Sistem Pakar (1)

1	Pegembangan Sistem Pakar (Expert System) dalam Pemodelan Seismik untuk Eksplorasi Migas   Pendahuluan, Berbagai Faktor yang Perlu Dipertimbangkan Dalam Pengembangan Sistem Pakar, Pengembangan Sistem Pakar Dalam Pemodelan Seismik, Daftar Pustaka
2	Aspek Penalaran dan Penafsiran dalam Fisika Komputasi   Abstrak, Abstract, Pendahuluan, Berbagai Faktor yang Perlu Dipertimbangkan Dalam Pengembangan Sistem Pakar, Pengembangan Sistem Pakar dan Komputasi Dalam Pemodelan Seismik dan Well Logs, Ucapan Terima Kasih, Daftar Pustaka, Lampiran A, Lampiran B
3	Metoda Pemecahan Masalah Fluida dengan Logika Samar dan Jaringan Sel Saraf Tiruan Abstrak, Pendahuluan, Kaidah Samar dan Jaringan Sel Saraf Tiruan Dalam Sistem Fluida, Daftar Pustaka
4	Penerapan Metoda Inteligensi Artifisial dalam Persoalan Mekanika Fluida Abstrak, Abstract, Pendahuluan, Hubungan Antara Sistem Berbasis Pengetahuan Dengan Jaringan Neural, Konseptualisasi dan Formalisasi Oengetahuan, Model Pengendapan, Pembahasan Dan Kesimpulan, Ucapan Terimakasih, Daftar Pustaka, Lampiran
5	Pertimbangan Pengembangan Sistem Pakar di Indonesia Abstrak, Pendahuluan, Berbagai Faktor yang Perlu Dipertimbangkan Dalam Pengembangan Sistem Pakar, Pengembangan Sistem Pakar, Berbagai Kemungkinan di Indonesia, Daftar Pustaka
6	Jaringan Neural Artifisial (Artificial Neural Network dan Logika Samar (Fuzzy Logic) untuk Prediksi dan Pengenalan Pola Abstrak, Pendahuluan, Jaringan neural artifisial, Propagasi Balik, Himpunan Samar Dan Logika Samar, Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS), Hasil Pembahasan, Prediksi Kekeringan, Daftar Pustaka

 

Pengembangan Sistem Pakar (Expert System) dalam Pemodelan Seismik

untuk Eksplorasi Migas

 

The Houw Liong, FMIPA, ITB.

 

 

I.               Pendahuluan

Sekitar tahun 1960, ilmuwan berhasil membuat simulasi dari proses berpikir untuk memecahkan masalah secara umum yang dikenal sebagai GPS (General Problem Solving). Namun penemuan ini belum menghasilkan sistem yang terasa manfaatnya.

Baru  sekitar   tahun  1970  orang  menyadari   bahwa  kekuatan pemecahan masalah tidak hanya bergantung dari kemampuan inferensi seperti pada   GPS  tetapi  juga  pada  representasi   pengetahuan dan pengetahuan khusus yang dimilikinya.   Dengan menggabungkan kemampuan inferensi  dan representasi  pengetahuan khusus kita dapat membentuk sistem pakar yang mempunyai pemakaian yang sangat luas misalnya untuk melakukan diagnosis penyakit yang di timbulkan oleh bakteria, interpretasi data logging, melacak kerusakan pada berbagai instrumen,  peramalan cuaca. manipulasi simbolik, dll .

Sekarang orang telah berhasil membangun perangkat lunak yang dapat membantu kita untuk membangun sistem pakar, dan ada yang sudah beredar di Indonesia,   misalnya EXSYS, PERSONAL CONSULTANT PLUS, INSIGHT 2+, dl1. Perangkat lunak ini    telah   menyiapkan motor inferensi, serta cara pembentukan basis pengetahuan. Dengan memanfaatkan    perangkat    lunak ini    kita dapat membangun prototipe sistem pakar dalam waktu yang singkat.

Kita dapat juga membangun prototype sistem pakar dengan memanfaatkan bahasa Prolog atau Lisp yang sudah beredar di tanah air kita.  Dengan memakai   bahasa pemrograman kita memiliki kebebasan untuk mengatur prototipe sistem pakar yang kita bangun.

Berdasarkan  perangkat  lunak   yang  tersedia  tsb.   Serta perkembangan Iptek di Indonesia, penulis mencoba mengemukakan pengembangan sistem pakar dalam pemodel an seismik untuk eksplorasi migas.

 

II.               Berbagai Faktor yang Perlu Dipertimbangkan Dalam Pengembangan Sistem Pakar

 

Pengembangan sistem pakar baru dapat dilaksanakan setelah kita mempertimbangkan kemungkinan pengembangannya, mencari dasar pemikiran apakah pengembangan tsb. dapat dibenarkan dan apakah sistem pakar memadai untuk membantu menyelesaikan masalah yang sedang atau akan dihadapi.

