Implementasi Metode Dempster Shafer Pada Sistem Pakar Untuk Diagnosa Jenis-jenis Penyakit Diabetes Melitus
Dewi Pratama Kurniawati Jurusan Teknik Informatika. Fakultas Ilmu Komputer Universitas Dian Nuswantoro, Semarang email :
[email protected]
Abstrak: Diabetes Melitus merupakan suatu penyakit menahun yang ditandai dengan kadar glukosa darah (gula darah) melebihi nilai normal. Menurut Badan Kesehatan Dunia (WHO), Indonesia kini menempati urutan ke-4 terbesar di dunia setelah India, China, dan Amerika Serikat dalam jumlah penderita diabetes. Banyak orang awalnya tidak tahu bahwa mereka menderita Diabetes Mellitus. Oleh karena itu diperlukan suatu alat atau sistem yang memiliki kemampuan layaknya seorang dokter dalam mendiagnosa penyakit. Sistem tersebut adalah sistem pakar yang berusaha mengadopsi pengetahuan manusia ke dalam komputer agar dapat menyelesaikan masalah seperti yang biasa dilakukan oleh pakar. Penelitian ini bertujuan untuk mengimplementasikan metode dempster-shafer pada sistem diagnosa jenis penyakit Diabetes Mellitus. Metode ini memberikan ruang pada pakar dalam memberikan nilai kepercayaan pada pengetahuan yang diungkapkannya. Pada penelitian ini pengujian yang digunakan yaitu pengujian akurasi sistem pakar dengan data uji sebanyak 30 kasus. Hasil pengujian menunjukkan uji akurasi sebesar 96,67% dari 30 kasus menggunakan metode dempster-shafer. Kata kunci : Diabetes Mellitus, sistem pakar¸ dempster-shafer 1. Pendahuluan Diabetes Melitus merupakan suatu penyakit menahun yang ditandai dengan
China, dan Amerika Serikat dalam jumlah penderita diabetes. Banyak orang awalnya tidak tahu
kadar glukosa darah (gula darah) melebihi
bahwa
mereka
menderita
Diabetes
nilai normal. Menurut Badan Kesehatan
Mellitus, Ketidaktahuan ini disebabkan
Dunia (WHO), Indonesia kini menempati
karena minimnya informasi mengenai
urutan ke-4 terbesar di dunia setelah India,
diabetes, gejalanya dan minimnya tenaga
dokter spesialis diabetes. Oleh karena itu,
2. Tinjauan Pustaka
diperlukan suatu sistem sebagai alat bantu
2.1 Sistem Pakar
dalam penentuan jenis Diabetes Mellitus
Secara umum, sistem pakar (expert
apakah yang pasien derita. Dengan adanya
system) adalah sistem yang berusaha
sistem yang dibuat ini seseorang menjadi
mengadopsi
pengetahuan
lebih
komputer,
agar
paham
dan
mengerti
tentang
manusia
komputer
ke
dapat
Diabetes Mellitus. Sistem yang digunakan
menyelesaikan masalah seperti yang biasa
sebagai alat bantu adalah sistem pakar
dilakukan oleh para ahli. Sistem pakar
untuk
yang
diagnosa
jenis-jenis
penyakit
baik
dirancang
dapat
Diabetes Mellitus. Sistem pakar dibuat
menyelelasikan
hanya pada domain pengetahuan tertentu
tertentu dengan meniru kerja dari para ahli.
untuk suatu kepakaran tertentu yang
Struktur sistem pakar terdiri dari dua
mendekati kemampuan manusia di salah
pokok yaitu (Sri Kusumadewi, 2003),
satu bidang saja.
lingkungan
Pada penelitian ini, akan diterapkan suatu
metode
untuk
membantu
suatu
agar
pengembang
permasalahan
(development
environment) dan lingkungan konsultasi (consulatation environment). Lingkungan
menentukan penderita Diabetes Mellitus
pengembang
berdasarkan
Metode
pembangunan sistem pakar baik dari segi
pembuatan
pembangunan komponen maupun basis
jenisnya
Dempster-Shafer.
yaitu
Tujuan
digunakan
aplikasi ini yaitu mengimplementasikan
pengetahuan.
metode
digunakan oleh seseorang bukan ahli untuk
Dempster-Shafer
dalam
menganalisis penyakit Diabetes Mellitus
Lingkungan
sebagai
konsultasi
berkonsultasi.
berdasarkan jenisnya melalui gejala-gejala yang dialami oleh pasien sehingga dapat membantu seseorang dalam mendiagnosa jenis
penyakit
berdasarkan
Diabetes
Mellitus
gejala-gejalanya.
