Sistem Pakar

Pengertian Sistem

Sistem merupakan susunan yang sengaja di rancang untuk suatu proses yang berjalan secara bertahap, yang memiliki alur jelas dalam penerapannya. Konsep dasar sistem sendiri memiliki arti keseluruhan yang telah tersusun demi berjalannya suatu proses hingga akhir, antara komponen yang satu dengan komponen lainnya.

Ada beberapa tokoh yang mendefinisiskan dan juga mengartikan mengenai arti dari ebuah sistem. Berikut ini adalah beberapa pendapat para tokoh dan ahli megnenai pengertian dan definisi dari sebuah sistem :

1.  Ludwig Von Bartalanfy

Tokoh ini, mengatakan bahwa yang dimaksud degnan sebuah sistem adalah sebuah perangkat atau seperangkat unsur – unsur yang saling terikat satu sama lain dalam suatu inter – relasi diantara berbagai unsur tersebut, yang tergabung di dalam sebuah lingkungan tertentu

2.  O’Brien

Tokoh lainnya, yaitu O’Brien mengatakan bahwa yang dimaksud dengan sebuah sistem adalah suatu kumpulan komponen – komponen, dimana kesemua komponen tersebut saling berkaitan antar satu komponen dengan komponen yang lainnya.

Lebih lanjut disebutkan pula oleh O’Brien bahwa komponen – komponen di dalam sebuah sistem memiliki batasan – batasan tertentu yang jelas, dan dapat saling bekerja sama maupun bekerja secara bersamaan dalam mencapai suatu tujuan yang ingin dicapai, dengan cara melakukan penerimaan / receive terhadap input dan memproses, lalu kemudian menghasilkan sebuah output atau keluaran dan juga hasil

3.  Jerry Fith Gerald

Tokoh ketiga, yaitu Gerald mengatakan bahwa yang dimaksud sebuah sistem adalah sebuah jaringan kerja dari prosedur – prosedur yang saling berhubungan, yang berkumpul secara bersama – sama untuk melakukan suatu kegiatan ataupun menyelesaikan sebuah sasaran tertentu.

Pengertian Sistem Pakar

Sistem pakar adalah suatu sistem komputer yang bisa menyamai atau meniru kemampuan seorang pakar. Pakar yang dimaksud disini ialah orang yang mempunyai keahlian khusus yang dapat menyelesaikan masalah yang tidak dapat diselesaikan orang awam. Contohnya dokter, mekanik, psikolog dan lain-lain.

Suatu sistem pakar adalah suatu sistem komputer yang menyamai (emulates) kemampuan pengambilan keputusan dari seorang pakar-pakar. Basis pengetahuan yang diperoleh, diambil dari pengalaman seorang pakar maupun teori-teori yang ada pada bidang yang spesifik saja, oleh karena itu sistem pakar memiliki keterbatasan.

Pengertian Sistem Pakar Menurut Para Ahli

Berikut ini terdapat beberapa pengertian sistem pakar menurut para ahli, terdiri atas:

1.   Menurut William Stubblefield dan George F. Lugger (1993)

Menjelaskan bahwa sistem pakar adalah suatu program yang dapat menirukan seorang pakar.

2.   Menurut E. Fraim Turban (1992)

Menjelaskan bahwa sistem pakar adalah sebuah program yang mengkomputerisasikan laporan yang mencoba untuk menirukan proses pemikiran dan pengetahuan dari pakar-pakar dalam menyelesaikan masalah.

3.   Menurut Garratano dan Riley (1989)

Menjelaskan bahwa sistem pakar adalah suatu sistem komputer yang bisa menyamai atau meniru kemampuan seorang pakar.

Sejarah Sistem Pakar

Perkembangan AI (Artificial Intelligense) adalah teknologi baru dalam dunia komputer. AI berkembang perusahaan General Electric menggunakan komputer pertama kali di bidang bisnis. Pada tahuan 1956, istilah AI mulai dipopulerkan oleh John McCarthy sebagai suatu tema ilmiah di bidang komputer yang diadakan di Dartmouth College.

Pada tahun yang sama komputer berbasis AI pertama kali dikembangkan dengan nama Logic Theorist yang melakukan penalaran terbatas untuk teorema kalkulus. Perkembangan ini mendorong para peneliti untuk mengembangkan program lain yang disebut sebagai General Problem Solver (GPS). Program ini bertujuan untuk memecahkan berbagai jenis masalah dan ternyata tugas yang sangat besar dan sangat berat untuk dikembangkan.

