PENERAPAN METODE DECISON TREE UNTUK PENGKLASIFIKASIAN JENIS PLASMA NUTFAH PADI BERBASIS WEB Wati Helanasari, Dra. Sri Setyaningsih, M.Si¹ dan Arie Qur’ania,M.kom² Program Studi Ilmu Komputer-FMIPA Universitas Pakuan Jl. Pakuan PO BOX 452, Bogor Telp/Fax (0251) 8375 547 Email :
[email protected] Abstrak Plasma nutfah padi merupakan sumber keanekaragaman karakter tanaman padi yang memiliki potensi sebagai sumber keunggulan tentunya dalam program perakitan varietas unggul baru, untuk menentukan jenis Plasma Nutfah Padi dengan cepat dikarenakan banyaknya ciri dan golongan yang terdapat pada jenis Plasma Nutfah Padi tersebut. Sehingga harus adanya sistem pakar dalam menentukan jenis dari plasma nutfah padi, setidaknya memudahkan para peneliti atau yang lainnya untuk mengetahui dari jenis pengklasifikasian plasma nutfah padi. Sistem Pakar (expert system) Adalah sistem/program yang bertingkah laku seperti ahlinya atau pakarnya. Sistem pakar merupakan sistem yang berbasis pengetahuan digunakan untuk membantu menyelesaikan masalah-masalah yang ada dalam dunia nyata. Sedangkan Web merupakan halaman situs sistem informasi yang dapat diakses secara cepat didasari dari adanya perkembangan teknologi informasi dan komunikasi. Penerapan decision tree (Pohon keputusan) pemetaan pemecahan masalah yang dapat diambil dari masalah tersebut. Maka dari itu pohon keputusan sala satu metode pengklasifikasian karena mudah untuk diinterpretasi oleh manusia terutama untuk peneliti. Seteleh sistem ini dibangun akan membantu para peneliti dalam melakukan akses sebuah Web dengan alat bantu internet untuk mendapatkan informasi tentang pengklasifikasian dan mengembangkan genetik Plasma Nutfah padi.
Kata Kunci : varietas,expert system,decision tree,plasma nutfah,web. I.
Pendahuluan
Plasma nutfah padi merupakan sumber keanekaragaman karakter tanaman padi yang memiliki potensi sebagai sumber keunggulan tentunya dalam program perakitan varietas unggul baru, untuk menentukan jenis Plasma Nutfah Padi dengan cepat dikarenakan banyaknya ciri dan golongan yang terdapat pada jenis Plasma Nutfah Padi tersebut. Sehingga harus adanya sistem pakar dalam menentukan jenis dari plasma nutfah padi, setidaknya memudahkan para peneliti atau yang lainnya untuk mengetahui dari jenis pengklasifikasian plasma nutfah padi. Sistem Pakar (expert system) Adalah sistem/program yang bertingkah laku seperti ahlinya atau pakarnya. Sistem
pakar merupakan sistem yang berbasis pengetahuan digunakan untuk membantu menyelesaikan masalah-masalah yang ada dalam dunia nyata. Sedangkan Web merupakan halaman situs sistem informasi yang dapat diakses secara cepat didasari dari adanya perkembangan teknologi informasi dan komunikasi. Melalui perkembangan teknologi informasi, tercipta suatu jaringan antar komputer yang saling berkaitan. Oleh karena itu SP dan Web dapat menyatu untuk memberi pengetahuan yang diambil dari sistem pakar mengenai Pengklasifikasian Plasma Nutfah Padi kemudian dibuat sistem informasi yang terdapat dalam situs web yang diakses banyak peneliti.
1.1
Tujuan Tujuan penelitian ini adalah untuk membuat Penerapan Metode Decision Tree untuk Pengklasifikasian Jenis Plasma Nutfah Padi Berbasis Web. 1.2 Ruang Lingkup Ruang lingkup yang dibahas dalam penelitian ini meliputi: 1.
2. 3.
1.3 1.
2.
II.