Pada umumnya pengembangan sistem pakar mungkin saja dilakukan bila persyaratan di bawah ini dapat dipenuhi.

1. Titik berat pemecahan masalah hanya memerlukan keterampilan pengolahan pengetahuan secara logis (cognitive skills).
2. Terdapat pakar dalam bidang tsb. yang dapat menyatakan proses pemecahan masalahnya secara rasional dan pemecahan masalah tsb. dapat disetujui oleh pakar dalam bidang yang sama.
3. Proses pemecahan itu tidak terlalu sukar dan memerlukan waktu tidak lebih dari satu jam.

Pengembangan sistem pakar dapat dibenarkan bila persyaratan di bawah ini dapat dipenuhi.

1. Pemecahan masalah dapat memberikan hasil yang baik. Ini berarti bahwa pemecahan tsb. cukup tepat dan membawa keuntungan.
2. Pakar dalam bidang itu masih langka.
3. Pakar dalam bidang itu langka atau diperlukan pada tempat yang kurang disukai, misalnya pada daerah yang terpencil atau tempat yang berbahaya.

 

Pengembangan sistem pakar dapat dipandang memadai bila :

1. Pemecahan masalah memerlukan pengolahan pengetahuan yang dapat diungkapkan dengan kaidah-kaidah atau simbol-simbol.
2. Pemecahan masalah memerlukan kaidah heuristik.Umumnya dalam pekerjaan pakar diperlukan strategi pemecahan dan kaidah yang efektif yang dapat diterapkan dan menghasilkan pemecahan dalam waktu relatif singkat, walaupun ada kemungkinan (kecil) bahwa strategi pemecahan ini gagal.
3. Tugas tsb tidak terlalu mudah dan memiliki nilai praktis.

 

Kriteria tsb. dapat dipakai untuk mempertimbangkan berbagai masalah yang dapat diselesaikan dengan bantuan sistem pakar.

 

III. Pengembangan Sistem Pakar dalam Pemodelan Seismik

Dengan memanfaatkan perangkat lunak yang sudah tersedia seperti yang diungkapkan pada pasal yang lalu, kita dapat membangun sistem pakar melalui empat tahap pengembangan sbb.

1. Identifikasi masalah dan pendefinisian domain sistem pakar.
2. Konseptualisasi dan formalisasi yang dilaksanakan melalui  pengembangan kosa kata pengetahuan ybs.
3. Pembuatan basis pengetahuan dan implementasinya.
4. Pengujian basis pengetahuan.

Tahap pertama dan kedua berkaitan erat dengan sifat masalah yang sedang dihadapi serta perbendaharaan kata yang diperlukan untuk memecahkan masalahnya. Tahap ketiga dan keempat merupakan tahap pengalihan dari pengetahuan yang kita ketahui menjadi perangkat lunak dengan bantuan pembangun sistem pakar seperti Exsys, Insight 2+ dan Personal Consultant Plus.

Sebelum kita mulai membangun sistem pakar yang sesungguhnya biasanya kita membangun dahulu prototipe dari sistem pakar itu. Daerah permasalahan yang dibahas dalam prototipe jauh lebih kecil daripada daerah permasalahan yang sesungguhnya, lagi  pula   kaidah yang dipakai tidak perlu sempuma, yang diutamakan dalam prototipe ini ialah kita dapat memperlihatkan bahwa sistem pakar yang kita bangun ini sudah dapat berjalan dan unsur penting dari domain pengetahuan yang kita bahas sudah dapat masuk ke dalam prototipe ini. Keempat tahap pengembangan tsb. di atas berlaku juga bagi pengembangan prototipe.

1. Tindakan pertama yang harus kita lakukan ialah menganalisis masalah yang kita hadapi, kemudian mencoba membagi domain permasalahan menjadi subdomain dan subdomain menjadi sub-subdomain dst. Dalam akuisisi data seismik diperlukan pengetahuan awal mengenai daerah yang akan diselidiki untuk menentukan layout serta penentuan peralatan yang dipakai, kemudian diperlukan cara untuk menghilangkan gangguan seperti derau (noise), hamburan ganda (multiple scattering), dll, setelah itu diperlukan kepakaran untuk memilih model dan parameter model yang tepat, dan   akhimya penafsiran hasil model itu. Jadi jelas di sini pengetahuan yang berdasarkan pengalaman memegang peranan penting. Selanjutnya kita memikirkan aliran inferensi. Di sini kita mencoba mencari hal apa saja yang dapat diamati, fakta-fakta yang diketahui, lalu mencari hubungan dengan berbagai fakta yang dapat diturunkan dari pengamatan serta fakta awal itu. Misalnya dalam penafsiran seismik, kita mendapatkan pengetahuan geologi regional, geologi permukaan, hasil survey sepintas, sinyal seismik sebagai fakta yang diketahui/dapat diamati. Struktur lapisan, jenis batuan, porositas, kandungan minyak, gas dan air sebagai fakta yang kita ingin ketahui. Dari cara bekerja seismik kita dapat membuat kaidah yang mengaitkan fakta yang teramati dengan fakta yang kita ingin ketahui. Selain itu dalam tahap ini kita harus membayangkan jenis

tanya jawab yang berlangsung antara sistem pakar dan pemakai. Jenis pertanyaan apa saja yang diperlukan oleh sistem pakar untuk mengumpulkan informasi yang diperlukan serta jenis jawaban yang diharapkan.

