Pengembangan Sistem Pakar Berbasis Aturan Untuk Menentukan Penjurusan di Sekolah Menengah

Abstrak

Sistem Pakar merupakan salah satu bidang kecerdasan buatan (Artificial Intelligence) yang dirancang untuk mengambil keputusan seperti keputusan yang diambil oleh seorang pakar, dimana Sistem Pakar menggunakan pengetahuan (knowledge), fakta, dan teknik berfikir dalam menyelesaikan masalah-masalah yang biasanya hanya dapat diselesaikan oleh seorang pakar dari bidang yang bersangkutan. Aplikasi Sistem Pakar Berbasis Aturan yang dikembangkan bertujuan untuk membantu guru BK di dalam memutuskan penjurusan siswa sekolah menengah sesuai dengan kriteria dan aturan-aturan yang telah ditentukan sehingga dapat memberikan keputusan yang tepat. Aplikasi ini menggunakan Software Shell Exsys Professional versi 5.

Kata Kunci : Kecerdasan Buatan, Sistem Pakar Berbasis Aturan, Penjurusan.

Abstract

Expert System is one of the areas of artificial intelligence which is designed to make decisions like the decision made by an expert, which the expert system uses knowledge, facts, and thinking techniques to solve the problems that typically can only be solved by an expert from the relevant field. Application Rule-Based Expert System developed aims to assist BK teachers in deciding Course of high school students in accordance with the criteria and rules that have been defined so as to provide the right decision. This application uses Shell Exsys Professional Software version 5.

 Keyword : Artificial Intelligence, Rule Base Expert System, Course    

1.      Pendahuluan

Perkembangan di bidang komputer sangatlah pesat, salah satunya adalah teknik untuk membuat komputer mampu mengolah pengetahuan yang dikenal dengan teknik kecerdasan buatan atau artificial intelligence. Dengan pendekatan ini manusia mencoba membuat komputer dapat berfikir seperti cara yang dipakai manusia untuk memecahkan masalah. Salah satu bidang kecerdasan buatan adalah sistem pakar atau expert system yang dapat meniru proses penalaran para pakar dalam memecahkan masalah. Teknologi komputer berusaha memindahkan pengetahuan dari pakar ke dalam komputer agar dapat digunakan pada berbagai bidang sesuai dengan kepakaran yang dimaksudkan.

Penjurusan atau Course yang ditawarkan di level pendidikan menengah sudah diterapkan di Indonesia sejak jaman Belanda. Sekolah HBS yang merupakan Sekolah Menengah untuk anak-anak Eropa, dan AMS yang merupakan sekolah menengah atas untuk anak-anak pribumi pertama kalinya dibagi atas 2 course yaitu Budaya (Kelompok A) dan Sains (kelompok B). Pada masa-masa selanjutnya sistem penjurusan di Indonesia diterapkan sejak SMP, yang kemudian dihapuskan pada tahun 1962. Sistem penjurusan kemudian hanya dikenal di SMA dengan 3 macam jurusan yaitu A (sains), B (bahasa/budaya) dan C (sosial). Pengistilahan ini mengalami perubahan dan spesifikasi pada masa-masa berikutnya seperti A1, A2, A3, dan A4. Dan akhirnya kembali seperti sekarang, penamaan jurusan tidak lagi menggunakan lambang huruf atau angka, tetapi dengan kategori IPA, IPS, dan Bahasa (IPB) (Murni,2008).

Penjurusan diperkenalkan sebagai upaya untuk lebih mengarahkan siswa berdasarkan minat dan kemampuan akademiknya. Siswa-siswa yang mempunyai kemampuan sains dan ilmu eksakta yang baik, biasanya akan memilih jurusan IPA, dan yang memiliki minat pada sosial dan ekonomi akan memilih jurusan IPS, lalu yang gemar berbahasa akan memilih Bahasa. Pengarahan sejak dini ini dimaksudkan untuk memudahkan siswa memilih major/bidang ilmu yang akan ditekuninya di Universitas atau akademi yang tentunya akan mengarah pula kepada karirnya kelak.

