4/9/2016
ِ ب ِْس ِم ه اّلل َّالر ْ َْح ِن َّالر ِح ْ ِي
السالم عليكم ورحمة هللا وبركاته
PENGETAHUAN = data/fakta + mekanisme penalaran
PERTEMUAN 08 Fakta, ide, teori, hubungannya dalam domain tertentu Mekanisme Penalaran
KNOWLEDGE BASE INFERENCE MECHANISM Kumpulan prosedur yang digunakan untuk menguji (melacak dan mencocokkan) untuk mencari solusi
Refresentasi Pengetahuan
Pengumpulan pengetahuan dari berbagai sumber Otak/pengetah uan pakar Buku Artikel dll
Di Organisasikan
diKodifikasi
(Skema)
Skema “DEKLARATIF”
Skema “PROSEDURAL”
Cocok untuk menggambarkan fakta-fakta asersi
-
Yang termasuk skema representasi pengetahuan deklaratif:
Cocok untuk menyatakan aksi dan prosedur
-
Yang termasuk skema representasi pengetahuan deklaratif:
1. LOGIKA 2. JARINGAN SEMANTIK 3. FRAME 4. SCRIPT Refresentasi Pengetahuan
Refresentasi Pengetahuan
1. PROSEDUR / SUBROUTINE
• Logika merupakan suatu pengkajian ilmiah tentang serangkaian penalaran, sistem kaidah dan prosedur yang membantu proses penalaran • Proses Logika : Proses membentuk kesimpulan atau menarik suatu inferensi berdasarkan fakta yang telah ada • Merupakan bentuk representasi pengetahuan yang paling tua
2. KAIDAH PRODUKSI Refresentasi Pengetahuan
1
4/9/2016
• Penalaran ini bergerak dari penalaran umum menuju ke konklusi khusus • Umumnya dimulai dari suatu sylogisme, atau pernyataan premis dan inferensi • Umumnya terdiri dari 3 bagian: premis mayor, premis minor dan konklusi. • Contoh Premis mayor : Jika hujan turun saya tidak akan lari pagi Premis Minor : Pagi ini hujan turun Konklusi : Oleh karena itu pagi ini saya tidak akan lari pagi Refresentasi Pengetahuan
• Dimulai dari masalah khusus menuju ke masalah umum • Menggunakan sejumlah fakta atau premis untuk menarik kesimpulan umum. • Contoh: Premis : Dioda yang salah menyebabkan peralatan elektronik rusak Premis : Transistor rusak menyebabkan elektronik rusak Premis : IC rusak menyebabkan peralatan elektronik tidak berfungsi Konklusi : Maka, peralatan semi konduktor rusak merupakan penyebab utama rusaknya peralatan elektronik
• Konklusi tidak selalu mutlak, dapat berubah jika ditemukan fakta-fakta baru Refresentasi Pengetahuan
• Operator Logika (penggabungan proposisi) • Bentuk logika komputasional ada 2 macam : Logika Proporsional atau Kalkulus dan Logika Predikat • Suatu Proposisi merupakan suatu statemen atau pernyataan yang menyatakan benar (TRUE) atau salah (FALSE).
