PENERAPAN METODE RIPPLE DOWN RULES UNTUK MENGIDENTIFIKASI PENYAKIT AYAM Tri Sagirani1)
Tutut Wurijanto2)
Azis Rahma Muraegi3)
1,2,3) S1/Jurusan Sistem Informasi, STIKOM Surabaya 1,2)
[email protected];
[email protected]
Abstract: Chickens are exposed to disease or illness usually show symptoms - symptoms that weird. Both changes in the head, neck, body, wings, legs, behavior, disorders of the internal organs and other. Among the symptoms that occur there are symptoms that can be seen by the eye or clinical symptoms and by seeing these symptoms can be known disease affecting chickens. But not everyone can do it, it takes a tool to do so. Method of Ripple Down Rule (RDR) is one method that has the capability of expert system inference / search and acquisition of knowledge. By using the RDR a system will be able to identify the disease as an expert with clinical symptoms as inputannya. Based on the research and experiments performed by using clinical symptoms of some diseases, the system can identify the disease based on knowledge of diseases that have been stored in the system. Besides, the system can add to the knowledge that comes directly from the experts. Keywords: Disease, Chicken, Ripple Down Rule, System Penyakit ayam merupakan masalah yang bisa menimbulkan kerugian bagi mereka yang memelihara dirumah maupun peternakan ayam. Ayam yang terkena penyakit biasanya mereka “bunuh” untuk menghindari penyebarannya. Apalagi dengan adanya kabar penyakit flu burung banyak orang takut untuk memelihara maupun mengkonsumsi ayam yang sakit karena takut tertular. Kebanyakan ayam – ayam tersebut mereka kubur atau di bakar. Menurut Tabbu (2000), penyakit – penyakit tersebut biasanya disebabkan oleh bakteri, virus, jamur, parasit, keracunan zat makanan atau kekurangan zat tertentu. Jamur merupakan salah satu penyebab penyakit yang sering menyerang ayam. Jamur biasa hidup ditempat yang lembab dan suhu udara yang biasa tetapi tidak tahan dengan suhu yang tinggi. Indonesia yang beriklim tropis membuat jamur mudah berkembang. Namun bila ayam mengalami pertumbuhan lambat, produksi telur atau daging rendah dan kematian belum tentu ayam tersebut terkena penyakit bisa juga terjadi keracunan makanan atau kekurangan zat – zat makanan tertentu. Hal tersebut bisa dilihat dari gejala yang timbul pada ayam. Memang untuk orang awang akan sulit membedakan gejala penyakit satu dengan yang lain. Sistem pakar ini berusaha mengidentifikasi penyakit selayaknya dokter hewan sehingga bisa mengdiagnosa apakah ayam bisa mati lebih cepat atau menular ke ayam yang lain sehingga kita bisa mencegahnya. Sistem pakar adalah sebuah program komputer yang mencoba meniru atau mensimulasi pengetahuan (knowledge) dan keterampilan (skill) dari seorang pakar pada area tertentu (Irawan, 2006: 5). Sistem yang akan dibuat dalam penelitian ini akan menggunakan metode Ripple Down Rules (RDR). RDR sendiri merupakan metode yang berbasis aturan (Rule – Base). Metode RDR selain memiliki algoritma inferensia juga memiliki algoritma untuk akuisisi pengetahuan dari pakar (Subakti, 2006: 89). Algoritma dalam akuisisi SNASTI 2010, SC - 14
pengetahuan berguna untuk membantu proses transfer atau perpindahan pengetahuan dari pakar ke sistem. Dengan begitu pengetahuan atau knowledge base pada sistem terus up to date sehingga dapat memberikan informasi yang akurat kepada pengguna. METODE Desain umum Sistem Sistem yang dibangun diharapkan dapat mengatasi masalah untuk memudahkan proses analisis, dengan menghasilkan desain arsitektue Aplikasi untuk mengidentifikasi penyait ayam menggunakan Metode RDR. Dan menghasilkan sebuah ouput jenis penyakit dan pengendaliannya.