Diawal semester baru para guru Bimbingan Konsuling (BK) bertugas mengelompokkan data siswa yang ingin dan mempunyai kemampuan masuk ke kelas IPA, IPS maupun IPB dengan memberikan surat edaran kepada siswa yang nantinya bisa didiskusikan dengan orang tua mereka.

Saat ini Data yang diterima masih diolah dengan cara manual sehingga menyebabkan proses pengelompokkan siswa tersebut memakan waktu yang cukup lama dan masih menimbulkan keragu-raguan dalam memberikan keputusan. Untuk mengeffisiensikan waktu dan memberikan keputusan yang tepat, dikembangkanlah sebuah Sistem Pakar Berbasis Aturan yang dapat menentukan penjurusan di Sekolah Menengah dengan menggunakan Software shell Exsys professional versi 5.

2.      Pembahasan

Sistem Pakar merupakan salah satu bidang kecerdasan buatan (Artificial Intelligence). Definisi Sistem Pakar itu sendiri adalah sebuah program komputer yang dirancang untuk mengambil keputusan seperti keputusan yang diambil oleh seorang pakar, dimana Sistem Pakar menggunakan pengetahuan (knowledge), fakta, dan teknik berfikir dalam menyelesaikan masalah-masalah yang biasanya hanya dapat diselesaikan oleh seorang pakar dari bidang yang bersangkutan. Dalam pengembangan suatu Sistem Pakar, pengetahuan (knowledge) mungkin saja berasal dari seorang ahli, atau merupakan pengetahuan dari media seperti majalah, buku, jurnal, dan sebagainya. Selain itu pengetahuan yang dimiliki Sistem Pakar bersifat khusus untuk satu domain masalah saja. Semakin banyak pengetahuan yang dimasukan kedalam Sistem Pakar, maka sistem tersebut akan semakin baik dalam bertindak, sehingga hampir menyerupai pakar yang sebenarnya (Marimin,2005).

Gambar 1. Konsep Dasar Sistem Pakar

                                                           

Gambar 1. merupakan gambaran konsep dasar Sistem Pakar, dimana pengguna (user) menyampaikan fakta atau informasi kepada Sistem Pakar, kemudian fakta dan informasi tersebut akan di simpan ke knowledge-base (basis pengetahuan), dan diolah dengan mekanisme inferensi, sehingga sistem dapat memberikan respon kepada penggunanya berupa keahlian atau jawaban berdasarkan pengetahuan yang dimilikinya.

Tujuan dari sebuah Sistem Pakar adalah mentransfer kepakaran yang dimiliki seorang pakar kedalam komputer dan kemudian kepada orang lain (non expert). Aktivitas pemindahan kepakaran adalah : (a).Knowledge Acquisition (dari pakar atau sumber lain), (b). Knowledge Representation (ke dalam komputer), (c). Knowledge Inferencing, (d). Knowledge Transfering.

Sistem Pakar disusun oleh dua bagian utama, yaitu lingkungan pengembangan dan

lingkungan konsultasi. Lingkungan pengembangan digunakan untuk memasukkan pengetahuan pakar kedalam lingkungan Sistem Pakar, sedangkan lingkungan konsultasi digunakan pengguna bukan pakar untuk memperoleh pengetahuan pakar.

Gambar 2. Arsitektur Sistem Pakar

Komponen-komponen yang terdapat dalam Sistem Pakar tersebut terdiri dari antarmuka pemakai, basis pengetahuan : fakta dan aturan, akuisisi pengetahuan, mekanisme inferensi, workplace, fasilitas penjelasan, perbaikan pengetahuan.

• Antarmuka Pemakai

Antarmuka pemakai memberikan fasilitas komunikasi antara pemakai dan sistem, memberikan berbagai fasilitas informasi dan berbagai keterangan yang bertujuan untuk membantu mengarahkan alur penelusuran masalah sampai ditemukan solusi.

