Pengertian,Konsep,Contoh,Struktur,Elemen,Cara Kerja,Langkah-Langkah,Keuntungan Kerugiaan dan Penggunaan SIstem Pakar

1A. Pengertian Sistem Pakar Menurut para ahli

Durkin : Sistem pakar adalah suatu program komputer yang dirancang untuk memodelkan kemampuan penyelesaian masalah yang dilakukan oleh seorang pakar.

Ignizio : Sistem pakar adalah suatu model dan prosedur yang berkaitan, dalam suatu domain tertentu, yang mana tingkat keahliannya dapat dibandingkan dengan keahlian seorang pakar.

Giarranto dan Riley : Sistem pakar adalah suatu sistem komputer yang bisa menyamai atau meniru kemampuan seorang pakar.

B. Pengertian Sistem Pakar Secara Umum :

Sistem pakar adalah program “artificial inteligence” (”kecerdasan buatan”) yang menggabungkan basis pengetahuan dengan mesin inferensi. Ini merupakan bagian software spesialisasi tingkat tinggi atau bahasa pemrograman tingkat tinggi (High level Language), yang berusaha menduplikasi fungsi seorang pakar dalam satu bidang keahlian tertentu. Program ini bertindak sebagai konsultan yang cerdas atau penasihat dalam suatu lingkungan keahlian tertentu, sebagai hasil himpunan pengetahuan yang telah dikumpulkan dari beberapa orang pakar.

2.Konsep Dasar Sistem Pakar

Konsep dasar sistem pakar mengandung keahlian, ahli/pakar, pengalihan keahlian, mengambil
keputusan, aturan, kemampuan menjelaskan.

A. 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

B.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.

C.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.

D.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.

E.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.

F.Kemampuan menjelaskan 

Keunikan lain dari sistem pakar adalah kemampuan dalam menjelaskan atau memberi 

saran/rekomendasi serta juga menjelaskan mengapa beberapa tindakan/saran tidak direkomendasikan.

3.Contoh Aplikasi dan Pengembangannya (Contoh) Sistem Pakar

A.Dendral : Mengidentifikasi struktur organik tak dikenal melalui analisa spektrum massa dan ilmu kimia

B.Mycin: Identifikasi bakteri penyebab infeksi dan merekomendasikan antiobiotik dengan dosis yang disesuaikan dengan berat tubuh pasien. Dirancang oleh Edward Feigenbaum (Universitas Stanford) thn 70 an.

C.Dipmeter Advisor: Digunakan oleh Schlumberger untuk analisis data dalam pengeboran minyak.

D. XCON & XSEL : Membantu konfigurasi sistem komputer besar. Dikembangkan oleh Digital Equipment Corporation (DEC) dan Carnegie Mellon Universitas (CMU), akhir ’70 an. Untuk sistem komputer DEC VAC 11 1780

E. Sophie : Analisis sirkit elektronik

F.Prospector : Digunakan di dalam geologi untuk membantu mencari dan menemukan deposit. Didesign oleh Sheffield Research Institute, akhir ‘70an

G.Folio : Menbantu memberikan keutusan bagi seorang manajer dalam hal stok broker dan investasi.

H.Delta : Pemeliharaan lokomotif listrik disel. Didesign & dikembangkan oleh General Electric Company.

I.YESMVS : Membantu operator komputer & mengontrol sistem operasi MVS (multiple virtual storage). Didesign oleh IBM awal th ‘80an

J.ACE : SP troubleshooting pd sistem kabel telpon. Didesign & dikembangkan oleh AT&T Bell Lab awal thn 80an

4.Struktur Sistem Pakar 

Sistem pakar terdiri dari dua bagian pokok, yaitu: lingkungan pengembangan (development environment) dan lingkungan konsultasi (consultation environment). Lingkungan pengembangan digunakan sebagai pembangun sistem pakar baik dari segi pembangunan komponen maupun basis pengetahuan. Lingkungan konsultasi digunakan oleh seseorang yang bukan ahli untuk berkonsultasi .

Struktur Sistem pakar

Komponen-komponen yang terdapat dalam arsitektur/struktur sistem pakar pada gambar di atas dijelaskan sebagai berikut:

A. 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.

B. Basis Pengetahuan

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

C. Akuisisi Pengetahuan (Knowledge Acquisition)

Akuisisi pengetahuan adalah 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.

D.. Mesin/Motor Inferensi (Inference Engine)

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

E. Workplace/Blackboard

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

F. Fasilitas Penjelasan

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

G. Perbaikan Pengetahuan

Pakar memiliki kemampuan untuk menganalisis dan meningkatkan kinerjanya serta kemampuan untuk belajar dari kinerjanya. Kemampuan tersebut adalah penting dalam pembelajaran 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.