Pengetahuan Pakar
Knowledge Base Editor
Expert Interface
Knowledge Base
Debug Result
Output: 1. Hasil identifikasi penyakit pada ayam 2. Pengendalian penyakit pada ayam
Fakta User
User Interfece
Inference Engine
Working Memory
Hasil
Gambar 1. Desain arsitetur Umum Sistem Seperti ditunjukkan pada gambar 1, Sistem terdiri dari beberapa modul yaitu (1) User Interface, Tampilan sistem yang digunakan untuk membantu user untuk berinteraksi dengan sistem, yaitu dengan menginputkan fakta –fakta untuk mendapatkan sebuah kesimpulan. (2) Inference Engine, Komponen yang berisi algoritma inferensi dari metode RDR, bertugas untuk mencari padanan fakta yang diinputkan oleh user dengan fakta – fakta yang ada di knowledge base dan menghasilkan sebuah kesimpulan.
Terdapat panah bolak – balik antara komponen Inferensia dengan Knowledge Base. Hubungan dengan Knowledge Base selain mengambil fakta yang tersimpan, Inferensia Engine juga memasukkan data berupa gejala yang tidak bisa ditemukan konklusinya. (3) Expert Interface, Tampilan sistem yang digunakan oleh pakar untuk mengelola knowledge base aplikasi. Pakar dalam hal ini adalah orang yang memiliki kebijakan untuk membuat serta merubah rule. (4) Working Memory, Disini sistem akan menyimpan dan membaca informasi tentang fakta – fakta yang di inputkan oleh user ataupun fakta – fakta hasil kesimpulan dari komponen Inferensia Engine. Dalam hal ini Working Memory merupakan memori sementara dalam proses. (4)Knowledge Base Editor, Elemen ini bertugas untuk melakukan perubahan pada knowledge base sesuai dengan fakta atau pengetahuan yang di inputkan oleh pakar. Metode akuisisi dari metode RDR digunakan dalam proses ini. (5) Knowledge Base Knowledge Base dalam sistem ini merupakan sebuah database yang berisikan fakta – fakta dan juga teknik dalam menerangkan masalah yang disusun dalam urutan yang logis. Knowledge Base untuk sistem pakar ini berisikan informasi atau pengetahuan mengenai masalah penyakit ayam, baik gejala, cara penanggulangan dan pencegahannya Penelitian yang dilakukan pada pengembangan (proyek) karena penelitian ini bertujuan untuk membuat aplikasi untuk mengidentifikasi penyakit ayam dengan menggunakan metode Ripple Down Rules (RDR) berdasarkan gejala klinis yang muncul. Pemodelan aplikasi untuk mengidentifikasi penyakit ayam dapat digambarkan secara sederhana seperti gambar 2.
Root
Muka membengkak Pial membengkak Kelopak mata berwarna merah Keluar lendir dari hidung Keluar lendir dari Mata Bersin Ngorok Nafsu makan berkurang Infectious Coryza(snot)
Mata Berair Bulu sayap kotor Nafas sesak Batuk Chronic Respiratory Disease (CRD) Mulut terbuka Leher dijulur keatas Jengger berwarna kebiruan Kulit kepala berwarna kebiruan Nafas sesak Nafsu makan berkurang Ngorok Aspergilosis
Muncul bintik pada pial Muncul bintik pada muka Keluar lendir dari hidung Kebutaan pada mata Muncul bintik pada kulit badan Nafas sesak Nafsu makan berkurang Flow Pox(CacarUnggas)
Badan kurus Bulu badan kusam Bulu badan berkerut Perut membesar Nafsu makan berkurang Nafas sesak Lesu
Ø Ø
Keluar lendir dari mulut Jengger berwarna ungu kebiruan Pial berwarna ungu kebiruan Muka berwarna ungu kebiruan Lesu Demam Mengantuk Ngorok Diare Tinja berwarna kehijauan Flow Cholera