Penelitian Plasma Nutfah Padi yang ada Indonesia yang cukup banyak sehingga hanya beberapa data yang bisa diambil dalam contoh pengklasifikasian jenis Plasma Nutfah. Klasifikasi yang diambil dari ciri-ciri Plasma Nutfah padi. Dengan menggunakan metode Decision Tree para peneliti terbantu untuk membedakan golongan dari klasifikasi jenis Plasma Nutfah padi tersebut. Manfaat Penelitian Manfaat penelitian ini diharapkan : Memudahkan pengguna (peneliti) untuk memutuskan dari pengklasifikasian Plasma nutfah padi. Memutuskan nama aksesi dari ciri Plasma nutfah padi tersebut agar peneliti atau para pakar maupun pengguna lainnya dapat lebih mudah atau memberi masukan dan informasi. Tinjauan Pustaka
2.1 Plasma Nutfah Padi Plasma nutfah padi merupakan sumber keanekaragaman karakter tanaman padi yang memiliki potensi sebagai sumber keunggulan tentunya dalam program perakitan varietas unggul baru. Keragaman plasma nutfah padi berupa koleksi varietas lokal, ras-ras yang beradaptasi di lingkungan spesifik, kultivar unggul yang telah lama dilepas dan bertahan di masyarakat, serta kultivar unggul yang baru dilepas dan galur-galur
harapan yang tidak terpilih dalam pelepasan varietas. Materi tersebut sangat penting dalam program pemuliaan, karena perakitan dan perbaikan varietas unggul baru yang memiliki latar belakang genetik luas, akan tergantung dari ketersediaan sumber gen pada koleksi plasma nutfah (Cooper et.2003). 2.1.2 Sistem Pakar (expert system) Adalah sistem/program yang bertingkah laku seperti ahlinya atau pakarnya. Sistem pakar merupakan sistem yang berbasis pengetahuan digunakan untuk membantu menyelesaikan masalahmasalah yang ada dalam dunia nyata. Berikut ini adalah aplikasi contoh sistem pakar diantaranya: 1. Aplikasi Sistem Pakar untuk konsultasi kerusakan lokomotif dari Delta (General Electric) 2. Aplikasi Sistem Pakar untuk penaksiran prospek mineral dari Stanford Research Institute bernama Prospector 3. Aplikasi Sistem pakar untuk mengkonfigurasi bagian-bagian komputer dari Digital Equipment Corps’s yaitu Xycon 4. Aplikasi sistem pakar untuk mendiagnosa bakteri penyakit tertentu dari Universitas Stanford tahun 1970 bernama Mycin. Sistem Pakar menurut (kecerdasan tiruan:2010) program komputer, yaitu :
Siswanto merupakan
1. Program komputer yang menangani masalah dunia nyata, masalah yang kompleks yang membutuhkan interpretasi pakar. 2. program komputer untuk menyelesaikan masalah dengan menggunakan komputer dengan model penalaran manusia dan mencapai kesimpulan yang sama dengan yang
dicapai oleh seorang jika berhadapan dengan masalah. Komputer berbasis pengetahuan sistem pakar merupakan program komputer yang mempunyai pengetahuan berasal dari manusia yang berpengetahuan luas(pakar) dalam domain tertentu, di mana pengetahuan di sini adalah pengetahuan manusia yang sangat minim penyebarannya, mahal serta susah didapat. 2.1.3 Struktur Sistem Pakar 2 bagian utama sistem pakar : 1.
2.
lingkungan pengembangan (development environment) : digunakan untuk memasukkan pengetahuan pakar ke dalam lingkungan sistem pakar. lingkungan konsultasi (consultation environment) digunakan oleh pengguna yang bukan pakar untuk memperoleh pengetahuan pakar.
3. Dapat mengemukakan rangkaian alasan-alasan yang diberikannya dengan cara yang dapat dipahami. 4. Berdasarkan pada kaidah/ketentuan/rule tertentu. 5. Dirancang untuk dapat dikembangkan secara bertahap. 6. Pengetahuan dan mekanisme penalaran (inference) jelas terpisah. 7. Keluarannya bersifat anjuran. 8. Sistem dapat mengaktifkan kaidah secara searah yang sesuai dituntun oleh dialog dengan user. 2.1.5 Keuntungan Menggunakan Sistem Pakar Dengan menggunakan sistem pakar dalam membantu memecahkan masalah, didapat beberapa keuntungan: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
9. 10. 11.
Gambar 1 Struktur (Kusumadewi, Sri. 2013)
Sistem
Pakar
2.1.4 Ciri-ciri Sistem Pakar 1. Terbatas pada domain keahlian tertentu 2. Dapat memberikan penalaran untuk data yang tidak pasti
Sifatnya yang permanen Mudah untuk ditransfer atau direproduksi Mudah didokumentasikan. Menghasilkan keluaran yang konsisten. Biaya yang murah. Dapat digunakan untuk 24 jam sehari. Dapat dibentuk semenjak ada keterbatasan dari manusia dan pakar. Sulit mendapatkan seorang yang expert/pakar, sehingga sistem pakar dapat menggantikan tugas tersebut. Pengetahuan pada sistem pada sistem pakar mudah disimpan dan di copy. Pengetahuan yang ada tidak mudah hilang Selalu membentuk opini terbaik dalam batas pengetahuannya.