5.Elemen Manusia yang terkait dalam penggunaan dan pengembangan sistem pakar

A. Pakar

Pakar adalah orang yang memiliki pengetahuan khusus, pendapat, pengalaman dan metode, serta kemampuan untuk mengaplikasikan keahliannya tersebut guna menyelesaikan masalah.

B. Perekayasa Pengetahuan

Perekayasa pengetahuan adalah orang yang membantu pakar dalam menyusun area permasalahan dengan menginterpretasikan dan mengintegrasikan jawaban-jawaban pakar atas pertanyaan yang diajukan, menggambarkan analogi, mengajukan counter example dan menerangkan kesulitan-kesulitan konseptual.

C. Pemakai

• Pemakai Awam. Dalam hal ini sistem pakar bertindak sebagai konsultan untuk memberikan saran dan solusi kepada pemakai.
• Pelajar yang ingin belajar. Sistem pakar bertindak sebagai instruktur.
• Pembuat sistem pakar. Sistem pakar sebagai partner dalam pengembangan basis pengetahuan.
• Pakar. Sistem pakar bertindak sebagai mitra kerja/asisten.

6.Cara kerja system pakar :

A.Sistem Pakar mempunyai model dari pengetahuan manusia yang digunakannya yang mana dimodel dan ditampilkan dalam bentuk yang dapat diproses oleh komputer, biasa disebut knowledge base. Dua cara untuk memodelkan keahlian dan pengetahuan seseorang yaitu dengan :

o   Dasar aturan (rule base) : sebuah program intelegensia semua yang mempunyai pernyataan berbentuk if-then atau aturan yang terhubung dan berulang dalam jumlah yang besar sebagai dasar pengetahuan dalam sistem

  o  Knowledge frames : sebuah metode untuk mengorganisasikan pengetahuan dari sistem pakar kedalam potongan besar, hubungannya berdasarkan karakteristik yang diberikan yang ditentukan oleh pengguna

B. Sistem Pakar juga mempunyai lingkup pemrograman yang disebut AI Shell.

  C.Sistem pakar juga mempunyai strategi untuk mencari data ke dalam rule base yang ada biasa disebut Inference engine. Dua strategi yang umum dipakai yaitu :

o    Forward Chaining : strategi pencarian yang dimulai dari informasi yang dimasukkan oleh pengguna dan dicari dalam rule base yang ada hingga sampai pada kesimpulan

o    Backward Chaining : Strategi pencarian yang bertindak seperti pemecah masalah yang dimulai dengan hipotesa, pencarian informasi hingga hipotesa tersebut terbukti maupun tidak.

7.Langkah-langkah dalam proses pengembangan sistem pakar

Gambar. Langkah-langkah dalam proses pengembangan sistem pakar

Untuk memberikan gambaran langkah demi langkah dalam membuat sistem pakar maka akan dijelaskan bagaimana bekerjanya, langkah-langkah itu termasuk prosedur dan teknik yang digunakannya.

A.Mengidentifikasi masalah dan kebutuhan

Tahap pertama pembuatan sistem pakar ini adalah mengkaji situsi memutuskan dengan pasti tentang masalah yang akan dikomputerisasi dan apakah sistem pakar dapat membantu menjawab permasalahan tersebut.

B.Menentukan problem yang cocok

Jika masalah telah didefinisikan dengan jelas, maka langkah selanjutnya adalah mengkaji lebih dalam untuk mengetahui apakah masalah tersebut tepat untuk sistem pakar. Menganalisa masalah dimulai dengan jelas menulis pertanyaan itu sendiri.

Mewawancarai orang-orang yang berhubungan dengan seseorang agar memperoleh pandangan yang berbeda.

C. Mempertimbangkan alternatif

Pertimbangan alternatif solusi lainnya adalah sistem manajemen basis data untuk masalah yang akan dikerjakan. Dengan Database Manajemen System proses yang diutamakan adalah penyimpan data atau informasi dan hanya mengakses jika diperlukan. Walaupun telah diputuskan bahwa masalah tersebut merupakan pengetahuan yang terkait dan sesuai dengan salah satu kategori yang berhubungan dengan sistem pakar.

D.Menghitung pengembalian investasi

Jika pilihan jatuh kepada sistem pakar, maka langkah berikutnya adalah menentukan apakah sistem pakar lebih mengutamakan atau tidak. Di sini harus diperhitungkan pengembalian investasi dengan jalan menganalisis biaya dengan kemungkinan keuntungan.

E.Memilih alat pengembangan

Alat pengembangan sistem pakar merupakan paket perangkat lunak yang memungkinkan untuk memasukkan pengetahuan pakar kedalam komputer tanpa harus membuat suatu program terlebih dahulu. Hampir semua alat pengembangan sistem pakar menggunakan aturan. Beberapa diantaranya menggunakan implementasi frame dan jaringan semantik.

