Representasi Pengetahuan

Tweet

Bab 2

Representasi Pengetahuan

POKOK BAHASAN:

Definisi Representasi Pengetahuan

Representasi Pengetahuan secara Logik

Programmable Logic (Prolog)

Contoh Representasi Pengetahuan dengan Prolog

TUJUAN BELAJAR:

Setelah mempelajari bab ini, mahasiswa diharapkan mampu:

Memahami   mengapa   Representasi   Pengetahuan   diperlukan   dalam   sistem 

Kecerdasan Buatan

Memahami cara Representasi Pengetahuan yang baik. S  Memahami   bahwa  dengan  Representasi   Pengetahuan   yang  tepat,   sebuah

permasalahan akan dapat diselesaikan.

2.1      DEFINISI REPRESENTASI PENGETAHUAN

Dalam bab ini, kita akan belajar aturan dalam merepresentasikan pengetahuan dalam Kecerdasan Buatan.

Representasi dimaksudkan untuk menangkap sifat-sifat penting problema & membuat informasi tsb. dapat diakses oleh prosedur pemecahan permasalahan.Bahasa representasi harus dapat membuat seorang pemrogram mampu mengekspresikan pengetahuan yang diperlukan untuk mendapatkan solusi permasalahan.

Banyak cara untuk merepresentasikan pengetahuan (fakta) dalam program AI. Ada dua entiti yang perlu diperhatikan:

-       Fakta: kejadian sebenarnya. Fakta inilah yang akan kita representasikan.

-       Representasi dari fakta. Dari representasi ini, kita akan dapat memanipulasinya.

7

BAB 2 REPRESENTASI PENGETAHUAN____________________________________________ 8

Dalam representasi sebuah fakta yang kita gunakan dalam sebuah program, kita juga hams konsisten dengan representasi yang menggunakan bahasa natural (bahasa Inggris). Representasi yang baik, hams:

Mengemukakan hal secara eksplisit  

 Membuat masalah menjadi transparan  

Komplit dan efisien

 Menampilkan batasan-batasan alami yang ada •S  Menekan/menghilangkan detil-detil yang diperlukan.

Dapat dilakukan komputasi (ada batasan/konstraint) Secara singkat, representasi pengetahuan diklasifikasikan menjadi 4 kategori:

Representasi  logika:  Representasi jenis  ini  menggunakan  ekspresi-ekspresi

dalam logika formal untuk merepresentasikan basis pengetahuan •S  Representasi prosedural: Representasi menggambarkan pengetahuan sebagai

kumpulan instmksi untuk memecahkan suatu problema.

Representasi network: Representasi ini menangkap pengetahuan sebagai sebuah graf dimana simpul-simpulnya menggambarkan obyek atau konsep dari problema yang dihadapi, sedangkan edgenya menggambarkan hubungan atau asosiasi antar mereka (dibahas di bab 3).

Representasi terstmktur: Representasi terstruktur memperluas network dengan cara membuat setiap simpulnya menjadi sebuah stmktur data kompleks (dibahas di bab 3).

Dengan representasi, banyak hal yang akan kita dapatkan dalam kita menyelesaikan suatu permasalahan. Di bawah ini adalah beberapa keuntungan yang akan kita dapatkan ketika kita membuat representasi pengetahuan, yaitu:

•        Dengan representasi yang baik, membuat objek dan relasi yang penting menjadi
jelas.

•        Representasi menyingkap constmint(batasan) dalam suatu permasalahan. Kita
dapat mengungkapkan pengamh sebuah objek atau relasi terhadap objek atau
relasi yang lain.

•        Dengan representasi kita akan dapatkan objek dan relasi secara bersama-sama.
Kita akan dapat melihat semua yang kita inginkan dalam satu waktu.

BAB 2 REPRESENTASI PENGETAHUAN

•         Kita dapat menghilangkan semua komponen yang tidak berhubungan dengan
permasalahan yang sedang kita selesaikan. Atau kita dapat menyembunyikan
beberapa informasi yang tidak kita butuhkan untuk sementara, dan pada saat kita
membutuhkannya kita dapat menampilkan kembali.

•         Dengan representasi akan membuat permasalahan yang sedang kita selesaikan
menjadi transparan. Kita akan memahami permasalahan yang kita selesaikan.

•         Dengan representasi kita akan dapat menyingkap suatu permasalahan secara
lengkap, sehingga permasalahan dapat diselesaikan.

•         Dengan representasi akan membuat permasalahan menjadi ringkas. Kita akan
berpikir ringkas (merepresentasikan apa yang ingin kita representasikan secara
efficient).

•         Dengan representasi, maka akan menjadikan pekerjaan kita menjadi cepat. Dan
yang penting

•         Dengan representasi,  menjadikan permasalahan yang kita selesaikan dapat
terkomputerisasi. Dengan representasi ini kita akan dapat melakukan prosedur-
prosedur dalam menyelesaikan suatu permasalahan.