2.1.6 Kerugian Menggunakan Sistem Pakar Disamping keuntungan, menggunakan sistem pakar atau expert system mempunyai beberapa kerugian, diantaranya: 1. 2.
Kurang personalitinya Tidak dapat menyelesaikan masalah yang membutuhkan intuisi.
2.1.7 Pengertian Decision Tree Decision Tree adalah sebuah struktur pohon, dimana setiap node pohon merepresentasikan atribut yang telah diuji, setiap cabang merupakan suatu pembagian hasil uji, dan node daun (leaf) merepresentasikan kelompok kelas tertentu. Level node teratas dari sebuah Decision Tree adalah node akar (root) yang biasanya berupa atribut yang paling memiliki pengaruh terbesar pada suatu kelas tertentu. Pada umumnya Decision Tree melakukan strategi pencarian secara top-down untuk solusinya. Pada proses mengklasifikasi data yang tidak diketahui, nilai atribut akan diuji dengan cara melacak jalur dari node akar (root) sampai node akhir (daun) dan kemudian akan diprediksi kelas yang dimiliki oleh suatu data baru tertentu. http://kandm.wikispaces.com/Decision+Tr ee. Secara singkat bahwa Decision Tree merupakan salah satu metode klasifikasi pada Text Mining. Klasifikasi adalah proses menemukan kumpulan pola atau fungsi-fungsi yang mendeskripsikan dan memisahkan kelas data satu dengan lainnya, untuk dapat digunakan untuk memprediksi data yang belum memiliki kelas data tertentu (Jianwei Han, 2001). 2.1.8 Konsep Decision Tree Mengubah data menjadi pohon keputusan (decision tree) dan aturan-aturan keputusan (rule) (Basuki dkk,2003). DATA
Decision Tree
Rule
Gambar 2. Konsep Decision Tree
Entrophy(S)= +.....Pn Keterangan : S = ruang (data) sample yang digunakan untuk training. P(+) = jumlah yang bersolusi positif (mendukung) pada data sample untuk criteria tertentu. P(-) = jumlah yang bersolusi negatif (tidak mendukung) pada data sample untuk kriteria tertentu. If atribut#1=subset2^atribut#2=subset21 then answer=answer1 If atribut#1=subset2^atribut#2=subset22 Gambar 3. Mengubah Tree Menjadi Rules 2.2 Tinjauan terdahulu
Utomo (2011) Pada laporannya yang berjudul Studi Pendahuluan Diagnosis Organisme Penggunaan dan Hara Tanaman Padi Sawah Berbasis Sistem Pakar. Program Studi Teknik Elektro, Program Magister dan Doktor Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya. Pembahasan : Melakukan penelitian guna membangun sistem pakar diagnosis serangan organisme penyakit dan hara pada tanaman padi menggunakan metode pohon keputusan dan inferensi forward chaining. Kesimpulan yang dihasilkan adalah Studi pendahuluan diagnosis OPT Padi dan Sawah berbasis Sistem Pakar sangat relevan dan dapat diimplementasikan dengan baik, Simpul internalnya berupa Organisme Pengganggu dan Hara Tanaman, dan hasil tes yang berupa atribut adalah gejala serangannya (keadaan akar, batang dan daun) yang dimasukkan kedalam workplace. Berdasarkan uraian yang dijelaskan pada paragraph terdahulu, maka untuk menyelesaikan permasalahan dalam mendeteksi organisme pengganggu tanaman (Organisme Pengganggu dan Hara Tanaman) digunakan Sistem Pakar
dengan metode inferensi pohon (Tree) dan Forward chaining berbasis web. III.
Metode Penelitian Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian berjudul Penerapan Metode Decision Tree Untuk Pengklasifikasian Jenis Plasma Nutfah Padi Berbasis Web adalah Siklus Hidup Pengembangan Sistem yang memadukan sumber daya konseptual dari individu dengan kapabilitas komputer untuk meningkatkan kualitas keputusan. Skema metode SDLC dapat dilihat pada Gambar 4: Perencanaan Sistem Analisis Sistem
Perancangan Sistem Implementasi Sistem Uji Coba
Valid ?
