REPRESENTASI PENGETAHUAN

1. PENGETAHUAN = data / fakta + mekanisme penalaran direpresentasikan melalui komp/system fakta,ide,teori hub.nya dlm domain ttt KNOWLEDGE BASE REPRESENTASI PENGETAHUAN mekanisme penalaran/Inferance Mechanisme: kumpulan prosedur yang digunakan untuk menguji (melacak dan mencocokkan) untuk mencari solusi.

2. Langkah membangun sistem AI Pengumpulan pengetahuan dari berbagai sumber (otak/pengetahuan pakar, buku, artikel, dll) Diorganisasikan (skema) Dimodifikasi • SKEMA DEKLARATIF • cocok untuk menggambarkan fakta2 asersi • yang termasuk skema representasi pengetahuan deklaratif: • Logika, • Jaringan Semantik, • Frame, • Script • SKEMA PROSEDURAL • cocok untuk menyatakan aksi dan prosedur • yang termasuk skema representasi pengetahuan prosedural: • Prosedure/SubRoutine, • Kaidah Produksi

3. LOGIKA • Merupakan sutau pengkajian ilmiah tentang serangkaian penalaran, system kaidah dan prosedur yang membantu proses penalaran. • Proses logika : proses membentuk kesimpulan / menarik suatu inferensi berdasarkan fakta yang telah ada. • Merupakan bentuk representasi pengetahuan yang paling tua.

4. Penalaran Deduktif • penalaran ini bergerak dari penalaran umum menuju ke konklusi khusus • umumnya dimulai dari suatu silogisme / pernyataan premis dan inferensi • umumnya terdiri dari tiga bagian: premis mayor, premis minor dan konklusi. • Contoh : Premis mayor : Jika hujan turun saya tidak akan lari pagi Premis minor : Pagi ini hujan turun Konklusi : Oleh karena itu pagi ini saya tidak akan lari pagi

5. Penalaran Induktif • dimulai dari masalah khusus menuju ke masalah umum. • menggunakan sejumlah fakta / premis untuk menarik kesimpulan umum • Contoh: Premis 1 : Dioda yang salah menyebabkan peralatan elektronik rusak Premis 2 : Transistor rusak menyebabkan peralatan elektronik rusak Premis 3 : IC rusak menyebabkan peralatan elektronik tidak berfungsi Konklusi : Maka, peralatan semi konduktor rusak merupakan penyebab utama rusaknya peralatan elektronik. • Konklusi tidak selalu mutlak, dapat berubah jika ditemukan fakta-fakta baru

6. Logika Proporsional • Bentuk logika komputasional ada 2 macam : Logika proporsional atau kalkulus dan Logika Predikat • Suatu proposisi merupakan suatu statement / pernyataan yang menyatakan benar (TRUE) atau salah (FALSE) • 3+3=6 (logika proposisi) • 3+7=5 (logika proposisi FALSE) • Makanan orang indonesia adalah nasi (pernyataan yg nilainya bisa benar/salah) • Hari ini hujan (logika proposisi) • Operator logika (penggabungan proposisi) • Konjungsi (and) • Disjungsi (or) • Negasi (not) • Implikasi ( ) • Ekuivalensi/biimplikasi (<-->)

7. Logika Proporsional lanj… • Untuk menggambarkan berbagai proposisi, premis / konklusi gunakan symbol seperti huruf abjad • Misal : P : Tukang Pos mengantarkan surat mulai Senin sampai dengan Sabtu Q : Hari ini adalah hari Minggu R : Maka hari ini tukang pos tidak mengantarkan surat • Inferensi (kesimpulan) pada logika proposisi dapat dilakukan dengan menggunakan resolusi • Resolusi merupakan suatu aturan untuk melakukan inferensi yang dapat berjalan secara efisien dalam suatu bentuk khusus yaitu CNF (Conjuction Normal Form)

8. Logika Proporsional lanj… • CNF memiliki ciri-ciri : • Setiap kalimat merupakan Disjungsi Literal • Semua kalimat terkonjugsi secara implisit • Mengubah kalimat ke dalam bentuk CNF • hilangkanimplikasidanekivalensi • x  y menjadi ¬x ∨ y • x ↔ y menjadi (¬x ∨ y) ∧ (¬y ∨ x) • Kurangi lingkup semua negasi menjadi satu negasi saja: • ¬ (¬ x) menjadi x • ¬ (x ∨ y) menjadi (¬ x ∧ ¬ y) • ¬ (x ∧ y) menjadi (¬ x ∨ ¬ y)