Kebutaan pada mata kaki kaku Lesu Diare Gangguan pertumbuhan Arizonosis Muka pucat Tinja berwarna kekuningan Gangguan pertumbuhan Flow Typhoid Pembengkakan sendi Badan kurus Anoreaksi Tinja bau busuk
OUTPUT Proses identifikasi penyakit Proses update knowledge base
Pial pucat Bulu badan berdiri Pembengkaka sendi Kelumpuhan Tinja berwarna hijau keputihan
Informasi tentang Penyakit dan cara penanganannya
Infeksi Mycoplasma Synovieae (MS)
Gambar 2. Blok Diagram Aplikasi Identifikasi Ayam Sistem ini terdiri dari 2 (dus) proses yaitu (1) Proses Identifikasi penyakit , untuk memproses input untuk di cocoka dengan knowledge base, (2) Proses Update Knowledge Base, di update dengan data pengetahuan tentang penyakit ayam yang di inputkan oleh user. Penerapan MODEL Pohon data Dalam Sistem Fase pertama dalam pembangun apliaksi adalah membangun pohon data adalm sistem , yang digunakan untuk merancang rule identifikasi penyakit ayam , seperti digambarkan di gambar 3. Fase pembuatan data warehouse digunakan SQL Server 2005 Integration Services untuk proses pemuatan data ke star schema. Proses pemuatan data pertama kali dilakukan pada tabel-tabel dimensi, kemudian pemuatan data dilakukan pada tabel fakta. Pembuatan data warehouse dilakukan sebagai underlying database yang menyediakan sumber data untuk kubus OLAP. Star schema yang digunakan dapat dilihat pada gambar 3.
Muka membengkak Mata membengkak Tinja berwarna kehijauan Batuk Keluar lendir dari mata Kepala menghadap keatas Kepala gemetaran Bersin Sulit berdiri Lesu Nafsu makan berkurang Swollen Head Syndrome (SHS)
Jengger pucat Muka pucat Kebutaan pada mata Badan kurus Kaki lumpuh Sayap lumpuh Diare Langkah tegap Merek’s Disease(MD)
PROSES
INPUT Gejala Penyakit Ayam Pengetahuan tentang Penyakit Ayam
Newcastle Disease(ND)/Tetelo
Limfoid Leukosis (Busung Ayam)
Stafilokokosis
Ø Ø
Kepala terputar Kaki lumpuh Sayap lumpuh Diare Nafsu makan berkurang Bersin Nafas sesak Gemetar Batuk Lesu
Bulu badan berdiri Lesu Nafu makan berkurang Ngorok
Menekuk kepala dan leher Bulu badan berdiri Diare Banyak minum Mengantuk Lesu anemia
Pial pucat Kepala gemetaran Bulu badan berdiri Depresi Demam Lesu Berat badan menurun Tinja berwarna kekuningan Streptokokosis
Muka pucat Pial pucat Kulit badan berwarna kuning Depresi lesu Inclusion Body Hepatitis (IBH)
Kosidiosis
Kolibasilosis
Jengger mengecil Jengger berwarna kelabu Kepala kaku Tinja berwarna putih Lesu Nafsu makan berkurang Pulorium/Berak Kapur
2
SNASTI 2010, SC - 15
2 Kaki lemah Bulu badan menjadi hitam /kotor Kulit badan menjadi hitam Kulit badan mudah mengelupas Timbunan cairan dibawah kulit badan Depresi Inkordinasi Nafsu makan berkurang Sempoyongan
Mulai
Tidak
Dermatitis Gangrenosa (Sayap Busuk)
Update knowledge base?
Tidak
Ya Leher lumpuh sayap lumpuh Kaki lumpuh Bulu badan berdiri Bulu badan mudah dicabut Gangguan pernafasan
Tidak
Identifikasi Penyakit?
Ya
Diberi Akses?
Botulisme
Data gejala Penyakit
Kepala tertunduk Mata tertutup Lesu Depresi Keluar lendir dari mata Berdiri dengan satu kaki Sayap menggantung Bulu badan berdiri Mengantuk Nafsu makan berkurang Banyak minum Infeksi Paratifoid
Ya
Periksa Rule X yang berstatus usulan Proses Identifikasi Penyakit
Bulu badan kusam Enteritis Ulseratifa (Quail disease)
Menemukan RuleX dengan status usulan?