Setelah GPS, ternyata AI banyak dikembangkan dalam bidang permainan atau game, misalnya program permainan catur oleh Shannon (1955) dan program untuk pengecekan masalah oleh Samuel (1963). Banyak juga ahli yang mengimplementasikan AI dalam bidang bisnis dan matematika.

Pada tahun 1972, Newell dan Simon memperkenalkan Teori Logika secara konseptual yang kemudian berkembang pesat dan menjadi acuan pengembangan sistem berbasis kecerdasan buatan lainnya.

Buchanan dan Feigenbaum juga mengembangkan bahasa pemrograman DENDRAL, pada tahun 1978. Bahasa pemrograman ini dibuat untuk badan antariksa Amerika Serikat, yaitu NASA, dan digunakan untuk penelitian kimia di planet Mars.

Pada tahun 1976, yaitu 2 tahun sebelum DENDRAL, sebenarnya program sistem pakar sudah dikembangkan secara modern, yaitu MYCIN yang dibuat oleh Shortliffe dengan bahasa pemrograman LISP. Program MYCIN menyimpan ± 500 basis pengetahuan dan basis aturan untuk mendiagnosis penyakit manusia.

Program ini juga mengimplementasikan metode penelusuran dan pemecahan masalah, serta mengembangkan berbagai teori penting dalam kecerdasan buatan seperti metode certainty factor, teori probabilitas dan teorema fuzzy.

Dewasa ini program MYCIN menjadi acuan penting untuk pengembangan sistem pakar secara modern karena di dalamnya telah terintegrasi semua komponen standar yang dibutuhkan oleh sistem pakar itu sendiri.

Konsep Dasar Sistem Pakar

Ada enam hal yang menjadi konsep dasar dari sebuah Sistem Pakar, yaitu :

1.   Keahlian (Expertise)

Keahlian dapat diperoleh dari pelatihan/training, membaca atau dari pengalaman. Keahlian itu meliputi :

a.   Fakta-fakta tentang area

b.   Teori-teori tentang area

c.Aturan-aturan tentang apa yang harus dilakukan dalam situasi permasalahan yang

d.   Strategi global untuk memecahkan

2.   Pakar (Expert)

Sulit untuk mendefinisikan apakah yang dimaksud dengan pakar itu. Masalahnya adalah berapa banyak keahlian yang harus dimiliki oleh seseorang agar dapat dikualifikasikan sebagai pakar. Namun berikut ini dijelaskan beberapa kualifikasi yang harus dimiliki oleh seorang pakar :

a.   Dapat mengenal dan merumuskan

b.   Dapat memecahkan    masalah   dengan   cepat    dan

c.Dapat menjelaskan suatu

d.   Dapat menentukan

e.   Belajar dari pengalaman

3.   Pemindahan Keahlian (Transferring Expertise)

Tujuan dari sistem pakar adalah memindahkan keahlian dari seorang pakar ke komputer dan kemudian ke manusia lain yang bukan pakar. Proses ini meliputi empat kegiatan, yaitu :

a.   Memperoleh pengetahuan pakar

b.   Merepresentasikan pengetahuan ke dalam komputer

c.Mengolah pengetahuan sehingga dapat menghasilkan kesimpulan.

d.   Memindahkan pengetahuan ke pengguna

Pengetahuan disimpan dalam komputer berupa komponen yang disebut knowledge base. Pengetahuan ini dibedakan menjadi dua, yaitu fakta dan rule.

4.   Menarik Kesimpulan (Inferencing)

Keistimewaan dari sistem pakar adalah kemampuan nalarnya. Komputer diprogram sehingga dapat membuat kesimpulan. Pengambilan keputusan ini dilaksanakan dalam komponen yang disebut inference engine.

5.   Aturan (Rule)

Kebanyakan sistem pakar adalah sistem berbasis rule, pengetahuan disimpan dalam bentuk rule-rule sebagai prosedur pemecahan masalah.

6.   Kemampuan Menjelaskan (Explanatin Capability)

Keistimewaan lain dari sistem pakar adalah kemampuan menjelaskan darimana asal sebuah solusi/rekomendasi diperoleh.