• Basis Pengetahuan

Basis pengetahuan berisi pengetahuan untuk pemahaman, formulasi, dan penyelesaian masalah. Komponen ini disusun oleh dua elemen dasar yaitu fakta dan aturan.

• Akuisisi Pengetahuan

Akuisisi pengetahuan merupakan proses untuk mengumpulkan data pengetahuan terhadap suatu masalah dari sumber pengetahuan (berasal dari pakar atau media seperti majalah, buku, literatur, dll) kedalam komputer. Sumber pengetahuan tersebut dijadikan dokumentasi untuk diolah, dipelajari dan diorganisasikan menjadi basis pengetahuan.

• Mekanisme Inferensi

Komponen ini mengandung mekanisme pola pikir dan penalaran yang digunakan oleh pakar dalam menyelesaikan suatu masalah. Mesin inferensi merupakan bagian dari Sistem Pakar yang melakukan penalaran mengenai informasi yang ada dalam basis pengetahuan dan dalam workplace, dan untuk menformulasikan kesimpulan.

Secara umum terdapat dua pendekatan yang digunakan dalam mekanisme inferensi untuk pengujian aturan yaitu pelacakan kebelakang (backward chaining) dan pelacakan ke depan (forward chaining). Dalam pelacakan ke belakang adalah pendekatan yang dimotori tujuan (goaldriven), pendekatan ini pelacakan dimulai dari tujuan (hipotesis) dan selanjutnya dicari aturan-aturan yang memiliki tujuan tersebut dan dicari kesimpulannya (pembuktiannya). Sedangkan pelacakan ke depan merupakan pendekatan yang dimotori oleh data (data-driven), pendekatan ini pelacakan dimulai dari informasi masukan, dan selanjutnya mencoba menggambarkan kesimpulan. Selain teknik penalaran tersebut, diperlukan juga teknik penelusuran data dalam bentuk jaringan yang terdiri atas node-node berbentuk pohon. Ada tiga teknik penelusuran data yang digunakan yaitu : depth-first search, breadht-first search dan best first search.

a. Depth-first search ; Merupakan teknik penelusuran data pada node-node secara vertikal dan mendalam.

Gambar 3. Teknik Penelusuran Data Depth First Search

b. Breadth-first search; Merupakan teknik penelusuran data pada semua node dalam satu level atau satu tingkatan sebelum ke level atau tingkatan berikutnya

Gambar 4. Teknik Penelusuran Data Breadth First Search

c. Best-first search; Merupakan teknik penelusuran data yang menggunakan kombinasi kedua metode sebelumnya.

• Workplace

Workplace merupakan area dari sekumpulan memori kerja (working memory). Workplace digunakan untuk merekam hasil-hasil antara dan kesimpulan yang dicapai.

• Fasilitas Penjelasan

Fasilitas penjelasan sistem merupakan bagian dari Sistem Pakar yang memberikan penjelasan atas kesimpulan yang dicapai tentang suatu masalah, serta memberikan rekomendasi kepada pemakai.

• Perbaikan Pengetahuan

Kemampuan pakar dalam menganalisis dan meningkatkan kinerja pembelajaran dapat diterapkan dalam program Sistem Pakar sehingga Sistem Pakar tersebut dapat menganalisis penyebab dari kesuksesan dan kegagalan yang dialami.

Sistem pakar harus mampu bekerja dalam ketidakpastian. Sejumlah teori telah ditemukan untuk menyelesaikan ketidakpastian, termasuk diantaranya probabilitas klasik, probabilitas bayes, teori hartley berdasarkan himpunan klasik, teori shannon berdasakan pada probabilitas, teori Depmster-Shafer, teori fuzzy Zadeh, dan faktor kepastian (certanity factor). Faktor kepastian (Certanity Factor) diperkenalkan oleh Shortliffe Buchanan dalam pembuatan MYCIN (Kusumadewi, 2003). Certanity Factor (CF) merupakan nilai parameter klinis yang diberikan MYCIN untuk menunjukkan besarnya kepercayaan. Certanity Factor (CF) menunjukkan ukuran kepastian terhadap suatu fakta atau aturan.

