Sabtu, 27 Oktober 2012

Artifical Intelegen, Kognisi Manusia dan Sistem Pakar

1.      Definisi Kecerdasan Buatan (Artificial Intelligence atau AI)
Kecerdasan Buatan (Artificial Intelligence atau AI) didefinisikan sebagai kecerdasan entitas ilmiah. Sistem seperti ini umumnya dianggap komputer. Kecerdasan diciptakan dan dimasukkan ke dalam suatu mesin (komputer) agar dapat melakukan pekerjaan seperti yang dapat dilakukan manusia. Contoh  kecerdasan buatan antara lain sistem pakar, permainan komputer (games), logika fuzzy, jaringan syaraf tiruan dan robotika. (Wikipedia)
Menurut beberapa ahli tentang pengertian Kecerdasan Buatan (Artificial Intelligence atau AI), sebagai berikut :
·         Kecerdasan Buatan (Artificial Intelligence atau AI) Merupakan kawasan penelitian, aplikasi dan instruksi yang terkait dengan pemrograman computer untuk melakukan sesuatu hal yang dalam pandangan manusia adalah cerdas. (Simon dalam Kusrini, 2006).
·         Kecerdasan buatan (Artificial intelligence  - AI) adalah aktivitas penyediaan mesin seperti komputer dengan kemampuan untuk menampilkan prilaku yang dianggap sama cerdasnya dengan jika kemampuan tersebut ditampilkan oleh manusia. (McLeod & Schell, 2007)
·         Sementara ensiklopedia Britannica mendefinisikan kecerdasan buatan (AI) sebagai cabang dari ilmu komputer yang dalam mempresentasikan pengetahuan lebih banyak menggunakan symbol  symbol daripada bilangan, dan memproses informasi berdasarkan metode heuristic atau dengan berdasarkan sejumlah aturan. (Simon dalam Kusrini, 2006).