Teori
Dempster-Shaffer merupakan salah satu metode yang mampu mengakomodasi ketidakpastian
dalam
klasifikasi
multispectral. Teori ini digunakan untuk mengkombinasikan potongan informasi yang terpisah untuk mengkalkulasikan kemungkinan dari suatu peristiwa.
Gambar 1. Struktur Sistem Pakar (Sri Kusumadewi, 2003)
Plausability
2.2 Metode Dempster-Shafer Teori Dempster-Shafer pertama kali diperkenalkan Dempster
oleh
and
melakukan
oleh
Glenn
Arthur
mengurangi
tingkat
kepercayaan dari evidence. Pada
P.
teori
Dempster-Shafer
kita
yang
mengenal adanya frame of discernment
ketidakpastian
yang dinotasikan dengan θ dan mass
Shafer,
percobaan
akan
daripada
function yang dinotasikan dengan m.
sebagai probabilitas tunggal. Kemudian
Fungsi kombinasi m1 dan m2 sebagai m3
pada tahun 1976 Shafer mempublikasikan
dibentuk dengan persamaan :
dengan
range
probabilities
teori Dempster pada buku yang berjudul Mathematichal Theory of Evident. Teori
Dempster-Shafer
merupakan
teori matematika dari evidence. Teori tersebut dapat memberikan sebuah cara untuk
menggabungkan
evidence
dari
Dengan :
beberapa sumber dan mendatangkan atau
m1 (X) adalah mass function dari evidence
memberikan
X
tingkat
(direpresentasikan
kepercayaan
melalui
kepercayaan) dimana
fungsi
mengambil
dari
m2 (Y) adalah mass function dari evidence Y
seluruh evidence yang tersedia.
m3(Z) adalah mass function dari evidence
Secara
Z
umum
Teori
Dempster-Shafer
κ adalah jumlah conflict evidence
ditulis dalam suatu interval : [Belief,Plausibility] Belief (Bel) adalah ukuran kekuatan evidence
suatu
Diabetes Mellitus, penyakit gula, atau
himpunan proposisi. Jika bernilai 0 maka
penyakit kencing manis, diketahui sebagai
mengindikasikan
ada
suatu penyakit yang disebabkan oleh
1
adanya gangguan menahun terutama pada
evidence,
dalam
dan
mendukung
2.3 Diabetes Mellitus
bahwa jika
m
tidak bernilai
menunjukkan adanya kepastian.
sistem metabolisme karbohidrat, lemak,
Plausibility (Pl) dinotasikan sebagai:
dan juga protein dalam tubuh.
Pl(s) = 1 – Bel(¬s)
Organisasi Kesehatan Dunia (WHO)
Plausibility juga bernilai 0 sampai 1. Jika
mengakui bahwa ada tiga bentuk Diabetes
kita yakin akan –s, maka dapat dikatakan
Mellitus yaitu :
bahwa
1. Diabetes Mellitus Tipe I
Bel(¬s)=1,
dan
Pl(¬s)=0.
Diabetes Mellitus Tipe 1 adalah sebuah
2. Retinopati Diabetes
kondisi tubuh dimana tubuh tidak mampu
Retinopati Diabetik adalah kelainan retina
untuk
(retinopati) yang ditemukan pada penderita
menghasilkan
insulin
sendiri
sehingga diperlukan injeksi insulin dari
diabetes mellitus.
luar.