Syarat Penjurusan ditentukan oleh beberapa kriteria yaitu ;

a). Pilihan siswa yang dikonsultasikan dengan orang tua,

b) Nilai rata-rata akademis siswa

c) Data Psikologis, terdiri dari

-          Intelegensi

Kategori                                     Rentang Nilai

Lambat Belajar                           80-99

Rata-rata bawah                         90-99

Rata-rata                                                100

Rata-rata atas                             101-109

Cerdas                                        110-119

Superior                                      120-139

Jenius                                         140-ke atas

-          Kecerdasan Emosi

Kategori                                     Rentang Nilai

Rendah Sekali                            1-20

Rendah                                       21-40

Sedang                                       41-60

Tinggi                                         61-80

Tinggi Sekali                              81-100

-          Rekomendasi Jurusan

Melalui tes IQ, bakat, kepribadian, minat khusus, dan kecerdasan emosi.

 Dari kriteria diatas dapat dibuat suatu basis aturan/rule yang digunakan dalam mengembangkan sistem diantaranya :

a.       Jika ada nilai Kriteria Ketuntasan Minimal (KKM) lebih dari satu yang memenuhi, jurusan ditentukan berdasarkan pilihan

b.      Jika tidak ada yang memenuhi rata-rata KKM, jurusan ditentukan berdasarkan rata-rata nilai yang paling atas

c.       Jika ketiga rata-rata tidak ada yang memenuhi, jurusan ditentukan berdasarkan pilihan asalkan nilai bidang studinya tidak semua dibawah standar.

d.      Jika misalnya KKM IPA yang memenuhi, pilihannya ke IPS, jurusan dilihat dari pilihan dan nilai IPSnya. Sama seperti ketentuan c.

Software yang digunakan untuk membangun sistem pakar ini adalah Exsys Professional versi 5.0. Rule yang didapatkan dari syarat-syarat penentuan penjurusan tersebut adalah 105. Tapi hanya digunakan 50 rule karena keterbatasan software yang digunakan yaitu maksimal hanya bisa menampung 50 rule. Rule yang diambil dipilih secara acak.

Qualifiers ditunjukan pada Gambar 5 dan choices ditunjukkan pada Gambar 6 dari sistem pakar yang akan dirancang dapat dilihat pada gambar berikut.

Gambar 5: Qualifiers

Gambar 6: Choices

Gambar 7. Tampilan salah satu rule dalam sistem

Gambar berikut menunjukkan beberapa tampilan proses pengambilan keputusan

 

Gambar 8: Tampilan proses pengambilan keputusan

Dari gambar di atas, dicobakan memasukan semua mata pelajaran >=KKM, IQ=Jenius, EQ=Tinggi Sekali, Pilihan=IPB. Maka hasilnya siswa tersebut akan diterima di Jurusan IPB dengan certainty factor 10.

3.      Pentup

Aplikasi sistem pakar yang dibuat ini mampu menentukan penjurusan siswa sekolah menengah berdasarkan kriteria dengan baik namun karena keterbatasan shell Exsys professional 5 yang hanya mampu menampung kurang lebih lima puluh (50) rule/aturan, membuat aplikasi ini menjadi kurang fleksible dalam pengembangannya. Disarankan menggunakan aplikasi yang lebih fleksible seperti VB atapun berbasis Web sehingga dapat memberikan tampilan dan hasil yang lebih memuaskan bagi pengguna aplikasi sistem pakar.

4.      Daftar Pustaka

Kusumadewi, 2003, Artificial Intelligence (Teknik dan Aplikasinya). Yogyakarta:Graha Ilmu

Marimin,2005,Teori dan Aplikasi Sistem Pakar dalam Teknologi Manajerial, IPB Press Bogor

Murni Ramli, 2008, Penjurusan di SMA, http://indosdm.com/penjurusan-di-sma diakses 5 Februari 2010

.