2.      Sejarah AI
Pada awal abad 17, RenĂ© Descartes mengemukakan bahwa tubuh hewan bukanlah apa-apa melainkan hanya mesin-mesin yang rumit. Blaise Pascal menciptakan mesin penghitung digital mekanis pertama pada 1642. Pada 19, Charles Babbage dan Ada Lovelace bekerja pada mesin penghitung mekanis yang dapat diprogram. Bertrand Russell dan Alfred North Whitehead menerbitkan Principia Mathematica, yang merombak logika formal. Warren McCulloch dan Walter Pitts menerbitkan "Kalkulus Logis Gagasan yang tetap ada dalam Aktivitas " pada 1943 yang meletakkan pondasi untuk jaringan syaraf.
Tahun 1950-an adalah periode usaha aktif dalam AI. Program AI pertama yang bekerja ditulis pada 1951 untuk menjalanka program permainan. John McCarthy membuat istilah "kecerdasan buatan " pada konferensi pertama pada tahun 1956. Dia juga menemukan bahasa pemrograman LispAlan Turing memperkenalkan "Turing test" sebagai sebuah cara untuk mengoperasionalkan test perilaku cerdas. Selama tahun 1960-an dan 1970-an, Joel Moses mendemonstrasikan kekuatan pertimbangan simbolis untuk mengintegrasikan masalah di dalam program Macsyma, program berbasis pengetahuan yang sukses pertama kali dalam bidang matematika. Marvin Minsky dan Seymour Papert menerbitkan Perceptrons, yang mendemostrasikan batas jaringan syaraf sederhana danAlain Colmerauer mengembangkan bahasa komputer PrologTed Shortliffe mendemonstrasikan kekuatan sistem berbasis aturan untuk representasi pengetahuan dan inferensi dalam diagnosa dan terapi medis yang disebut sebagai sistem pakar pertama. 
Pada tahun 1980-an, jaringan syaraf digunakan secara meluas dengan algoritma perambatan balik, pertama kali diterangkan oleh Paul John Werbos pada 1974. Pada tahun 2004, hingga saat ini, adalah dimana kendaraan dikemudikan sendiri tanpa komunikasi dengan manusia, menggunakan GPS, komputer dan susunan sensor yang canggih, melintasi beberapa ratus mil daerah gurun yang menantang. (Wikipedia)
Menurut McLeod & Schell  (2007). Bibit   AI pertama kali disebar hanya 2 tahun setelah General Electric menerapkan computer yang pertama kali digunakan untuk penggunaan bisnis, pada tahun  1956 istilah kecerdasan buatan pertama kali oleh John McCarthy sebagai tema suatu konferensi yang dilaksanakan di Dartmounth College pada tahun yang sama, program computer AI pertama yang disebut Logic Theorist. Kemampuan Logic Theorist yang terbatas untuk berpikir (membuktikan teorema – teorema kalkulus) mendorong para ilmuan untuk merancang program lain yang disebut General Problem Solver (GPS), yang ditunjukan untuk digunakan dalam memecahkan segala macam masalah. Proyek  ini membuat para ilmuan pertama kali menyusun program ini, dan riset AI dikalahkan oleh aplikasi – aplikasi computer yang tidak terlalu ambisius seperti SIM dan DSS.
Wilayah AI yaitu :
AI diterapkan di dunia bisnis dalm bentuk system pakar, jaringan saraf tiruan, algoritme genetic dan agen cerdas.
Sistem  pakar (expert system) adalah program computer yang berusaha mewakili pengetahuan keahlian manusia dalam bentuk heuristic. Istilah heuristic berasal dari kata Yunani eureka yang berate “menemukan”. Heuristic adalah aturan yang menjadi patokan atau aturan untuk menebak dengan baik. Sistem pakar dirancang oleh spesialis informasi (yang disebut insinyur pengetahuan (knowledge engineer) yang memiliki keahlian khusus dalam bidang kecerdasan buatan.
Jaringan saraf Tiruan (neural networks) meniru fisiologi otak manusia. Jaringan ini mampu mencatumkan dan membedakan pola, sehingga berguna dalam bisnis diwilayah pengenalan suara dan pengenalan karakter optis.
Agen cerdas (intelegent agen) digunakan untuk melakukan tugas yang berkaitan dengan computer yang berulang – ulang. Contohnya adalah pengambilan data. Dimana penemuan pengetahuan memungkinkan sitem gudang data untuk mengidentifikasi data yang sebelumnya tidak dikenal.
Tujuan Kecerdasan Buatan
·         Untuk mengembangkan metode dan system untuk menyelesaikan masalah, biasanya diselesaikan melalui aktivitas intelektual manusia. Contoh : pengolahan citra, perencanaan dll.
·         Untuk meningkatkan pengertian atau pemahaman kita pada bagaimana otak bekerja
Tujuan Akhir Artificial Intelligence
Menurut Lenat dan Feigenbaum 1992), terdapat tujuan AI, diantaranya :
·         Memahami kognisi manusia, mencoba untukmendapatkan pengetahuan ingatan manusia yang mendalam, kemampuan problem solving, belajar, membuat keputusan, dll
·         Otomatisasi biaya-efektif, menggantikan manusia dalam tugas tugas intelegensi tugas-intelegensi, mempunyai program yang performa-nya sebaik manusia dalam mengerjakan pekerjaan
·         Penguatan intelegensi biaya-efektif, membangun sistem untuk membantu manusia berpikir lebih baik, lebih cepat, lebih dalam, dan lain-lain. Contoh : sistem untuk diagnosa penyakit.