Disamping keuntungan-keuntungan diatas satu hal yang menjadi prinsip dalam representasi pengetahuan adalah Jika suatu permasalahan dideskripsikan dengan menggunakan representasi yang tepat, maka dapat dipastikan bahwa permasalahan tersebut dapat diselesaikan

2.2  REPRESENTASI PENGETAHUAN LOGIKA

Logika adalah bentuk representasi pengetahuan yang paling tua. Representasi jenis ini menggunakan ekspresi-ekspresi dalam logika formal untuk merepresentasikan basis pengetahuan. Pada dasarnya proses logika adalah proses membentuk kesimpulan dan menarik suatu inferensi berdasarkan fakta yang telah ada. Input dari proses logika berupa premis atau fakta-fakta yang diakui kebenarannya sehingga dengan melakukan penalaran pada proses logika dapat dibentuk suatu inferensi atau kesimpulan yang benar pula.

Contoh fakta sederhana yang akan kita representasikan secara logika adalah sbb:

BAB 2 REPRESENTASI PENGETAHUAN_______________________________________________

Helder adalah anjing Fakta dalam bahasa Inggris tsb dapat direpresentasikan secara logika, yaitu:

anjing(Helder)

Kita juga dapat merepresentasikan secara logik fakta lain, yaitu bahwa semua anjing mempunyai ekor

Vx: anjing(x) —>berekor(x)

Kemudian   secara   deduktif  (penalaran   dimulai   dari   prinsip   umum   untuk mendapatkan   konklusi   yang   lebih   khusus)   dari   mekanisme   logik   ini   kita  bisa mendapatkan representasi baru: ber ekor (anjing)

Dengan  menggunakan  fungsi  mapping  secara backward,  kita  dapat men-generate kalimat dalam bahasa Inggris Helder ber ekor

2.3  CONTOH REPRESENTASI PENGETAHUAN DALAM PROLOG

Representasi Pengetahuan secara logika untuk tree di bawah ini adalah sebagai berikut

labiba

raihan

farah

larnan                       anaii                             naura

Gambar2.1 Tree Sebuah Silsilah Keluarga Dari tree di atas kita dapat membuat representasinya secara logika sbb:

putra(labiba, raihan). putra(raihan, afif). putra(afif, farhan). putra(afif, arfan). putri(raihan, farah). putri(farah, naura).

BAB 2 REPRESENTASI PENGETAHUAN

11

2.3.1 PERTANYAAN SEDERHANA PADA BASIS DATA PENGETAHUAN

Seperti diungkapkan di atas, dengan representasi secara logika kita dapat memberikan pertanyaan dari fakta-fakta yang sudah direpresentasikan. Bentuk pertanyaan Siapa putri dari farah?, maka untuk representasi secara logikanya kita dapat dinyatakan sbb:

 putri(farah, D). D = naura

D adalah sebuah variabel yang kita gunakan untuk menampungjawaban dari pertanyaan siapa putri dari farah. Dari pertanyaan yang direpresentasikan secara logika putri (farah,   D)   kita dapatkanjawabannya adalah D = naura.

Bentuk pertanyaan lain yang dapat direpresentasikan secara logika adalah seperti di bawah ini. Bentuk pertanyaannya adalah siapa saja dari struktur keluarga di atas yang mempunyai putri dan siapa nama putrinya. P merupakan variabel yang menampung pertanyaan siapa yang mempunyai putri, sementara D merupakan variabel yang menampung nama putrinya.

putri(P,   D).

P = raihan D = farah

P = farah D = naura

2.3.2   KOMBINASI PERTANYAAN PADA BASIS DATA PENGETAHUAN

Jika kita menanyakan "apakah afif mempunyai saudara perempuan atau tidak? dan jika mempunyai, siapa namanya?" maka Query dengan representasi logika adalah sbb:

putra(P,afif),putri(P,D) . P = raihan D = farah

P adalah variabel yang menampung nama orang tua dari afif, sementara D adalah variabel yang menampung nama saudara perempuan afif. Sehingga didapatkan jawaban:

BAB 2 REPRESENTASI PENGETAHUAN

P  =   raihan  D  =   farah

2.3.3        DESKRIPSI RELASI DI ANTARA PENGETAHUAN

Dari sebuah representasi secara logika, kita dapat menambahkan hubungan antara pengetahuan, misalnya antara orang tua (ortu) dengan putra atau putri sbb:

ortu(C,P)=putra(P,C). ortu(C,P)=putri(P,C).