9. Logika Proporsional lanj… • Gunakanaturanasosiatifdandistributifuntukmengkonversimenjadiconjuction of disjunction • Assosiatif : (A∨ B)∨ C menjadi A∨ (B∨ C) • Distributif : (A ∧ B)∨ C menjadi (A∨ C) ∧ (B ∨ C) • Buat satu kalimat terpisah untuk tiap-tiap konjungsi (¬ S ∨ Q) ∧ (¬ T∨ Q) menjadi (¬ S ∨ Q) (¬ T∨ Q)

10. Logika proposisi Lanj… • Diketahui basis pengetahuan (fakta-fakta yg bernilai benar) sbb: • P • (P^Q)  R • (SvT)  Q • T • Buktikan kebenaran R. • Konversi ke bentuk CNF :

11. Logika proposisi Lanj… Kemudian tambahkan kontradiksi pada tujuannya, R menjadi ¬R, shg fakta –fakta(dlm bentuk CNF) menjadi : 1. P 2. ¬PV¬QVR 3. ¬SVQ 4. ¬TVQ 5. T 6. ¬R

12. ¬PV¬QVR ¬R 2 P ¬PV¬Q 1 ¬Q ¬TVQ 4 ¬T T 5 Logika Proposisi Lanj… • Resolusi pada Logika Proposisi

13. Logika Proposisi Lanj… • Contoh Apabila diterapkan dalam kalimat: • P : Ani anak yang cerdas • Q : Ani rajin Belajar • R : Ani akan menjadi juara kelas • S : Ani makannya banyak • T : Ani Istirahatnya cukup

14. Logika Proposisi Lanj… • Kalimat yang terbentukdarifakta yang ada : • P • (P^Q)  R • (SvT)  Q • T • Anianak yang cerdas • JikaAnianak yang cerdasdanAnirajinbelajar, makaAniakanmenjadijuarakelas • JikaAnimakannyabanyakatauAniistirahatnyacukup, makaAnirajinbelajar • Aniistirahatnyacukup

15. Logika Proposisi Lanj… Setelah dilakukan konversi ke bentuk CNF, didapat : Fakta ke-2 : Ani tidak cerdas atau Ani tidak rajin belajar atau Ani akan menjadi juara kelas Fakta ke-3 : Ani tidak makan banyak atau ani rajin belajar Fakta ke-4 : Ani tidak cukup istirahat atau ani rajin belajar

16. Logika Proposisi Lanj…

17. Logika Predikat / Kalkulus Predikat • Suatu logika yang seluruhnya menggunakan konsep dan kaidah proporsional yang sama. • Disebut juga kalkulus predikat • Kalkulus predikat memungkinkan bisa memecahkan statement ke dalam bagian komponen, yang disebut objek. • Contoh : Ani makan apel  makan (Ani,apel) 3 + 3  +(3,3) • Suatu proposisi / premis dibagi menjadi 2 bagian yaitu ARGUMEN (objek) dan PREDIKAT (keterangan) • Argumen adalah individu / objek yang membuat keterangan • Predikat adalah keterangan dari argumen atau objek

18. Logika Predikat …2 • Dalam suatu kalimat, predikat bisa berupa kata kerja / bagian dari kata kerja • Bentuk umum : PREDIKAT [individu(objek)1, individu(objek)2] • Misal: Mobil berada dalam garasi, dengan logika predikat dinyatakan menjadi: dalam (mobil,garasi) mobil=argumen (objek1) garasi=argumen(objek2) • Contoh lain: Proposisi : Hanif rajin belajar Kalkulus predikat : rajin (Hanif, belajar) Proposisi : Pintu terbuka Kalkulus predikat : terbuka(pintu)

19. Logika Predikat …3 • Variabel : • huruf bisa menggantikan argumen • “symbol” juga bisa digunakan untuk merancang beberapa objek / individu • misal : x = Hanif dan y=belajar maka logika predikatnya : rajin(x,y) Contoh Lain: Andi adalah seorang laki-laki : A Ali adalah seorang laki-laki : B Amir adalah seorang laki-laki : C Anto adalah seorang laki-laki : D Agus adalah seorang laki-laki : E