Tidak
Ayam bergerombol Enteritis Nekrotikan
Ya Muka mengecil Pial mengecil Bulu badan kusam Bulu badan berdiri Berat badan menurun Kulit badan mengering Kaki lumpuh Sayap menggantung Depresi Lesu
Gunakan RuleX yang ditemukan?
Informasi jenis penyakit dan cara penanggulangannya
Tidak Jenis dan gejala penyakit
Ya
Tuberkulosis Langkah kaku Histomoniasis Pembengkakan sendi Inkordinasi Diare Kelumpuhan Ataksia
Informasi tambahan berupa jenis dan gejala penyakit
Membentuk ruleX dengan status usulan
Infeksi Pseudomonas
Proses Akuisisi Pengetahuan
Knowledge Base
Selesai
Bulu badan berdiri Gangguan pertumbuhan Lesu Tinja berwarna putih Kandidiasi
Mata berair Keluar darah dari hidung Keluar darah dari mulut Batuk Nafas sesak Lesu Tinja bercampur darah Infectious Laryngotracheitis (Batuk Darah)
Bulu badan berdiri Diare Gemetar Lesu Tinja berwarna putih Nafsu makan baik Infectious Bursal Disease (IBD/ Gumboro)
Jengger pucat Muka pucat Jengger membengkak Depresi Demam Nafsu makan berkurang Lesu Tinja berwarna kehijauan Gangguan pernafasan
Keluar lendir dati hidung Keluar lendir dari mata Ngorok Nafsu makan berkurang Bersin Nafas sesak Batuk Lesu Gangguan pertumbuhan Ayam bergerombol Infectious Bronchitis (IB)
Muka membengkak Mata berair Depresi Diare Bersin Ngorok Batuk Kematian mendadak Avian Influenza (Flu Burung)
Kepala kaku Leher kaku Kebutaan pada mata Mata sayu Bulu badan rontok Kaki pincang Diare Sempoyongan Avian Ensefalomielitis
Malaria Avian Keluar lendir dari mulut Leher dijulur keatas Mulut bau busuk Perut kosong Diare Tinja berwarna kekuningan Trikomoniasis Jengger mengecil Jengger pucat Kebutaan pada mata Inkordinasi Tinja berwarna putih Gemetar Toksoplasmosis
Gambar 3. Pohon Data Dalam Sistem Diagram Alir Sistem Diagram Alur Sistem Aplikasi Gambar 4. Menggambarkan diagram alir sistem aplikasi secara umum. Terdapat dua proses yang dimana pada proses akuisisi hanya bisa diakses oleh user yang diberi hak akses dalam hal ini adalah pakar. Terlihat jalannya proses dari verifikasi user dalam hal ini pakar, jalannya data dari input sampai keluaran. SNASTI 2010, SC - 16
Gambar 4. Diagram Alur Sistem aplikasi Diagram Alur Proses Identifikasi Diagram alur proses identifikasi pada gambar 5. Menunjukkan proses identifikasi penyakit dengan menggunakan algoritma inferensi dari metode RDR, yang dimulai dengan masukan data gejala klinis ayam yang sakit dan menerima keluaran berupa informasi penyakit dan cara penanggulangannya.
Proses Akuisisi Pengetahuan
Proses Identifikasi Penyakit
RuleX
Data gejala klinis penyakit ayam
Membentuk rule X
Cek Clause Pada Node Corner Stone
Menemukan konklusi?
Cek Clause Pada Node Cornerstone Case
Knowledge Base
Tidak
Ada node Child?
Ya
Ada node CC yang clausenya menyamai?
Cek node child
Knowledge Base
Tidak
Ada node Child yang juga node Cornerstone case?
Ya
Ya
Cek node child
Tidak
Tidak Ya
Tidak
Rule habis?
Tidak
Tidak
Menemukan konklusi
Ada node CC yang clausenya menyamai?
Tidak
Rule habis?
