebab-sebab untuk kerosakan sistem berdasarkan pemerhatian Arahan Terjemahan Penilaian Perancangan Peramalan Pemilihan Preskripsi Mendiagnosis dan memperbaiki tatalaku para pelajar. Menyediakan sebab-sebab untuk situasi berdasarkan data yang diberikan. Membandingkan data pemerhatian dengan jangkaan. Mereka bentuk rancangan tindakan Memberikan sebab-sebab tentang sebab dan kesan sesuatu keputusan berdasarkan situasi. Mengenal pasti pilihan terbaik dari semua alternatif dan kebarangkalian. Mencadangkan penyelesaian untuk memperbaiki sistem yang rosak.

6 TOPIK 7 SISTEM PAKAR 147 SEMAK KENDIRI 7.2 Bezakan antara kepakaran manusia dan Sistem Pakar. Anda boleh menggunakan jadual yang berikut. Faktor Kepakaran Manusia Sistem Pakar Masa (boleh diperolehi) Geografi Keselamatan Kerosakan Prestasi dan kelajuan Kos 7.2 PENGETAHUAN DAN KEPAKARAN Pada tahun-tahun 1970an, saintis komputer menerima fakta bahawa dalam membolehkan sesuatu mesin menyelesaikan masalah intelektual, mesin mesti tahu bagaimana menyelesaikannya. Dalam lain perkataan, ia perlu mempunyai pengetahuan bagaimana untuk menyelesaikan masalah dalam domain tertentu. (a) Apa itu Pengetahuan? Pengetahuan adalah pemahaman teori atau praktikal sesuatu subjek atau domain. Pengetahuan adalah satu kombinasi dan percampuran maklumat yang sudah diketahui dan pengetahuan adalah kuasa. Sesiapa yang memiliki sejumlah pengetahuan mungkin dianggap sebagai pakar. Pakar adalah orang yang mempunyai kuasa dalam organisasi. Dalam syarikat yang berjaya, terdapat beberapa jumlah pakar kelas pertama dan syarikat tidak akan berjaya tanpa mereka. Contohnya, Sun Microsystem memiliki James Gosling, pengasas pengaturcaraan Java.

7 148 TOPIK 7 SISTEM PAKAR (b) (c) Siapa yang Layak untuk Digelar Pakar? Sesiapa sahaja boleh dipanggil pakar selagi individu itu memiliki pengetahuan yang sangat luas dalam bidang tertentu dan mempunyai pengalaman praktikal dan sesetengah domain. Bagaimanapun, individu adalah terhad pada domainnya. Sebagai contoh, menjadi seorang pakar IT tidak bermakna individu itu adalah pakar dalam semua domain IT tetapi beliau mungkin menjadi pakar dalam sistem kecerdasan atau hanya pakar dalam pembangunan agen kecerdasan. Bagaimana seorang Pakar Berfikir? Proses mental manusia terlalu kompleks dan rumit untuk dirangkakan sebagai algoritma. Ramai pakar hanya boleh mencipta peraturan dalam menyelesaikan sesetengah masalah. Kita akan pelajari lebih lagi mengenai langkah-langkah dalam membuat rujukan pengetahuan yang diperolehi daripada pakar dengan peraturan apabila kita belajar tentang seni bina asas Sistem Pakar. Dalam hal yang lain, Rajah 7.1 dan Rajah 7.2 menunjukkan perbezaan pemikiran seorang pakar dan sebuah mesin. Rajah 7.1: Struktur seni bina penyelesaian masalah Rajah 7.2: Struktur seni bina penyelesaian masalah Sistem Pakar

8 TOPIK 7 SISTEM PAKAR 149 SEMAK KENDIRI 7.3 Pengetahuan membantu manusia untuk menyelesaikan masalah. Bagaimanakah pengetahuan digunakan dalam sistem? Bincangkan. SEMAK KENDIRI 7.4 Senaraikan perbezaan antara seni bina penyelesaian masalah manusia dan Sistem Pakar. 7.3 SENI BINA SISTEM PAKAR Sesebuah ES menggabungkan pengetahuan, fakta dan teknik perhitungan dalam menghasilkan keputusan. Untuk menghasilkan keputusan, seni bina fundamental ES diperlukan sepertimana yang ditunjukkan dalam Rajah 7.3. Rajah 7.3: Komponen asas Sistem Pakar Dari Rajah 7.3, anda akan melihat komponen-komponen asas sesebuah Sistem Pakar iaitu: (a) Kemudahan pemerolehan pengetahuan; (b) Pangkalan pengetahuan;

