SISTEM PAKAR UNTUK DIAGNOSA PENANGGULANGAN PENYAKIT DAN HAMA PADA TANAMAN NILAM
NASKAH PUBLIKASI
Diajukan oleh: UMI NURHIDAYATI 06.12.1568
Kepada JURUSAN SISTEM INFORMASI SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER AMIKOM YOGYAKARTA 2010
EXPERT SYSTEM FOR FIGHTING DIAGNOSIS DISEASE AND PEST PLANTS IN NILAM
SISTEM PAKAR UNTUK DIAGNOSA PENANGGULANGAN PENYAKIT DAN HAMA PADA TANAMAN NILAM Umi Nurhidayati Jurusan Sistem Informasi STMIK AMIKOM YOGYAKARTA
ABSTRACT Plant Nilam (Pogostemon cablin Benth.) Is one of the essential oil producting plants are important, foreign exchange contributed more than 50% of the total exports of Indonesian essential oils. In the development and improvement of patchouli plant there are several obstacles such as disease and pest attacks. Expert system technology that can help the detection of diseases, pests and control solutions to be very interesting to be developed given the limitations that are owned by experts in the field of patchouli plant diseases. Expert system development patchouli plant diseases is intended to help farm managers and students to learn and overcome disease and pests that attack their crops. Expert system development of plant diseases and pests was carried out in accordance nilam stages in the model of expert system development. These methods include the assessment phase of the situation, a collection of knowledge, design, testing, documentation and maintenance. Whereas forward tracking method (Forward Chaining) will be applied in the development of this system. This system is built using a visual programming language 6.0 base. Database used in this system Microsoft Access 2007.
Keywords: Expert System, Nilam, Diseases and Pests, Poverty
1. Pendahuluan Tanaman nilam (Pogostemon cablin Benth.) merupakan salah satu tanaman penghasil minyak atsiri yang penting, menyumbang devisa lebih dari 50% dari total ekspor minyak atsiri Indonesia. Pada dasarnya, terdapat beberapa jenis tanaman nilam yang telah tumbuh dan berkembang di Indonesia.
Menurut Mangun (2006) secara garis besar, jenis nilam
adalah sebagai berikut: 1. Nilam aceh (Pogostemon cablin, Benth atau Pogostemon patchouli) 2. Nilam Jawa (Pogostemon hortensis, Benth) 3. Nilam Sabun (Pogostemon heyneatus, Backer) Dalam pengembangan produktivitasnya terdapat masalah yang muncul yaitu berkembangnya berbagai penyakit dan hama yang menyerang tanaman nilam. Beberapa jenis hama dan penyakit yang dapat menurunkan hasil tanaman nilam yang akan dibahas antara lain sebagai berikut: 1. Ulat pemakan daun Ada dua jenis ulat yang merusak daun nilam, yaitu ulat penggulung daun (Sylepta sp.) dan pemakan daun 2. Belalang Jenis belalang yang banyak merusak tanamna nilam adalah belalang kayu (Valanga nigricornis) dan belalang daun (Acrida turita). 3. Tungau merah (Tetranychus sp.) 4. Penyakit yang disebabkan oleh Jamur Synchytrium Sp. 5. Penyakit layu bakteri 6. Penyakit budok 7. Penyakit yang disebabkan oleh Nematoda a. Pratylenchus spp b. Radopholus similis c.
Meloidogyne spp
2. Landasan Teori 2.1 Kecerdasan Buatan (Artificial Intelligence) Kecerdasan buatan atau artifical Intelligence merupakan salah satu bagian ilmu komputer yang membuat agar komputer dapat melakukan pekerjaan seperti dan sebaik yang dilakukan oleh manusia (Kusumadewi, 2003). Kecerdasan buatan merupakan subbidang pengetahuan komputer yang khusus ditujukan untuk membuat software dan hardware yang sepenuhnya bisa menirukan beberapa fungsi otak manusia.
