Sistem Berbasis Pengetahuan (Knowledge Bases System)

Sistem Berbasis Pengetahuan

Pada era modern saat ini, telah terjadi perkembangan pesat dalam bidang ilmu pengetahuan dan teknologi, khususnya teknologi komputer dan komunikasi atau sering disebut dengan era informasi. Jika pada mulanya komputer digunakan hanya sekedar alat penghitung, maka dewasa ini mesin komputer telah mampu menggantikan peran atau tugas-tugas rumit yang dilakukan oleh manusia, bahkan sanggup menirukan proses biologis manusia dalam pengambilan keputusan. Can machine think ? demikian pertanyaan yang muncul seiring dengan berkembangnya bidang kecerdasan buatan (Artificial Intelligence/AI).

Definisi Sistem Berbasis Pengetahuan

Sistem Berbasis Pengetahuan diturunkan dari istilah knowledge based expert system. Sistem ini merupakan sistem yang menggunakan pengetahuan manusia yang telah disimpan dalam komputer untuk menyelesaikan permasalahan yang memerlukan kepakaran seorang ahli (Buliali, dkk., 2007)

Sistem Berbasis Pengetahuan merupakan salah satu cabang dari AI dimana dalam dunia komersial disebut dengan sistem yang dapat secara efektif dan efisien melaksanakan tugas yang tidak terlalu memerlukan pakar. Sistem Berbasis Pengetahuan dikenal juga dengan sistem penasihat, sistem pengetahuan, sistem bantuan kerja cerdas atau sistem operasional (Turban, dkk., 2005).

Sistem Berbasis Pengetahuan atau Sistem Pakar adalah program pemberi advis/nasehat yang terkomputerisasi yang ditujukan untuk meniru proses reasoning (pertimbangan) dan pengetahuan dari pakar dalam menyelesaikan permasalahan masalah yang lebih spesifik (Irfan Subakti, 2006).

Basis pengetahuan atau Knowledge base merupakan representasi pengetahuan dari seorang pakar yang diperlukan untuk memahami, memformulasikan dan memecahkan masalah. Terdiri dari dua elemen dasar, yaitu :

1. Fakta yang berupa informasi tentang situasi permasalahan, teori dari area permasalahan atau informasi tentang objek.
2. Spesial heuristik yang merupakan informasi tentang cara bagaimana membangkitkan fakta baru dari fakta yang sudah diketahui. Dalam sistem pakar berbasis rule, bagian ini berupa rules.

Knowledge base adalah jantung sebuah sistem pakar. Bagian ini adalah totalitas keahlian pakar yang telah disarikan dan diformat ke dalam external memory komputer.

Sejarah Sistem Berbasis Pengetahuan

Pada tahun 1956, mulai diperkenalkan istilah Kecerdasan Buatan (AI), yang kemudian ditegaskan lagi pada tahun 1961 oleh suatu tulisan Marvin Minsky dari MIT tentang "Steps towards AI". Semenjak itu istilah AI menjadi semakin populer, dan kemajuan bidang ini mencapai puncaknya dengan munculnya pengetahuan tentang Sistem Pakar.

Di dalam perspektif ilmu pengetahuan dan teknologi, sistem cerdas merupakan bagian dari bidang inteligensia semu (Artificial Intelligence/AI). Istilah expert system berasal dari knowledge-based expert system (sistem cerdas berbasis pengetahuan), dimana suatu sistem yang menggunakan pengetahuan manusia (human knowledge) yang dimasukkan ke dalam komputer untuk memecahkan masalah yang umumnya memerlukan keahlian seorang pakar/expert.

Penggunaan Knowledge-based expert system (sistem pakar berbasis pengetahuan) ini tidak menjamin solusi yang lebih akurat, tetapi paling tidak mampu menghasilkan keputusan-keputusan yang didasari informasi relatif lebih banyak/terstruktur.

Knowledge based system (KBS) atau sistem berbasis pengetahuan merupakan bagian dari Kecerdasan buatan / Artificial Intelligence (AI). KBS memiliki kemampuan untuk melakukan komputasi, penyimpanan, proses berfikir, dan penyimpanan pengetahuan (Sajja & Akerkar, 2010). KBS dapat diimplementasikan untuk membantu pakar (expert) menjawab pertanyaan – pertanyaan tanpa menghabiskan waktu, dapat dilakukan dimanapun, dan kapanpun. Hal ini karena pengetehuan yang mereka miliki disimpan terlebih dahulu ke dalam Knowledge Based (Basis Pengetahuan).

KBS sendiri terdiri dari Knowledge Based (KB) dan mesin inferensi yang berfungsi sebagai mesin pencari pengetahuan. KB sendiri dapat berupa repository pengetahuan dengan berbagai bentuk. KBS dapat berupa sistem yang pengetahuannya diupdate secara otomatis (machine learning) atau diupdate secara manual (manual update). User interface berguna sebagai penghubung antara sistem dan pengguna. Gambar 4. menunjukkan arsitektur dasar dari Knowledge Based System.