Perkirakan  juga standard performansi   yang diharapkan untuk menguji sistem pakar yang kita bangun.

2. Cara terbaik untuk membangun sistem pakar yang baik ialah melalui pengembagan kosakata pengetahuan yang jelas serta berguna. Dalam tahap ini kita harus mencari "attributes" dari basis pengetahuan yang diperlukan, harga (values) dari attributes tsb. serta mencoba menuliskan kaidah dengan memakai attributes tsb di atas. Semuanya ini harus ditata dalam suatu kerangka yang baik.
3. Sekarang kita telah siap untuk memasukkan basis pengetahuan dengan memakai pembangun sistem pakar, misalnya Exsys, Insight 2+ atau Personal Consultant Plus dengan langkah sbb :
1. Catat basis pengetahuan pada kertas dengan pengelompokan menurut subdomain seperti yang dipikirkan dalam tahap pertama. Struktur basis pegetahuan harus jelas.
2. Periksa lagi attributes serta harga yang dipakai dengan membuat tabel attribues serta diagram basis kaidah.
3. Periksa penalaran kaidah yang dipakai. Pembangun sistem pakar dapat dipakai untuk membantu memeriksa konsistensi kaidah, kelengkapan kaidah serta kaidah yang berlebih.
4. Periksa pula faktor keterandalan (CF atau confidence factor). Setiap kesimpulan yang ditarik berdasarkan kaidah dapat kita beri CF misalnya 0,70; 0,80; 0,90 atau .... Kita harus memeriksa juga bagaimana sistem pakar ini mengolah kombinasi dari CF. Pemberian CF ini dapat diperiksa dengan berkonsultasi   pada pakar yang berpengalaman dan dengan statistik.
4. Kita harus menyiapkan daftar kasus pengujian yang cukup luas untuk mencakup segala aspek penting dari sistem pakar itu. Kita susun pengujian itu mulai dari yang sederhana hingga yang rumit. Kita mencoba pengujian itu dengan menjalankan sistem pakar itu dan mengevaluasinya dengan kriteria yang telah kita siapkan pada tahap pertama. Jika kita mendapatkan kelemahan kita dapat segera memperbaikinya dan mengulangi pengujiannya.

 

Coba perhatikan dialog antara pemakai dan sistem pakar. Apakah masih harus diperbaiki? Beri pula kesempatan pada orang lain untuk mengevaluasi sistem pakar yang kita bangun ini.

Demikianlah secara singkat kita telah mengajukan tahapan yang harus kita perhatikan dalam pembangunan prototipe sistem pakar. Tahapan seperti ini berlaku pula ketika kita membangun sistem pakar yang lengkap. Dalam tahapan pembuatan prototipe ini kita dapat memakai PC.

Selanjutnya, kita akan memasuki pengembangan sistem pakar dalam tahap penelitian. Di sini diperlukan penyempumaan dan penambahan kaidah-kaidah sehingga sistem ini dapat dipakai memecahkan masalah dalam domain yang tidak terlalu luas tetapi dapat dipandang sebagai suatu subbidang yang lengkap. Kemudian setelah kecepatan dan keefektifan sistem dalam memeperoleh pemechan diperbaiki kita dapat memasuki tahap produksi atau komersial.

 

 

Daftar Pustaka

1. Paul Siegel, Expert Systems, Tab Books Inc.. 1986.
2. L. E. Frenzel,Jr. , Crash Course in Artificial Intelligence and Expert Systems, Sams, 1986.
3. D.A.   Waterman,  A Guide to Expert Systems,  Addison-Wesiey Co. ,1986.
4. McQuillin, Bacon, Barclay, An Introdauction to Seismic Interpretation, Graham & Trotman, 1984.

 

 

 

http://books.google.com/books?id=BEIMVNotPfcC&printsec=frontcover&dq=seismic+interpretation&source=bl&ots=0Ksk3P_cGL&sig=FzZDPwSC_zwm0QXjxb7bjhwfd2o&hl=id&ei=D26ATKqrBsmPccXvxZEL&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=2&ved=0CCkQ6AEwAQ#v=onepage&q&f=false