SISTEM DIAGNOSA HAMA DAN PENYAKIT TANAMAN KOPI MENGGUNAKAN BACKWARD CHAINING

ISSN : 2302-3805

Seminar Nasional Teknologi Informasi dan Multimedia 2015 STMIK AMIKOM Yogyakarta, 6-8 Februari 2015

SISTEM DIAGNOSA HAMA DAN PENYAKIT TANAMAN KOPI MENGGUNAKAN BACKWARD CHAINING Agus Hariyanto 1), M. Munih D.W

2),

Surateno 3)

Jurusan Teknologi Informasi, Politeknik Negeri Jember, Jember. E-mail: [email protected] 1) , [email protected] 2) , [email protected] ,3) 1),2),3)

Abstrak Peningkatan kapasitas dan kualitas produksi kopi adalah melalui pendampingan petani oleh petugas lapang atau pakar yang setingkat . Salah satu alternatif pakar yang setingkat adalah melalui sistem pakar . Sistem pakar yang diimplementasikan menggunakan metode backward chaining karena sangat cocok dengan metode konsultasi dalam proses memperoleh diagnosa . Hal ini ditunjukkan dengan peningkatan kesesuaian data di lapang sebesar 84% - 92% . Kelebihan dibanding sistem pakar yang telah dikembang yaitu hipotesa awal terkait gejala yang tampak atau kasat mata sehingga memudahkan dalam proses pengambilan keputusan . Selain itu terdapat dua gejala pokok yang harus memenuhi guna didapatkan kesimpulan dari sistem pakar terkait hama dan penyakit tertentu. Kata kunci: Tanaman Kopi, Hama, Penyakit, Backward Chaining . 1. Pendahuluan Salah satu masalah utama dalam industri pertanian kopi adalah minimnya pengetahuan dari petani . Hal tersebut semakin diperparah dengan kurangnya edukasi tentang bercocok tanam kopi yang baik dan efektif. Padahal keadaan di lapangan terdapat hama dan penyakit yang menggangu produktivitas tanaman kopi yang menyerang pada akar, ranting, bunga, buah dan daun [1] . Akibat dari hama dan penyakit pada tanaman kopi akan menyebabkan kondisi pada buah kopi menjadi kopong dan berlubang hingga 65% dari buah yang ditanam. Sehingga produksi kopi yang dihasilkan tinggal sekitar 35% dengan kualitas yang jelek. Sedangkan terdapat penerapan standar mutu yang ketat oleh organisasi kopi internasional ( International Coffe Organization – ICO ) mulai Oktober 2002. Salah satu alternatif untuk meningkatkan pengetahuan petani kopi tentang hama dan penyakit adalah melalui pendampingan oleh ahli kopi yaitu peneliti peneliti dari pusat penelitian, akademisi, petani senior serta petugas penyuluh pertanian (PPL). Tetapi terdapat keterbatasan jumlah ahli kopi dalam hal konsultasi tentang hama dan penyakit secara langsung. Untuk mengatasi hal tersebut maka dikembangkan sistem pakar tentang diagnosa hama dan penyakit pada tanaman kopi.

Sistem Pakar yang dikembangkan dengan pendekatan konsultasi terkait gejala hama dan penyakit tanaman kopi, yang selanjutnya diproses guna menghasilkan kesimpulan terkait hama dan penyakit. Untuk sistem pakar dengan pendekatan diagnosa atau konsultasi yang tepat adalah menggunakan algoritma backward chaining [4]. Pada penelitian lain telah dilakukan implementasi sistem pakar pada tanaman kopi menggunakan backaward chaining , tetapi objek penelitian yang dilakukan hanya diagnosa penyakit tanaman kopi serta diagnosa awal sudah mengarah pada penyakit tertentu [3]. Sedangkan pada penelitian ini dilakukan diagnosa awal berdasar kerusakan tanaman kopi yang kasat mata yaitu akar rusak, pertumbuhan tanaman terhambat, bercak pada daun, gangguan pada buah serta gangguan pada batang. Selain itu keluaran yang dihasilkan diagnosa untuk hama dan penyakit tanaman kopi. Sistem pakar yang dikembangkan adalah berbasis web . 2. Pembahasan Dalam pembuatan sistem pakar, fakta dan pengetahuan yang berhubungan dengan gejala-gejala hama dan penyakit tanaman kopi akan digunakan dalam mengambil suatu kesimpulan. Fakta dan pengetahuan diambil dari hasil wawancara dengan pakar yaitu dari kelompok tani sangkuriang dan sidomulyo. Fakta dan pengetahuan yang telah didapatkan akan diterjemahkan oleh pembuat sistem atau knowledge engineer menjadi basis pengetahuan yang tersimpan dalam sistem pakar yang dibuat. Berdasar dari wawancara dan diskusi dengan pakar didapatkan tentang diagnosa gejala hama dan penyakit tanaman kopi yang sering terjadi sesuai pada tabel 1 dan tabel 2. Tabel 1. Daftar Gejala Hama Tanaman Kopi.

