BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1 Kecerdasan Buatan Kecerdasan buatan adalah ilmu yang mempelajari cara membuat komputer melakukan sesuatu seperti yang dilakukan manusia (Minsky, 1989). Defenisi lain diungkapkan oleh H.A.Simon (1987), kecerdasan buatan (Artificial Intelligence) merupakan kawasan penelitian, aplikasi dan instruksi yang terkait dengan pemrograman komputer untuk melakukan sesuatu hal yang dalam pandangan manusia adalah cerdas. Defenisi kecerdasan buatan juga diungkapkan oleh Rich and Knigt (1991), kecerdasan buatan merupakan sebuah studi tentang bagaimana membuat komputer melakukan hal-hal yang pada saat ini dapat dilakukan lebih baik oleh manusia. Ada tiga tujuan kecerdasan buatan, yaitu : membuat komputer lebih cerdas, mengerti tentang kecerdasan, dan membuat mesin yang lebih berguna. Yang dimaksud dengan kecerdasan adalah kemampuan untuk belajar dan mengerti dari pengalaman, memahami pesan yang kontradiktif dan ambigu, menaggapi dengan cepat dan baik atas situasi yang baru, menggunakan penalaran dalam memecahkan masalah serta menyelesaikannya secara efektif. Sesuai dengan defenisi tersebut, maka teknologi kecerdasan buatan dipelajari dalam bidang-bidang seperti berikut :
1. Sistem Pakar (Expert System). Komputer digunakan sebagai sarana untuk menyimpan pengetahuan para pakar. Dengan demikian komputer akan memiliki keahlian untuk menyelesaikan permasalahan dengan meniru keahlian yang dimiliki oleh para pakar. 2. Pengolahan Bahasa Alami ( Natural Language Processing). Dengan adanya pengolahan bahasa alami diharapkan user dapat berkomunikasi dengan komputer dengan menggunakan bahasa sehari-hari. 3. Pengenalan Ucapan (Speech Recognition). Melalui pengenalan ucapan diharapkan manusia dapat berkomunikasi dengan komputer menggunakan suara. 4. Robotika dan Sistem Sensor (Robotics and Sensory System). 5. Computer Vision Computer Vision mencoba untuk dapat menginterpretasikan gambar atau objekobjek tampak melalui komputer. 6. Intelligent Computer-aided Instruction Komputer dapat digunakan sebagai tutor yang dapat melatih dan mengajar. 7. Game Playing 2.2 Sistem Pakar Sistem Pakar adalah program Artificial Intelligence (AI) yang menggabungkan basis pengetahuan dengan sistem informasi. Program merupakan bagian software spesialisasi tingkat tinggi yang berusaha menduplikasikan fungsi seorang pakar dalam satu bidang keahlian. Program bertindak sebagai seorang konsultan atau penasihat yang cerdas dalam linkungan keahlian tertentu, sebagai hasil himpunan pengetahuan
yang telah dikumpulkan dari beberapa orang pakar. Dengan demikian, seorang awam sekalipun bisa menyadap sistem pakar untuk memecahkan berbagai persoalan yang dihadapi (Suparman dan Marlan, 2007). Sistem pakar dibuat hanya pada wilayah pengetahuan tertentu untuk suatu kepakaran tertentu yang mendekati kemampuan manusia di salah satu bidang saja. Sistem pakar mencoba mencari penyelesaian yang memuaskan sebagaiman yang dilakukan oleh para pakar. Pengetahuan sistem pakar dibentuk dari kaidah atau pengalaman tentang perilaku elemen dari domain bidang pengetahuan tertentu. Pengetahuan pada sistem pakar diperoleh dari orang yang mempunyai pengetahuan pada suatu bidang (pakar bidang tertentu), buku-nuku, jurnal ilmiah, majalah, maupun dokumentasi yang tercetak lainnya. Pengetahuan-pengetahuan tersebut direpresentasikan dalam format tertentu, dan dihimpun dalam suatu basis pengetahuan. Kombinasi dari kedua hal tersebut disimpan dalam komputer, yang selanjutnya digunakan dalam proses pengambilan keputusan untuk penyelesaian masalah tertentu. 2.2.1 Ciri-Ciri dan Kategori Masalah Sistem Pakar Sistem pakar yang baik harus memenuhi cirri-ciri berikut : 1. Terbatas pada bidang yang spesifik. 2. Dapat memberikan penalaran untuk data-data yang tidak lengkap atau tidak pasti 3. Dapat mengemukakan rangkaian alas an yang diberikannya dengan cara yang dapat dipahami. 4. Berdasarkan pada rule atau kaidah tertentu.
