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
.