2.2
Sistem Pakar (Expert System)
2.2.1
Definisi Sistem Pakar
Secara umum, sistem pakar adalah program komputer yang menirukan penalaran seorang pakar dengan keahlian pada suatu wilayah pengetahuan tertentu (Turban, 1995). Dengan sistem pakar ini, orang awam pun dapat menyelesaikan masalahnya atau hanya sekedar mencari suatu informasi berkualitas yang sebenarnya hanya dapat diperoleh dengan bantuan para ahli di bidangnya. Sistem pakar ini juga akan dapat membantu aktivitas para pakar sebagai asisten yang berpengalaman dan mempunyai asisten yang berpengalaman dan mempunyai pengetahuan yang dibutuhkan. 2.2.2
Ciri-Ciri Sistem Pakar Sistem pakar yang baik harus memenuhi ciri-ciri sebagai berikut (Kusrini, 2006): 1. Terbatas pada bidang yang spesifik. 2. Dapat memberikan penalaran untuk data – data yang tidak lengkap dan tidak pasti. 3. Dapat mengemukakan rangkaian alasan yang diberikannya dengan cara yang dapat dipahami. 4. Berdasarkan untuk dapat dikembangkan secara bertahap. 5. Basis pengetahuan dan mesin inferensi terpisah. 6. Outputnya bersifat nasihat atau anjuran. 7. Output tergantung dari dialog dengan user.
2.2.3
Keuntungan dan Kelamahan Sistem Pakar Secara garis besar, banyak manfaat yang dapat diambil dengan adanya system
pakar, antara lain :
a. Memungkinkan orang awam bisa mengerjakan pekerjaan para ahli. b. Bisa melakukan proses secara berulang secara otomatis. c. Menyimpan pengetahuan dan keahlian para pakar. d. Meningkatkan output dan produktivitas. e. Meningkatkan kualitas. f.
Mampu mengambil dan melestarikan keahlian para pakar (terutama yang termasuk keahlian langka).
g. Mampu beroperasi dalam lingkungan yang berbahaya. h. Memiliki kemampuan untuk mengakses pengetahuan. i.
Memiliki reabilitas.
j.
Meningkatkan kapabilitas sistem komputer.
k. Memiliki kemampuan untuk bekerja dengan informasi yang tidak lengkap dan mengandung ketidakpastian. l.
Sebagai media pelengkap dalam pelatihan.
m. Meningkatkan kapabilitas dalam penyelesaian masalah. n. Menghemat waktu dalam pengambilan keputusan
Di samping memiliki beberapa keuntungan, sistem pakar juga memiliki beberapa kelemahan, antara lain :
a. Biaya yang diperlukan untuk membuat dan memeliharanya sangat mahal. b. Sulit dikembangkan. Hal ini tentu saja erat kaitannya dengan ketersediaan pakar di bidangnya.
c. Sistem Pakar tidak 100% bernilai benar. 2.2.4
Alasan Pengembangan Sistem Pakar Sistem pakar sendiri dikembangkan lebih lanjut dengan alasan : a. Dapat menyediakan kepakaran setiap waktu dan di berbagai lokasi.
b. Secara otomatis mengerjakan tugas-tugas rutin yang membutuhkan seorang pakar. c.
Seorang pakar akan pensiun atau pergi.
d. Seorang pakar adalah mahal. e. Kepakaran dibutuhkan juga pada lingkungan yang tidak bersahabat. 2.2.5
Modul Penyusun Sistem Pakar Menurut Staugaard (1987) suatu sistem pakar disusun oleh tiga modul utama
yaitu :
a. Modul Penerimaan Pengetahuan (Knowledge Acquisition Mode)
Sistem berada pada modul ini, pada saat ia menerima pengetahuan dari pakar. Proses mengumpulkan pengetahuan-pengetahuan yang akan digunakan untuk pengembangan sistem, dilakukan dengan bantuan knowledge engineer. Peran knowledge engineer adalah sebagai penghubung antara suatu sistem pakar dengan pakarnya.
b. Modul Konsultasi (Consultation Mode)
Ada saat sistem berada pada posisi memberikan jawaban atas permasalahan yang diajukan oleh user, sistem pakar berada dalam modul konsultasi. Pada modul ini, user berinteraksi dengan sistem dengan menjawab pertanyaan-pertanyaan yang diajukan oleh sistem.
c.
