Selasa, 18 Oktober 2011

resume part 7

Fuzzy

Logika fuzzy yang pertama kali diperkenalkan oleh Lotfi A. Zadeh, Fuzzy secara bahasa diartikan sebagai kabur atau samar-samar ,memiliki derajat keanggotaan dalam rentang 0(nol) hingga 1(satu), berbeda dengan logika digital yang hanya memiliki dua nilai yaitu 1(satu) atau 0(nol). Logika fuzzy digunakan untuk menerjemahkan suatu besaran yang diekspresikan menggunakan bahasa (linguistic), misalkan besaran kecepatan laju kendaraan yang diekspresikan dengan pelan, agak cepat, cepat dan sangat cepat. Secara umum dalam sistem logika fuzzy terdapat empat buah elemen dasar, yaitu:

  1. Basis kaidah (rule base), yang berisi aturan-aturan secara linguistik yang bersumber dari para pakar; 
  2. Suatu mekanisme pengambilan keputusan (inference engine), yang memperagakan bagaimana para pakar mengambil suatu keputusan dengan menerapkan pengetahuan (knowledge); 
  3. Proses fuzzifikasi (fuzzification), yang mengubah besaran tegas (crisp) ke besaran fuzzy; 
  4. Proses defuzzifikasi (defuzzification), yang mengubah besaran fuzzy hasil dari inference engine, menjadi besaran tegas (crisp). 
Himpunan Fuzzy

Pada himpunan tegas(crisp), nilai keanggotan suatu item x dalam suatu himpunan A yang sering ditulis dengan μA[x], memiliki 2 kemungkinan yaitu:
•Satu(1), yang berarti bahwa suatu item menjadi anggota dalam suatu himpunan, atau
•Nol(0), yang berarti bahwa suatu item tidak menjadi anggota dalam suatu himpunan
Contoh1:
Jikadiketahui:
S = [1, 2, 3, 4, 5, 6] adalah semesta pembicaraan
A = [1, 2, 3]
B = [3, 4, 5]
Maka dapat dikatakan:
��Nilai keanggotaan 2 pada himpunanA, μA[2] = 1, karena 2 єA
��Nilai keanggotaan 4 pada himpunanA, μA[4] = 0, karena 4
Contoh2 :
Misalkan varia beRumur dibagi 3 kategori, yaitu:
MUDA umur < 35 tahun
PAROBAYA 35 ≤ umur≤55thn
TUA umur > 55 tahun

Maka dengan himpunan crisp disimpulkan:
•Apabila seseorang tidak berusia 34 tahun, maka ia dikatakan MUDA (μMUDA [34] = 1)
•Apabila seseorang berusia 35 tahun, maka ia dikatakan TIDAK MUDA (μMUDA [35] = 0)
Jika pada himpunan crisp, nilai keanggotaan hanya ada 2 kemungkinan yaitu 0 dan 1, maka pada himpunan fuzzy nilai keanggotaan terletak pada rentang 0 sampai 1

•Himpunan fuzzy memiliki 2 atribut:
a.Linguistik, yaitu penamaan suatu grup yang mewakili suatu keadaan atau kondisi tertentu dengan menggunakan bahasa alami, seperti: MUDA, PAROBAYA, TUA
b.Numeris, yaitu suatu nilai(angka) yang menunjukan ukuran dari suatu variabel seperti: 40, 25, 35

•Hal-halyang terdapat pada sistem fuzzy :
a.Variabel Fuzzy, merupakan variabel yang hendak dibahas dalam suatu sistem fuzzy, seperti umur, temperatur, dsb
b.Himpunan Fuzzy, merupakan suatu grup yang mewakili suatu kondisi atau keadaan tertentu dalam suatu variabel fuzzy
c.Semesta Pembicaraan, adalah keseluruhan nilai yang diperbolehkan untuk dioperasikan dalam suatu variabel fuzzy
d.Domain, adalahkeseluruhannilaiyang diijinkan dalam semesta pembicaraan dan boleh dioperasikan dalam suatu himpunan fuzzy.

