Prosiding Seminar Basic Science VI: BSS_135_1 2009
PERANCANGAN SISTEM PAKAR UNTUK IDENTIFIKASI GENUS THRIXPERMUM DI SULAWESI Diah Harnoni Apriyanti, ST1 1 UPT Balai Konservasi Tumbuhan Kebun Raya Purwodadi – LIPI, Pasuruan, Indonesia
[email protected]
Abstrak. Salah satu akibat iklim global adalah rusak dan punahnya suatu jenis tanaman. Dengan punahnya suatu jenis tanaman, maka pengetahuan tentang suatu jenis tanaman pun terancam hilang bila tidak disimpan dengan baik dan terstruktur, salah satunya adalah pengetahuan tentang identifikasi genus Thrixspermum di Sulawesi. Untuk itu perlu dibangun knowledge management untuk menyimpan dan mengumpulkan suatu pengetahuan yang dapat digunakan untuk mengidentifikasi genus Thrixspermum di Sulawesi baik oleh peneliti profesional, pecinta anggrek maupun orang awam. Dengan terbatasnya jumlah ahli taksonom anggrek, knowledge management yang disusun dalam suatu sistem pakar ini akan sangat berguna untuk mempermudah mengenali genus Thrixspermum dan dapat digunakan sebagai sarana pendidikan untuk belajar identifikasi anggrek bagi orang awam. Perancangan sistem pakar ini menggunakan production rule sebagai metode representasi pengetahuan serta metode inferensi forward chaining yang memulai pencarian dari premis atau data menuju pada konklusi, dengan mencocokkan ciriciri tanaman anggrek mulai dari batang, daun, dan bunga sesuai dengan artificial key. Hasil yang diharapkan adalah rancangan sistem pakar yang dapat mengenali genus anggrek Thrixpermum di Sulawesi. Kata kunci: sistem pakar, identifikasi, genus, thrixspermum, artificial key, forward chaining, production rule
1. Pendahuluan Salah satu akibat iklim global adalah rusak dan punahnya suatu jenis tanaman. Dengan punahnya suatu jenis tanaman, maka pengetahuan tentang suatu jenis tanaman pun terancam hilang bila tidak disimpan dengan baik dan terstruktur, salah satunya adalah pengetahuan tentang identifikasi genus Thrixspermum di Sulawesi. Agar suatu pengetahuan dapat tersimpan dengan baik, diperlukan suatu sistem yang dapat mengumpulkan pengetahuan-pengetahuan tersebut menjadi suatu kesatuan yang dapat diakses dan diperbaharui dengan mudah. Sistem ini kita kenal dengan knowledge management. Implementasi knowledge management bisa dengan bermacam cara, salah satunya menggunakan Sistem Pakar. Sistem Pakar dipilih karena merupakan sebuah program komputer yang didesain untuk menggantikan seorang pakar di bidang tertentu. Dengan terbatasnya jumlah ahli taksonom anggrek, knowledge management yang disusun dalam suatu sistem pakar ini akan sangat berguna untuk mempermudah mengenali genus Thrixspermum baik oleh peneliti profesional maupun pecinta anggrek dan dapat digunakan sebagai sarana pendidikan untuk belajar identifikasi anggrek bagi orang awam. Seperti kita ketahui bahwa anggrek mempunyai jenis yang beraneka ragam. Untuk membedakan anggrek jenis yang satu dengan yang lainnya diperlukan suatu kunci pembeda. Kunci pembeda inilah yang biasa kita sebut dengan kunci identifikasi atau artificial key. Sistem pakar yang akan dibuat difokuskan pada genus Thrixspermum di Sulawesi dengan menggunakan artificial key yang dipublikasikan oleh Peter O’byrne dan Jaap J. Vermeulen pada Malesian Orchid Journal Volume 2 (2008).
2. Cara Identifikasi Tanaman Anggrek
Anggrek merupakan tanaman yang termasuk dalam famili atau suku Orchidaceae. Dalam suatu famili, tanaman akan dikelompokkan lagi ke dalam genus atau marga dan spesies atau jenis. Pengelompokan ini dilakukan dengan cara mengidentifikasi tanaman anggrek, salah satunya dengan kunci identifikasi yaitu kunci analisis menggunakan ciri-ciri taksonomi yang saling berlawanan. Kita tinggal mencocokkan ciri yang terdapat pada tanaman anggrek yang akan diidentifikasi dengan ciri yang telah dibuat kuncinya. Kunci identifikasi merupakan pertanyaan yang jawabannya harus ditemukan pada spesimen yang akan diidentifikasi. Kunci identifikasi pada tanaman anggrek diambil dari ciri anatomi (bentuk luar spesimen yang terlihat) meliputi batang, daun dan bunga.