Modul Penjelasan (Explanation Mode)
Modul ini menjelaskan proses pengambilan keputusan oleh system (bagaimana suatu keputusan dapat diperoleh).
2.2.6
Struktur Sistem Pakar Komponen utama pada struktur sistem pakar menurut Hu et al (1987) meliputi: a. Basis Pengetahuan (Knowledge Base) Basis pengetahuan merupakan inti dari suatu sistem pakar, yaitu berupa representasi pengetahuan dari pakar. Basis pengetahuan tersusun atas fakta dan kaidah. Fakta adalah informasi tentang objek, peristiwa, atau situasi. Kaidah adalah cara untuk membangkitkan suatu fakta baru dari fakta yang sudah diketahui.
b.
Mesin Inferensi (Inference Engine)
Mesin inferensi berperan sebagai otak dari sistem pakar. Mesin inferensi berfungsi untuk memandu proses penalaran terhadap suatu kondisi, berdasarkan pada basis pengetahuan yang tersedia. Di dalam mesin inferensi terjadi proses untuk memanipulasi dan mengarahkan kaidah, model, dan fakta yang disimpan dalam basis pengetahuan dalam rangka mencapai solusi atau kesimpulan.
Dalam
prosesnya,
mesin
inferensi
menggunakan
strategi
penalaran dan strategi pengendalian. Strategi penalaran terdiri dari strategi penalaran pasti (Exact Reasoning) dan strategi penalaran tak pasti (Inexact Reasoning). Exact reasoning akan dilakukan jika semua data yang dibutuhkan untuk menarik suatu kesimpulan tersedia, sedangkan inexact reasoning dilakukan pada keadaan sebaliknya.Strategi pengendalian berfungsi sebagai panduan arah dalam melakukan prose penalaran. Terdapat tiga teknik pengendalian yang sering digunakan, yaitu forward chaining, backward chaining, dan gabungan dari kedua teknik pengendalian tersebut.
c.
Basis Data (Data Base)
Basis data terdiri atas semua fakta yang diperlukan, dimana fakta fakta tersebut digunakan untuk memenuhi kondisi dari kaidah-kaidah dalam sistem.
Basis data menyimpan semua fakta, baik fakta awal pada saat sistem mulai beroperasi, maupun fakta-fakta yang diperoleh pada saat proses penarikan kesimpulan sedang dilaksanakan. Basis data digunakan untuk menyimpan data hasil observasi dan data lain yang dibutuhkan selama pemrosesan.
d.
Antarmuka Pemakai (User Interface)
Fasilitas
ini
digunakan
sebagai
perantara
komunikasi
antara
pemakai.dengan komputer.
2.2.7
Representasi Pengetahuan Pengetahuan merupakan kemampuan untuk membentuk model mental yang
menggambarkan obyek dengan tepat dan merepresentasikannya dalam aksi yang dilakukan terhadap suatu obyek (Martin dan Oxman, 1988). 2.2.8
Inferensi Inferensi merupakan proses untuk menghasilkan informasi dari fakta yang
diketahui atau diasumsikan. Inferensi adalah konklusi logis (logical conclusion) atau implikasi berdasarkan informasi yang tersedia. Dalam system pakar, proses inferensi dilakukan dalam suatu modul yang disebut Inference Engine (Mesin Inferensi). Fungsi inferensi adalah sebagai pembuktian hepotesis. Bila hipotesis sudah dimasukkan ke dalam system pakar, maka mesin inferensi pertama-tama mengecek apakah hipotesis sudah ada dalam basis data atau belum. Jika sudah, maka hipotesis dianggap sebagai fakta yang sudah dibuktikan, sehingga opersi tidak perlu dilanjutkan (Suparman dan Marlan, 2007). Ada dua metode inferensi yang penting dalam system pakar, yaitu runtut maju (forward chaining) dan runtut balik (backward chaining). 2.3
Microssoft Visual Basic 6.0
Visual basic pada dasarnya adalah sebuah bahasa pemograman komputer untuk menjalankan perintah-perintah atau instruksi yang dimengerti oleh komputer untuk melakukan tugas-tugas tertentu. Selain itu visual basic juga merupakan sarana (tool) untuk menghasilkan program-program aplikasi berbasiskan Windows. 2.4
Microsoft Office Accsess 2007 Microsost Access merupakan program database yang sudah popular dan banyak