9 150 TOPIK 7 SISTEM PAKAR (c) (d) Enjin inferens; dan Kemudahan penerangan; Mari kita bincangkan komponen-komponennya dengan terperinci Pemerolehan Pengetahuan Pemerolehan pengetahuan adalah proses mengumpul dan memindahkan kepakaran penyelesaian masalah dari semua sumber pengetahuan dalam program komputer. Maklumat pakar yang diperoleh akan digunakan dalam membangun dan mengembangkan pangkalan pengetahuan. Sumber pengetahuan yang dinyatakan di sini termasuk kepakaran, jurnal, Internet, pangkalan data dalam talian atau laporan penyelidikan dan eksperimen Pangkalan Pengetahuan Pangkalan data menyimpan dua perkara penting: fakta dan peraturan atau peraturan heuristik. (a) Data tersimpan adalah maklumat atau data dalam beberapa bidang yang dikenal pasti. (b) Peraturan atau peraturan heuristik menerangkan prosedur perhitungan yang digunakan untuk menyelesaikan masalah tertentu. Perwakilan pengetahuan telah dibincangkan sebelum ini. Ia adalah prosedur digunakan untuk mengurus pengetahuan. Pangkalan data pengetahuan adalah berbeza dari pangkalan data konvensional. Pangkalan data pengetahuan tidak menyimpan maklumat seperti nombor, teks, nilai logik dan lain-lain yang ditemui dalam pangkalan data biasa. Dalam hal yang lain, ia menyimpan konsep dan prosedur yang berdedikasi yang perlu dilakukan untuk menyelesaikan masalah. Terdapat beberapa kaedah berbeza menyimpan pengetahuan dalam pangkalan data. Beberapa kaedah adalah kalkulus predikat, rangkaian semantik, skrip dan kerangka utama.

10 TOPIK 7 SISTEM PAKAR 151 Pewujudan Peraturan Peraturan adalah dibahagikan kepada dua operator: (a) IF, dipanggil sebelum (premis atau keadaan); dan (b) THEN, ia dipanggil kesan (rumusan atau tindakan). Secara umumnya, peraturan boleh mempunyai beberapa keadaan dengan mengaitkan setiap keadaan pada kata kunci AND, OR atau kombinasi (AND dan OR). Sebaliknya, ia adalah lebih baik mengelak dari menggabungkan keduaduanya dalam satu peraturan. Lihat contoh di bawah yang menunjukkan beberapa keadaan yang berkaitan dengan AND. IF <keadaan 1> AND <keadaan 2> AND <keadaan n> THEN <tindakan> Contoh seterusnya menunjukkan bagaimana beberapa keadaan adalah berkaitan dengan AND dan OR. IF <keadaan 1> AND <keadaan 2> OR <keadaan 3> THEN <tindakan> Menurut Durkin, peraturan boleh mewakilkan satu perhubungan, cadangan, arahan, strategi dan heuristik. Jadual 7.3: Perwakilan Peraturan Perwakilan Perhubungan Cadangan Peraturan IF ÂtangkiÊ adalah kosong THEN kereta tidak boleh dihidupkan IF musim monsun AND langit mendung AND stesen cuaca menjangkakan hujan THEN anda dinasihatkan untuk membawa payung

11 152 TOPIK 7 SISTEM PAKAR Arahan Strategi Heuristik IF kereta tidak boleh dihidupkan AND ÂtangkiÊ adalah kosong THEN masukkan petrol ke dalam tangki IF kereta tidak boleh dihidupkan AND ÂtangkiÊ adalah kosong THEN masukkan petrol ke dalam tangki Langkah 1 telah selesai IF Langkah 1 telah selesai AND tangki adalah penuh THEN periksa bateri kereta Langkah 2 telah selesai IF cecair melimpah AND ph yang melimpah < 6 AND berbau asidik atau masam THEN limpahan itu asid asetik Enjin Inferens Enjin inferens adalah komponen terpenting dan dianggap sebagai otak sesuatu ES. Enjin inferens adalah proses pengetahuan yang dimodelkan mengikut kaedah perhitungan kepakaran manusia. Ia adalah proses Sistem Pakar yang memadankan fakta-fakta yang disimpan di dalam ingatan kerja dengan domain pengetahuan yang disimpan di dalam pangkalan data pengetahuan untuk mendapatkan kaedah dari masalah. Ia juga dikenali sebagai struktur kawalan atau jurubahasa peraturan untuk peraturan pangkalan ES. Enjin inferens adalah program komputer yang memacu sehingga rumusan atau penyelesaian; dan pada masa yang sama ia menyediakan metodologi perhitungan untuk maklumat tersimpan dalam pangkalan data pengetahuan. Enjin inferens juga menyediakan satu garis panduan mengenai penggunaan pengetahuan dalam ES dengan membangunkan agenda yang mengurus dan mengawal langkah-langkah yang diperlukan untuk menyelesaikan masalah semasa proses perundingan yang dilakukan oleh pengguna.