2.2-175

No

Hama

1.

Nematoda Parasit

Gejala Daun menguning dan gugur. Pertumbuhan batang primer terhambat. Tanaman kerdil. Akar menguning dan menjadi coklat atau hitam. Akar serabut membusuk/ rusak.

ISSN : 2302-3805

Seminar Nasional Teknologi Informasi dan Multimedia 2015 STMIK AMIKOM Yogyakarta, 6-8 Februari 2015

2.

3.

4.

5.

Penggerek Buah Kopi

Kutu Hijau dan Kutu Coklat

Kutu Dompolan atau Kutu Putih

Penggerek Cabang Merah

Pada buah dewasa berkerut dan masak sebelum waktunya. Disekitar diskus pada buah berlubang. Pada buah muda gugur. Pada buah yang cukup tua biji kopi cacat. Buah kopi kosong tinggal bubuk (kotoran hama) Muncul cendawan jelaga pada daun dan buah Tanaman kerdil Tanaman menguning dibagian bunga atau daun atau cabang atau buah. Pada buah dewasa berkerut dan masak sebelum waktunya. Muncul cendawan jelaga pada daun dan buah Tanaman kerdil Buah kopi berlubang-lubang Pada buah dewasa berkerut dan masak sebelum waktunya. Terdapat lubang pada cabang tanaman. Pada permukaan lubang campuran kotoran dengan serpihan jaringan. Cabang yang berlubang menjadi layu dan kering.

Coklat

4.

Bercak Coklat Daun

5.

Rebah Batang

butir-butir tanah. Akar yang sakit akan membusuk, kering dan lunak. Timbul bercak-bercak pada daun. Bercak yang timbul pada daun berwarna coklat berbentuk lingkaran, putih pada tengahnya dan merah dipinggirnya Pada buah timbul bercak berwarna coklat Pada buah dewasa berkerut dan masak sebelum waktunya. Kulit buah mengeras Pertumbuhan batang primer terhambat Timbul bercak-bercak memar pada pangkal batang. Bercak memar yang timbul pada batang menjadi busuk dan mengering.

Selanjutnya data hama dan penyakit tanaman kopi beserta gejalanya pada tabel 1 dan tabel 2 dirubah menjadi data dasar sistem seperti pada tabel 3 , tabel 4 dan tabel 5 . Tabel 3. Data Gejala pada Tanaman Kopi.

Tabel 2. Daftar Gejala Penyakit Tanaman Kopi. No Penyakit Gejala Daun menguning dan gugur Timbul bercak-bercak pada daun. Bercak yang timbul pada daun berwarna kuning muda yang berubah menjadi kuning tua. 1. Karat Daun Bercak makin lama membersar dan menyatu. Pada permukaan daun bagian bawah tertutup oleh tepung spora berwarna orange atau jingga. Daun layu dan bergantung pada ranting Terdapat misellium tipis dan berserabut seperti sarang labalaba. 2. Jamur Upas Pada sisi bawah cabang yang agak ternaung terdapat lapisan kerak berwarna merah jambu terdiri atas himenium. Tanaman mengering/ hitam Daun menguning dan gugur Jamur Akar 3. Hitam dan Daun tampak layu serempak Jamur Akar Akar tunggang tertutup kerak

