CIG4B3 Soft Computing. Pendahuluan. Suyanto, S.T., M.Sc. Mahmud Dwi Sulistiyo, S.T., M.T. KK Intelligence, Computing, and Multimedia

Transkripsi

1 CIG4B3 Soft Computing Pendahuluan Suyanto, S.T., M.Sc. Mahmud Dwi Sulistiyo, S.T., M.T. KK Intelligence, Computing, and Multimedia 1 11/17/2014

2 Outline Prasyarat Metode Perkuliahan Tujuan Pembelajaran Buku Referensi Penilaian Aturan Kuliah Apa itu SC? Teknik dasar SC dan Hybrid System Aplikasi SC 2 11/17/2014

3 Prasyarat Kecerdasan Mesin dan Artifisial Probabilitas dan Statistika Teori Himpunan (optional) 3 11/17/2014

4 Metode Perkuliahan Ceramah Diskusi Studi Kasus Presentasi 4 11/17/2014

5 Tujuan Pembelajaran Pemahaman terhadap dasar teori Soft Computing (SC) Pemahaman terhadap 3 teknik dasar SC, yaitu: Fuzzy Systems, Artificial Neural Networks (ANN) dan Evolutionary Algorithms (EAs) Pemahaman terhadap studi kasus, karakteristiknya, dan rancangan solusi SC yang sesuai Kemampuan mengimplementasikan solusi berbasis SC, menganalisis hasil dan performansinya Kemampuan menuliskan paper dari hasil studi kasus dan solusi yang dikembangkan, serta mempresentasikannya secara lisan 5 11/17/2014

6 Buku Referensi Suyanto, 2008, Soft Computing: Membangun Mesin Ber-IQ Tinggi, Informatika, Bandung Indonesia. ISBN: Tettamanzi A., Tomassini M., 2001, Soft Computing, Springer- Verlag Berlin Heidelberg. Printed in Germany. Suyanto, 2008, Evolutionary Computation: Komputasi Berbasis 'Evolusi' dan 'Genetika', Informatika, Bandung Indonesia. ISBN: Suyanto, 2005, Artificial Intelligence: Searching-Reasoning- Planning-Learning, Informatika, Bandung Indonesia. 6 11/17/2014

7 Penilaian KOMPONEN PENILAIAN BOBOT / PERSENTASE KETERANGAN TUGAS HARIAN 20% Diberikan secara individu atau kelompok TUGAS BESAR 50% Dilakukan per kelompok, terdiri dari 2 tahap penilaian UTS 30% Terjadwal oleh institusi LEVEL/INDEKS INDIKATOR KOMPETENSI KETERANGAN A Nilai Akhir >= 85% Lulus AB 78% <= Nilai Akhir < 85% Lulus B 70% <= Nilai Akhir < 78% Lulus BC 60% <= Nilai Akhir < 70% Lulus C 50% <= Nilai Akhir < 60% Lulus D 40% <= Nilai Akhir < 50% Tidak Lulus E Nilai Akhir < 40% Tidak Lulus 7 11/17/2014

8 Aturan Kuliah [1] Dalam satu minggu disediakan 2 slot pertemuan, di mana setiap pertemuan diberikan waktu 2 jam. Target pertemuan kuliah adalah 3 kali pertemuan setiap 2 minggu, sehingga dalam 1 semester ditargetkan ada 21 kali pertemuan. Untuk setiap kajian atau kompetensi yang diharapkan, dosen akan memberikan beberapa paper yang berkaitan dengan kajian atau kompetensi tersebut. UTS tidak diselenggarakan, sedangkan UAS diselenggarakan di akhir semester sesuai jadwal yang telah ditentukan oleh institusi. 8 11/17/2014

9 Aturan Kuliah [2] Nilai yang telah dikeluarkan dan disahkan oleh dosen tidak dapat berubah. Tidak ada tambahan nilai kecuali hanya jika terjadi kesalahan perhitungan yang dilakukan oleh dosen. Segala bentuk tindak kecurangan akademik akan mengakibatkan mahasiswa ybs. mendapatkan nilai E! Yang dimaksud kecurangan akademik di antaranya plagiat, mencontek, menggunakan karya orang lain, bekerjasama dalam UAS, dan sebagainya. Mahasiswa dipersilakan masuk tanpa ada batasan minimal keterlambatan. Silakan bertanggung jawab atas amanah orang tua masing-masing untuk kuliah. Apabila mahasiswa sakit, ada keperluan, atau halangan lain sehinga tidak memungkinkan untuk masuk kuliah, silakan titipkan surat keterangan atau pesan izin ke dosen ybs. agar diberi pemakluman. 9 11/17/2014

10 Apa itu SC? SC is an evolving collection of methodologies, which aims to exploit tolerance for imprecission, uncertainty, and partial truth to achieve robustness, tractability (TR), and low cost (LC) [Zadeh, Lotfi A., 2006] Tujuan SC: terbentuknya High Machine Intelligence Quotient (HMIQ), sistem yang mampu mengolah informasi seperti cara berpikir manusia, mampu menyelesaikan permasalahan non-linier dan tidak ada model matematisnya (TR), serta dapat diimplementasikan dengan biaya rendah (LC). Komponen utama SC: Fuzzy Logic, Neural Network, dan Probabilistic Reasoning. Kemudian diikuti oleh Belief Network, Genetic Algorithms, Chaos Theory, dan Learning Theory. Yang terpenting dalam SC: satu komponen dengan komponen lainnya saling melengkapi dan berkontribusi untuk menyelesaikan suatu permasalahan /17/2014