Kelebihan dari KBS memiliki kelebihan dibandingkan dengan sistem komputer sederhana. KBS sangat bermanfaat pada situasi sebagai berikut :

1. Saat tidak ada pakar yang tersedia di suatu lokasi.
2. Ketika pengetahuan akan disimpan untuk kepentingan dimasa yang akan datang atau ketika pengetahuan akan dibagikan atau digandakan.
3. Ketika sistem penunjang keputusan cerdas dibutuhkan dalam pengambilan keputusan suatu permasalahan yang rumit dan kompleks.

Konsep Dasar Sistem Pakar

            Konsep dasar sistem pakar mengandung keahlian, ahli/pakar, pengalihan keahlian,mengambil keputusan, aturan, kemampuan menjelaskan.
Keahlian
            Keahlian bersifat luas dan merupakan penguasaan pengetahuan dalam bidang khusus yang diperoleh dari pelatihan, membaca atau pengalaman. Contoh bentuk pengetahuan yang termasuk keahlian :
- Teori, fakta, aturan-aturan pada lingkup permasalahan tertentu
- Strategi global untuk menyelesaikan masalah
Ahli / Pakar
            Seorang ahli adalah seseorang yang mampu menjelaskan suatu tanggapan, mempelajari hal-hal baru seputar topik permasalahan, menyusun kembali pengetahuan jika dipandang perlu, memecahkan masalah dengan cepat dan tepat.
Pengalihan keahlian
            Tujuan dari sistem pakar adalah untuk mentransfer keahlian dari seorang pakar ke dalam komputer kemudian ke masyarakat. Proses ini meliputi 4 kegiatan, yaitu perolehan pengetahuan (dari para ahli atau sumber-sumber lainnya), representasi pengetahuan ke komputer, kesimpulan dari pengetahuan dan pengalihan pengetahuan ke pengguna.
Mengambil keputusan
            Hal yang unik dari sistem pakar adalah kemampuan untuk menjelaskan dimana keahlian tersimpan dalam basis pengetahuan. Kemampuan komputer untuk mengambil kesimpulan dilakukan oleh komponen yang dikenal dengan mesin inferensi yaitu meliputi prosedur tentang pemecahan masalah.
Aturan
            Sistem pakar yang dibuat merupakan sistem yang berdasarkan pada aturan – aturan dimana program disimpan dalam bentuk aturan-aturan sebagai prosedur pemecahan masalah. Aturan tersebut biasanya berbentuk IF – THEN.

Kemampuan menjelaskan 

            Keunikan lain dari sistem pakar adalah kemampuan dalam menjelaskan atau memberi saran/rekomendasi serta juga menjelaskan mengapa beberapa tindakan/saran tidak direkomendasikan.

Struktur Sistem Pakar

Sistem pakar terdiri atas dua bagian pokok, yaitu lingkungan pengembangan (development environment) dan lingkungan konsultasi (consultation environment). (Turban, 1995).

• Lingkungan pengembangan digunakan sebagai pembangunan sistem pakar, baik dari segi pembangunan komponen maupun basis pengetahuan.
• Lingkungan konsultasi digunakan oleh seorang yang bukan ahli untuk berkonsultasi.

Struktur Sistem Pakar

Komponen Sistem Pakar

Komponen SIstem Informasi

Antarmuka Pengguna (User Interface)

User interface merupakan mekanisme yang digunakan oleh pengguna dan sistem pakar untuk berkomunikasi. Antarmuka menerima informasi dari pemakai dan mengubahnya dalam bentuk yang dapat diterima oleh sistem. Selain itu antarmuka juga menerima informasi dari sistem dan menyajikannya ke dalam bentuk yang dapat dimengerti oleh pemakai. Menurut McLeod (1995), pada bagian ini terjadi dialog antara program dan pemakai, yang memungkinkan sistem pakar menerima instruksi dan informasi (input) dari pemakai, juga memberikan informasi kepada pemakai.

Basis Pengetahuan

Basis pengetahuan mengandung pengetahuan untuk pemahaman, formulasi dan penyelesaian masalah. Komponen sistem pakar ini disusun atas dua elemen dasar, yaitu fakta dan aturan. Fakta merupakan informasi tentang objek dalam area permasalahan tertentu, sedangkan aturan merupakan informasi tentang cara bagaimana memperoleh fakta baru dari fakta yang telah ada.