digunakan saat ini. Ini dikarenakan oleh kemudahannya dalam pengolahan berbagai jenis database serta hasil akhir berupa laporan dengan tampilan dengan desain yang lebih menarik. Pada Microsoft Access 2007, sebuah database yang diolah tersebut disimpan dalam sebua file dengan ekstensi .accdb (Access database). Didalam berkas inilah semua objek yang terkait dengan database, termasuk semua table disimpan. Dalam Microsoft Access, istilah kolom yang biasa dipakai pada basis data rasional disebut field dan baris biasa disebut record. Database pada Access lebih dari sekedar data. 2.5
Diagnosis
Diagnosis merupakan proses yang sangat penting. Hasil diagnosis akan menentukan keberhasilan suatu pengelolaan penyakit dan hama tanaman ataupun jenis tanaman. 2.6
Tanaman Nilam
Nilam (Pogostemon sp) termasuk famili Labiateae, ordo Lamiales, klas Angiopermae, dan divisi Spermatophyta. Di Indonesia terdapat tiga jenis nilam yang dapat dibedakan antara lain dari karakter morfologi, kandungan/kualitas minyak dan ketahanan terhadap cekaman biotik dan abiotik. 2.6.1
Hama Tanaman Nilam dan Strategi Penanggulangannya
2.6.1.1 Hama Tanaman Nilam Hama merupakan salah satu kendala dalam upaya meningkatkan produksi nilam, karena serangan hama selain menimbulkan gangguan pertumbuhan dan produksi juga dapat mengakibatkan rendahnya kualitas produksi dan kematian tanaman. 2.6.2
Penyakit Tanaman Nilam dan Strategi Penanggulangannya
2.6.2.1 Penyakit Tanaman Nilam Di daerah sentra produksi nilam di Sumatera, Daerah Istimewa Aceh, Sumatera Barat dan daerah-daerah lainnya, serangan penyakit merupakan kendala utama yang sampai saat ini belum dapat dikendalikan secara menyeluruh. Peyakit utama pada tanaman nilam yang sangat perlu diwaspadai 3. Analis Perancangan Sistem 3.1 Analisis Sistem Sistem pakar untuk diagnosa penanggulangan penyakit dan hama pada tanaman nilam ini dapat dikategorikan sebagai masalah Artificial Intelegent khususnya sistem pakar, karena pemecahan masalah tersebut dapat dilakukan dengan mengembangkan sistem yang dapat berperan sebagai ahli. 3.2 Deskripsi Sistem Deskripsi
sistem
adalah
gambaran
umum
tentang
sistem
yang
akan
dikembangkan. Sistem pakar untuk diagnosa penanggulangan penyakit dan hama pada tanaman nilam ini merupakan perangkat lunak yang dapat digunakan untuk membantu mendiagnosis jenis, hama dan penyakit yang diwujudkan dengan adanya dialog antara pengguna dengan sistem. Pada proses ini sistem akan memberikan daftar berupa faktafakta yang telah disimpan dalam sistem berupa basis pengetahuan, untuk dapat melakukan diagnosis, data gejala harus sudah tersedia. Jika tidak tersedia, maka dianggap tidak tahu. Jawaban yang diberikan pengguna akan diproses, apabila hasil diagnosis menunjukkan bahwa suatu jenis tanaman nilam terkena suatu hama penyakit, maka sistem memberikan rekomendasi penanggulangan hama penyakit. 4. Implementasi dan Pembahasan Implementasi program aplikasi ‘Sistem pakar untuk diagnosa penanggulangan penyakit dan hama pada tanaman nilam Menggunakan Metode Forward Chaining’ merupakan
tahap
paling
penting
dimana
system
yang
sudah
dirancanag,
diimplementasiakn untuk menghasilkan pada keadaanyang sebenarnya. Dari hal ini dapt diketahui apakah system yang dihasilkan sesuai dengan tujuan yang diinginkan atau tidak Tahapan perancangan aplikasi telah dikerjakan. Mulai dari rancangan system, rancangan input output, rancangan database dan rancangan antar muka (user interface). Semua rancangan ini digunakan utnuk mempermudah dalam penjabaran system ke dalam bahasa pemrograman. 4.1.1 Implementasi Form Login Utama Menu pilihan ini merupakan pintu utama sebelum masuk ke menu utama sesuai kepentingan. Dalam fasilitas ini terdapat dua pilihan yaitu pakar dan pemakai. 4.1.2
Implementasi Form Pakar
Form ini hanya dapat diakses oleh pakar. Menu ini berguna untuk mengatur siapa saja pakar yang berhak melakukan modifikasi database.