5. Dirancang untuk dikembangkan secara bertahap. 6. Outputnya berupa nasehat atau anjuran. 7. Outputnya tergantung dari dialog dengan user. 8. Knowledge base dan inference engine terpisah. Sistem pakar saat ini telah dibuat untuk memecahkan berbagai macam permasalahan dalam bidang seperti matematika, teknik, kedokteran, kimia, farmasi, ilmu komputer, bisnis, hokum, pendidikan sampai pertahanan. Secara umum, ada beberapa kategori dan area permasalahan sistem pakar, yaitu: 1. Diagnosis. Diagnosis yaitu menentukan sebab malfungsi dalam situasi kompleks yang didasarkan pada gejala-gejala yang teramati, diantaranya medis, elektronis, mekanis dan diagnosis perangkat lunak. 2. Desain. Desain yaitu menentukan konfigurasi komponen-komponen sistem yang cocok dengan tujuan-tujuan kinerja tertentu yang memenuhi kendala-kendala tertentu. Diantaranya adalah layout sirkulasi dan perancangan pembangunan. 3. Debugging dan Repair. Debugging dan repair yaitu menentukan dan mengimplementasikan cara-cara untuk mengatasi malfungsi dan memperbaiki kesalahan yang terjadi pada fungsi atau sistem. 4. Interpretasi. Interpretasi yaitu membuat deskripsi atau kesimpulan berdasarkan data yang didapat dari hasil pengamatan.
5. Instruksi. Instruksi yaitu pengajaran yang cerdas, menjawab pertanyaan mengapa, bagaimana dan what-if sebagaimana yang dilakukan oleh seorang guru. 6. Kontrol (Pengendalian). Pengendalian yaitu mengatur tingkah laku suatu environment yang kompleks seperti control terhadap interpretasi-interpretasi, prediksi, perbaikan dan monitoring kelakuan sistem. 7. Monitoring. Monitoring yaitu membandingkan antara tingkah laku suatu sistem yang teramati dengan tingkah laku yang diharapkan darinya, misalnya adalah Computer Aided Monitoring System. 8. Perencanaan. Perencanaan yaitu merencanakan serangkaian tindakan yang dapat mencapai sejumlah tujuan dengan kondisi awal tertentu, diantaranya adalah perencanaan keuangan, komunikasi militer, pengembangan produk, routing dan manajemen proyek. 9. Prediksi. Prediksi yaitu memperkirakan akibat-akibat yang terjadi dari situasi-situasi tertentu. 10. Seleksi. Seleksi yaitu mendefenisikan pilihan terbaik dari sekumpulan kemungkinan. 11. Simulasi. Simulasi yaitu pemodelan interaksi antara komponen-komponen sistem.
2.2.2 Keuntungan Sistem Pakar Secara garis besar, banyak manfaat atau keuntungan dari sistem pakar, antara lain: 1. Membuat seorang awam dapat bekerja seperti layaknya seorang pakar. 2. Dapat bekerja dengan informasi yang tidak lengkap atau tidak pasti. 3. Meningkatkan output dan produktivitas. Sistem pakar dapat bekerja lebih cepat dari manusia. Keuntungan ini berarti mengurangi jumlah pekerja yang dibutuhkan dan akhirnya akan mereduksi biaya. 4. Sistem pakar menyediakan nasihat yang konsisten dan dapat mengurangi tingkat kesalahan. 5. Membuat peralatan yang kompleks lebih mudah dioperasikan karena sistem pakar dapat melatih pekerja yang lebih berpengalaman. 6. Handal. 7. Memungkinkan pemindahan pengetahuan ke lokasi yang jauh serta memperluas jangkauan seorang pakar, dapat diperoleh dan dipakai dimana saja. 2.2.3. Kelemahan Sistem Pakar Di samping memiliki beberapa keuntungan, sistem pakar juga memiliki beberapa kelemahan, antara lain: 1. Masalah dalam mendapatkan pengetahuan dimana pengetahuan tidak selalu bisa didapatkan dengan mudah. Kadangkala pakar dari masalah yang akan dibuat tidak ada, kalaupun ada kadang-kadang pendekatan yang dimiliki pakar berbeda-beda. 2. Untuk membuat suatu sistem pakar yang berkualitas sangatlah sulit dan memerlukan biaya yang besar untuk pengembangan dan pemeliharaannya.