Penggunaan Sistem
Gambar 4. Sistem Development Live Cycle (SDLC), (Mcleod, 1995) 3.1
Perencanaan Sistem Tahap perencanaan merupakan suatu tahap pengumpulan data yang dilakukan untuk mempermudah dalam pembangunan suatu aplikasi yang akan dibuat . Dalam tahap ini terbagi menjadi beberapa tahap , yaitu : 1. Studi kepustakaan Studi kepustakaan yaitu melakukan kegiatan pengumpulan data secara
teoritis untuk mendukung data yang diperoleh dari lapangan dan buku – buku, kumpulan jurnal dan pencarian melalui media internet. 2. Studi Lapangan Melakukan observasi proses pencarian terhadap beberapa search engine dan fasilitas pencarian yang terdapat pada web terkait. 3.2 Analisis Sistem Tahap analisis yaitu melakukan analisis terhadap sistem yang akan dibangun, diantaranya: mengidentifikasi masalah yang ada, menyimpulkan hasil analisis dan dapat memberikan solusi dari permasalahan yang ada. Tahap identifikasi masalah yang digunakan hanyalah studi kepustakaan yaitu dengan melakukan pengumpulan data dan mempelajari buku panduan yang berkaitan dengan penelitian. 3.3 Preprocessing Tahapan preprocessing, yaitu Data yang diberikan pihak penelitian tanaman industri sebagai bahan awal ini harus dilakukan beberapa tahapan. Tahapan pertama yaitu menghapus beberapa data atau karakteristik yang tidak mendukung. Tahapan kedua yaitu merubah data menjadi bentuk simbol untuk mempermudah proses pengolahan data. Tahap ketiga yaitu membuat data menjadi data training untuk dibangun rule dalam perhitungan decision tree. 3.4 Perancangan Sistem Tahap perancangan sistem adalah sebuah teknik pemecahan masalah yang menguraikan sebuah sistem menjadi komponen – komponen tersebut bekerja sesuai yang direncanakan. 3.5 Implementasi Sistem Tahap implementasi sistem pada penelitian ini adalah melakukan pembuatan database menggunakan phpMyAdmin, sedangkan untuk web desain digunakan Adobe Dreamweaver CS5. Untuk uji coba aplikasi browser (Maxthon) dan server local yaitu XAMPP 1.6.8.
3.6 Uji Coba sistem Uji coba sistem dilakukan melalui 3 (tiga) tahap uji coba, yakni uji coba struktural, fungsional dan validitas data. 1. Uji Coba Struktural Uji coba struktural dilakukan dengan cara membandingkan kesesuaian hasil implementasi dengan rancangan. 2. Uji Coba Fungsional Uji coba fungsional dilakukan dengan cara menguji setiap button, fungsi atau form yang dibuat, apakah sudah berfungsi dengan baik atau tidak. 3. Validasi Validasi merupakan proses pengujian untuk memastikan kesesuaian antara input dan output. 3.7 Penggunaan Sistem Tahap distribusi dilakukan proses penggunaan sistem yang dibuat untuk mengetahui dan menentukan seberapa baik aplikasi yang dibuat untuk memenuhi kriteria kerja dan selanjutnya siap untuk digunakan oleh pengguna. IV. 4.1
Hasil dan Pembahasan Perencanaan Sistem Tahap perencanaan sistem ini akan membahas perancangan dan implemantasi penerapan pengklasifikasian jenis plasma nutfah padi menggunakan metode Decision tree. Sistem ini berbasis web, dibangun dengan menggunakan bahasa pemrograman PHP dan Mysql sebagai databasenya. Tujuan pembuatan sistem ini adalah sebagai alternatif solusi para peneliti dalam hal pencarian informasi dari pengklasifikasian plasma nutfah padi.
Pada tahap ini bertujuan untuk memberikan gambaran mengenai rancangan sistem yang akan dibangun, rancangan ini mencakup proses prosessing, perancangan ini lebih dekat dengan perancangan antarmuka (User Interface) sesuai dengan tujuan dan kebutuhannya. 4.3.1 Proses preprosesing Tahapan preprocessing, yaitu Data yang diberikan pihak penelitian tanaman industri sebagai bahan awal ini harus dilakukan beberapa tahapan,Tahapan pertama yaitu menghapus beberapa data atau karakteristik yang tidak mendukung. Tahapan kedua yaitu merubah data menjadi bentuk simbol untuk mempermudah proses pengolahan data. Tahap ketiga yaitu membuat data menjadi data training untuk dibangun rule dalam perhitungan decision tree.. 4.3.2 Rancangan Pembuatan Halaman Web 1. Perancangan Sistem dengan Flowchart Rancangan flowchart sistem dilakukan untuk menentukan alur program yang akan dibuat sehingga program dapat dibuat secara terstruktur. Perancangan alur sistem ini menampilkan hirarki halamanhalaman yang akan diakses. Rancangan flowchart tersebut dapat dilihat pada gambar. Mulai
Halaman utama home
Informasi Plasma nutfah padi
Login
Tidak
Punya account
Home
Daftar account
Informasi Ya
4.2
Analisis Sistem Tahapan analisis sistem ini dilakukan pengklasifikasian analisis data dari seorang pakar untuk memperoleh informasi bagi para peneliti. Informasi yang diperoleh akan menjadi bahan untuk pembangunan program. Hasil analisis yang diperoleh yaitu nama aksesi dan karakteristik plasma nutfah padi. 4.3
Perancangan Sistem
Daftar
Login Peneliti
Tidak
Valid Ya, peneliti Menu 1. Home 2. Informasi 3. Analisis 4. Logout
Halaman peneliti
Gambar 5. Rancangan Flowchart Sistem untuk Halaman Utama.