11 Computing Technologies Hard Computing - base on classical Artificial Intelligence Soft Computing - base on Computational Intelligence with high MIQ Probabilistic Reasoning Neural networks Fuzzy Logic - Kernel of Soft Computing Evolutionary Computations Chaos Theory Hybrid Systems 11 11/17/2014

12 Teknik Dasar SC Awalnya, teknik dasar SC hanya empat: Fuzzy Logic Evolutionary Computation (EC) Neuro Computing atau Artificial Neural Networks (ANN) Probabilistic Computing Para ahli menambahkan teknik lain yang bisa digolongkan ke dalam SC, di antaranya: Support Vector Machine Rough Sets Multivalued Logic Chaos Computing Immune Network Theory 12 11/17/2014

13 Masalah pada metode SC [1] Seleksi data masukan dan keluaran. Pada pendekatan ANN, harus tersedia data yang digunakan untuk melatih sistem. Pada pendekatan Fuzzy Logic, harus tersedia pengetahuan tentang rule /17/2014

14 Masalah pada metode SC [2] Pada Algortima Genetika, penentuan fungsi obyektif yang menguji kualitas individu menjadi titik penting dari mekanisme pencarian solusi. Seleksi arsitektur sistem yang bersifat coba-coba, belum tersedianya formulasi walaupun untuk satu jenis aplikasi. Suatu metode baik untuk aplikasi tertentu tapi bisa sangat buruk untuk aplikasi lainnya /17/2014

15 Solusi: Hybrid Systems Fuzzy System yang digabungkan dengan Artificial Neural Network (ANN) atau Evolutionary Algorithms (EAs) ANN yang digabungkan dengan Fuzzy Systems atau EAs EAs yang digabungkan dengan Fuzzy Systems atau ANN 15 11/17/2014

16 Hybrid Fuzzy Systems Evolving Fuzzy: Fuzzy Logic Control yang dibangkitkan dan di-tune menggunakan Evolutionary Algorithms (EAs) Fuzzy Neural Systems: ANN yang dimodifikasi oleh Fuzzy System Neural Fuzzy Systems: Fuzzy Logic Control yang di-tune menggunakan ANN 16 11/17/2014

17 Hybrid ANN Systems Fuzzy Neural Systems: ANN yang dimodifikasi oleh Fuzzy System Evolving Neural Networks: Weights dan/atau topologi (arsitektur) ANN yang di-tune menggunakan Evolutionary Algorithms (EAs) 17 11/17/2014

18 Hybrid EAs Systems Parameter EAs dikontrol menggunakan Fuzzy logic Parameter EAs dikontrol menggunakan EAs juga 18 11/17/2014

19 Aplikasi SC Sistem Kontrol Optimasi Industri Bisnis dan keuangan Transportasi Pengolahan Multimedia 19 11/17/2014

20 Sistem Kontrol Sistem kontrol berbasis fuzzy logic yang pertama kali dibuat oleh Matsushita pada tahun 1987 adalah fuzzy logiccontrolled shower head. Produk peralatan rumah tangga dan elektronik sudah menggunakan SC, seperti air conditioner (AC), mesin cuci, kulkas, video kamera, dan sebagainya. Satu cerita sukses penggunaan fuzzy control adalah Sendai subway system yang berhasil meningkatkan indeks kenyamanan kereta api menjadi dua kali lipat dan menghemat konsumsi tenaga hingga 10% /17/2014

21 Optimasi Beragam masalah optimasi penjadwalan: proyek, perkuliahan, manufaktur, dsb. Optimasi sumberdaya pada manajemen proyek. Optimasi bahan bakar pada otomotif. Optimasi penggunaan tenaga listrik dengan meningkatkan proses pemanasan dan meminimasi emisi /17/2014

22 Industri Aplikasi proses industri Pengukuran dan kontrol proses Diagnosis kesalahan Kontrol kualitas Perencanaan dan penjadwalan komponen Analisis data 22 11/17/2014

23 Bisnis dan Keuangan Seleksi portofolio satu periode Alokasi aset Analisis pasar Evaluasi keuangan Manajemen resiko Segmentasi pelanggan Deteksi kecurangan Pemasaran yang berorientasi pelanggan Prediksi data 23 11/17/2014

24 Transportasi Travelling salesman problem (TSP) Pengaturan lampu lalu-lintas Otimasi penggunaan jalan raya 24 11/17/2014

25 Pengolahan Multimedia Perbaikan kualitas citra (image enhancement) Kompresi Manipulasi citra Deteksi tepi Pengenalan iris mata Pengenalan wajah Pengenalan suara manusia atau automatic speech recognition (ASR) Pengenalan pembicara (speaker recognition) 25 11/17/2014

26 Masa Depan SC Computers that understand and respond to normal human language. Machines that write interesting novels and screenplays in a selected style, such as Hemingway's. Huge expert decision makers, theoretically able to extract the wisdom of every document ever written. Molecule-sized soldiers of health that will roam the bloodstream, killing cancer cells and slowing the aging process. [Professor Bart Kosko, UC Southern California] 26 11/17/2014

27 THANK YOU