Ciri-Ciri Sistem Pakar

Sistem Pakar memiliki ciri-ciri, terdiri atas:

1.   Terbatas pada domain keahlian tertentu.

2.   Dapat memberikan penalaran untuk data yang tidak pasti.

3.   Dapat mengemukakan rangkaian alasan-alasan yang diberikan dengan cara yang bisa dipahami.

4.   Berdasarkan aturan atau rule tertentu.

5.   Dirancang untuk dapat dikembangkan secara bertahap agar bisa menghasilkan informasi yang lebih baik dan akurat.

6.   Pengetahuan dan mekanisme penalaran jelas terpisah.

7.   Keluarnya bersifat anjuran.

Teori Sistem Pakar

Tiap-tiap orang mempunyai keahlian masing-masing yang mungkin satu orang dengan yang lainnya mempunyai keahlian berbeda, tergantung dari pengetahuannya masing-masing, ada yang ahli kimia, fisika, komputer, dokter dan lain sebagainya.

Komputer dapat diprogram untuk berbuat seperti orang yang ahli dalam bidang tertentu. Komputer yang demikian dapat dijadikan seperti konsultan atau tenaga ahli di bidang tertentu yang dapat menjawab pertanyaan dan memberikan nasehat-nasehat yang dibutuhkan. Sistem demikian disebut dengan Sistem Pakar (Expert System). Sistem ini dapat digunakan untuk bidang yang tertentu seperti misalnya mendeteksi penyakit, menganalisis kimia dan lain sebagainya.

Sistem Pakar ini sangat berguna disebabkan masih langkanya orang yang berkualifikasi dalam bidang tertentu. Salah satu sistem pakar yang pertama adalah MACYSMA yang digunakan untuk tugas matematika. Sistem pakar yang lainnya diantaranya adalah MYCIN untuk mendiagnosa penyakit infeksi pada darah, CADUCEUS untuk mendeteksi penyakit.

PUFF untuk mengukur fungsi dari paru-paru, PROSPECTOR digunakan untuk memberikan nasehat dalam eksplorasi mineral, XCON yang digunakan perusahaan DEC untuk menggambarkan konfigurasi dari sistem komputer bagi para langganannya, DENDRAL untuk mengidentifikasikan struktur molekul suatu komposisi kimia dan lain sebagainya.

Untuk mengembangkan sistem pakar, harus diciptakan terlebih dahulu suatu knowledge base atau dasar pengetahuan yang dibutuhkan oleh aplikasinya.

Suatu knowledge base terdiri dari kumpulan data tertentu untuk permasalahan yang spesifik dan aturan-aturan bagaimana memanipulasi data yang tersimpan tersebut. Berbeda dengan database biasa, knowledge base mungkin dapat juga terdiri dari asumsi-asumsi.

Kepercayaan-kepercayaan, pendugaan- pendugaan dan metode-metode heuristic (heuristic merupakan metode pemecahan masalah yang biasanya dilakukan secara trial and error atau secara rule of thumb). Untuk membuat knowledge base perencana sistem harus bekerja sama atau meminta nasehat dari ahli di bidangnya. Orang yang menciptakan sistem pakar disebut dengan knowladge engineer.

Tujuan Sistem Pakar

Sistem pakar “expert system” sendiri merupakan paket perangkat lunak atau paket program komputer yang ditujukan sebagai penyedia nasihat dan sarana bantu dalam memecahkan masalah di bidang-bidang spesialisasi tertentu seperti sains, perekayasaan, matematika, kedokteran, pendidikan dan sebagainya. Sistem pakar merupakan subset dari Artificial Intelegence “Arhami, 2005”.

Pada dasarnya sistem pakar diterapkan untuk mendukung aktivitas pemecahan masalah, beberapa aktivitas pemecahan masalah yang dimaksud seperti “Lestari,2012”:

1. Interpretasi
   Membuat kesimpulan atau deskripsi dari sekumpulan data mentah. Pengambilan keputusan dari hasil observasi termasuk pengenalan ucapan, analisis citra, interpretasi sinyal, dll.
2. Prediksi
   Memproyeksikan akibat-akibat yang dimungkinkan dari situasi-situasi tertentu, contoh prediksi demografi, prediksi eknomi, dll.
3. Diagnosis
   Menentukan sebab malfungsi dalam situasi kompleks yang didasarkan pada gejala-gejala yang teramati diagnosis medis, elektronis, mekanis, dll.
4. Perancangan“Desain”

Menentukan konfigurasi komponen-komponen sistem yang cocok dengan tujuan-tujuan kinerja tertentu yang memenuhi kendala-kendala tertentu. Contoh perancangan layout sirkuit, bangunan.