• Konjungsi: ( and) • Disjungsi: (Or) • Negasi ~ (not) • Implikasi → • Ekivalensi ↔
• Untuk menggambarkan berbagai proposisi, premis atau konklusi gunakan simbol seperti huruf abjad. • Misalnya: P = Tukang pos mengantarkan surat mulai Senin s/d Sabtu Q = Hari ini adalaha Hari Minggu R = Maka hari ini tukang pos tidak mengantar surat
Refresentasi Pengetahuan
Refresentasi Pengetahuan
Refresentasi Pengetahuan
2
4/9/2016
• Inferensi pada logika proposisi dapat dilakukan dengan menggunakan resolusi • Resolusi Suatu aturan untuk melakukan inferensi yang dapat berjalan secara efisien dalam suatu bentu CNF (Conjuction Normal Form)
• Mengubah kalimat kedalam bentuk CNF: • Hilangkan implikasi dn ekivalensi • Kurangi lingkup semua negasi menjadi satu negasi saja • Gunakan aturan asosiatif dan distributif untuk mengkonversi menjadi conjunction of disjunction • Buat satu kalimat terpisah untuk tiap-tiap konjungsi Refresentasi Pengetahuan
• Contoh Diketahui basis pengetahuan (fakta-fakta yang bernilai benar) sebagai berikut: • P • (P Q) → R • (S T ) → Q • T Buktikan kebenaran R
Refresentasi Pengetahuan
• Suatu proposisi atau premis dibagi menjadi dua bagian, yaitu ARGUMEN (atau objek) dan PREDIKAT (keterangan). • Suatu logika yang seluruhnya menggunakan konsep dan kaidah proposional yang sama. • Disebut juga kalkulus predikat • Kalkulus predikat memungkinkan bisa memecahkan statemen ke dalam bagian komponen, yang disebut objek, karakteristik objek, atau beberapa keterangan objek. Refresentasi Pengetahuan
Refresentasi Pengetahuan
• Argumen adalah individu atau objek yang membuat keterangan • Predikat adalah keterangan yang membuat argumen dan predikat
• Dalam suatu kalimat, predikat bisa berupa kata kerja atau bagian kata kerja. • Bentuk Umum: PREDIKAT (individu[objek]1, individu[objek] 2)
Refresentasi Pengetahuan
3
4/9/2016
• Misalnya proposisi: Mobil berada dalam garasi Dinyatakan menjadi Di dalam(mobil, garasi) Di dalam = produk (keterangan) Mobil = Argumen(objek) Garasi = Argumen(objek)
• Contoh Lain: Proposisi : Rojali suka Juleha Kalkulus Predikat : SUKA (Rojali, Juleha)
• Huruf bisa menggantikan argumen • Simbol-simbol juga bisa digunakan untuk merancang beberapa objek atau individu • Misalnya: x = Rojali dan y = Juleha, Proposisinya : Suka(x,y) • Dengan menggunakan sistem ini knowledge base dapat dibentuk • Pengetahuan diekspresikan dalam kalkulus predikat yang bisa dimanipulasi agar menimbulkan inferensi
Proposisi : Pintu Terbuka Kalkulus Predikat : BUKA (pintu) Refresentasi Pengetahuan
• Predikat kalukulus membolehkan penggunaan simbol untuk mewakili Fungsi-fungsi • Misalnya: ayah(Juleha) = Jojon, ibu(Rojali) = Dorce • Fungsi dapat digunakan bersamaan dengan predikat • Misalnya: • Predikat berikut menjelaskan bahwa Jojon dan Dorce adalah berteman • teman(ayah(Juleha),ibu(Rojali) = teman(Jojon,Dorce) Refresentasi Pengetahuan
Refresentasi Pengetahuan
Refresentasi Pengetahuan
• Operator yang sama seperti pada logika proporsional • Misalnya: • Proposition: Rojali suka Juleha, suka(Rojali,Juleha) • Proposition: Mandra suka Juleha, suka(Mandra,Juleha) • Dua predikat diatas, ada dua orang menyukai Juleha. Untuk memberikan pernyataan adanya Kecemburuan, maka suka(x,y) AND suka(z,y) IMPLIES NOT suka(x,z) atau suka(x,y) suka(z,y) → suka(x,z) Kalimat pengetahuan adalah: “Jika dua orang pria menyukai wanita yang sama, maka kedua pria itu pasti tidak saling suka (saling membenci)” Refresentasi Pengetahuan
4
4/9/2016
Contoh 1. • Proposisi : • Pengukuran kuantitas (Quantifier) adalah simbol untuk menyatakan suatu rangkaian variabel dalam suatu ekspresi logika. • Dua pengukuran kuantitas, yaitu: • Ukuran kuantitas universal → • Ukuran kuantitas eksistensial →
Refresentasi Pengetahuan
• “Semua orang Yogya adalah warganegara Indonesia”
• diekspresikan : • ( x)[orang Yogya(x), warga negara Indonesia(x)] • Simbol menyatakan bahwa ekspresi ini berlaku secara universal benar. Yaitu untuk semua nilai x. • Jika x adalah orang Yogya, maka benar jika x adalah warga negara Indonesia
Refresentasi Pengetahuan
Contoh 2: • Proposisi: • “Beberapa Mobil berwarna merah”
• Diekspresikan menjadi: • ( x)[mobil(x) dan berwarna merah (x)] • Ekspresi ini berarti ada beberapa mobil tertentu x yang sesuai dengan ekspresi ini • Jika x adalah sebuah mobil dan mobil itu berwarna merah
• Pengetahuan dibutuhkan untuk membuat inferensi • Kaidah inferensi yang paling sederhana adalah: MODUS PONEN Yaitu: Jika Proposisi A benar dan A IMPLIES B, adalah benar, maka proposisi B adalah benar.