Sehingga kita dapat memberikan pertanyaan sbb

ortu(raihan,P)

2.3.4   DESKRIPSI SECARA REKURSIF DARI RELASI

Dari sebuah representasi secara logika, kita juga dapat menambahkan deskripsi hubungan secara rekursif dari sebuah fakta. Jika anda ingin mencari keturunan, maka kita dapat mengekspresikan:

keturunan(Org,Desc)=ortu(Desc, Org). /* orang tua */

keturunan(Org,Desc)=ortu(Desc,   P) ,   ortu(P,   Org).   /*

kakek/nenek */

keturunan(Org,Desc)= ortu(Desc, P), ortu(P,GP),ortui

Org). /* buyut */

Fakta di atas dapat diekspresikan dengan proses rekursif sbb:

runan(Org,Desc) = ortu(Desc,Org). /* orang tua */ keturunan(Org,Desc)  = ortu(Desc,P),ortu(Org,P).  /* orang tua ke atas */

BAB 2 REPRESENTASI PENGETAHUAN

1.  Jika suatu permasalahan dideskripsikan dengan menggunakan representasi yang
tepat, maka dapat dipastikan bahwa permasalahan tersebut dapat diselesaikan.

2.             Dengan    representasi yang tepat akan didapatkan jawaban yang tepat pula
terhadap suatu permasalahan.

3.             Membangun   sebuah   sistem   Kecerdasan   Buatan   membutuhkan   beberapa
pertanyaan mendasar tentang pengetahuan. Beberapa adalah : Pengetahuan apa
yang     terlibat      di      dalamnya,      Bagaimana      seharusnya     pengetahuan
direpresentasikan, Berapa pengetahuan yang dibutuhkan dan yang mana yang
benar-benar dibutuhkan.

2.5     LATIHAN

1.    Dengan mengacu pada bahasan 2.5.2, bagaimana kita bisa mendapatkan
nama ayah dari ayahnya farhan?

2.                                   Dengan mengacu pada bahasan 2.5.3, bagaimana anda mendefinisikan
kakek dengan menggunakan ortu?

3.                                   Bagaimana dengan definisi untuk cucu?

4.                                   Dengan representasi secara logika di bawah ini jawablah pertanyaan-
pertanyaan di bawahnya

besar(kuda). besar(sapi). besar(gajah). kecil(kelinci). kecil(tikus). coklat(kuda). putih(sapi). abuabu(gajah). abuabu(tikus). putih(kelinci). terang(X):-putih(X). terang(X):-abuabu(X).

Jelaskan hasil dari query berikut ini?

putih(Y),besar(Y).

abuabu(Y),kecil(Y).

5.         Dalam sebuah organisasi perusahaan terdapat tree sbb:

adi

BAB 2 REPRESENTASI PENGETAHUAN________________________________________________ 14

burhan
bahruri""                        bisrin

fahri

fa rah

ferdi

Dari tree tersebut kita dapat membaca bahwa Burhan adalah bawahan langsung dari Adi, sebaliknya Adi adalah atasan langsung dari Burhan. Fahri dan Farah adalah anak buah dari Bahrun, sementara Fahri, Farah, Bahrun, Ferdi, Bisrin secara keseluruhan adalah anak buah dari Burhan.

a.     Dengan   menggunakan   sintaks   dalam   bahasa   Prolog,   buatlah
representasi  pengetahuan  dari  fakta tersebut  di  atas.   (Dari  defmisi
bawahan langsung).

b.     Dengan menggunakan sintaks dari defmisi bawahan langsung di
atas, terjemahkan untuk atasan langsung.

c.     Bagaimana kita membuat pertanyaan siapa bawahan langsung dari
Burhan

d.     Dengan menggunakan deskripsi secara rekursif buatlah sintak untuk
merepresentasikan fakta anak buah.

6. Seorang raja X dengan silsilah keturunannya seperti di bawah ini sedang mencari siapa saja dari keturunannya yang bisa menggantikan dirinya untuk menjadi raja. Tentu saja ada syarat untuk menjadi calon raja, yaitu dia adalah keturunan laki-laki atau keturunan laki-laki dari keturunan laki-laki. Dengan menggunakan representasi logika dan deskripsi secara rekursif bantulah raja X untuk mencari siapa saja dari keturunannya yang memungkinkan untuk menggantikan dirinya.

X

bahrun                          farah

^fahri                                     salma burhan               ^ferdi

salsa             arfan           farhan             fariz                  syifa'

BAB 2 REPRESENTASI PENGETAHUAN

7.      Dari  pohon  keluarga di  bawah  ini,  representasi   secara logikayang menyatakan predikat  putra, putri, lelaki, wanita. Kemudian dari predikat ini buatlah relasi orang tua, saudara laki-laki, saudara perempuan, paman, bibi, kakek, nenek:

anto

wati

deni

rudi

dina

hadi

andi

8.      Dari   tree  famili   di   bawah  ini,   formulasikan   dalam  bahasa  Prolog pertanyaan tentang:

a.    Siapa orang tua Basir.

b.    Siapa nenek Siti.

c.    Apakah Tuti mempunyai anak.

abdul

rita

1

rudi

husin

tuti

siti

amir

basir