Ya
Ya Mengisi konklusi rule X dengan konklusi yang ditemukan
Buat tabel pembanding
Ya
Opsi 1
Hasil Inferensi
Mengisi konklusi rule X dengan ‘tidak ada’ dan mengubah status rule X menjadi = usulan
Tidak
Opsi 2
Ya
Tidak
Ya
Ya
Opsi 3
Tidak
Ya
Tidak
Opsi 4
Opsi 5
Ya
Tidak
Ya
Menyimpan rule yang baru ke knowledge base sesuai opsi
Return
Gambar 5. Diagram Alur Proses Identifikasi Return
Diagram Alur Akusisi Pengetahuan Diagram alur proses akuisisi pengetahuan pada gambar 3.13 menunjuk-kan proses pemindahan pengetahuan dari seorang pakar ke aplikasi. Sebelumnya data yang dimasukkan dicek dengan mencoba mencari pembanding pada rule base. Proses pembanding hampir mirip dengan proses identifikasi, jika ditemukan maka akan dibuat tabel pembanding. Dari tabel tersebut user akan diberi 5 opsi untuk memasukkan pengetahuan yang baru tersebut. Opsi tersebut adalah: Opsi 1, Rule baru yang akan dihasilkan adalah negasi dari clauses rule pada node di daftar perbedaan. Opsi 2, Rule baru yang akan dihasilkan adalah clauses ruleX di daftar perbedaan Opsi 3, Rule yang baru dihasilkan dari gabungan opsi 1 dan opsi 2 Opsi 4, Rule baru yang akan dihasilkan semuanya berasal dari rule baru yang tersedia tanpa melihat daftar perbedaan, namun letaknya pada level yang sama dari CC yang sedang dicek tadi. Artinya rule baru tersebut setingkat dengan CC yang dicek atau memiliki parent yang sama dengan CC Opsi 5, Rule baru yang akan dihasilkan semuanya berasal dari rule baru yang tersedia tanpa melihat daftar perbedaan dan letaknya langsung berada dibawah root imajiner.
Gambar 6.Diagram Alur Proses Akuisisi Pengetahuan Struktur Database Struktur ini digunakan untuk menyimpan data yang akan dipakai oleh knowledge base . RuleX id_rulex konklusi keterangan tanggal status
Clauses_RuleX varchar(32)
id_clausex varchar(32) varchar(250) id_rulex varchar(32) FK_CLAUSES__MENGISI_RULEX varchar(300) premis varchar(250) datetime ditemukan char(5) varchar(25)
Master Rule id_rule Node nama_rule
varchar(32) int varchar(250)
Clauses
FK_CLAUSES_MEMERIKSA_MAST ER_R
id_clauses varchar(32) id_rule varchar(32) clauses varchar(250)
FK_KONKLUSI_MENGAMBIL_MAST ER_R
konklusi dan detail id_konklusi id_rule konklusi keterangan Parent_id Child_id CC_sign stop_sign
varchar(32) varchar(32) Pencegahan varchar(250) varchar(300) FK_PENCEGAH_MENUNJUKK_KONKLUSI id_penecegahan varchar(32) varchar(32) id_konklusi varchar(32) varchar(8) Pencegahan varchar(500) varchar(8) varchar(8)
FK_PENANGAN_MENUNJUKK_KONKLUSI Hak Akses Penanganan id_penanganan id_konklusi penanganan
varchar(32) varchar(32) varchar(500)
user_name password jabatan hak_akses
varchar(50) varchar(50) varchar(50) varchar(50)
Gambar 7. Struktur Database HASIL DAN PEMBAHASAN Form Untuk Proses Identifikasi Gambar 8 . menampilan form hasil proses identifikasi yang dipakai untuk menginputkan gejala klinis yan terjadi pada ayam.
SNASTI 2010, SC - 17
Gambar 8. Form Input Gejala Pada Bagian Kepala Form Hasil Identifikasi Gambar 10 merupaka form untuk menampilkan hasil identifikasi yang dilakukan oleh user, yang akan menghasilkan jeis penyakitnya dan juga penangananya.