2.2-176

Id

Gejala

G01 G02 G03

Apakah daun menguning dan gugur? Apakah pertumbuhan batang primer terhambat? Apakah tanaman kerdil? Apakah akar menguning dan menjadi coklat atau hitam? Apakah akar serabut membusuk/ rusak? Apakah pada buah dewasa berkerut dan masak sebelum waktunya? Apakah disekitar diskus buah berlubang? Apakah pada buah muda gugur? Apakah pada buah yang cukup tua biji kopi cacat? Apakah buah kopi kosong tinggal bubuk (kotoran hama)? Apakah muncul cendawan jelaga pada daun dan buah? Apakah tanaman menguning dibagian bunga atau daun, atau cabang atau batang? Apakah terdapat lubang pada batang tanaman? Apakah pada permukaan lubang campuran kotoran dengan serpihan jaringan? Apakah batang yang berlubang menjadi layu dan kering? Apakah timbul bercak-bercak pada daun? Apakah bercak yang timbul pada daun berwarna kuning muda yang berubah menjadi kuning tua? Apakah bercak makin lama membersar dan

G04 G05 G06 G07 G08 G09 G10 G11 G12 G13 G14 G15 G16 G17 G18

ISSN : 2302-3805

Seminar Nasional Teknologi Informasi dan Multimedia 2015 STMIK AMIKOM Yogyakarta, 6-8 Februari 2015

G19 G20 G21 G22 G23 G24 G25 G26 G27 G28 G29 G30 G31

menyatu? Apakah pada permukaan daun bagian bawah tertutup oleh tepung spora berwarna orange atau jingga? Apakah daun layu dan bergantung pada ranting? Apakah terdapat misellium tipis dan berserabut seperti sarang laba-laba pada buah/ ranting/ daun? Apakah pada sisi bawah cabang yang agak ternaung terdapat lapisan kerak berwarna merah jambu terdiri atas himenium? Apakah tanaman mengering/ hitam? Apakah daun tanpak layu serempak? Apakah akar tunggang tertutup kerak butirbutir tanah? Apakah akar yang sakit akan membusuk, kering dan lunak? Apakah bercak yang timbul pada daun berwarna coklat berbentuk lingkaran, putih pada tengahnya dan merah dipinggirnya? Apakah timbul bercak-bercak memar pada batang? Apakah bercak memar yang timbul pada batang menjadi busuk dan mengering? Tidak ditemukan gangguan Hama dan Penyakit pada tanaman Kopi Gejala Hama dan Penyakit yang anda pilih tidak dapat dikenali.

Tabel 4. Data Hama pada Tanaman Kopi. Id H01 H02 H03 H04 H05

Hama Hama Nematoda Parasit Hama Penggerek Buah Kopi Hama Kutu Hijau Dan Kutu Coklat Hama Kutu Dompolan atau Kutu Putih Hama Penggerek Batang Merah

Tabel 5. Data Penyakit pada Tanaman Kopi. Id P01 P02 P03 P04 P05

Penyakit Penyakit Karat Daun Penyakit Jamur Upas Penyakit Jamur Akar Hitam dan Jamur Akar Coklat Penyakit Bercak Coklat Daun Penyakit Rebah Batang

Selanjutnya dilakukan proses konsultasi dan pembelajaran sistem pada pakar untuk mendapatkan aturan terkait gejala dengan hama dan penyakit tanaman kopi . Hasil yang didapatkan bahwa terdapat hipotesa awal berdasar gejala yang bisa diamati atau kasat mata seperti pada tabel 6. Tabel 6. Hipotesa awal kerusakan pada tanaman kopi No. Hipotesa Awal 1 Akar Rusak 2 Pertumbuhan Tanaman Terhambat 3 Bercak Pada Daun 4 Gangguan Pada Buah 5 Gangguan Pada Batang Berdasar hipotesa awal pada tabel 6 dilakukan penelusuran gejala-gejala yang biasanya mengikutinya . Dari gejala-gejala tersebut , jika terdapat dua gejala pokok baru dapat disimpulkan hama dan penyakit tertentu . Dengan berkonsultasi secara intensif dengan pakar terkait kesesuain gejala dengan hama dan penyakit tanaman kopi , selanjutnya didapat aturan sistem pakar seperti pada gambar 1. Aturan tersebut yang akan diterjemahkan kedalam knowledge-based dalam aplikasi .