12 TOPIK 7 SISTEM PAKAR 153 Terdapat dua strategi yang digunakan oleh enjin inferens apabila membuat keputusan atau rumusan. Strategi-strategi ini adalah perantaian ke depan dan ke belakang. (a) (b) Strategi Perantaian ke Depan Enjin inferens memulakan perhitungan daripada fakta yang disediakan dan maju sehingga ia mencapai keputusan atau rumusannya. Strategi ini dipandu dengan menyediakan fakta dalam ruangan memori dan premis yang ia perolehi darinya. Enjin inferens akan cuba memadan premis diperlukan (IF) untuk semua peraturan dalam pangkalan data pengetahuan di dalam memorinya. Jika terdapat beberapa peraturan yang padan, prosedur penyelesaian akan digunakan. Enjin inferens akan berulangkali memadan peraturan pengetahuan asas dengan data tersimpan dalam memorinya. Strategi Perantaian ke Belakang Strategi ini adalah berlawanan dengan strategi perantaian ke depan. Jika ia bermula dari keputusan dan bergerak ke belakang untuk memperoleh fakta menyokong untuk keputusan yang dibuat. Jika tidak terdapat fakta yang sepadan yang menyokong keputusan yang dipilih, keputusan akan ditolak dan keputusan yang lain akan dipilih. Proses akan berterusan sehinggalah keputusan yang sesuai dan fakta yang menyokongnya boleh diperolehi. Strategi perantaian ke depan boleh memperolehi keputusan dan menghasilkan lebih maklumat dengan kurang soalan dibandingkan dengan perantaian ke belakang. Oleh itu, ia selalu digunakan untuk ES yang berskala besar dan kompleks. Bagaimanapun, kelemahan pendekatan ini adalah jangka masa lebih lama diambil untuk memprosesnya. Sesetengah ES yang dibangunkan mengambil kombinasi kedua-dua strategi perantaian yang dikenali sebagai perantaian campuran. AKTIVITI 7.2 Cari beberapa sumber (sama ada bercetak atau dalam talian) untuk penerangan berkaitan penggunaan perantaian strategik ke depan dan ke belakang. Pada pendapat anda, strategi yang manakah lebih banyak digunakan? Anda boleh siarkan jawapan anda dalam forum perbincangan dalam talian.

13 154 TOPIK 7 SISTEM PAKAR SEMAK KENDIRI 7.5 Adakah proses enjin inferens sama dengan proses perhitungan anda? Manakah yang akan anda gunakan untuk menyelesaikan masalah? Bolehkah kedua-dua proses digunakan? Bincangkan Kemudahan Penerangan Komponen ini bertindak untuk membantu pengguna memahami bagaimana ES mencapai keputusan atau rumusan masalah tertentu yang perlu diselesaikan. Pengguna boleh memperolehi logik atau rasional untuk keputusan tertentu yang dilakukannya. Komponen ini mampu menjawab soalan-soalan seperti: (a) (b) (c) (d) Kenapa soalan ini ditangani oleh sistem? Bagaimana keputusan dibuat? Berdasarkan apa keputusan dibuat? Kenapa sesetengah alternatif ditolak dari menjadi keputusan atau penyelesaian? Sebagai contoh, ES : Adakah kereta boleh dihidupkan? Pengguna : Kenapa? ES : Jika saya tahu kereta saya tidak boleh dihidupkan, saya boleh anggap masalah disebabkan oleh kegagalan sistem elektronik kereta. Seorang pakar akan bertindak berdasarkan pada apa beliau boleh merumuskan dari jawapan sementara ES memberi maklum balas kepada soalan KENAPA dengan memaparkan peraturan yang dilaksanakan. (a) Penerangan KENAPA Selain daripada menyediakan keputusan terakhir, ES boleh menerangkan bagaimana ia berakhir dengan keputusan. Membangunkan satu konvensional dilakukan berdasarkan masalah yang ditakrifkan tetapi ia tidak sama untuk Sistem Pakar. Oleh itu, ES memerlukan kemudahan justifikasi untuk menerangkan pada pengguna tentang semua keputusan yang dibuat.