Fuzzy Membership
Jika X adalah suatu kumpulan obyek-obyek dan x adalah elemen dari X. Maka himpunan fuzzy A yang memiliki domain X didefinisikan sebagai:

dimana nilai

berada dalam rentang 0 hingga 1.
Terdapat dua cara yang lazim dalam merepresentasikan himpunan fuzzy, yang dapat dilihat pada Gambar 1, yaitu :
1. , jika X adalah merupakan koleksi objek diskrit.
2. , jika X adalah merupakan koleksi objek kontinyu.

                              (a)                                                          (b)


Gambar 1. Fungsi keanggotaan dengan semesta pembicaraan, (a).diskrit, (b).kontinyu.

Fuzzy Membership Operation
Seperti pada himpunan klasik, himpunan fuzzy juga memiliki operasi himpunan yang sama yaitu gabungan (union), irisan (intersection) dan komplemen. Sebelumnya akan didefinisikan dulu mengenai himpunan bagian yang memiliki peranan penting dalam himpunan fuzzy.

Union (Gabungan) 
Gabungan dari dua buah himpunan fuzzy A dan B adalah himpunan fuzzy C ditulis sebagai
atau 
memiliki fungsi keanggotaan yang berhubungan dengan A dan B yang didefinisikan sebagai berikut:


dengan adalah operator biner untuk fungsi S dan biasa disebut sebagai operator T-conorm atau S-norm, yang memiliki sifat-sifat sebagai berikut:

S(1,1) = 1, S(0,a) = S(a,0) = a             (boundary);
S(a,b)S(c,d) jika a  c dan b  d     (monotonicity);
S(a,b) = S(b,a)                                     (commutativity);
S(a,S(b,c)) = S(S(a,b),c)                      (associativity).

Intersection (Irisan) 
Irisan dari dua buah himpunan fuzzy A dan B adalah himpunan fuzzy C dituliskan sebagai
 atau 
memiliki fungsi keanggotaan yang berhubungan dengan A dan B yang didefinisikan sebagai berikut:
;

        , (3)
dengan adalah operator bineri untuk fungsi T, yang biasa disebut sebagai operator T-norm, yang memiliki sifat-sifat sebagai berikut:

T(0,0) = 0, T(a,1) = T(1,a) = a             (boundary);
T(a,b) T(c,d) jika a  c dan b  d     (monotonicity);
T(a,b) = T(b,a)                                      (commutativity);
T(a,T(b,c)) = T(T(a,b),c)                        (associativity).

Fuzzy Set Membership Function
Fungsi-fungsi keanggotaan fuzzy terparameterisasi satu dimensi yang umum digunakan diantaranya adalah:
1. Fungsi keanggotaan segitiga, disifati oleh parameter{a,b,c} yang didefinisikan sebagai berikut:
 (4)
bentuk yang lain dari persamaan di atas adalah
 (5)
parameter {a,b,c} (dengan a<b<c) yang menentukan koordinat x dari ketiga sudut segitiga tersebut, seperti terlihat pada Gambar 2(a).

2. Fungsi keanggotaan trapesium, disifati oleh parameter{a,b,c,d} yang didefinisikan sebagai berikut:
 (6)
parameter {a,b,c,d} (dengan a<b<c<d) yang menentukan koordinat x dari keempat sudut trapesium tersebut, seperti terlihat pada Gambar 2(b).

3. Fungsi keanggotaan Gaussian, disifati oleh parameter {c,s} yang didefinisikan sebagai berikut:
 (7)

Fungsi keanggotaan Gauss ditentukan oleh parameter c dan s yang menunjukan titik tengah dan lebar fungsi, seperti terlihat pada Gambar 2(c) .
Gambar 2. Kurva fungsi keanggotaan, (a).segitiga(x;20,50.80), (b).trapesium (x;10,30,70,90), (c).gaussian(x;50,15), (d).bell(x;10,2,50), (e).sigmoid (x;0.2,50) dan (f).sigmoid(x;-0.2,50).

4. Fungsi keanggotaan generalized bell, disifati oleh parameter {a,b,c} yang didefinisikan sebagai berikut:
 (8)
parameter b selalu positif, supaya kurva menghadap kebawah, seperti terlihat pada Gambar 2(d).