2.2-177

ISSN : 2302-3805

Seminar Nasional Teknologi Informasi dan Multimedia 2015 STMIK AMIKOM Yogyakarta, 6-8 Februari 2015

Sistem Pakar Diagnosa Hama Dan Penyakit Tanaman Kopi Dengan Metode Backward Chaining

Akar Rusak

Pertumbuhan Tanaman Terhambat

G01

G03

y

n

G04

G04

y

y

y G25

n

G02

G03

y

H01

y H01

n

G24

P03

n G31

y G01

H01

y

G31

n H01

y G30 y

G31

G19 y

G01

G31

y

n H04

G27

G19

P04

n

n

G31

H03

G10

n

G03

y G08

H04 y

n H03

H02

y

G30

y

P02

y G31

y P02

n

G15 y

P02

H05

n H02

H01

Gambar 1. Pohon Keputusan Rule Gejala Implementasi dari aplikasi sistem pakar diagnose hama dan penyakit pada tanaman kopi dapat dilihat pada gambar 2.

Gambar 3. Tampilan Awal Konsultasi Sistem Pakar Selanjutnya dari hasil proses pemilihan gejala yang ada didapatkan kesimpulan seperti pada gambar 4.

Pada menu konsultasi dilakukan pemilihan hipotesa awal serta gejala - gejala sebelum didapatkan kesimpulan seperti pada gambar 3.

2.2-178

G30 n G31

n

n

Gambar 2. Tampilan Awal Sistem Pakar

n

G14

n

G23 y

G13 n

G20

n G31

H02

n

G22

n

n

G09 y

P01

y G12

y

y

G03

G07

G12

n

n

P01

y

y

y

G06

n

n

G21 n

y G30

G18

n

n

G12 y

H03

P05

n

G29 y

G11 n

G02

n

G04

G05 y

y

H01

y

n

y G30

P03

n

G11 n

G17

G28

G04

n

G26 y

n

G06

H01

G31 n

y

y

y

y

n

G06

n

G05

G16

y

Gangguan Pada Cabang

Gangguan Pada Buah

Bercak Pada Daun

H05

ISSN : 2302-3805

Seminar Nasional Teknologi Informasi dan Multimedia 2015 STMIK AMIKOM Yogyakarta, 6-8 Februari 2015

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Gambar 4. Tampilan Kesimpulan dari Sistem Pakar Untuk melihat informasi detail hama atau penyakit yang telah ditentukan beserta solusinya dengan hasil seperti pada gambar 5.

Petani 9 Petani 10 Petani 11 Petani 12 Petani 13 Petani 14 Petani 15 Petani 16 Petani 17 Petani 18 Petani 19 Petani 20

84 83 89 86 89 90 86 83 87 91 92 89

Pada pengujian terlihat prosentase kesesuaian yang sangat bervariasi antar pengguna seperti pada tabel 6 yaitu antara 84% - 92% . Terdapat peningkatan daripada penelitian sebelumnya yang berada pada range 40% - 80% [2], hal ini dikarenakan pada penelitian tahun kedua digunakan metode backward chaining sebagai sistem pakar yang lebih fokus menganalisa berdasar gejala penyakit dan hama yang terlihat secara kasat mata.

3. Kesimpulan Sistem Diagnosa Hama dan Penyakit Tanaman Kopi telah berhasil diimplementasikan serta dapat dijadikan sebagai alternatif pendampingan dalam peningkatan pengetahuan petani kopi. Terdapat kelebihan dibanding sistem pakar yang telah dikembang oleh peneliti yang lain yaitu hipotesa awal terkait gejala yang tampak atau kasat mata sehingga memudahkan dalam proses pengambilan keputusan . Selain itu terdapat dua gejala pokok yang harus memenuhi guna didapatkan kesimpulan dari sistem pakar terkait hama dan penyakit tertentu.