5. Perencanaan
   Merencanakan serangkaian tindakan yang akan dapat mencapai sejumlah tujuan dengan kondisi awal tertentu. Contoh: perencanaan keuangan, militer, dll.
6. Monitoring
   Membandingkan hasil pengamatan dengan kondisi yang diharapkan, Contoh: computer aided monitoring system.
7. Debugging
   Menentukan dan menginterpretasikan cara-cara untuk mengatasi malfungsi. Contoh: Memberikan resep obat terhadap kegagalan.
8. Instruksi
   Mendeteksi dan mengoreksi defisiensi dalam pemahaman domain subjek, Contoh: melakukan instruksi untuk diagnosis dan debugging.
9. Kontrol
   Mengatur tingkah laku suatu environment yang kompleks, Contoh: Melakukan kontrol terhadap interpretasi, prediksi, perbaikan dan monitoring kelakukan sistem.

Struktur Sistem Pakar

Sistem pakar terdiri dari dua bagian pokok yaitu: lingkungan pengembangan “development environment” dan lingkungan konsultasi “consultation enviroment”, lingkungan pengembangan digunakan sebagai pembangunan sistem pakar baik dari segi pembangunan komponen maupun basis pengetahuan. Lingkungan konsultasi digunakan oleh seseorang yang bukan ahli untuk berkonsultasi “Kusumadewi, 2003:113-115”.

Komponen-komponen yang terdapat dalam arsitektur/struktur sistem pakar sebagai berikut:

1.   Antarmuka Pengguna “User Interface”

Antarmuka merupakan mekanisme yang digunakan oleh pengguna dan sistem pakar untuk berkomunikasi. Antarmuka menerima informasi dari pemakai dan mengubahnya ke dalam bentuk yang dapat diterima oleh sistem. Selain itu antarmuka menerima dari sistem dan menyajikannya ke dalam bentuk yang dapat dimengerti oleh pemakai.

2.   Basis Pengetahuan

Basis pengetahuan mengandung pengetahuan untuk pemahaman, formulasi dan penyelesaian masalah.

3.   Akuisis Pengetahuan “Knowledge Acquisition”

Akuisis pengetahuan ialah akumulasi, transfer dan transformasi keahlian dalam menyelesaikan masalah dari sumber pengetahuan ke dalam program komputer. Dalam tahap ini knowledge engineer berusaha menyerap pengetahuan untuk selanjutnya ditransfer ke dalam basis pengetahuan. Pengetahuan diperoleh dari pakar, dilengkapi dengan buku, basis data laporan penelitian dan pengalaman pemakai.

4.   Mesin/Motor Inferensi “Inference Engine”

Komponen ini mengandung mekanisme pola pikir dan penalaran yang digunakan oleh pakar dalam menyelesaikan suatu masalah. Mesin inferensi ialah program komputer yang memberikan metodologi untuk penalaran tentang informasi yang ada dalam basis pengetahuan dan dalam workplace dan untuk memformulasikan kesimpulan.

5.   Workplace/Blackboard

Workplace merupakan area dari sekumpulan memori kerja “working memory” digunakan untuk merekam kejadian yang sedang berlangsung termasuk keputusan sementara.

6.   Fasilitas Penjelasan

Fasilitas penjelasan ialah komponen tambahan yang akan meningkatkan kemampuan sistem pakar, digunakan untuk melacak respon dan memberikan penjelasan tentang kelakukan sistem pakar secara interaktif melalui pertanyaan.

7.   Perbaikan Pengetahuan

Pakar memiliki kemampuan untuk menganalisis dan meningkatkan kinerjanya serta kemampuan untuk belajar dari kinerjanya. Kemampuan tersebut ialah penting dalam pebelajaran terkomputerisasi, sehingga program akan mampu menganalisis penyebab kesuksesan dan kegagalan yang dialaminya dan juga mengevaluasi apakah pengetahuan-pengetahuan yang ada masih cocok untuk digunakan di masa mendatang.