5. Fungsi keanggotaan sigmoid, disifati oleh parameter {a,c} yang didefinisikan sebagai berikut:
(9)
parameter a digunakan untuk menentukan kemiringan kurva pada saat x = c. Polaritas dari a akan menentukan kurva itu kanan atau kiri terbuka, seperti terlihat pada Gambar 2.(d) dan 2.(e).


Referensi

Jang, J.S.R., Sun, C.T., Mizutani,E., (1997), Neuro-Fuzzy and Soft Computing, Prentice-Hall International, New Jersey.



Sabtu, 15 Oktober 2011

Resume part 4-5



Membangun KBS denganSistem Berbasis Aturan

Kali ini membahas langkah demi langkah membangun sebuah knowledge-based system KBS) dengan menggunakan sistem b erbasis aturan yangtelah dibahas dalam Bab. 3. Sebagai contoh permasalahan akan diambil kasus pada Health Maintenance Organization (HMO) seperti didokumen-tasikan dalam Dologite(1994). HMO adalah sebuah organisasi yang memb erikan layanan kesehatan bagi anggotanya, misalnya layanan p engobatan, layanan panggilan ambulan dsb. Setiap anggota telah membayar semua biaya secara pre-paid. Untuk menjamin bahwa masalah kesehatan serius akan mendapatkan prioritas layanan, seorang mana jer telah menempatkan seseorang untuk  melakukan screening awal terhadap pasien. Screening dilakukan dengan cara berkonsultasi dengan Sistem Pakar untuk menentukan status dan jenis layanan yang tepat bagi pasien.

Langkah-langkah Membangun KBS
LANGKAH 1: Isolasi area bagi KBS
Untuk membatasi p ermasalahan pada sistem pakar yang akan diban-gun harus dib erikan batasan organisasi dan juga layanan yang dapat diberikan oleh sistem. Sebagai contoh, untuk sistem HMO, batasan struktur organisasi dan layanan ditunjukkan dalam Gambar 4.1

LANGKAH 2: Target Keputusan
Setelah permasalahn dibatsi, langkah selanjutnya adalah menentukan target keputusan bagi sistem pakar. Pasien pada umumnya membu-tuhkan bantuan untuk kasus penyakit yang baru diderita (new case) atau p enanganan berkelanjutan dari penyakit yang sudah lama diderita (follow-up case). Atau mungkin juga pasien yang lain hanya membu-tuhkan informasi atau layanan lain, sedangkan mereka yang bukan meru-pakan anggota akan diarahkan untuk ikut serta dalam keanggotaan HMO ini. 
Karena itu dapat ditentukan 3 hal yang menjadi faktor utama yang menentukan target keputusan (Lihat Gambar 4.2), yaitu:

• HMO status: Bagaimana status keanggotaan dari pasien? Deklarasi keanggotaan dari pasien akan diikuti dengan validasi nomor id.
• Reason: Apa alasan datang ke HMO? Apakah new case, follow-up case, information seeking atau other visit?


Blok diagram organisasi dan layanan HMO



• Problem: Bagaimana keseriusan dari kondisi pasien sekarang? Dalam hal ini dapat diidentikasi dari temperature dan symptom yang lain.

LANGKAH 3: Membuat Dependency Diagram (Diagram Ketergantungan)
Dependency Diagram dibuat seperti ditunjukkan dalam Gambar 4.3.

LANGKAH 4: Membuat Tab el Keputusan
Tabel keputusan diturunkan dari dependency diagram pada Gambar 4.3. Karena dalam gambar tersebut terdapat tiga segitiga, maka akan terdapat 3 tabel keputusan. Tab el keputusan untuk Set 1 (Rule 1-5) adalah sebagai berikut:


Blok diagram target keputusan HMO






LANGKAH 5: Menulis IF-THEN Rule
Selanjutnya, berdasarkan tabel keputusan yang telah direduksi dapat diturunkan sistem berbasis aturan seperti ditunjukkan di bawah ini:



Resume part 3


TEKNIK INFERENSI

Inferensi merupakan suatu proses untuk menghasilkan informasi  dari  fakta  yang  diketahui.  Inferensi  adalah  konklusi  logis  atau  implikasi berdasarkan informasi yang tersedia. Dalam sistem pakar,  proses inferensi dialakukan dalam suatu modul yang disebut inference  engine. Ketika representasi pengetahaun pada bagian knowledge base  telah lengkap, atau paling tidak telah berada pada level yang cukup  akurat, maka representasi pengetahuan tersebut telah siap digunakan. 