Gambar 5. Tampilan Keterangan dari Sistem Pakar Selanjutnya sistem pada pakar akan diujicoba dan di sinkronkan dengan sistem pakar yang dikembangkan dengan menggunakan metode backward chaining. Pada tahap ujicoba sistem dilakukan oleh petani kopi dari kelompok tani Sangkuriang dan Sidomulyo sehingga dapat dianalisa kesesuaian antara keadaan dilapangan dengan sistem. Ujicoba dilakukan pada 20 petani dengan mengisi angket tentang gejala pada tanaman kopi dan perkiraan hama dan penyakit yang diderita seperti pada tabel 6 . Tabel 6. Hasil Ujicoba Sistem No Pengguna Prosentase Kesesuaian (%) 1 Petani 1 80 2 Petani 2 90 3 Petani 3 82 4 Petani 4 86 5 Petani 5 92 6 Petani 6 85 7 Petani 7 87 8 Petani 8 87

Ujicoba sistem dilakukan pada kelompok tani Sangkuriang dan Sidomulyo Kecamatan Silo Kabupaten Jember dengan menggunakan angket tentang gejala pada tanaman kopi dan perkiraan hama dan penyakit yang diderita . Dengan didapatkan kesesuain data dengan keadaan dilapang sebesar 84% - 92% . Sedangkan dari segi basis data terdapat penyesuaian menggunakan mysql dengan tampilan antarmuka menggunakan bootstrap. Sistem Pakar yang dikembangkan dengan berbasis web akan memudahkan akses pengguna, tetapi dalam penelitian lebih lanjut dapat dikembangkan dalam bentuk aplikasi mobile agar dapat memperluas penyebaran akses.

2.2-179

Seminar Nasional Teknologi Informasi dan Multimedia 2015 STMIK AMIKOM Yogyakarta, 6-8 Februari 2015

Daftar Pustaka [1] [2]

[3]

[4]

AAK, Budidaya Tanaman Kopi, Yogyakarta : Penerbit Kanisius, 1989 . A. Hariyanto , Surateno, M.Munih, Pengembangan Sistem Pakar Untuk Menentukan Diagnosa Hama dan Penyakit Tanaman Kopi Menggunakan Algoritma Fuzzy Ruled Based , Seminar Nasional Teknik Elektro ( STE ) 2013 di Fakultas Teknik Elektro Universitas Negeri Surabaya ( Unesa ) , 4 Desember 2013. A. Sabra , Analisis dan Perancangan Aplikasi Sistem Pakar dengan Metode Backward Chaining untuk Mendiagnosis Penyakit Tanaman Kopi, Program Ektensi S1 Ilmu Komputer Departemen Ilmu Komputer FMIPA USU Medan, 2011 . B. Brandon , Last Things First: The Power of Backward Chaining, Bill Brandon , www.learningsolutionsmag.com , 13 Oktober , 2003 .

Biodata Penulis Agus Hariyanto , S.T, M.Kom, memperoleh gelar Sarjana Teknik (S.T), Jurusan Teknik Elektro Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya, lulus tahun 2003. Memperoleh gelar Magister Komputer (M.Kom) Program Pasca Sarjana Magister Teknik Informatika Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya, lulus tahun 2011.Saat ini menjadi Dosen di Politeknik Negeri Jember. M. Munih D.W , S.Kom , M.T , memperoleh gelar Sarjana Komputer (S.Kom), Jurusan Teknologi Informasi STIKI Malang, lulus tahun 1998. Memperoleh gelar Magister Teknik (M.T) Program Pasca Sarjana Magister Teknologi Industri ITB Bandung , lulus tahun 2004.Saat ini menjadi Dosen di Politeknik Negeri Jember. Surateno , S.Kom, M.Kom, memperoleh gelar Sarjana Komputer (S.Kom), Jurusan Teknik Informatika Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya, lulus tahun 2003. Memperoleh gelar Magister Komputer (M.Kom) Program Pasca Sarjana Magister Teknik Informatika Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya, lulus tahun 2010.Saat ini menjadi Dosen di Politeknik Negeri Jember.

2.2-180

ISSN : 2302-3805