3. Sistem pakar tidak 100% menguntungkan, karena seseorang yang terlibat dalam sistem pakar tidak selalu benar. Oleh karena itu perlu diuji ulang secara teliti sebelum digunakan. 2.2.4 Arsitektur Sistem Pakar Sistem pakar disusun atas dua bagian utama, yaitu lingkungan pengembangan (development environtment) dan lingkungan konsultasi (consultation environtment). Lingkungan pengembangan sistem pakar digunakan untuk memasukkan pengetahuan pakar ke dalam lingkungan sistem pakar, sedangkan lingkungan konsultasi digunakan oleh pengguna yang bukan pakar dalam memperoleh pengetahuan pakar. Sturktur arsitektur sistem pakar dapat digambarkan sebagai berikut:
LINGKUNGAN KONSULTASI LINGKUNGAN PENGEMBANGAN pemakai antarmuka Fakta tentang Kejadian tertentu Fasilitas Penjelasan Basis pengetahuan : fakta dan aturan Knowledge engineer Aksi yang direkomendasikan Mesin Inferensi Akuisisi Pengetahuan Pakar Workplace Perbaikan pengetahuan Gambar 2.1 Arsitektur Sistem Pakar 1. Antarmuka Pengguna Antarmuka pengguna (user interface) merupakan mekanisme yang digunakan oleh pengguna dan sistem pakar untuk berkomunikasi. Antarmuka menerima informasi dari sistem dan mengubahnya ke dalam bentuk yang dapat diterima oleh sistem. Antarmuka juga menerima informasi dari sistem dan menyajikannya ke dalam bentuk yang dapat dimengerti oleh pemakai. Pada bagian ini terjadi dialog antara sistem dengan pemakai, yang memungkinkan sistem pakar menerima instruksi atau informasi dari pemakai, juga memberikan informasi kepada pemakai.
2. Basis Pengetahuan Basis pengetahuan merupakan kumpulan pengetahuan dan inti dari suatu sistem pakar, yaitu berupa representasi pengetahuan dari pakar. Basis pengetahuan tersusun atas fakta dan kaidah. Fakta adalah informasi tentang objek, peristiwa, atau situasi. Kaidah adalah cara untuk membangkitkan suatu fakta baru dari fakta yang sudah diketahui. 3. Akuisisi Pengetahuan Akuisisi pengetahuan adalah proses pengumpulan, perpindahan, dan transformasi dari keahlian pemecahan masalah yang berasal dari beberapa sumber pengetahuan ke dalam bentuk yang dapat dimengerti oleh komputer. Dengan adanya fasilitas ini pada sistem, maka seorang pakar akan dengan mudah menambahkan pengetahuan ataupun kaidah baru pada sistem pakar. Untuk menjamin bahwa pengetahuan pada sistem pakar ini up to date dan valid, maka fasilitas akuisisi pengetahuan hanya bisa diakses oleh pakar. 4. Mesin Inferensi Mesin inferensi merupakan otak dari sitem pakar, berupa perangkat lunak yang melakukan tugas inferensi penalaran sistem pakar, biasa disebut sebagai mesin pemikir (thinking machine). Mesin inferensi sesungguhnya adalah program komputer yang menyediakan metodologi untuk melakukan penalaran tentang informasi pada basis pengetahuan dan pada memori kerja, serta untuk merumuskan kesimpulan-kesimpulan. Terdapat dua cara untuk melakukan inferensi, yaitu: 1. Forward Chaining 1. Forward chaining merupakan grup dari multiple inferensi yang melakukan pencarian dari suatu masalah kepada solusinya.