Metode Reasoning
1.      Deductive Reasoning
Kita menggunakan reasoning deduktif untuk mendeduksi informasi baru dari hubungan logika pada informasi yang telah diketahui.
Contoh:
Implikasi : Saya akan basah kuyup jika berdiri ditengah-tengah hujan deras
Aksioma : Saya berdiri ditengah-tengah hujan deras
Konklusi : Saya akan basah kuyup
IF A is True AND IF A IMPLIES B is True, Then B is True

2.      Inductive Reasoning
Kita menggunakan reasoning induktif untuk mengambil kesimpulan umum dari sejumlah fakta khusus tertentu.
Contoh:
Premis : Monyet di Kebun Binatang Ragunan makan pisang
Premis : Monyet di Kebun Raya Bogor makan pisang
Konklusi : Semua monyet makan pisang

3.      Abductive Reasoning
      Merupakan bentuk dari proses deduksi yang mengijinkan inferensi plausible.
Plausible berarti bahwa konklusi mungkin bisa mengikuti           informasi yang tersedia, tetapi juga bisa salah.
Contoh:
Implikasi : Tanah menjadi basah jika terjadi hujan
Aksioma : Tanah menjadi basah
Konklusi : Apakah terjadi hujan?
IF B is True AND A implies B is true, Then A is True?

4.      Analogical Reasoning
      Kita mengunakan pemodelan analogi untuk membantu kita memahami situasi baru atau objek baru.
Kita menggambar analogi antara 2 objek/situasi, kemudian melihat persamaan dan perbedaan untuk memandu proses reasoning.

5.      Common Sense Reasoning
Modus Ponen
Definisi: Rule dari logika yang menyatakan bahwa jika kita tahu A adalah benar dan A implies B adalah juga benar, maka kita dapat mengasumsikan bahwa B benar.


Inference  engine  merupakan  modul  yang  berisi  program  tentang  bagaimana mengendalikan proses reasoning.  Ada dua metode inferensi yang penting dalam sistem pakar,  yaitu  runut  maju  (forward  chaining)  dan  runut  balik  (backward  chaining) adalah
-          Forward Chaining (data driven):
-          kesimpulan dihasilkan dari seperangkat data yang diketahui.
-          Merupakan grup dari multipel inferensi yang melakukan pencarian dari suatu masalah kepada solusinya.
-          Jika klausa premis sesuai dengan situasi (bernilai TRUE), maka proses akan meng-assert konklusi
-          Forward Chaining adalah data driven karena inferensi dimulai  dengan informasi yg tersedia dan baru konklusi diperoleh
-          Beberapa Sifat forward chaining:
-          Good for monitoring, planning, and control
-          Looks from present to future.
-          Works from antecedent to consequent.
-          Is data-driven, bottom-up reasoning.
-          Works forward to find what solutions follow from the facts.
-          It facilitates a breadth-first search.
-          The antecedents determine the search.
-          It does not facilitate explanation.
-          Jika suatu aplikasi menghasilkan tree yang lebar dan tidak dalam, maka gunakan forward chaining

-           Backward Chaining (goal driven):
-          memilih beberapa kesimpulan yang mungkin dan mencoba membuktikan kesimpulan tersebut dari bukti-bukti yang ada.
-          Pendekatan goal-driven, dimulai dari ekspektasi apa yang diinginkan terjadi (hipotesis), kemudian mengecek pada sebab-sebab yang mendukung (ataupun kontradiktif) dari ekspektasi tersebut.
-          Jika suatu aplikasi menghasilkan tree yang sempit dan cukup dalam, maka gunakan backward chaining.
-          Beberapa sifat dari backward chaining:
§  Good for Diagnosis.
§  Looks from present to past.
§  Works from consequent to antecedent.
§  Is goal-driven, top-down reasoning.
§  Works backward to find facts that support the hypothesis.
§  It facilitates a depth-first search.
§  The consequents determine the search.
§  It does facilitate explanation.


<> alert("Assalamualaikum ......... ((^_^))");