Gambar 4.3 Tampilan Form Menu DataUser 4.1.3
Implementasi Form Menu Utama Untuk Pemakai
Apabila pada form login utama tombol pemakai yang dipilih, maka sistem akan menampilkan menu yang sesuai dengan kebutuhan pemakai.
Gambar 4.4 Tampilan Form Menu Utama Untuk Pemakai 4.1.4
Implementasi Form Menu Utama Untuk Pakar
Apabila pada form login utama tombol pakar yang dipilih, maka sistem akan menampilkan menu yang sesuai dengan kebutuhan pakar.
Gambar 4.5 Tampilan Form Utama Untuk Pakar 4.1.5
Implementasi Basis Pengetahuan
Fasilitas ini menyediakan operasi pengolahan data basis pengetahuan, meliputi data gejala, data penyakit, data hama, data jenis, data karakteristik, data penanggulangan penyakit dan data penanggulangan hama. Contohnya
Gambar tampilan form gejala
Gambar 4.6(a) Tampilan Form Basis Pengetahuan Gejala 4.1.6
Implementasi Input data Basis Aturan Fasilitas ini menyediakan pengelolaan data basis aturan seperti aturan gejala
penyakit, aturan gejala hama, aturan jenis nilam, aturan penanggulangan hama dan penanggulangan penyakit. Fasilitas ini hanya dapat diakses oleh pakar. Contohnya dapat dilihat pada form aturan gejala penyakit
Gambar 4.13 (a) Tampilan basis Aturan Gejala Penyakit 4.1.7
Implementasi Form Konsultasi Pada form ini pemakai disuruh memilih gejala pada daftar sesuai keinginan dan
berdasarkan data yang telah di sediakan dengan mengklik tombol pilih dan untuk membatalkan klik tombol batal.
Gambar 4.19 Tampilan Form Konsultasi 4.2
Pengujian
4.2.1
Pengujian Program Sebelum
program
dimplementasikan, maka program
harus
bebas
dari
kesalahan-kesalahan. Kesalahan program yang mungkin terjadi antara lain: 1. Kesalahan penulisan bahasa (Syntax Error) adalan kesalahan dalam penulisan kode program. Yang dilakukan unutk memeriksa kesalahan query adalah dengan pengetesan program. Setelah dilakukan pengetesan program maka dapat dilakukan pengetesan system. Tahap ini adalah tahap pengujian system baru yang akan dikembangkan. Tujuan pengetesan ini adalah untuk memberikan kekompakan antar komponen system yang diimplementasikan apakah telah berfungsi sesuai dengan yang diharapkan dan untk mengetahui apakah telah berfungsi sesuai dengan yang diharapkan dan utuk mengetahui apakah masih terdapat kesalahan-kesalahan yang mungkin terjadi 2. Kesalahan waktu proses (runtime-error) adalah kesalahan yang terjadi ketika executable program dijalankan, kesalahan ini akan menyebabkan program berhenti sebelum selesai pada waktunya, karena kompiler menemukan kondisi-kondisi yang belum terpenuhi yang tidak bisa dikerjakan. Dalam sistem pakar ini telah terbebas dari kesalahan tersebut, karena setelah program sistem pakar ini dibuat executable program masih dapat dijalankan sampai selesai. Hasil tes dapat dilihat pada tabel 4.1