14 TOPIK 7 SISTEM PAKAR 155 Contohnya: ES : Bateri kereta kamu telah gagal berfungsi. Pengguna ES : BAGAIMANA? ES : Ini adalah kerana kereta anda tidak boleh dihidupkan, oleh itu, sistem menganggap bahawa sistem elektronik dalam kereta anda telah gagal berfungsi. Apabila sistem menemui tahap voltan kurang daripada 10V, maka ia terbukti bahawa bateri kereta anda sudah gagal. ES memberi maklum balas dengan melangkah ke belakang ke peraturan yang digunakan sistem untuk mencapai keputusan. Melangkah ke belakang ke peraturan adalah bagaimana Sistem Pakar melakukan perhitungan Antara Muka Pengguna Pengguna berkomunikasi dengan ES menerusi antara muka pengguna. Ia membolehkan pengguna untuk bertanya pada sistem, maklumat input dan menerima nasihat. Matlamat ES adalah untuk menyediakan komunikasi antara sistem dan pengguna, seandainya pengguna sedang berinteraksi dengan pakar. Bagaimanapun, ES masih tidak mampu memahami bahasa normal dan pengetahuan umum. Kadangkala, ES memproses bahasa yang membolehkan interaksi dan komunikasi antara pengguna dan ES dengan cara yang mesra pengguna. Apabila ES mula diperkenalkan, antara muka ES hanya berasaskan teks. Walau bagaimanapun, bahasa yang lebih serupa dengan bahasa manusia menjadikan komunikasi lebih bersifat semula jadi. Sekarang, ES tertentu menyediakan Antara Muka Pengguna Grafik seperti menu dan grafik dalam persekitaran Windows. SEMAK KENDIRI 7.6 Pada pendapat anda, apakah perbezaan antara antara muka pengguna dalam Sistem Pakar dan lain-lain sistem maklumat seperti MIS?

15 156 TOPIK 7 SISTEM PAKAR Ingatan Kerja Komponen penting dalam ES yang lain adalah ingatan kerja. Ia mengandungi fakta masalah yang berlaku semasa proses perundingan dengan Sistem Pakar. Sistem akan memadan maklumat yang ditemui dengan pengetahuan tersimpan dalam pangkalan data pengetahuan untuk mempertimbangkan fakta baru. Rumusan yang diperolehi akan disimpan dalam ingatan kerja. Oleh itu, ingatan kerja mengandungi maklumat yang dibekalkan oleh pengguna atau perhitungan dilakukan oleh Sistem Pakar dengan sendirinya. SEMAK KENDIRI 7.7 Banding dan bezakan perantaian strategik ke depan dan perantaian strategik ke belakang. 7.4 CIRI-CIRI SISTEM PAKAR ES kebiasaannya direkabentuk untuk mempunyai ciri-ciri ini: (a) (b) (c) (d) Peringkat Tertinggi Kepakaran Ciri ini adalah paling berguna. Kepakaran ini dalam ES wujud dari pengetahuan dan langkah-langkah penyelesaian masalah yang disediakan oleh pakar terbaik dalam domain mereka sendiri. Ini akan membawa kepada kecekapan, kejituan dan penyelesaian masalah berimaginasi. Reaksi pada Masanya Sistem Pakar mesti berfungsi dan berinteraksi dalam jangka masa yang sesuai dengan pengguna. Jumlah masa mestilah kurang dari masa yang diambil oleh pakar untuk menyelesaikan masalah yang sama. Menerima Perhitungan Tidak Betul Jenis aplikasi ini digunakan apabila maklumat digunakan untuk penyelesaian adalah tidak jelas, samar-samar atau tidak boleh diperolehi dan tidak di dalam domain yang sangat jelas. Kebolehpercayaan yang Baik Sistem Pakar mestilah boleh dipercayai dan ia mestilah mustahil untuk sistem ini untuk membuat kesilapan.