4.3.3 Rancangan Tampilan Web Desain halaman mencakup elemen grafik yang digunakan pada antarmuka, termasuk layout secara keseluruhan, menu desain form dan penempatan tiap unit dari sistem. Header Info Plasma nutfah padi
Home
Login Jam
Halaman Utama
Sidebar
= 2.80 Warna Ujung Gabah = Ungu Tua Q2 = -1/2* log2 1/2 - 1/2* log2 1/2 =1 Warna Ujung Gabah = Ungu Q3 = -1/5* log2 1/5 - 1/5* log2 1/5 - 1/5* log2 1/5 1/5* log2 1/5 = 1/5* log2 1/5 = 2.32 Warna Ujung Gabah = Merah Q4 = -1/6* log2 1/6 - 1/6* log2 1/6 - 1/6* log2 1/6 - 1/6* log2 1/6 1/6* log2 1/6 - 1/6* log2 1/6 = 2.58 Entropy = 7/20(2.80) + 2/20(1) + 5/20(2.32) + 6/20(2.58) = 2.43
Footer
Gambar Website
6.
Design
Halaman
utama
4.4
Implementasi Implementasi perangkat lunak adalah melaksanakan, eksekusi, atau praktek dari rencana, metode, atau perancangan dalam pengembangan perangkat lunak. Pada tahap ini dihasilkan rule dalam perhitungn decision tree yang akan menjadi output pada perancangan aplikasi. Dari hasil rule sebagai berikut:
4.4.2 Program Codingan Perhitungan Program yang di hasilkan untuk keluaran pengklasifikasian program plasma nutfah padi.
Gambar 8. Codingan program untuk pengklasifikasian hasil plasma nutfah padi. V.
Kesimpulan Dan Saran
5.1 Kesimpulan Pada Hasil Penelitian akhir ini bertujuan untuk membuat “Penerapan 4.4.1 Perhitungan Decision tree pada sistem pakar untuk Contoh proses perhitungan Pengklasifikasian jenis plasma nutfah padi decision tree pada node awal, perhitungan berbasis web menggunakan PHP dan hasil Entropy terkecil : MySQL”.dengan metodelogi penelitian pengembangan sistem pakar, perencanaan Warna Ujung Gabah = Kuning yang menggambarkan suatu sistem sebagai Jerami suatu jaringan proses dari fungsi yang Q1 = -1/7* log2 1/7 - 1/7* log2 1/7 - 1/7* log2 1/7 dihubungkan dengan penyimpanan 1/7* log2 1/7 - 1/7* log2 1/7 database. 1/7* log2 1/7 - 1/7* log2 1/7 Gambar 7. Tampilan perhitungn decision tree.
output
rule
Aplikasi ini memiliki dua hak akses yang berbeda, pertama hak akses untuk admin yang dapat melakukan penginputan data, ubah data, dan hapus. Kedua hak akses untuk para peneliti melakukan proses analisis plasma nutfah padi. dengan adanya aplikasi ini yang diperuntukan untuk para peneliti mendapatkan informasi penganalisisan dari plasma nutfah padi. Setelah dilakukan analisis, sistem yang dibuat ini telah bekerja dengan benar sesuai dengan rancangan yang dibutuhkan yakni pengklasifikasian plasma nutfah padi. Hal ini didapat setelah melakukan serangkaian uji coba struktural, fungsional, dan validasi. 5.2 Saran Sistem ini harus terus berkembang dalam rancangan yang masih sederhana dalam hal tampilan website sehingga kurang menarik sehingga disarankan untuk penyempurnaan design dan program ini. dalam hal penggunaan metode decision tree juga dinilai kurang efektif untuk penempatan kasus seperti ini dan memakan waktu yang cukup lama dan juga dilakukan perluasan jenis-jenis plasma nutfah padi lainnya.