Sistem Pakar (Expert System)

Definisi

Dalam bidang komputer, sistem pakar dapat diartikan sebagai paket perangkat lunak pengambilan keputusan atau pemecahan masalah yang dapat mencapai tingkat performa yang setara atau bahkan lebih dengan pakar manusia di beberapa bidang khusus dan biasanya mempersempit area masalah (Turban, 2005 : 31).

Menurut Arhami (2005) terdapat beberapa definisi sistem pakar, antara lain sebagai berikut:

1. Sistem pakar merupakan salah satu cabang dari kecerdasan buatan (Artificial Intelligence (AI)) yang membuat penggunaan secara luas knowledge yang khusus untuk penyelesaian masalah tingkat manusia yang pakar.
2. Suatu sistem pakar adalah suatu sistem komputer yang menyamai (emulates) kemampuan pengambilan keputusan dari seorang pakar.
3. Sistem pakar (expert system) merupakan paket perangkat lunak atau paket program komputer yang ditujukan sebagai penyedia nasihat dan sarana bantuan dalam memecahkan masalah di bidang-bidang spesialisasi tertentu seperti sains, perekayasaan, matematika, kedokteran, pendidikan dan sebagainya.

Kelebihan dan Kekurangan Sistem Pakar

Menurut Arhami (2004 : 9), secara garis besar banyak keuntungan yang didapatkan dengan adanya sistem pakar, antara lain :

1. Menjadikan pengetahuan dan nasihat lebih mudah didapat.
2. Meningkatkan output dan produktivitas.
3. Menyimpan kemampuan dan keahlian pakar.
4. Meningkatkan penyelesaian masalah
5. Meningkatkan reliabilitas.
6. Memberikan respon (jawaban) yang cepat.
7. Merupakan panduan yang intelligence (cerdas).
8. Dapat mengolah informasi yang kurang lengkap dan mengandung ketidakpastian.
9. Intelligence database (basis data cerdas), bahwa sistem pakar dapat digunakan untuk mengakses basis data dengan cara cerdas

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

1. Masalah dalam mendapatkan pengetahuan di mana pengetahuan tidak selalu bisa didapatkan dengan mudah. Karena kadang kala 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 pemeliharaannya.
3. Boleh jadi sistem tak dapat membuat keputusan.
4. Sistem pakar tidaklah 100% menguntungkan, walaupun seorang tidak sempurna atau tidak terlalu benar. Oleh karena itu perlu diuji ulang secara teliti sebelum digunakan.

Kelemahan-kelemahan atau kekurangan dari sistem pakar tersebut bukanlah sama sekali tidak bisa diatasi, namun dengan terus melakukan perbaikan dan pengolahan berdasarkan pengalaman yang telah ada maka hal tersebut diyakini akan dapat diatasi, walaupun dalam waktu yang panjang dan terus menerus.

Konsep Umum Sistem Pakar

Pengetahuan dari suatu sistem pakar mungkin dapat direpresentasikan dalam sejumlah cara. Salah satu metode yang paling umum untukmerepresentasikan pengetahuan adalah dalam bentuk tipe aturan (rule) IF…THEN (Jika…maka).

Turban (1995) menyatakan bahwa konsep dasar dari suatu sistem pakar mengandung beberapa elemen, yaitu keahlian, ahli, pengalihan keahlian, inferensi, aturan, dan kemampuan menjelaskan.

Menurut Turban (1995), terdapat tiga orang yang terlibat dalam sistem pakar, yaitu :

1. Pakar

Pakar adalah orang yang mempunyai keahlian dalam bidang tertentu, yaitu pakar yang mempunyai pengetahuan atau kemampuan khusus yang orang lain tidak mengetahui atau mampu dalam bidang yang dimilikinya. Seorang pakar dengan sistem pakar mempunyai banyak perbedaan. Darkin (1994) mengemukakan perbandingan kemampuan antara seorang pakar dengan sebuah sistem pakar seperti pada berikut ini :

2. Knowledge Engineer (Perekayasa Sistem)

Knowledge Engineer adalah orang yang membantu pakar dalam menyusun area permasalahan dengan menginterpretasikan danmengintegrasikan jawaban-jawaban pakar atas pertanyaan yang diajukan, menggambarkan analogi, mengajukan counte example dan menerangkan kesulitan-kesulitan konseptual.