16 TOPIK 7 SISTEM PAKAR 157 (e) (f) (g) Mudah Difahami Sistem Pakar mestilah mampu menerangkan langkah-langkah perhitungan semasa pelaksanaan atau proses inferens kepada pengguna untuk lebih memahami apa yang berlaku. ES mestilah boleh menerangkan kenapa tindakan sedemikian diambil dalam cara yang sama pakar boleh terangkan keputusan yang diambil olehnya. Fleksibel Disebabkan oleh jumlah besar pengetahuan yang dimiliki oleh ES, adalah penting untuk ES mempunyai mekanisme yang cekap untuk mentadbir kompilasi pengetahuan semasa padanya. Perhitungan Simbolik Sistem Pakar mewakili pengetahuan dalam terma yang simbolik dengan menggunakan satu set simbol yang mewakili semua konsep masalah dalam domain tertentu. Semua simbol apabila digabungkan atau dipadankan akan menunjukkan satu perhubungan antara masalah. Apabila perhubungan ini diwakili dalam program, ia dipanggil sebagai simbol berstruktur. Contohnya, Kenyataan : Ahmad demam. Peraturan : IF individu demam, THEN makan Panadol. Rumusan : Ahmad makan Panadol (h) Perhitungan Heuristik Seorang pakar melakukan penyelesaian masalah yang cekap dengan mengaitkan pengalaman sebagai asas perhitungan. Jika masalah yang dihadapi adalah baru, kemudian pakar akan menggabungkan pengetahuan dan pengalamannya untuk menyelesaikan masalah. Satu contoh perhitungan heuristik digunakan oleh seorang pakar: (i) Saya akan selalu periksa sistem elektronik terlebih dahulu. (ii) Manusia biasanya tidak akan dijangkiti flu semasa musim panas. (iii) Jika saya mengesyaki seseorang pesakit mengalami kanser, saya akan memeriksa latar belakang keluarganya terlebih dahulu. (i) Melakukan Kesilapan Semenjak kebanyakan pengetahuan dalam pangkalan data ES dimasukkan oleh manusia, ia tertakluk pada kesilapan manusia. Ini mungkin berlaku disebabkan peraturan, fakta atau langkah-langkah yang tidak

17 158 TOPIK 7 SISTEM PAKAR dipertimbangkan atau tersilap dimasukkan dalam proses pemerolehan pengetahuan. (j) (k) Mengembangkan Tahap Kerumitan yang Boleh Diterima Masalah yang diperlukan oleh ES untuk selesaikan mestilah kompleks dan rumit tetapi pada tahap yang boleh diterima. Bagaimanapun, masalah mestilah tidak boleh terlalu mudah. Kepakaran Fokus Ramai pakar yang berkemahiran tinggi dan berpengetahuan dalam bidang mereka sendiri sahaja. ES perlu memberi fokus pada domain tertentu dan tidak bercampur pengetahuan dua pakar dari domain yang berbeza. Jadual 7.4 menunjukkan perbezaan antara sistem konvensional dan ES. Jadual 7.4: Perbezaan antara Sistem Konvensional dan Sistem Pakar Sistem Konvensional Pengetahuan dan pemprosesan digabungkan dalam satu program. Program tidak melakukan kesilapan (hanya kesilapan pengaturcaraan) Biasanya ia tidak menerangkan kenapa data diperlukan untuk dimasukkan atau bagaimana keputusan dimasukkan. Sistem hanya beroperasi apabila dibangunkan sepenuhnya. Pelaksanaan langkah demi langkah berdasarkan algoritma tetap adalah perlu. Memerlukan maklumat yang lengkap dan penuh. Memanipulasikan pangkalan data yang besar dan berkesan. Rujukan dan penggunaan data. Objektif utama adalah kecekapan. Sistem Pakar Pangkalan data pengetahuan dan mekanisme pemprosesan (inferens) adalah dua komponen berbeza. Program ES mungkin membuat kesilapan. Penerangan adalah sebahagian daripada komponen ES. ES boleh mengendalikan dengan sejumlah kecil peraturan. Pelaksanaan dilaksanakan secara logik dan heuristik. Boleh beroperasi dengan maklumat yang mencukupi atau tidak mencukupi. Memanipulasikan pangkalan data yang besar dan berkesan. Rujukan dan penggunaan pengetahuan. Objektif utama adalah keberkesanan. Mudah dikendalikan dengan data kuantitatif. Mudah dikendalikan oleh data kualitatif.