Akuisisi Pengetahuan

Akuisisi pengetahuan adalah pengumpulan, perpindahan 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. Menurut Turban (1988)

Mesin Inferensi

Mesin inferensi adalah komponen yang mengandung mekanisme pola pikir dan penalaran yang digunakan oleh pakar dalam menyelesaikan suatu masalah. Menurut Turban (1995) mesin inferensi adalah program komputer yang memberikan metodologi penalaran tentang informasi yang ada dalam basis pengetahuan dan dalam workplace dan untuk merumuskan kesimpulan. Kebanyakan sistem pakar berbasis aturan menggunakan strategi inferensi yang dinamakan modus ponen. Pada prinsipnya, komponen ini akan mencari solusi dari suatu permasalahan

Workplace

Workplace merupakan area dari sekumpulan memori kerja (working memory). memori kerja merupakan bagian dari sistem pakar yang menyimpan fakta-fakta yang diperoleh saat dilakukan proses konsultasi. Fakta-fakta inilah yang nanti akan diolah oleh mesin inferensi berdasarkan pengetahuan yang  disimpan dalam basis pengetahuan untuk menentukan suatu keputusan pemecahan masalah. Hasilnya dapat berupa hasil diagnosis, tindakan ataupun akibat.

Fasilitas Penjelasan

Komponen tambahan yang akan meningkatkan kemampuan sistem pakar. Komponen ini menggambarkan penalaran sistem kepada pemakai mengenai jalannya penalaran sehingga dihasilkan suatu keputusan. Bentuk penjelasannya dapat berupa keterangan yang diberikan setelah suatu pertanyaan diajukan, yaitu penjelasan atas pertanyaan bagaimana sistem mencapai keputusan.

Perbaikan Pengetahuan

Pengetahuan pada sistem pakar dapat dirobah kapan saja sesuai kebutuhan sistem. Hal ini dilakukan sehingga pemakai akan menggunakan sistem pakar sesuai dengan perkembangan. Untuk melakukan proses perubahan tersebut, sistem dilengkapi dengan fasilitas akuisisi pengetahuan. Pakar memiliki kemampuan untuk menganalisa dan meningkatkan kinerja serta kemampuan untuk belajar dari kinerja sebelumnya. Sehingga program akan mampu menganalisa penyebab kesuksesan dan kegagalan yang dialaminya.

STUDI KASUS

Pada penelitian ini dibuat suatu sistem berbasis pengetahuan mengenai diagnosa kerusakan handphone. Sistem ini merupakan suatu sistem dimana seorang pakar dapat mentransfer pengetahuannya dengan bantuan mesin komputer. Sistem ini menggantikan keberadaan seorang pakar untuk mendapatkan sebuah kesimpulan dan solusi dengan cepat dari masalah yang dihadapi khususnya dalam bidang kerusakan handphone. Tujuan dari sistem berbasis pengetahuan ini adalah untuk mempermudah kerja dari teknisi handphone dalam memperbaiki kerusakan yang terdapat pada handphone, serta membantu orang awam dalam menentukan kerusakan, karena sebagian gejala, bagian kerusakan, solusi serta video kerusakan sudah terekam dalam basis aturan pada sistem pakar ini. Komponen-komponen utama sistem pakar yang digunakan dalam sistem ini antara lain basis pengetahuan (knowledge base), basis data (database), mesin inferensi (inference engine), dan antar muka pemakai (user interface). Teknik inferensi yang digunakan yaitu penalaran maju (forward reasoning). Penalaran maju (forward reasoning) merupakan pelacakan yang memulai penalarannya dari sekumpulan data menuju kesimpulan. Dari analisa dan perancangan yang telah dilakukan pada Sistem Berbasis Pengetahuan Kerusakan Handphone beserta alternatif solusinya, maka tahap implementasi dibuat sebuah program aplikasi dengan bahasa pemrograman PHP dan knowledge disimpan dalam database MySQL. Pada sistem ini dilengkapi dengan menu konsultasi dimana terdapat 2 jawaban yang dapat dipilih untuk setiap gejala yang diajukan. Jawaban tersebut adalah “Ya”, dan “Tidak” Setiap jawaban diatas mempunyai pengaruh yang besar dalam menentukan hasil akhir berupa kesimpulan. Kata kunci : basis pengetahuan, forward reasoning, inference, knowledge, MySQL, PHP, WEB.

Sumber :

1.      http://anissya-rohman.blogspot.com/2014/12/konsep-dasar-sistem-pakar.html 
2.      http://ciusthedracohenas.wordpress.com/2008/05/12/basis-pengetahuan-untuk-sistem-pakar/ 
3.      http://www.slideshare.net/agiah/sistem-berbasis-pengetahuan-2 
4.      https://elnow.wordpress.com/2013/01/03/sistem-berbasis-pengetahuan/ 
5.      http://eprints.akakom.ac.id/3298/ 
6.      http://anissya-rohman.blogspot.com/2014/12/konsep-dasar-sistem-pakar.html 
7.      http://fairuzelsaid.upy.ac.id/konsep-dasar-sistem-pakar/