2. Jika klausa premis sesuai dengan situasi (bernilai TRUE), maka proses akan meng-assert konklusi. 3. Forward chaining adalah data-driven karena inferensi dimulai dengan informasi yang tersedia dan kemudian konklusi diperoleh. 4. Jika suatu aplikasi menghasilkan tree yang lebar dan tidak dalam, maka digunakan forward chaining. 2. Backward Chaining 1. Menggunakan pendekatan goal-driven, dimulai dari ekspektasi apa yang diinginkan terjadi (hipotesis), kemudian mengecek pada sebab-sebab yang mendukung ataupun kontradiktif dari ekspektasi tersebut. 2. Jika suatu aplikasi menghasilkan tree yang sempit dan cukup dalam, maka gunakan backward chaining. 5. Memori Kerja Memori kerja merupakan bagian dari sistem pakar yang menyimpan fakta-fakta yang diperoleh saat dilakukakan konsultasi. Fakta-fakta inilah yang nantinya akan diolah oleh mesin inferensi berdasarkan pengetahuan yang disimpan dalam basis pengetahuan untuk menentukan suatu keputusan pemecahan masalah. Konklusinya bisa berupa hasil diagnosa, tindakan, atau akibat. 6. Fasilitas Penjelasan Fasilitas penjelasan adalah komponen tambahan yang akan meningkatkan kemampuan sistem pakar. Komponen ini menggambarkan penalaran sistem kepada pemakai. Tujuan adanya fasilitas penjelasan dalam sistem pakar antara lain membuat sistem menjadi lebih cerdas, menunjukkan adanya proses analisa dan yang tidak kalah pentingnya adalah memuaskan psikologis pemakai.
7. Perbaikan Pengetahuan Pakar memiliki kemampuan untuk menganalisis dan meningkatkan kinerjanya serta kemampuan untuk belajar dari kinerjanya. 2.2.5 Pembangunan Sistem Pakar Proses pembangunan suatu sistem pakar dikenal juga sebagai rekayasa pengetahuan. Pembangunan sistem pakar melibatkan pembinaan pangkalan pengetahuan dengan melibatkan pakar atau sumber yang didokumentasikan. Pengetahuan dalam pembangunan sistem pakar biasanya dibagi atas deklaratif (fakta) dan prosedural. Untuk pembanguna sistem pakar, langkah-langkah yang perlu dilakukan secara garis besarnya seperti Gambar 2.2. Gambar 2.2 menjelaskan bahwa sebelum membangun suatu sistem pakar maka sistem analis mengkaji terlebih dahulu domain permasalahan yang akan dibuat sistem pakarnya. Langkah selanjutnya melakukan pendefenisian masalah dan menjelaskan kaidah-kaidahnya atau rule-rule yang akan dibuat bersama-sama dengan pakar. Setelah kaidah disusun dalam suatu kumpulan maka prototype sistemnya diuji, jika prototypenya tidak layak maka kembali ke langkah 2 hingga prototypenya dapat digunakan. Berikutnya, membangun suatu antarmuka dan kemudian dilanjutkan ke tahap uji coba oleh pengguna. Jika kurang memadai maka sistem analis dan pakar kembali mengulang langkah 2 sampai 6 hingga memperoleh suatu sistem yang baik. Selanjutnya, untuk kesempurnaan sistem yang dibangun maka sistem analis dan pakar secara berkelanjutan melakukan pengujian-pengujian terhadap sistem yang dibuat.