18 TOPIK 7 SISTEM PAKAR 159 SEMAK KENDIRI 7.8 Senarai dan huraikan tiga ciri utama Sistem Pakar. 7.5 PEMBANGUNAN SISTEM PAKAR Sistem Pakar mestilah terdiri daripada: (a) Pakar Domain (b) Jurutera Pengetahuan; dan (c) Pengguna. Mari kita lihat pada pasukan pakar secara terperinci. (a) Pakar Domain Seorang pakar domain adalah individu yang memiliki pengetahuan, pengalaman dan kemahiran dalam bidang tertentu atau subjek tertentu. Beliau sewajarnya mampu memberi panduan dan mempunyai kaedah penyelesaian masalah unik dan lebih baik daripada yang lain dalam bidang tersebut. Walaupun Sistem Pakar biasanya memodelkan kepakaran seorang atau lebih pakar, ES juga memodelkan kepakaran berdasarkan sumber alternatif yang lain seperti bahan bercetak (buku, manual, jurnal dan lain-lain). Kelayakan untuk menjadi pakar domain ialah beliau mesti: (i) Berpengetahuan dalam bidang tertentu; (ii) Mempunyai kemahiran dalam penyelesaian masalah; (iii) Menjadi cekap dalam mempersembahkan pengetahuan; (iv) Memiliki kemahiran pengurusan masa; dan (v) Memberi kerjasama. (b) Jurutera Pengetahuan Seorang jurutera pengetahuan adalah individu yang bertanggungjawab untuk mencipta, membangunkan dan menguji Sistem Pakar. Kelayakan untuk menjadi jurutera pengetahuan ialah beliau mesti: (i) Memiliki pengetahuan kejuruteraan (sastera dan sains untuk membangunkan Sistem Pakar);

19 160 TOPIK 7 SISTEM PAKAR (ii) Mempunyai kemahiran berkomunikasi yang baik; (iii) Mampu untuk memadan masalah dengan perisian; dan (iv) Memiliki pengetahuan teknikal (pengaturcaraan) dalam membangunkan Sistem Pakar. (c) Pengguna Seorang pengguna adalah seseorang yang menggunakan Sistem Pakar apabila ia sudah dibangunkan sepenuhnya. Beliau mesti membantu semasa proses pemerolehan pengetahuan dengan menerangkan masalah kepada jurutera pengetahuan Perisian dan Alatan dalam Pembangunan Sistem Pakar Pembangun Sistem Pakar boleh memilih tiga pendekatan berbeza dalam membangunkan ES, iaitu: (a) Menggunakan sistem pengaturcaraan; (b) Menggunakan pelindung Sistem Pakar; dan (c) Menggunakan alatan dalam persekitaran tiruan. Kita perlu berbincang sekarang mengenai beberapa pendekatan ini secara terperinci. (a) Bahasa Pengaturcaraan ES boleh dibangunkan menggunakan bahasa simbolik seperti LISP atau PROLOG,atau bahasa konvensional tahap tertinggi seperti FORTRAN, C dan PASCAL. (i) (ii) LISP Semua ES dibangunkan pada awal-awal masa dulu dengan menggunakan LISP atau alatan menulis menggunakan bahasa LISP. PROLOG Penyelidikan berterusan kecerdasan buatan telah melahirkan bahasa pengaturcaraan PROLOG. PROLOG adalah akronim untuk Pengaturcaraan dalam Logik. Satu program yang menggunakan PROLOG boleh dianggap sebagai pangkalan data pengetahuan yang menyimpan data dan peraturan.