3. Sistem Pakar Rule-Based Sistem pakar rule-based adalah suatu program komputer yang dapat menganalisis informasi tertentu pada memori dengan menggunakan kumpulan rule pada basis pengetahuan dan menggunakan inference engine sebagai pencarian informasi dengan tujuan memperoleh informasi baru. Sebuah sistem pakar rulebased terdiri dari tiga modul utama, yaitu: a) Knowledge Base Knowledge base adalah suatu struktur data yang menyimpan informasi data, rule, relasi antara data dengan rule dalam pengambilan kesimpulan. Knowledge base dapat dikatakan sebagai kumpulan informasi dan pengalaman seorang ahli. Knowledge base terdiri dari dua elemen dasar yaitu fakta dan rules. b) Working memory Working memory merupakan tempat penyimpanan fakta-fakta yang diketahui dari hasil menjawab pertanyaan. c) Inference Engine Inference Engine merupakan otak dari sistem pakar yang mengandung mekanisme fungsi berpikir dan pola-pola penalaran sistem yang digunakan oleh seorang pakar. Inference engine bertindak sebagai pengambil kesimpulan dan mengontrol mekanisme dari expert system.
4. Perancangan Sistem Pakar rule-based Knowledge base dari Sistem Pakar Identifikasi Genus Thrixspermum di Sulawesi ini adalah artficial key atau kunci identifikasi yang memuat ciri-ciri yang terdapat pada batang, daun dan bunga tanaman anggrek.
Gambar 1. Blok Diagram Pengambilan Keputusan
Selain ciri-ciri yang berupa fakta, juga memuat aturan-aturan atau rule yang dijadikan dasar untuk mengambil kesimpulan. Ciri-ciri/fakta/premis dan aturan/rule yang direpresentasikan menggunakan kaidah produksi/production rule (if-then-else) diantaranya dapat digambarkan sebagai berikut: Rule 1: IF Stems long and pendulous and leaves >1cm wide AND base distinctly petiolate AND apex subulate AND inflorescence <2 cm AND Flowers white AND column foot strongly decurved AND lip appears almost spurless THEN
Species name T.flaccidum Rule 2: IF
Stems long and pendulous and leaves >1cm wide AND base distinctly petiolate AND apex subulate AND inflorescence <2 cm AND Flowers yellow to orange AND column foot at right angles to column AND lip with saccate spur
THEN Species name T. subulatum Rule 3: IF
Stems not long and pendulous AND leaves not as above AND inflorescence >2 cm long Floral bracts arranged all around the rachis, not in two opposite rows (Section Dendrocolla) AND Saccate lip base ends in a straight needle-like spur
THEN Species name T. pinocchio Rule 4: IF
Stems not long and pendulous AND leaves not as above AND inflorescence >2 cm long Floral bracts arranged all around the rachis, not in two opposite rows AND Lip base saccate but without such a spur AND Base of midlobe hidden by dense tuft(s) of white hairs AND Stem <20mm AND Leaves crowded
THEN Species name T. merguense Rule 5: IF
Stems not long and pendulous AND leaves not as above AND inflorescence >2 cm long Floral bracts arranged all around the rachis, not in two opposite rows AND Lip base saccate but without such a spur AND Base of midlobe not obscured by dense white hairs, stems <20cm, leaves well-spaced
THEN Species name T. hystrix Working memory dimulai dengan meminta inputan dari user tentang ciri-ciri tanaman yang akan diidentifikasi. Ciri-ciri tersebut disimpan dalam suatu database untuk dicocokkan dengan knowledge base yang sudah ada. Cara kerja working memory ini dengan memanfaatkan sistem dialog menggunakan user interface. Untuk itu perlu dirancang antarmuka yang user friendly. Apabila memungkinkan dapat dilengkapi dengan gambar. Mesin inferensi yang digunakan memakai metode forward chaining yang berangkat dari premis menuju kepada kesimpulan akhir, sering disebut data driven (yaitu, pencarian dikendalikan oleh data yang diberikan) artinya suatu proses yang memulai pencarian dari premis atau data menuju pada konklusi. Kinerja sistem dalam pencapaian kesimpulan didasarkan pada langkah berikut: 1. Strategi inference dimulai dengan diketahui adanya fakta-fakta 2. Mendapatkan fakta baru menggunakan rule-rule yang premisnya sesuai dengan fakta yang diketahui. 3. Proses tersebut dilanjutkan hingga tujuannya tercapai atau sampai tidak ada lagi rule yang premisnya sesuai dengan fakta yang ada.