3. Nefropati Diabetes
2. Diabetes Mellitus Tipe 2
Nefropati diabetik adalah gangguan fungsi
Diabetes Mellitus Tipe 2 atau sering juga
ginjal akibat kebocoran selaput penyaring
disebut dengan Non Insuline Dependent
darah.
Diabetes Melitus (NIDDM) merupakan
4. Ketoasidosis Diabetes
penyakit diabetes yang disebabkan oleh
Ketoasidosis Diabetik adalah keadaan
karena terjadinya resistensi tubuh terhadap
kegawatan atau akut dari Diabetes Mellitus
efek insulin yang diproduksi oleh sel beta
tipe 1, disebabkan oleh meningkatnya
pankreas.
keasaman tubuh benda-benda keton akibat
3. Diabetes Mellitus Gestasional
kekurangan atau defisiensi insulin
Diabetes
Mellitus
Gestasional
didefinisikan sebagai gangguan toleransi
3. Perancangan Sistem
glukosa berbagai tingkat yang diketahui
3.1 Perancangan Basis Pengetahuan
pertama kali saat hamil tanpa membedakan
Keberhasilan suatu aplikasi sistem
apakah penderita perlu mendapat insulin
pakar terletak pada pengetahuan dan
atau tidak.
bagaimana mengolah pengetahuan tersebut
Ada Diabetes
beberapa Mellitus
dari
agar dapat ditarik suatu kesimpulan.
Diabetes
Pengetahuan yang diperoleh dari hasil
komplikasi Tipe
1,
Mellitus Tipe 2 dan Diabetes Gestasional
wawancara
yaitu :
dikonversi ke dalam sebuah tabel jenis
1. Neuropati Diabetes
penyakit dan gejala guna mempermudah
Neuropathy
Diabetes
(Diabetic
proses
dan
pencarian
analisa
solusi.
dari
Tabel
buku
jenis
Neuropathy) merupakan komplikasi yang
penyakit dan gejala ini digunakan sebagai
umum dari penyakit diabetes. Diabetic
pola
Neuropathy
dimasukan
adalah
kerusakan
pada
sekumpulan syaraf yang diakibatkan oleh tingginya
kadar
(hyperglycemia).
gula
dalam
darah
pencocokan
pengetahuan.
oleh
informasi pemakai
dan
yang basis
Tabel 1. Jenis Penyakit Diabetes Mellitus Kode
Nama Jenis
Penyakit
Penyakit
Dalam kaidah produksi (rule base) biasanya dituliskan dalam bentuk jika
P01
Diabetes Type I
P02
Diabetes Type 2
P03
Neuropati Diabetes
pengetahuan sistem pakar ini premis
P04
Retinopati Diabetes
adalah gejala dan konklusi adalah jenis
P05
Nefropati Diabetes
penyakit
P06
Ketoasidosis
bentuk
Diabetes P07
Gestasional
maka (IF-THEN). Pada perancangan basis
diabetes
mellitus,
pernyataannya
sehingga
adalah
JIKA
[gejala] MAKA [jenis penyakit diabetes mellitus].