Kategori Sistem Pakar

Sistem pakar saat ini telah dibuat untuk memecahkan berbagai macam permasalahan dalam berbagai bidang, seperti matematika, teknik, kedokteran, kimia, farmasi, sains komputer, bisnis, hukum, pendidikan, sampai pertahanan. Secara umum ada beberapa kategori dan area permasalahan sistem pakar, yaitu :

1.      Interprestasi, yaitu pengambilan keputusan atau deskripsi tingkat tinggi dari sekumpulan data mentah, termasuk diantaranya juga pengawasan, pengenalan ucapan, analisis citra, interprestasi sinyal, dan beberapa analisis

2.      Proyeksi, yaitu memprediksi akibat-akibat yang dimungkinkan dari situasi-situasi tertentu, diantaranya peramalan, prediksi demografis, peramalan ekonomi, prediksi lalu lintas, estimasi hasil, militer, pemasaran, atau peramalan

3.      Diagnosis, yaitu menentukan sebab malfungsi dalam situasi kompleks yang didasarkan pada gejala-gejala yang teramati, diantaranya medis, elektronis, mekanis dan diagnosis perangkat keras dan perangkat lunak komputer.

4.      Desain, yaitu menentukan konfigurasi komponen-komponen sistem yang cocok dengan tujuan-tujuan kinerja tertentu yang memenuhi kendala-kendala tertentu, diantaranya layout sirkuit dan perancangan

5.      Perencanaan, yaitu merencanakan serangkaian tindakan yang akan dapat mencapai sejumlah tujuan dengan kondisi awal tertentu, diantaranya perencanaan keuangan, komunikasi, militer, pengembangan produk, routing dan manajemen

6.      Pengawasan (Monitoring), yaitu membandingkan tingkah laku suatu sistem yang teramati dengan tingkah laku yang diharapkan darinya, diantaranya Computer Aided Monitoring System.

7.      Pelacakan dan Perbaikan (Debugging and Repair), yaitu menentukan dan mengimplementasikan cara-cara untuk mengatasi malfungsi, diantaranya memberikan resep obat terhadap suatu

8.      Instruksi, yaitu mendeteksi dan mengoreksi defisiensi dalam pemahaman domain subjek, diantaranya melakukan instruksi untuk diagnosis, debugging dan perbaikan

9.      Pengendalian, yaitu mengatur tingkah laku suatu environtment yang kompleks seperti kontrol terhadap interprestasi-interprestasi, prediksi, perbaikan dan monitoring kelakuan

10.  Seleksi, yaitu mengidentifikasi pilihan terbaik dari sekumpulan (list)

11.  Simulasi, yaitu pemodelan interaksi antara komponen-komponen sistem.

Kelebihan Sistem Pakar

Beberapa kelebihan yang diperoleh dari penggunaan sistem pakar adalah :

1.   Meningkatkan output dan produktivitas. Sistem pakar dapat bekerja lebih cepat dari

2.   Meningkatkan kualitas. Sistem pakar menyediakan nasihat yang konsisten dan dapat mengurangi tingkat

3.   Handal (Reability). Sistem pakar tidak lelah/bosan, juga konsisten dalam memberi

4.   Merupakan arsip yang terpercaya dari sebuah keahlian, sehingga pengguna seolah-olah berkonsultasi langsung dengan pakar, meskipun sang pakar mungkin sudah pensiun.

Kelemahan Sistem Pakar

Selain memiliki kelebihan, sistem pakar juga memiliki kelemahan diantaranya adalah :

1.   Masalah dalam mendapatkan pengetahuan, dimana pengetahuan tidak selalu bisa didapatkan dengan mudah, karena kadangkala pakar dari masalah yang kita buat tidak ada, dan kalaupun ada kadang-kadang pendekatan yang dimiliki oleh pakar berbeda-beda.

2.   Untuk membuat suatu sistem pakar yang benar-benar berkualitas tinggi sangatlah sulit dan memerlukan biaya yang sangat besar untuk pengembangan dan

3.   Sistem pakar tidaklah 100% bernilai benar. Oleh karena itu perlu diuji ulang secara teliti sebelum digunakan. Dalam hal ini peran manusia tetap merupakan faktor dominan.