F.Merekayasa pengetahuan

Pengembangan sistem pakar dimulai dengan merekayasa pengetahuan, yaitu bagaimana untuk memperoleh pengetahuan dapat diperoleh dengan berbagai cara seperti melalui buku, artikel-artikel ilmiah atau acuan lainya yang dapat diperoleh dari individu atau seseorang yang memang ahlinya pada bidangnya. Format atau bentuk akan menuntun dan mengarahkan dalam pemilihan skema penampilan pengetahuan yang diperoleh. Jika pengetahuan tersebut merupakan yang luar biasa maka dapat dipastikan untuk menggunakan representasi pengetahuan dalam bentuk atutan produksi. Pekerjaan mengumpulkan dan mengorganisasi kedalam bentuk yang sesuai dengan sistem pakar tersebut dikenal dengan nama Rekayasa Pengetahuan.

G.Merancang sistem

Dengan menggunakan pengetahuan yang telah diperoleh, sistem pakar siap dirancang. Hal pertama yang harus diperhatikan adalah membuat garis besar masalah. Hal-hal lain yang membantu, mengorganisasi dan memahami pengetahuan tersebut. Salah satu langkah ini dilakukan adalah dengan mengidentifikasi suatu fakta, angka dan informasi lainya yang memerlukan jawaban atau pemecahan masalah yang diberikan sistem pakar, apabila sistem yang dirancang terlalu besar dan kompleks, untuk memulai penulisan aturan secara langsung dan masukan serta keluaran, maka sebaiknya dibuat garis besar yang mungkin dapat membantu untuk mengorganisasi informasi dan membaginya kedalam bagian-bagian yang kecil. Jika pengetahuan yang akan diolah telah sampai pada penyusunan prosedur sebaiknya dibuat bagan alur (flowchat), walaupun bagan alur mungkin tidak cocok untuk aplikasi sistem pakar, akan tetapi hal tersebut dapat membantu untuk memahami dan mengorganisasi pengetahuan untuk sistem pakar. Selanjutnya dengan mulai mengkonversi pengetahuan dalam bentuk kaidah IF-THEN. Sebaiknya ikuti prosedur tertentu sesuai dengan yang disarankan oleh software yang digunakan, bila sudah selesai, baru menggunakan alat untuk membuat prototypebagian sistem. Kemudian menerjemahkan bagian pengetahuan kedalam kaidah dan menguji bagian yang sudah dibuat baru. Hal ini dimaksudkan untuk menguji konsep sebelum melanjutkan pembuatan seluruh program.

H.Melengkapi pengembangan

Cara terbaik untuk mengerjakan hal ini adalah dengan jalan meluruskan bagian demi bagian secara khusus, pengetahuan itu akan dibagi kedalam potongan-potongan yang logis, masing-masing dengan blok aturan, setiap bagian diuji apakah sudah dapat berjalan sesuai yang diinginkan.

I.Menguji dan mencari masalah sistem

Sesudah sistem pakar dikembangkan, pemakai hanya perlu menyisihkan waktu untuk menguji dan mencari kesalahan. Tahap pengujian ini diusahakan untuk melihat keabsahan sistem pakar tersebut, agar jalannya sistem benar-benar sesuai dengan tujuan yang dimaksud. Penguji sistem sangat diperlukan untuk menentukan keberhasilan suatu sistem, dan melakukan perbaikan-perbaikan jika masih terjadi kesalahan.

J.Memelihara sistem

Beberapa subyek atau domain bersifat dinamis oleh karena itu sistem pakar harus selalu dipelihara dan dikembangkan sesuai dengan perkembangan pengetahuan itu sendiri. Salah satu contohnya dengan memperbaharui pengetahuan, mengganti pengetahuan yang sudah ketinggalan dan meluweskan sistem agar dapat lebih baik lagi dalam menyelesaikan masalahnya.

8.Pada dasarnya sistem pakar diterapkan untuk mendukung aktivitas pemecahan masalah. Beberapa aktivitas pemecahan masalah yang dimaksud seperti :

A.      Interpretasi. Membuat kesimpulan atau deskripsi dari sekumpulan data mentah. Pengambilan keputusan dari hasil observasi, termasuk pengenalan ucapan, analisis citra, interpretasi sinyal, dll. 

B.      Prediksi. Memproyeksikan akibat-akibat yang dimungkinkan dari situasi-situasi tertentu. Contoh: prediksi demografi, prediksi ekonomi, dll. 

C.      Diagnosis. Menentukan sebab malfungsi dalam situasi kompleks yang didasarkan pada gejala-gejala yang teramati diagnosis medis, elektronis, mekanis, dll. 

D.     Perancangan (desain). Menentukan konfigurasi komponen-komponen sistem yang cocok dengan tujuan-tujuan kinerja tertentu yang memenuhi kendala-kendala tertentu. Contoh: perancangan layout sirkuit, bangunan.