KARAKTERISTIK ARTIFICIAL INTELLIGENCE

Karakteristik didasarkan pada pandangan bahwa AI ada 4 (empat)
kategori yaitu :
1. Sistem yang dapat berpikir seperti manusia (Thinking Humanly)
2. Sistem yang dapat beraksi seperti manusia (Acting Humanly)
3. Sistem yang dapat berpikir secara rasional (Thinking Rationally)
4. Sistem yang dapat bertingkah laku secara rasional (Acting Rationally)

Kelebihan dan Kekurangan Artificial Intelligence
Walaupun perkembangan teknologi artificial intelligence dapat menggantikan posisi manusia, bahkan dapat dikatakan lebih pintar dari manusia, tetapi tetap saja perkembangan teknologi dengan menggunakan articial intelegensi tetap memiliki kekurangan dan keterbatasan.
Berikut ini adalah kelebihan dan kekurangan dari artificial intelligence:
Kelebihan Artificial Intelligence 
  1. Kemampuan menyimpan data yang tidak terbatas (dapat disesuaikan dengan kebutuhan). 
  2. Memiliki ketepatan dan kecepatan yang sangat akurat dalam system kerjanya
  3. Dapat digunakan kapan saja karena tanpa ada rasa lelah atau bosan
Kekurangan Artificial Intelligence 
  1. Teknologi artificial intelegensi tidak memiliki common sense. common sense adalah sesuatu yang membuat kita tidak sekedar memproses informasi, namun kita mengerti informasi tersebut. Kemengertian ini hanya dimiliki oleh manusia. 
  2. Kecerdasan yang ada pada artificial intelligence terbatas pada apa yang diberikan kepadanya (terbatas pada program yang diberikan). Alat teknologi artificial intelligence tidak dapat mengolah informasi yang tidak ada dalam sistemnya.
Contoh Pekerjaan AI
·         Permainan (game)
tic-tac-toe, chess, backgammon, poker
·         Pemrosesan bahasa alami
Percakapan menara kontrol, ringkasan stok pasar
·         Aplikasi industri
Diagnosa pabrik, perencanaan produksi
·         Kinerja level pakar
Biologi molekul, konfigurasi komputer
3.      AI dan Kognisi Manusia
Proses yang dilakukan adalah memperoleh pengetahuan dan memanipulasi pengetahuan melalui aktivitas mengingat, menganalisis, memahami, menilai, menalar, membayangkan dan berbahasa. Kapasitas atau kemampuan kognisi biasa diartikan sebagai kecerdasan atau inteligensi. Bidang ilmu yang mempelajari kognisi beragam, di antaranya adalah psikologi, filsafat,komunikasi, neurosains, serta kecerdasan buatan.
Kepercayaan/ pengetahuan seseorang tentang sesuatu dipercaya dapat memengaruhi sikap mereka dan pada akhirnya memengaruhi perilaku/ tindakan mereka terhadap sesuatu. mengubah pengetahuan seseorang akan sesuatu dipercaya dapat mengubah perilaku mereka. (Wikipedia)
Semua orang merangkai model proses distribusi paralel seperti neuron, telah bekerja keras untuk mencoba menemukan solusi atas pertanyaan tentang otak sebagai mesin berpikir, dan apakah komputer mampu meniru kemampuan otak serta kognisi manusia.

4.      AI dan Sistem pakar
Sistem pakar adalah bagaian dari kecerdasan buatan yang berisi kombinasi pemahaman teoritis tentang suatu persoalan dan sekumpulan aturan pemecah persoalan heuristic yang dikembangkan oleh manusia untuk dapat memcahkan problem pada suatu domain yang spesifik.  

http://simpati1487.webatu.com/images/pakar.jpg
            Sejarah Sistem Pakar
Sistem pakar mulai dikembangkan pada pertengahan tahun 1960an oleh AI corporation. Periode penelitian AI ini didominasi oleh suatu keyakinan bahwa nalar yang digabung dengan komputer canggih akan menghasilkan prestasi pakar atau bahkan manusia super. General Purpose Problem Solver (GPS) yang berupa sebuah prosedur yang dikembangkan – oleh Allen Newell, John Cliff Shaw, dan Herbert Alexander Simon – dari Logic Theorist merupakan sebuah percobaan untuk menciptakan mesin yang cerdas. GPS merupakan sebuah Predecessor menuju Expert System (ES). GPS berusaha untuk menyusun langkah-langkah yang dibutuhkan untuk mengubah situasi awal menjadi state tujuan yang telah ditentukan sebeumnya.
Sistem pakar dapat digunakan oleh :
1.                  Orang awam yang bukan pakar untuk meningkatkan kemampuan mereka dalam memecahkan masalah.
2.                  Pakar sebagai asisten yang berpengatahuan
3.                  Memperbanyak atau menyebarkan sumber pengetahuan yang semakin langka.