Sistem analis 1 Kajian domain masalahnya 2 Defenisi masalah 3 Jelaskan kumpulan kaidahnya 4 Uji sistem prototipenya 5 Bangun antarmuka 6 Lakukan pengujian ke pengguna 8 Penyempurnaan sistem 7 Sistem berfungsi dengan baik Gambar 2.2 Langkah-langkah pembuatan sistem pakar
2.2.6 Mengembangkan Sistem Pakar Pada pengembangan sistem pakar diperlukan beberapa tahapan agar dapat menghasilkan suatu sistem yang berhubungan dengan tahapan hingga suatu sistem terwujud. Tahapan-tahapan tersebut dapat dilihat pada gambar berikut ini. Secara garis besar, pengembangan sistem pakar sesuai gambar dibawah ini adalah sebagai berikut: 1. Mengidentifikasi masalah dan kebutuhan. Mengkaji situasi dan memutuskan dengan pasti tentang masalah yang akan dikomputerisasi dan apakah dengan sistem pakar bisa lebih membantu atau tidak. 2. Menentukan masalah yang sesuai. 3. Mempertimbangkan alternative, misalkan menggunakan sistem pakar atau komputer tradisional. 4. Menghitung pengembalian investasi, termasuk diantaranya: biaya pembuatan sistem pakar, biaya pemeliharaan, dan biaya training. 5. Memilih alat pengembangan. Bisa digunakan software pembuat sistem pakar (seperti SHELL) atau dirancang dengan bahasa pemrograman sendiri. 6. Rekayasa pengetahuan, perlu dilakukan penyempurnaan terhadap aturan-aturan yang sesuai. 7. Merancang sistem, termasuk pembuatan prototype, serta menterjemahkan pengetahuan menjadi aturan-aturan. 8. Melengkapi pengembangan, termasuk pengembangan prototype apabila sistem yang telah ada sudah sesuai dengan keinginan. 9. Menguji dan mencari kesalahan.
10. Memelihara sistem. Hal yang harus dilakukan yaitu: memperbaharui pengetahuan, mengganti pengetahuan yang sudah ketinggalan dan meluweskan sistem agar bisa lebih baik lagi dalam menyelesaikan masalah. Tahap 1 : Penilaian Keadaan Reformulasi Kebutuhan Eksplorasi Tahap 2 : Koleksi Pengetahuan Pengetahuan Perbaikan Tahap 3 : Perancangan Struktur Tahap 4 : Tes Evaluasi Tahap 5 : Dokumentasi Produk Tahap 6 : Pemeliharaan Gambar 2.3 Tahap-tahap pengembangan sistem pakar 2.3 Microsoft Visual Basic 6.0 Microsoft Visual Basic merupakan bahasa pemrograman komputer yang secara cepat dan mudah dapat digunakan untuk membuat aplikasi pada Microsoft Windows. Beberapa keuntungan menggunakan Visual Basic 6.0 diantaranya adalah : 1. Visual Basic dapat menangani bermacam-macam format database seperti format databse Microsoft Access, Microsoft Excel, dan FoxPro.
2. Mudah digunakan karena dasar pembuatan Visual Basic adalah form, sehingga pengguna lebih mudah berkreasi dalam membuat program aplikasi. 2.3.1 Integrated Development Environment (IDE) Visual Basic 6.0 Integrated Development Environment (IDE) atau interface antar muka Visual Basic 6.0 adalah pusat pengembangan program, karena semua kegiatan pengembangan program berlangsung secara terintegrasi. Integrated Development Environment (IDE) atau interface antar muka Visual Basic 6.0 menggunakan model Multiple Document Interface (MDI). Berikut ini merupakan tampilan IDE Visual Basic 6.0 :
Menu Toolbar Jendela Properties Project Explorer Toolbox Jendela Form Jendela Code Gambar 2.4 Tampilan utama Visual Basic 6.0
Visual Basic 6.0 membagi tampilan utamanya menjadi beberapa bagian, yaitu: 1. Menu Bar Menu Bar digunakan untuk memilih tugas-tugas tertentu seprti menyimpan project, membuka project, dan lain-lain yang terdiri dari menu File, Edit, View, Project, Format, Debug, Run, Query, Diagram, Tools, Add-Ins, Window dan Help. 2. Toolbar Toolbar digunakan untuk mengakses perintah-perintah dalam menu yang sering dipakai secara cepat. 3. Jendela Project Menampilkan daftar form dan module yang ada dalam project yang sedang aktif. 4. Jendela Form Jendela form merupakan jendela yang digunakan untuk melakukan perancangan tampilan dari aplikasi yang akan dibuat. 5. Toolbox Toolbox merupakan daftar komponen-komponen yang dapat digunakan untuk mendesain tampilan program aplikasi yang akan dibuat. Komponen-komponen toolbox tersebut dapat dilihat pada gambar berikut ini :
Pointer Label Frame Chek box List box HScroolBar Timer DirListBox Shape Image Picture Box Text Box Command Button Option Button Combo box VScroolBar DriveListBox FileListBox Line Data OLE Gambar 2.5 Toolbox Secara garis besar, fungsi dari masing-masing komponen toolbox tersebut adalah sebagai berikut : a. Pointer Pointer bukan merupakan suatu kontrol, icon ini digunakan ketika akan memilih control yang sudah berada pada form. b. Picture Box Picture Box adalah kontrol yang digunakan untuk menampilkan image dengan format: BMP, DIB (bitmap), ICO (icon), CUR (cursor), WMF (metafile), EMF (enhanced metafile), GIF, dan JPG.