[A AND (AB)] B
Refresentasi Pengetahuan
Refresentasi Pengetahuan
Refresentasi Pengetahuan
5
4/9/2016
• Misalnya: IF Warna baju itu merah THEN Saya suka baju itu
• Rules (aturan-aturan), merupakan pengetahuan prosedural • Menghubungkan informasi yang diberikan dengan tindakan (action)
• Sebuah rule dapat memiliki multiple premise yang tergabung dengan menggunakan operasi logika (AND, OR)
• Struktur rule, secara logika menghubungkan satu atau lebih antecedent (atau premises) yang berada pada bagian IF, dengan satu atau lebih consequents (atau conclusions / kesimpulan) pada bagian THEN.
• Bagian Konklusi dapat berupa kalimat tunggal atau gabungan dengan menggunakan operasi logika (AND) dan dapat pula memiliki kalimat ELSE.
Refresentasi Pengetahuan
Refresentasi Pengetahuan
• Rule dapat melakukan beberapa operasi Knowledge Base IF Warna baju itu merah THEN Saya suka baju itu IF Saya suka baju itu THEN Saya akan beli baju itu
Q: Warna Baju? A: Merah
Working Memori Warna baju itu merah Saya suka baju itu
• Untuk operasi-operasi yang kompleks, sistem berbasis aturan dirancang untuk mengakses program eksternal • Contoh: (Database) IF terjadi situasi darurat AND NAMA = Smith THEN OPEN TELEPHONE AND FIND NAMA, NAMA-FIELD AND TELEPHONE = TELEPHONE FIELD
Saya akan beli baju itu
Refresentasi Pengetahuan
Refresentasi Pengetahuan
Refresentasi Pengetahuan
6
4/9/2016
• RELATIONSHIP/HUBUNGAN IF Baterai sudah soak THEN Mobil tidak bisa distarter • REKOMENDASI IF Mobil tidak bisa distarter AND Sistem bahan bakar OK THEN Periksa bagian elektrikal
Refresentasi Pengetahuan
• INTERPRETASI IF Tegangan Resistor R1 lebih besar dari 2.0 volt AND Tegangan Kolektor pada Q1 kurang dari 1.0 volt THEN Bagian Pre-Amp berada pada range normal • DIAGNOSA IF stain dari organisme adalah grampos AND morfologi dari organisme adalah coccus AND pertumbuhan dari organisme adalah chains THEN organisme tersebut adalah streptococcus
• STRATEGI IF Mobil tidak bisa distarter THEN Pertama periksa sistem bahan bakar, lalu periksa sistem elektrikal • HEURISTIC IF Mobil tidak bisa distarter AND Mobilnya adalah Ford tahun 1957 THEN Periksa float-nya
Refresentasi Pengetahuan
• Keunggulan Sistem berbasis RULES: • Modifikasi dan perawatan relatif mudah • Uncertainty dapat dikombinasikan dengan rules • Tiap rules biasanya independent dari yang lainnya
• Keterbatasan: • Pengetahuan yang kompleks membutuhkan rules yang sangat banyak • Sistem dengan banyak rules mungkin mempunyai keterbatasan dalam proses pencarian pada bagian program kontrol
• DISAIN IF task sekarang adalah menempatkan catu daya AND posisi dari catu daya pada kabinet sudah diketahui AND ada ruang tersedia dalam kabinet untuk catu daya THEN letakkan catu daya pada kabinet tersebut
Refresentasi Pengetahuan
Refresentasi Pengetahuan
Refresentasi Pengetahuan
7
4/9/2016
Wings
• Merupakan pengetahuan secara grafis yang menunjukkan hubungan antar berbagai objek
Has
• Disusun dari NODE dan ARC (Lines)
Is a Canary
Bird
• Node : representasi dari objek, objek properti atau properti value. (digambarkan dengan lingkaran) • Arc : representasi dari hubungan antar node. (digambarkan dengan garis) Refresentasi Pengetahuan
node “Canary” dan “Bird” menjelaskan hubungan “spesific-togeneral”
travel
fly
Refresentasi Pengetahuan
• PEWARISAN (INHERITANCE) PADA JARINGAN SEMANTIK
• Perluasan dilakukan dengan menambah NODE dan menghubungkan dengan NODE • Node baru tersebut dapat merupakan objek tambahan atau properti tambahan
Node yang ditambahkan pada Jaringan Semantik secara otomatis mewarisi informasi yang telah ada pada Jaringan
• OPERASI PADA JARINGAN SEMANTIK • Salah satu cara untuk menggunakan Jaringan Semantik adalah dengan bertanya pada node
• Umumnya penambahan dapat dilakukan dalam 3 cara: (1) objek yang sama (2) objek yang lebih khusus (3) objek yang lebih umum Refresentasi Pengetahuan
Refresentasi Pengetahuan
Refresentasi Pengetahuan
8
4/9/2016
• Misalnya: • Pertanyaan pada “Bird”, “How do you Travel?” • Jawabannya: “Fly”
• Untuk menjawab, maka node tersebut akan mengecek pada arc dengan label travel dan kemudian menggunakan informasi (value) yang ada pada arc tersebut sebagai jawabannya
Refresentasi Pengetahuan
• Definisi: kumpulan pengetahuan tentang suatu obyek tertentu, peristiwa lokasi, situasi, dll.