3. Kesalahan logika (Logical errors) adalah kesalahan dari logika program yang dibuat. Kesalahan seperti ini sulit ditemukan, karena tidak ada pemberitahuan mengenai kesalahannya dan tetap akan didapatkan hasil dari proses program walaupun hasilnya salah. Hasil tes dapat dilihat pada tabel 4.1 4.2.2 Pengujian Sistem Pengujian sistem ini dilakukan untuk mengetahui apakah sistem sudah berjalan sesuai dengan tujuan yang diinginkan atau belum. Dimana tujuannya adalah membuat sistem yang dapat mengetahui cara pengendalian hama dan penyakit tanaman nilam dan informasi tambahan tentang nilam. 4.3
Spesifikasi Sistem Pada spesifikasi sistem, mencakup dua kebutuhan yaitu kebutuhan perangkat
keras (hardware) dan kebutuhan perangkat lunak (software). Kedua hal tersebut akan menjelaskan kebutuhan yang diperlukan untuk menjalankan program aplikasi dari ‘Sistem Pakar Untuk Diagnosa Penanggulangan Penyakit dan Hama Pada Tanaman Nilam Menggunakan Metode Forward Chaining’.
5. Kesimpulan 5.1 Kesimpulan. Dengan diselesaikannya pembuatan Aplikasi sistem pakar untuk mendiagnosa Penanggulangan Penyakit dan Hama pada Tanaman Nilam ini, penulis dapat menyimpulkan bahwa: 1. Dengan pembuatan aplikasi ini masalah kekurangan tenaga pakar dapat diselesaikan, dengan sistem pakar ini user dapat berinteraksi dengan sistem seperti berinteraksi dengan pakar. 2. Kompleknya permasalahan yang timbul dalam diagnosa pada tanaman nilam, bisa ditangani dengan menggunakan sistem pakar.
3. Memberikan informasi kepada user mengenai hama dan penyakit menyerang berdasarkan gejala-gejala yang diinputkan user, serta jenis nilam sebagai tambahan informasi. 4. Dengan adanya pembatasan hak akses yang di terapkan pada sistem, proses untuk pengolahan basis pengetahuan dan basis aturan hanya dapat dilakukan oleh pakar.
DAFTAR PUSTAKA
Asman, A., Ester M., Adhi dan D. Sitepu, 1998. Penyakit layu, budok dan penyakit lainnya serta strategi pengendaliannya. Monograf nilam. Balai Penelitian Tanaman Rempah dan Obat 5 : 84-88. H.M.S Mangun.2008. Nilam. Penebar Swadaya : Jakarata. Kusrini. 2006. Sistem Pakar Teori dan Aplikasi. Andi: Yogyakarta Mustika, I dan Ariful Asman.Pengendalian Hama dan Penyakit Utama Tanaman Nilam. Monograf Tanaman Nilam Balai Penelitian Tanaman Rempah dan Obat Mustika, I., S. B. Nazarudin, 1998. Gangguan nematoda dan cara pengendaliannya. Monograf Nilam. Balittro 5 : 89-95. Ridwan Sanjaya.2008. Kolaborasi Visul Basic 6.0 dan Access 2007. Elex Media Komputindo: Jakarta. Sunyoto. Andi. 2007. Pemrograman Database Dengan Visual Basic dan Microsoft SQL. Andi : Yogyakarta. Tim Penerbit Andi. 2007. Mahir Dalam 7 Hari : Microsoft Access 2007. Andi Publiser: Yogyakarta. Tim Penerbit Andi. 2003. Pengembangan Sistem Pakar Menggunakan Visual Basic. Andi: Yogyakarta. Yang Nuryani, Emmyzar dan Wiratno. Budaya Tanaman Nilam. Jurnal Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian Balai Penelitian Tanaman Obat dan Aromatika