3. Pemakai

Sistem pakar memiliki beberapa pemakai, yaitu: pemakai bukan pakar, pelajar, pembangun sistem pakar yang ingin meningkatkan danmenanmbah basis pengetahuan, dan pakar.

4. Struktur Sistem Pakar

Sistem pakar disusun oleh dua bagian utama, yaitu lingkungan pengembangan (development environment) dan lingkungan konsultasi (consultation environment) (Turban, 1995). Lingkungan pengembangan sistem pakar digunakan untuk memasukkan pengetahuan pakar ke dalam lingkungan sistem pakar, sedangkan lingkungan konsultasi digunakan oleh pengguna yang bukan pakar guna memperoleh pengetahuan pakar. Komponen-komponen sistem pakar dalam kedua bagian tersebut dapat dilihat dalam Gambar berikut ini:

Komponen-komponen yang terdapat dalam sistem pakar adalah seperti yang terdapat pada gambar di atas, antara lain:

1. Antarmuka Pengguna (User Interface)

User Interface merupakan mekanisme yang digunakan oleh penggunadan sistem pakar untuk berkomunikasi. 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 (output) kepada pemakai.

2. 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 dalam objek dalam area permsalahan tertentu, sedangkan aturan merupakan informasi tantang cara bagaimana memperoleh fakta baru dari fakta yang telah diketahui.

3. Akuisisi Pengetahuan (Knowledge Acquisition)

Akuisisi pengetahuan merupakan akumulasi, transfer dan transformasi keahlian dalam menyelesaikan masalah dari sumber pengetahuan ke dalam program komputer. Pengetahuan diperoleh dari pakar, dilengkapi dengan buku, basis data, laporan penelitian dan pengalaman pemakai.

4. Mesin Inferensi

Mesin Inferensi adalah program komputer yang memberikan metodologi untuk penalaram tentang informasi yang ada dalam basis pengetahuan dan dalam workplace, dan untuk memformulasikan kesimpulan (Turban, 1995). Terdapat dua pendekatan untuk mengontrol inferensi dalam sistem pakar berbasis aturan, yaitu pelacakan ke belakang (backward chaining) dan pelacakan ke depan (forward chaining).

• Pelacakan ke belakang merupakan pendekatan yang dimotori tujuan (goal-driven). Dalam pendekatan ini pelacakan diawali dari tujuan, selanjutnya dicari aturan yang memiliki tujuan tersebut untuk kesimpulannya. Selanjutnya proses pelacakan menggunakanpremis untuk aturan tersebut sebagai tujuan baru dan mencari aturan lain dengan tujuan baru sebagai kesimpulannya. Proses berlanjut sampai semua kemungkinan ditemukan.

• Pelacakan ke depan adalah pendekatan yang dimotori data (data-driven). Dalam pendekatan ini pelacakan dimulai dari informasi masukan, dan selanjutnya mencoba menggambarkan kesimpulan.Pelacakan ke depan mencari fakta yang sesuai dengan bagian IFdari aturan IF-THEN.

Kedua metode inferensi tersebut dipengaruhi oleh tiga macam penelusuran, yaitu Depth-first search, Breadth-first search, dan Best-first search.

• Depth-first search, melakukan penelusuran kaidah secara mendalam dari simpul akar bergerak menurun ke tingkat dalam yang berurutan.

• Breadth-first search, bergerak dari simpul akar, simpul yang ada pada setiap tingkat diuji debelum pindah ke tingkat selanjutnya.

• Best-first search, bekerja berdasarkan kombinasi kedua metode sebelumnya.

5. Workplace

Workplace adalah area dari sekumpulan memori kerja (working memory). Workplace digunakan untuk merekam hasil-hasil antara dan kesimpulan yang dicapai. Ada 3 tipe keputusan yang dapat direkam, yaitu :

1. Rencana : Bagaimana menghadapi masalah
2. Agenda : Aksi-aksi yang potensial yang sedang menunggu untuk dieksekusi.
3. Solusi : Calon aksi yang akan dibangkitkan
4. Fasilitas Penjelasan

Fasilitas penjelasan adalah komponen tambahan yang akanmeningkatkan kemampuan sistem pakar. Komponen inimenggambarkan penalaran system kepada pemakai. Fasilitas penjelasan dapat menjelaskan perilaku sistem pakar dengan menjawab pertanyaan-pertanyaan sebagai berikut (Turban, 1995):