Diabetes
Tabel 3. Tabel Basis Pengetahuan Tabel 2. Gejala pada Jenis Diabetes
IF banyak kencing di malam hari
Mellitus
AND sering haus atau lapar AND berat badan turun drastis
Kode
Nama Gejala
Gejala G01
AND luka susah sembuh R1
Banyak kencing di malam hari
AND sering cepat lelah AND hipertensi
(lebih dari 5 kali)
AND bekeringat dengan keringat
G02
Sering haus atau lapar
G03
Berat badan turun drastic
G04
Sering pusing
G05
Luka sulit / lama sembuh
AND sering haus atau lapar
G06
Penglihatan kabur
AND berat badan turun drastis
G07
Keputihan
G08
Sering kesemutan pada tangan dan kaki
AND sering cepat lelah
G09
Sering cepat lelah saat beraktivitas
AND obesitas
G10
Infeksi saluran kemih
THEN Diabetes Mellitus Type 2
G11
Sering gatal-gatal atau alergi pada kulit
IF banyak kencing di malam hari
G12
Sering mual-mual
AND sering haus atau lapar
G13
Sering muntah
AND sering pusing
G14
Sering nyeri perut
G15
Hipertensi (tekanan darah tinggi lebih
AND sering mual-mual
dari 120/80 mmHg)
AND obesitas
G16
Obesitas (kegemukan)
AND katarak
G17
Katarak
AND nyeri di ulu hati
G18
Berkeringat dengan keringat lengket
THEN Neuropati Diabetes
G19
Sering diare
IF banyak kencing di malam hari
G20
Sering sesak nafas
AND penglihatan kabur
G21
Sering nyeri di ulu hati
AND sering kesemutan
lengket THEN Diabetes Mellitus Type I IF banyak kencing di malam hari
R2
R3
AND luka susah sembuh
AND penglihatan kabur
R4
AND sering gatal-gatal atau alergi AND hipertensi AND berkeringat dengan keringat
Gambar 2. Diagram Alir Sistem Diagnosa Diabetes Mellitus
lengket THEN Retinopati Diabates IF banyak kencing di malam hari AND sering haus atau lapar AND luka susah sembuh AND infeksi saluran kemih AND sering nyeri perut R5
AND hipertensi AND obesitas AND sering diare THEN Nefropati Diabetes IF sering pusing
4. Implementasi dan Analisis Sistem
AND keputihan AND sering muntah
4.1 Implementasi Sistem
AND nyeri perut R6
Form diagnosa berisi pilihan gejala-
AND hipertensi
gejala yang dialami oleh pengguna, yang
AND obesitas AND diare
harus dipilih untuk menentukan jenis
THEN Ketoasidosis Diabetes
Diabetes Mellitus yang diderita. Form IF penglihatan kabur
hasil diagnosa berisi nilai hasil dari
AND sering mual-mual
perhitungan
AND sering muntah R7
AND nyeri perut
penentuan
AND obesitas
gejala-gejala
AND berkeringat dengan keringat lengket
Demspter-Shafer jenis
penyakit
yang telah
berdasarkan dipilih
pengguna.
AND nyeri di ulu hati THEN Gestasional Diabetes
Gambar 3. Tampilan Form Diagnosa
3.2 Perancangan Diagram Alir Untuk mendiagnosa jenis penyakit Diabetes Mellitus, maka sistem akan melakukan berikut :
langkah-langkah
sebagai
dan
oleh
DM Type II
DM Type II
7
Nefropati
Nefropati
8
Ketoasidosis
Ketoasidosis
1
9
Retinopati
Retinopati
1 1
Gambar 4. Tampilan Form Hasil Diagnosa
10
4.2 Analisis Output Untuk menganalisis output sistem,
DM Type I ,
DM Type I ,
DM Type II
DM Type II
11
Retinopati
Retinopati
1
12
DM Type II
DM Type II
1
13
Neuropati
Neuropati
1
14
DM Type I ,
DM Type I ,
1
DM Type II
DM Type II
15
Neuropati
Neuropati
1
16
DM Type I ,
DM Type I ,
1
penulis melakukan pengujian. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui performa dari sistem pakar untuk memberikan hasil diagnosa
kesimpulan
jenis
penyakit
17
DM Type II
DM Type II
DM Type II
DM Type II,
Nefropati
diuji berjumlah 30 sampel data analisa
18
pakar. Hasil rekomendasi yang diperoleh dari
di
sistem
pakar,
0
Neuropati,
Diabetes Mellitus yang diderita. Data yang
perhitungan
1
DM Type I ,
DM Type I ,
DM Type II
DM Type II
1
19
Retinopati
Retinopati
1
20
DM Type I
DM Type I
1
21
Gestasional
Gestasional
1
dicocokan dengan hasil analisa dari pakar.