E.      Perencanaan. Merencanakan serangkaian tindakan yang akan dapat mencapai sejumlah tujuan dengan kondisi awal tertentu. Contoh: perencanaan keuangan, militer, dll. 

F.       Monitoring. Membandingkan hasil pengamatan dengan kondisi yang diharapkan. Contoh: computer aided monitoring system. 

G.     Debugging. Menentukan dan menginterpretasikan cara-cara untuk mengatasi malfungsi. Contoh: memberikan resep obat terhadap kegagalan. 

H.     Instruksi. Mendeteksi dan mengoreksi defisiensi dalam pemahaman domain subjek. Contoh: melakukan instruksi untuk diagnosis dan debugging.

I.        Kontrol. Mengatur tingkah laku suatu environment yang kompleks. Contoh: melakukan kontrol terhadap interpretasi, prediksi, perbaikan dan monitoring kelakukan sistem.

9.Keuntungan dan Kelemahan Sistem Pakar

Ada banyak keuntungan bila menggunakan sistem pakar, diantaranya adalah :

A. Menjadikan pengetahuan dan nasihat lebih mudah didapat.

B. Meningkatkan output dan produktivitas.

C. Menyimpan kemampuan dan keahlian seorang pakar.

D. Meningkatkan penyelesaian masalah yang khusus.

E. Meningkatkan reliabilitas.

F. Memberikan respons (jawaban) yang cepat.

G. Merupakan panduan yang cerdas.

H. Dapat bekerja dengan informasi yang kurang lengkap dan mengandung ketidakpastian.

I. Sebagai basis data cerdas, bahwa system pakar dapat digunakan untuk mengakses basis data dengan cara cerdas.

Selain keuntungan di atas, sistem pakar seperti halnya system lainnya, juga memiliki kelemahan. Di antaranya adalah :

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

B. Untuk membuat suatu system pakar yang benar-benar berkualitas tinggi sangatlah sulit dan memerlukan biaya yang sangat besar untuk pengembangan dan pemeliharaanya.

C. Boleh jadi system tidak dapat membuat keputusan.

D. System pakar tidaklah 100% menguntungkan, walaupun seorang tetap tidak sempurna atau tidak selalu benar. Oleh karena itu perlu diuji ulang secara teliti sebelum digunakan. Sehingga dalam hal ini peran manusian tetap merupakan factor yang dominan.

10.Contoh penggunaan sistem pakar

Sistem Pakar adalah Suatu bidang dari ilmu kecerdasan buatan dalam kaitannya dengan sistem pendukung keputusan yang dirancang dengan memasukkan unsur-unsur keahlian dari satu atau beberapa orang pakar kedalam suatu konsep terprogram (code base concept) dalam rangka pengambilan keputusan.

Ternyata sistem banyak diterapkan dibidang-bidang, contohnya :

A.Implementasi Sistem Pakar di Bidang Ekonomi

Sistem pakar sangat berguna di bidang ekonomi, terutama dalam hal pengambilan keputusan untuk memulai suatu investasi usaha. Apalagi pada saat sekarang orang awam banyak kurang memahami pasar modal sehingga mereka cenderung menggunakan intuisi daripada analisa dalam berinvestasi. Kondisi ini mengakibatkan mereka harus menghadapi resiko yang tinggi dalam berinvestasi. Untuk meminimumkan resiko tersebut diperlukan suatu alat seperti sistem pakar yang mampu menganalisa sesuai dengan keadaan yang terjadi di pasar modal, sehingga investor menjadi lebih yakin dalam berinvestasi.

A.Mampu mengambil keputusan         

B.Langkah-langkah pengambilan keputusan jelas

C.Mudah dikembangkan lebih lanjut

D.Memberikan solusi tepat waktu

E.Menyimpan pengetahuan

B.Sistem Pakar Dalam Bidang Psikologi

Salah satu implementasi yang diterapkan sistem pakar dalam bidang psikologi, yaitu untuk sistem pakar menentukan jenis gangguan perkembangan pada anak. Anak-anak merupakan fase yang paling rentan dan sangat perlu diperhatikan satu demi satu tahapan perkembangannya. Contoh satu bentuk gangguan perkembangan adalah conduct disorder. Conduct disorder adalah satu kelainan perilaku dimana anak sulit membedakan benar salah atau baik dan buruk, sehingga anak merasa tidak bersalah walaupun sudah berbuat kesalahan. Dampaknya akan sangat buruk bagi perkembangan sosial anak tersebut. Oleh karena itu dibangun suatu sistem pakar yang dapat membantu para pakar/psikolog anak untuk menentukan jenis gangguan perkembangan pada anak dengan menggunakan metode Certainty Factor (CF).