Gambar 2. Flow chart mesin inferensi dengan metode forward chaining
Sebagai contoh terdapat tanaman anggrek dengan ciri-ciri sebagai berikut:
Gambar 3. Contoh tanaman Anggrek yang diidentifikasi
Langkah-langkah penelusuran species dengan menggunakan metode forward chaining, yaitu: Langkah 1: Masukkan fakta tentang tanaman melalui dialog box Langkah 2: Simpan fakta tersebut dalam working memory Langkah 3: Lihat Rule 1, cocokkan premise 1 ”Stems long and pendulous and leaves >1cm wide AND base distinctly petiolate AND apex subulate AND inflorescence <2 cm” dengan fakta yang sudah disimpan di working memory NO Langkah 4: Lihat Rule 2, cocokkan premise 1 ”Stems long and pendulous and leaves >1cm wide AND base distinctly petiolate AND apex subulate AND inflorescence <2 cm” dengan fakta yang sudah disimpan di working memory NO Langkah 5: Lihat Rule 3, cocokkan premise 1 ”Stems not long and pendulous AND leaves not as above AND inflorescence >2 cm long” dengan fakta yang sudah disimpan di working memory YES Langkah 6: Lihat Rule 3, cocokkan premise 2 ”Floral bracts arranged all around the rachis, not in two opposite rows” dengan fakta yang sudah disimpan di working memory YES Langkah 7: Lihat Rule 3, cocokkan premise 3 ”Saccate lip base ends in a straight needle-like spur” dengan fakta yang sudah disimpan di working memory NO Langkah 8: Lihat Rule 4, cocokkan premise 3 ”Lip base saccate but without such a spur” dengan fakta yang sudah disimpan di working memory YES Langkah 9: Lihat Rule 4, cocokkan premise 4 ”Base of midlobe hidden by dense tuft(s) of white hairs AND Stem <20mm AND Leaves crowded” dengan fakta yang sudah disimpan di working memory YES
Langkah 10:
Nama species ditemukan yaitu T. merguense
Working Memory: Stems not long and pendulous, leaves not as above, inflorescence >2 cm long Floral bracts arranged all around the rachis, not in two opposite rows Lip base saccate but without such a spur Base of midlobe hidden by dense tuft(s) of white hairs, Stem <20mm, Leaves crowded
T. merguense
5. Kesimpulan Perancangan sebuah sistem pakar untuk identifikasi anggrek Thrixpermum di Sulawesi sangat diperlukan untuk mempermudah mengenali suatu tanaman anggrek masuk pada genus dan spesies apa. Selain bisa digunakan untuk menyimpan pengetahuan tentang identifikasi, sistem pakar yang dibuat juga bisa sebagai sarana pendidikan bagi orang yang tidak mempunyai pengetahuan dasar tentang anggrek. Sistem pakar yang dirancang termasuk kategori simulasi, memuat knowledge base berupa ciri-ciri tanaman anggrek mulai dari batang, daun dan bunga. User tinggal memasukkan ciri-ciri tanaman anggrek yang akan diidentifikasi. Dari ciri-ciri yang dimasukkan tersebut, kemudian ditelusuri menggunakan inference engine atau mesin inferensi dengan metode forward chaining, sehingga sistem pakar yang dirancang akan menghasilkan nama spesies dari genus Thrixspermum di Sulawesi.
Ucapan Terima Kasih Ucapan terima kasih disampaikan kepada Destario Metusala, SP atas permintaannya untuk dibuatkan alat bantu identifikasi genus Thrixspermum di Sulawesi yang berbasis komputer, sehingga terpikirkan oleh penulis membuat Sistem Pakar ini. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada teman-teman di UPT BKT Kebun Raya Purwodadi yang telah memberikan dukungan moril sehingga tulisan ilmiah ini dapat selesai.
Daftar pustaka [1] Durkin, John. (1994), Expert System Design and Development, Prentice Hall International Inc. [2] Hayes, Roth F.D.A Waterman & D.B.Lenat. (1983), Building Expert System, Addison WesleyPublishing & Co, New York.
[3] Harris, James.G & Harris, Melinda Woolf. (1994), Plant Identification Terminology An Illustrated Glossary, Spring Lake Publishing, Spring Lake Utah.
[4] O’byrne, Peter & Vermeulen, Jaap J. (2008), Six New Species of Thrixspermum (Vandeae: Aeridinae), Malesian Orchid Journal Volume 2, Natural History Publications (Borneo), Editor(s): Jeffrey J. Wood
[5] Turban, Efraim. (1992), Expert System and Applied Artificial Intelligence, California State University at Long Beach, California.
[6] www.e-dukasi.net/mol/index.php [7] www.nationaalherbarium.nl/pubs/orchidweb/genera/Thrixspermum/Thrixspermum.htm