Arsitektur Sistem Pakar
Sistem pakar memiliki beberapa komponen utama yaitu :
·         antarmuka pengguna (user interface) : perangkat lunak yang menyediakan media komunikasi antar pengguna dengan system.
·         basis data system pakar (expert system database) : berisi pengetahuan setingkat dengan pakar pada subyek tertentu. Terdiri dari, fakta dan heuristic khusus atau rules.
·         fasilitas akusisi pengetahuan (knowledge acquisitioan facility) : perangkat lunak yang menyediakan fasilitas dialog anta pakar dengan sistem
·         mekanisme inferen (inferen mechanism) merupakan perangkat lunak yang melakukan penalaran dengan menggunakan pengetahuan yang ada untuk menghasilkan suatu kesimpulan atau hasil akhir.
Pengambilan Keputusan dan AI
Sistem yang bekerja seperti seorang ahli disebut dengan sistem pakar. Kemampuan,keahlian dan pengetahuan tiap orang berbeda-beda. Komputer dapat diprogram untuk berbuat seperti orang yang ahli dalam bidang tertentu. Komputer yang demikian dapat dijadikan seperti konsultan atau tenaga ahli di bidang tertentu yang dapat menjawab pertanyaan dan memberikan nasehat-nasehat yang dibutuhkan. Sistem demikian disebut Expert System (Sistem Pakar).
Salah satu expert system yang pertama adalah:
1.                  MACSYMA, yang digunakan untuk tugas-tugas matematika.
2.                  MYCIN, untuk mendiagnosa penyakit infeksi pada darah.
3.                  CADUCEUS, untuk mendeteksi penyakit.
4.                  PUFF, untuk mengukur fungsi dari paru-paru.
5.                  PROSPECTOR, digunakan perusahaan DEC untuk menggamarkan konfigurasi dari sistem komputer bagi para langganannya.
6.                  DENDRAL, untuk mengidentifikasikan struktur molekul suatu komposisi kimia dan lain sebagainya.

Orang yang terlibat dalam system pakar
Untuk memahami peranacang system pakar, perlu dipahami menegnai siapa saja yang berinteraksi dengan system, yaitu :
a)      Pakar (domain expert) seseorang ahli yang dapat menyelesaikan masalah yang sedang diusahakan untuk dipecahkan oleh system.
b)      Pembangunan pengetahuan (knowledge engineer) seseorang menerjemahkan pengetahuan seorang pakar dalam bentuk deklaratif dan digunakan oleh system pakar.
c)      Pengguna (user) seseorang yang berkonsultasi dengan system untuk mendapatkan saran disediakan oleh para pakar.
d)     Pembangunan system ( syste engineer) seseorang yang membuat pengguna, merancang bentuk basis pengetahuan secara deklaratif dan mengimplementasikan mesin inferen.  