c. Label Label adalah kontrol yang digunakan untuk menampilkan teks yang tidak dapat diperbaiki oleh pemakai. d. Frame Frame adalah kontrol yang digunakan sebagai kontainer bagi kontrol lainnya. e. TextBox Textbox adalah kontrol yang mengandung string yang dapat diperbaiki oleh pemakai, dapat berupa stu baris tunggal atau banyak baris. f. CommandButton Commandbutton digunakan untuk g. CheckBox CheckBox digunakan untuk pilihan yang isinya bernilai yes/no, true/false. h. OptionButton OptionButton digunakan sebagai sarana pemilihan terhadap beberapa pilihan yang hanya dapat dipilih satu. i. ListBox ListBox mengandung sejumlah item, dan user dapat memilih lebih dari satu (bergantung pada property MultiSelect). j. ComboBox ComboBox merupakan kombinasi dari TextBox dan ListBox dimana pemasukan data dapat dilakukan dengan pengetikan maupun pemilihan. k. HScrollBar dan VScrollBar HScrollBar dan VScrollBar digunakan untuk membentuk scrollbar berdiri sendiri.
l. Timer Timer digunakan m. DriveListBox, DirListBox, dan FileListBox DriveListBox, DirListBox, dan FileListBox sering digunakan untuk membentuk dialogbox yang berkaitan dengan file. n. Shape dan Line Shape dan Line digunakan untuk menampilkan bentuk seperti garis, persegi, bulatan, dan oval. o. Image p. Data q. OLE OLE digunakan sebagai tempat bagi program eksternal seperti Microsoft Excel, Word, dll. 6. Jendela Code Jendela code merupakan tempat untuk menulis kode. Jendela ini dapat ditampilkan dengan menggunakan kombinasi Shift + F7 7. Jendela Properties Jendela properties digunakan untuk mengatur property dari komponen-komponen yang sedang diaktifkan. Properties merupakan karakteristik dari sebuah objek. 2.3.2 Konsep Dasar Pemrograman Visual Basic 6.0 Konsep dasar pemrograman Visual Basic 6.0 adalah pembuatan form dengan mengikuti aturan pemrograman Property, Metode, dan Event.
1. Property Property adalah karakteristik yang melekat pada sebuah objek yang menunjukkan cirri/karakteristik suatu objek. Misalnya BackColor menunjukkan warna latar belakang, Font menunjukkan jenis dan ukuran font yang digunakan, dan sebagainya. Pengaturan property suatu objek dapat diatur dengan dua cara. Cara pertama adalah dengan mengatur melalui Property Window. Cara kedua adalah dengan member baris program pada Code. 2. Metode Metode adalah prosedur yang dikerjakan pada suatu objek. Metode merupakan suatu tindakan dimana objek dapat dibentuk. 3. Event Event berfungsi untuk menunjukkan kejadian yang terjadi pada sebuah objek. Misalnya, kejadian ketika command1 diklik (event Command1_Click), kejadian ketika form loading pertama kali (event Form_Load), dan sebagainya.