20 TOPIK 7 SISTEM PAKAR 161 (b) (c) Pelindung Sistem Pakar Pelindung Sistem Pakar adalah program yang digunakan untuk membangunkan Sistem Pakar. Pelindung Sistem Pakar melaksanakan tiga fungsi utama: (i) Membantu pengaturcara membina pangkalan data pengetahuan dengan membenarkan pembangun untuk memasukkan input pengetahuan ke dalam struktur perwakilan pengetahuan. (ii) Menyediakan prosedur untuk inferens atau deduksi perhitungan berdasarkan maklumat yang disimpan dalam pangkalan data maklumat dan fakta baru oleh pengguna. (iii) Menyediakan antara muka untuk membenarkan pengguna menyediakan tugasan perhitungan dan soalan-soalan untuk pertanyaan pada sistem mengenai perhitungan strategik. Alatan dalam Persekitaran Tiruan Jika dibandingkan dengan bahasa pengaturcaraan dan pelindung, alatan ini sangat mahal dan berkuasa. Kelebihan menggunakan alatan ini adalah ia memberikan pelbagai teknik mewakili pengetahuan seperti peraturan dan kerangka. SEMAK KENDIRI 7.9 Pada pendapat anda, bolehkah metodologi yang digunakan dalam membangunkan sistem konvensional dilaksanakan dalam pembangunan Sistem Pakar?

21 162 TOPIK 7 SISTEM PAKAR 7.6 KEBAIKAN DAN KEBURUKAN SISTEM PAKAR Terdapat beberapa kebaikan dan keburukan Sistem Pakar. Ia disenaraikan selepas ini Kebaikan Sistem Pakar Penggunaan ES memberikan banyak kebaikan. Beberapa kebaikannya adalah: (a) (b) (c) (d) (e) Ketekalan Salah satu kebaikan ES ialah keputusan yang diberikan adalah konsisten. Ini mungkin disebabkan oleh tiadanya elemen seperti kelesuan dan emosi yang dialami oleh manusia. Persekitaran Bekerja yang Bahaya Melalui ES, kita boleh mengelak mendedahkan kita pada persekitaran toksik atau radioaktif. ES boleh mengambil tempat seorang pakar untuk mengendalikan masalah di kawasan berisiko tinggi seperti loji kuasa nuklear. Kemampuan untuk Menyelesaikan Masalah yang Kompleks dan Rumit Masalah yang sangat sukar dihadapi oleh organisasi, jika tidak dianggap serius, boleh memberi kesan buruk seperti kehilangan atau pembatalan perjanjian perniagaan. Kadangkala, masalah perlu diambil tindakan dengan segera. Masalah boleh menjadi lebih rumit apabila individu atau pakar yang terlibat dalam menyelesaikannya tidak hadir atau tidak boleh dihubungi. Oleh yang demikian, ES bertindak sebagai alternatif kepada pakar. Kombinasi Pengetahuan dan Kepakaran dari Pelbagai Sumber Seperti yang dibincang sebelum ini, satu daripada komponen penting dalam ES ialah pangkalan pengetahuan. Komponen ini mengandungi pengetahuan terkumpul dan diperoleh atau kepakaran yang dipindahkan dari ramai pakar. Oleh itu, ES kadangkala lebih berkuasa daripada pakar kerana pengetahuan dan kepakarannya yang datangnya dari pelbagai sumber. Alatan Latihan untuk Pelatih ES boleh digunakan oleh pelatih untuk mempelajari sistem berasaskan pengetahuan. Pelatih yang menggunakan ES boleh memerhati bagaimana seseorang pakar menyelesaikan masalah.

22 TOPIK 7 SISTEM PAKAR Keburukan dan Kelemahan Sistem Pakar Berikut yang disenaraikan adalah beberapa kelemahan berkaitan penggunaan ES. (a) (b) (c) (d) (e) (f) Tidak Digunakan Secara Meluas ES tidak digunakan secara meluas dalam firma perniagaan atau organisasi. Disebabkan oleh penggunaan yang terhad, firma masih ragu-ragu tentang kemampuannya dan, jumlah kos yang terlibat dalam pelaburan dalam ES adalah tinggi Sukar untuk Digunakan Menggunakan ES adalah sangat sukar dan mempelajari dan menguasainya mengambil masa yang lama. Keadaan ini tidak menggalakkan para pengurus untuk menggunakan ES. Dalam satu aspek, membangunkan ES yang mesra pengguna adalah cabaran terbesar kepada pembangun ES. Skop yang Terhad Ini adalah kelemahan yang paling jelas dalam ES; skopnya sangat terhad pada bidangnya sahaja. Namun dari aspek pembangunan, cara yang terbaik ialah dengan membangunkan pembinaan ES kerana ketinggian tahap ketepatannya. Bagaimanapun, dari segi penggunaan, pembuat keputusan berhadapan dengan masalah yang selalu berubah-ubah yang melibatkan bidang berlainan yang berkaitan antara satu sama lain. Keputusan Mungkin Silap Sumber utama pengetahuan adalah pakar dan manusia tidak boleh lari daripada melakukan kesilapan. Jika pakar silap memasukkan maklumat ke dalam Sistem Pakar, ini akan memberi kesan negatif pada hasil yang dijana. Sukar untuk Diselenggarakan Maklumat dalam ES mestilah sentiasa dikemas kini untuk menyelesaikan masalah baru. Setiap masalah baru yang berlaku memerlukan pengetahuan dan kepakaran baru. Ini bermakna perlu ada perhubungan berterusan antara pakar domain dan pembangun ES. Situasi ini memerlukan pakar domain untuk mengemas kini sumber pengetahuan dan kepakaran yang menepati situasi semasa. Pembangunan Mahal Kos untuk berunding dengan sekumpulan pakar tidak murah. Apa jadi jika ES yang dibina secara tradisional tanpa melibatkan penggunaan pelindung Sistem Pakar? Dalam hal yang lain, kos pengaturcaraan adalah tinggi kerana teknik kecerdasan buatan adalah sukar untuk dikuasai dan memerlukan pengaturcara yang sangat mahir.