Kategori Masalah Sistem Pakar
Masalah – masalah dapat diselesaikan dengan system pakar, diantaranya :
1.      Interpretasi                  : Kesimpulan deskripsi situasi berdasarkan data mentah.
2.      Prediksi                        Memperkirakan akibat yang mungkin dari situasi yang diberikan.
3.      Diagnosis                    Menyimpulkan kesalahan sistem berdasarkan gejala yang teramati
4.      Disain                          : Menyusun objek-objek berdasarkan kendala tertentu.
5.      Perencanaan                : Merencanakan tindakan
6.      Debugging & Repair  : Menentukan penyelesaian dari kesalahan sistem.
7.      Intruksi                        : Medeteksi dan mengoreksi mengatasi malfunsi
8.      Pengendalian               : Mengatur tingkah laku yang kompleks
9.      Delection                     : Mengindentifikasi yang terbaik
10.  Simulation                   : Pemodelan interaksi antara komponen system
11.  Monitoring                  : Membandingkan hasil pengamatan
Ciri – ciri Sistem pakar :
1.      Terbatas pada bidang yang spesifik
2.      Dapat memberikan penalaran untuk data – data yang tidak lengkap atau tidak pasti
3.      Dapat mengemukakan rangkaian alas an yang diberikan dengan cara yang dapat dipahami
4.      Berdasarkan pada rule atau kaidah tertentu
5.      Dirancang untuk dapat dikembangkan secara bertahap
6.      Outoutnya bersifat nasihat atau anjuran
7.      Output tergantung dari dialog dengan user
8.      Knowledge base dan inference engine terpisah
Perbandingan Sistem Konvensial dan Sistem Pakar 
Sistem Konvensial :
1.      Informasi dan pemrosesan umumnya digabung dalam program sequential
2.      Data harus lengkap
3.      System bekerja jika sudah lengkap
Sistem Pakar :
1.      Knowledge base terpisah dari mekanisme pemrosesan (inference)
2.      Data tidak harus lengkap
3.      System dapat bekerja hanya dengan rules yang sedikit
Kelebihan dan keterbatasan dari Sistem Pakar
Keuntungan Sistem Pakar
1.      Meningkatkan ketersediaan
2.      Menghemat biaya
3.      Mengurangi resiko
4.      Permanen
5.      Beberapa kepakaran menyatu
6.      Cepat tanggap
7.      Memberikan solusi tepat waktu.
Keterbatasan Sistem Pakar
1.      Pengetahuan tidak selalu tersedia
2.      Kepakaran sulit didapat dari manusia.
3.      Pendekatan dari setiap pakar untuk situasi yang dinilai dapat berbeda.
4.      Sulit, bagi seorang pakar untuk menilai situasi yang baik berada di bawah tekanan waktu.
5.      Penggunan system pakar memiliki keterbatasan kemampuan alami.
6.      Kontruksi system pakar menjadi mahal karena dibutuhkan bantuan dari petekayasa pengetahuan yang jarang dan mahal.  
7.      Format knowledge base sistem pakar terbatas. Knowledge base pada sistem pakar berisi aturan-aturan (rules) yang ditulis dalam bentuk statemen if-then.

5.  Pengertian Eliza, Parry, dan NETtalk
ELIZA salah satu program komputer pertama yang mampu berkomunikasi, ELIZA, ditulis oleh Joseph Weizenbaum (1966). Eliza diprogram Joseph Weizenbaum (1967), mampu memberi terapi terhadap pasien dengan memberikan beberapa pertanyaan. Salah satu sistem pakar yang paling awal dikembangkan. Ini adalah program komputer yang dibuat oleh Joseph Weizenbaum di MIT. Pengguna berkomunikasi dengannya sebagaimana sedang berkonsultasi dengan seorang terapis.
PARRY Colby, Hilf, Webber dan Kraemer (1972)mensimulasikan seorang pasien, dan menyebut program ini PARRY, karena ia mesimulasikan seorang pasian paranoid. Mereka memilih seorang paranoid sebagai subyek karena beberapa teori menyebutkan bahwa proses dan sistem paranoia memanga ada, perbedaan respon psikotis dan respon normalnya cukup hebat, dan mereka bisa menggunakan penilaian dari seorang ahli untuk mengecek keakuratan dari kemampuan pemisahan antara respon simulasi komputer dan respon manusia.
NETtalk progam ini jenisnya cukup berbeda, berdasarkan pada jaring jaring neuron, sehinnga dinamakan NETtalk. Program ini dikembangkan oleh Sejnowki disekolah medis harvard  dan Rosenberg di universitas Princeton. Dalam program ini, NETtalk membaca tulisan dan mengucapkannya keras – keras.






Sumber :