22
Nefropati
Nefropati
1
Hasil pengujian akurasi sistem pakar dari
23
1
30 sampel yang telah diuji. Nilai keakuratan sistem memiliki dua level yaitu 0 dan 1. Bernilai 0 apabila diagnosa akhir sistem tidak sesuai dengan pakar, dan bernilai 1 jika diagnosa akhir
DM Type I ,
DM Type I ,
DM Type II
DM Type II
24
Retinopati
Retinopati
1
25
Ketoasidosis
Ketoasidosis
1
26
DM Type I
DM Type I
1
27
Neuropati
Neuropati
1
28
Ketoasidosis
Ketoasidosis
1
29
DM Type II
DM Type II
1
30
Gestasional
Gestasional
1
sesuai dengan pakar.
Tabel
4.
Tabel
Jumlah
Perbandingan
Hasil
Diagnosa Sistem dan Pakar No.
Diagnosa
Diagnosa
Nilai
Pakar
Sistem
Keakuratan
1
Ketoasidosis
Ketoasidosis
1
2
Retinopati
Retinopati
1
3
DM Type I ,
DM Type I ,
1
DM Type II
DM Type II
DM Type I ,
DM Type I ,
DM Type II
DM Type II
DM Type I ,
DM Type I ,
DM Type II
DM Type II
DM Type I ,
DM Type I ,
5
6
Jika dihitung probabilitasnya : Nilai akurasi =
Kasus
4
29
1
1
x
100% =
x 100 %=96,67%
Jadi, dapat disimpulkan bahwa akurasi sistem pakar berdasarkan 30 data yang diuji adalah 96,67% yang menunjukkan bahwa sistem pakar ini dapat berfungsi
1
dengan lumayan baik
sesuai dengan
diagnosa pakar. Ketidakakurasian sistem
3. Lakukan update secara berkala terhadap
pakar adalah 3,33% yang disebabkan
informasi gejala-gejala yang dialami
karena beberapa kemungkinan antara lain
dengan menggunakan bahasa-bahasa
kesalahan
yang mudah dimengerti dan dipahami.
dalam
pemberian
nilai
kepercayaan gejala untuk setiap penyakit,
4. Pengetahuan
yang
terdapat
dalam
kesalahan menerapkan perhitungan metode
knowledge base disarankan untuk selalu
atau kesalahan memasukkan informasi
diperbaharui
gejala di setiap penyakit.
perkembangan pengetahuan
sesuai
dengan
teknologi dengan
5. Kesimpulan dan Saran
jumlah
pakar
5.1 Kesimpulan
knowledge base.
dan
ilmu
menambahkan
untuk
mengupdate
Dapat disimpulkan bahwa metode Dempster-Shafer implementasikan
berhasil dalam
sistem
di pakar
diagnosa jenis-jenis penyakit Diabetes
Daftar Pustaka [1]
Kusumadewi, Sri (2003). Artificial
Mellitus yang dapat dipergunakan untuk
Intelligence
mendiagnosa jenis-jenis penyakit Diabetes
Aplikasinya.
Mellitus dengan masukkan berupa gejala-
Ilmu.
gejala yang dimiliki pasien. Hal ini
[2]
ditunjukkan dari beberapa kasus yang telah
Yogyakarta:
dan Graha
Qurratuaeni (2009). Faktor-faktor Yang
diujicobakan diperoleh hasil diagnosa yang
Teknik
Berhubungan
Dengan
Terkendalinya Kadar Gula Darah
sama antara perhitungan sistem dengan
Pada Pasien Diabetes Melitus di
menggunakan metode Dempster-Shafer
Rumah Sakit Umum Pusat (RSUP)
dan pengetahuan pakar yaitu Dokter
Fatmawati.
Spesialis Penyakit Dalam.
Keperawatan.
Skripsi
Sarjana
UIN
Syarif
Hidayatullah. 5.2 Saran 1. Program ini masih sederhana untuk itu
[3]
Jannah,
Misbahul
(2011).
perlu dilakukan perbaikan-perbaikan
Perancangan Sistem Pakar Untuk
untuk
Mendiagnosa Penyakit Lambung
kesempurnaan
program
dan
Dengan Metode Dempster Shafer.
kemudahan pengguna. 2. Perancangan
halaman
web
perlu
penambahan variasi atau animasi agar terlihat lebih menarik.
Skripsi Universitas
Sarjana
Komputer.
Sumatera
Utara.