1. Mengapa pertanyaan tertentu ditanyakan oleh sistem pakar?
2. Bagaimana kesimpulan tertentu diperoleh?
3. Mengapa alternative tertentu ditolak?
4. Apa rencana untuk memperoleh penyelesaian?
5. Perbaikan Pengetahuan

Pakar memiliki kemampuan untuk menganalisa dan meningkatkankinerjanya serta kemampuan untuk belajarndari kinerjanya.Kemampuan tersebut adalah penting dalam pembelajaranterkomputerisasi, sehingga program akan mampu menganalisispenyebab kesuksesan dan kegagalan yang dialaminya.

5. Ciri-ciri Sistem Pakar

Disebabkan oleh karakteristiknya dan sifatnya yang berdasarkan pada pengetahuan, maka umumnya sistem pakar memiliki ciri-ciri sebagai berikut :

1. Memiliki informasi yang handal, baik dalam menampilkan langkah-langkah antara maupun dalam menjawab pertanyaan-pertanyaan tentang proses penyelesaian.
2. Mudah dimodifikasi, yaitu dengan menambah atau menghapus suatu kemampuan dari bisnis pengetahuan.
3. Heuristik dalam penguunaan pengetahuan (yang seringkali tidak sempurna) untuk mendapatkan penyelesaiannya.
4. Dapat digunakan dalam berbagai jenis komputer.
5. Memiliki kemampuan untuk beradaptasi.

6. Kategori Masalah 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, hokum, pendidikan, sampai pertahanan. Secara umum ada beberapa area permasalahan sistem pakar, yaitu :

1. Interpretasi, yaitu pengambilan keputusan atau deskripsi tingkat tinggi dari sekumpulan data mentah, termasuk di antaranya juga pengawasan, pengenalan ucapan, analisis citra, interpretasi sinyal, dan beberapa anaslisis kecerdasan.
2. Proyeksi, yaitu memprediksi akibat-akibat yang dimungkinkan dari situasi-situasi tertentu, di antaranya peramalan, prediksi demografis, peramalan ekonomi, prediksi lalulintas, estimasi hasil, militer, pemasaran, atau peramalan keuangan.
3. Diagnosis, yaitu menentukan sebab malfungsi dalam situasi kompleks yang didasarkan pada gejala-gejala yang teramati, diantaranya medis, elektronis, mekanis dan diagnosis perangkat lunak.
4. Desain, yaitu menentukan konfigurasi komponen-komponen sistem yang cocok dengan tujuan-tujuan kinerja tertentu yang memenuhi kendala-kendala tertentu, di antaranya layout sirkuit dan perancangan bangunan.
5. Perencanaan, yaitu merencanakan serangkaian tindakan yang akan mencapai sejumlah tujuan dengan kondisi awal tertentu, di antaranya perencanaan keuangan, komunikasi militer, pengembangan produk, routing dan manajemen proyek.
6. Monitoring, yaitu membandingkan tingkah laku suatu system yang teramati dengan tingkah laku yang diharapkan darinya diantaranya Computer Aided Monitoring System.
7. Debugging dan repair, yaitu menentukan dan mengimplementasikan cara-cara untuk mengatasi multifungsi, di antaranya memberikan resep obat terhadap suatu kegagalan.
8. Intruksi, yaitu mendeteksi dan mengoreksi defisiensi dalam pemahaman domain subjek,di antaranya melakukan intruksi untuk diagnosis, debugging dan perbaikan kinerja.
9. Pengendalian, yaitu mengatur tingkah laku suatu environment yang kompleks seperti kontrol terhadap interpretasi-interpretasi , prediksi, perbaikan dan monitoring kelakuan sistem.
10. Seleksi, mengidentifikasi pilihan terbaik dari sekumpulan (list) kemungkinan.
11. Simulasi, pemodelan interaksi antara komponen-komponen sistem.

Sumber Pustaka

• Turban, Efraim dkk. 2005. Decision Support System and Intelligent Systems. Yogyakarta : Andi
• Arhami, Muhammad. 2005. Konsep Dasar Sistem Pakar. Yogyakarta : Andi
• Mcleod, Raymond, Jr. 2001. SIM. Edisi Bahasa Indonesia. Jilid 1. Terjemahan Hendra Teguh. Jakarta : Prenhallindo