Gambar 10. Form Input Gejala Bagian Kepala dan Leher
Gambar 9. Form Hasil Identifikasi Gambar 11. Form Input Gejala Bagian Badan Uji Coba Penelusuran /Identifikasi Sekelompok ayam ditemukan dengan gejala keluar lendir dari hidung dan mata, mata berair, bulu sayap kotor, nafsu makan berkurang, ngorok, nafas sesak dan batuk. Pada gambar 10, gambar 11, dan gambar 12 adalah form konsultasi user yang memberikan inputan berupa gejala – gejala yang terjadi pada ayam. Fakta – fakta yang di inputkan: Gejala yang terjadi pada bagian kepala dan leher: (1) Keluar lendir dari hidung, (2) Keluar lendir dari mata, (3) Mata berair Gejala yang terjadi pada bagian Badan hingga kaki: Bulu sayap kotor Gejala yang terjadi pada tingkah laku dan kondisi ayam: (1) Nafsu makan berkurang, (2) Ngorok, (3) Nafas sesak, (4) Batuk
Gambar 12. Form Input gejala umum dan tingkah laku Penyelesaian/kesimpulan dari proses identifikasi oleh sitem adalah nama penyakit adalah Infeksi Mycoplasma Gallisepticum/chronic respiratory disaese (CRD), penyebabnya bakteri Mycoplasma Gallisepticum. Penanganannya adalah memberi antibiotika: spiramisin, tilosin, linkomisin, dan beberapa kelompok kuinolon, pencegahannya adalah bersihkan kandang dengan campuran fenol, formalin betapropiolakton dan mertiolat. Seperti pada gambar 13
SNASTI 2010, SC - 18
2. Diambil dari Jurnal Ho, V., W. Wobcke, P. Compton, 2003, EMMA: An Email Management Assistant, IEEE/WIC International Conference on Intelligent Agent Technology, Los Alamitos, CA, IEEE, 67-74.
Gambar 13. Hasil Identifikasi Simpulan Secara garis besar setelah melakukan implementasi dan evaluasi sistem untuk mengidentifikasi penyakit ayam dengan menggunakan metode Ripple Down Rules dapat ditarik kesimpulan: (1)Sistem dapat mengidentifikasikan penyakit ayam sesuai dengan pengetahuan yang tersimpan pada knowledge base berdasarkan gejala yang dinputkan dengan hasil identifikasi berupa nama penyakit, penyebab, penanganan dan pencegahan. (2) Sistem ini memvalidasi inputan untuk akuisisi pengetahuan berdasarkan nama penyakit dan gejala penyakit. (3)Sistem ini menyimpan gejala dalam bentuk text. Saat proses akuisisi jika ada gejala yang memiliki berbedaan kata namun memiliki persamaan arti, keduanya bisa terimput. Daftar Rujukan 1. Diambil dari Buku/ Literatur Astuti, Widi, 2008, Sistem Pendukung Keputusan Dalam Bidang Forensik Menggunakan Sistem Pakar, Surabaya: STIKOM. Gozales, Avelino J. dan Dankel, Douglas D., 1993, The Engineering of Knowledge – based Systems, New Jersey : Alan Arp Irawan, Jusak, 2006, Buku Pegangan Kuliah Sistem Pakar, Surabaya:STIKOM. Silvianawati, Laila Rachma, 2006, Sistem Pakar Untuk Menditeksi Penyakit Pada Tanaman Buah – Buahan, Surabaya: STIKOM. Subakti, Irfan, 2006, Sistem Berbasis Pengetahuan, Surabaya: Institut Teknologi Sepuluh November. Tabbu, Charles Rangga, 2000, Volume 1 Penyakit Ayam dan Penanggulangannya: Penyakit Bakteri, Mikal dan Viral, Yogyakarta: Penerbit Kanisius. Tabbu, Charles Rangga, 2000, Volume 2 Penyakit Ayam dan Penanggulangannya: Penyakit Asal Parasit, Noninfeksius dan Etiologi Komples, Yogyakarta: Penerbit Kanisius.
SNASTI 2010, SC - 19