23 164 TOPIK 7 SISTEM PAKAR (g) Undang-Undang dan Dilema Etika Kita mesti bertanggungjawab terhadap tindakan dan keputusan kita. Seorang pakar perlu mengambil tanggungjawab terhadap maklumat yang beliau sediakan. Persoalan yang sukar di sini ialah siapa sepatutnya bertanggungjawab sekiranya keputusan yang dicadangkan oleh ES berakhir dengan hasil yang negatif. SEMAK KENDIRI 7.10 Sistem Pakar juga mempunyai kelemahan dan masalah. Pada pendapat anda, adakah kelemahan-kelemahan ini mempengaruhi kualiti Sistem Pakar? SEMAK KENDIRI Terdapat sepuluh paradigma terlibat dalam penyelesaian masalah menggunakan Sistem Pakar. Senaraikan lima paradigma. 2. Nyatakan lima faktor utama yang membezakan manusia daripada Sistem Pakar. 3. Takrifkan pengetahuan. 4. Nyatakan perbezaan struktur antara penyelesaian masalah manusia dan Sistem Pakar. 5. Nyatakan jenis peraturan di bawah. Adakah peraturan di bawah mewakili hubungan, cadangan, arahan, strategi atau heuristik? IF kereta tidak dapat dihidupkan AND voltan kereta < 10 AND hon tidak berfungsi THUS bateri adalah lemah IF THEN bateri adalah lemah penyelesaiannya ialah memasang bateri baru. Sistem Pakar (ES) adalah sistem yang meniru kemampuan manusia untuk berfikir dan menghitung untuk membuat keputusan. ES menggabungkan penggunaan pengetahuan, fakta dan teknik perhitungan untuk membuat keputusan.

24 TOPIK 7 SISTEM PAKAR 165 Sistem Pakar dibina untuk dua sebab utama untuk menggantikan pakar atau untuk membantu pakar. Sistem Pakar digunakan dalam pelbagai aplikasi dalam pelbagai bidang dan sektor seperti perubatan, kejuruteraan, pendidikan, pembuatan, pemasaran, perancangan cukai dan sebagainya. Pengetahuan adalah pemahaman subjek atau domain menerusi teori atau praktikal. Pengetahuan juga adalah kombinasi dan percampuran maklumat yang sudah diketahui dan pengetahuan adalah kuasa. Dari pengetahuan pakar, peraturan adalah dibentuk. Peraturan adalah perwakilan pengetahuan yang terdiri daripada dua bahagian bahagian IF, dipanggil sebelum (keadaan atau premis), dan bahagian THEN, dipanggil kesan (rumusan atau tindakan). Seni bina ES adalah daripada pangkalan pengetahuan, enjin inferens, kemudahan penerangan dan kemudahan pemerolehan pengetahuan. Kewujudan ES memberikan kesan positif dan negatif yang perlu dipertimbangkan dalam pembangunan Sistem Pakar. Enjin inferens Fakta Heuristik Kemudahan pemerolehan pengetahuan Kemudahan penerangan Pangkalan pengetahuan Pelindung Sistem Pakar Peraturan Persekitaran tiruan Sistem Pakar Teknik perhitungan