• Jaringan semantik pada dasarnya berbentuk grafik, tapi dalam komputer tidak tampak karena objek dan hubungannya dinyatakan dalam istilah verbal • Titik awal biasanya ditentukan oleh sebuah pertanyaan.
Refresentasi Pengetahuan
Frame alat-alat transportasi Frame macammacam angkutan darat
Trans. Darat
• Secara umum frame memiliki 2 elemen dasar SLOT dan FACET • Slot : merupakan kumpulan atribut/properti yang menjelaskan objek yang direpresentasi oleh frame • Facet (atau disebut juga: subslot) menjelaskan pengetahuan atau prosedur dari atribut pada slot
Slot Mobil
Frame macammacam mobil
Frame jenis bahan bakar Slot Sedan Slot bensin Slot solar
Refresentasi Pengetahuan
Refresentasi Pengetahuan
Refresentasi Pengetahuan
9
4/9/2016
• Frame dapat memiliki field tambahan yang disebut Class Frame Name :
Objek 1
Class :
Objek 2
Properti : Properti 1
Value 1
Properti 2
Value 2
Properti 3
Value 3
Properti n
Value n
Refresentasi Pengetahuan
• Class dapat berisi object2 yang merupakan nama dari frame lain yang berhubungan dengan object1 • Biasanya dalam hubungan IS A Object 1 is a object 2
Refresentasi Pengetahuan
Contoh Kelas Frame dari “Bird”
• Merepresentasi karaktistik (sifat-sifat) umum dari suatu objek • Mendefinisikan properti-properti umum yang biasanya dimiliki oleh semua objek dalam kelas tersebut. • Ada 2 jenis properti : statik dan dinamik • Properti Statik merupakan fitur dari objek yang tidak dapat berubah • Properti dinamik merupakan fitur yang dapat berubah selama sistem berjalan Refresentasi Pengetahuan
Refresentasi Pengetahuan
• Properti : sifat-sifat umum dari objek “Bird” • Properti Color dan Wings : statik (karena merupakan ciri-ciri yang nilainya tidak berubah) • Properti Hungry dan Activity : dinamik (karena selama sistem berjalan value-nya bisa berubah)
Refresentasi Pengetahuan
10
4/9/2016
• CONTOH:
• Sama dengan frame, tetapi yang digambarkan adalah URUTAN PERISTIWA (bukan objek). • Elemen dalam script: • Kondisi Input : Situasi yang harus dipenuhi sebelum terjadi • Track / jalur : variasi script • Prop / pendukung : obyek yang digunakan dalam urutan peristiwa yang terjadi • Role / peran : orang-orang yang terlibat • Scene / adegan : urutan peristiwa aktual • Hasil Refresentasi Pengetahuan
Script : Restoran Track : Restoran swalayan Role : Tamu, pelayan Prop : Counter, baki, makanan, tisu, dll Kondisi masukan : Tamu Lapar – Tamu punya uang Adegan (Scene1) : masuk • Tamu parkir mobil • Tamu masuk restoran • Tamu duduk • Tamu baca menu
Refresentasi Pengetahuan
Adegan (Scene 2) : memesan • Tamu memesan • Pelayan membawa makanan • Pelayan meletakkan makanan di meja • Tamu membayar Adegan (Scene3) : makan Hasilnya: • Tamu kenyang • Uang tamu berkurang • Tamu senang • Tamu sakit perut
Refresentasi Pengetahuan
Refresentasi Pengetahuan
11