20. Kelima fakta tersebut di atas, jika menggunakan proposisi, maka akan terjadi pemborosan, dimana beberapa pernyataan dengan predikat yang sama akan dibuat dalam proposisi yang berbeda (berulang-ulang). • Logika Predikat digunakan untuk merepresentasikan hal-hal yang tidak dapat direpresentasikan dengan menggunakan logika proposisi. • dengan menggunakan system ini knowledge base dapat dibentuk • pengetahuan diekspresikan dalam kalkulus predikat yang bisa dimanipulasi agar menghasilkan inferensi

21. Logika Predikat …4 • Fungsi : • Predikat kalkulus membolehkan penggunaan symbol untuk mewakili fungsi-fungsi • Misal : ibu (Hanan)=Wilis , ibu (Mulia)=Yuli • Fungsi dapat digunakan bersamaan dengan predikat • Contoh: saudara(ibu(Hanan),ibu(Mulia))=saudara(Wilis,Yuli) Predikat di atas menjelaskan bahwa Wilis dan Yuli adalah bersaudara.

22. Logika Predikat …5 • Operasi • operator yang sama seperti pada logika proporsional • misal: • proposisi : Rojali suka Juleha, suka (Rojali, Juleha) • proposisi : Mandra suka Juleha, suka(mandra,Juleha) • 2 predikat di atas, ada 2 orang menyukai Juleha, untuk memberikan pernyataan adanya hubungan yang sama dari 2 object tersebut adalah: • suka (X,Y) and suka (Z,Y) implies not suka(X,Z) atau • suka(X,Y) v suka(Z,Y)  suka(X,Z)

23. Pengukuran kuantitas (quantifier) • penggunaan kuantitas (quantifier) adalah symbol untuk menyatakan suatu rangkaian variable dalam suatu ekspresi logika • dua pengukuran kuantitas, yaitu : • ukuran kuantitas universal :  (semua, setiap) • ukuran kuantitas eksistensial :  (ada, beberapa) • Contoh: • Proposisi : “Semua orang Jogja adalah warga negara Indonesia” • Diekspresikan : (x) [orang Jogja (x),warga Indonesia (x)] • Simbol  menyatakan bahwa ekspresi ini berlaku secara universal benar, yaitu untuk semua nilai x. • Jika x adalah orang Jogja, maka benar jika x adalah warga negara Indonesia.

24. RULES • Rules  aturan – aturan, merupakan pengetahuan prosedural. • Menghubungkan informasi yang diberikan dengan tindakan (action) • Struktur rule, secara logika menghubungkan satu atau lebih antecedent (atau premises) yang berada pada bagian IF dengan satu atau lebih consequents (atau konklusi / kesimpulan) pada bagian THEN IF hari hujan AND saya tidak bawa payung THEN saya kehujanan • Sebuah rule dapat memiliki multiple premise yang tergabung dengan menggunakan operasi logika (AND, OR) • Bagian konklusi dapat berupa kalimat tunggal atau gabungan dengan menggunakan operasi logika (AND) dan dapat pula memiliki kalimat ELSE IF . . . THEN . . . AND . . . ELSE . . .

25. Knowledge base IF warna baju itu merah THEN saya suka baju itu IF saya suka baju itu THEN saya akan beli baju itu Q=warna baju? A=merah Working memori Warna baju itu merah Saya suka baju itu Saya akan beli baju itu Contoh operasi sistem berbasis aturan • Rule dapat melakukan beberapa operasi • Untuk operasi – operasi yang kompleks, system berbasis aturan dirancang untuk mengakses program eksternal

26. Contoh : (database) IF terjadi situasi darurat AND NAMA = Smith THEN OPEN TELEPHONE AND FIND NAMA, NAMA-FIELD AND TELEPHONE=TELEPHONE-FIELD datapersonal.dbf (database)

27. Jenis-Jenis Rules • relationship atau hubungan IF baterai sudah soak THEN mobil tidak bias distarter • rekomendasi IF mobil tidak bisa distarter AND system bahan bakar OK THEN periksa bagian elektrikal • strategi IF mobil tidak bisa distarter THEN pertama periksa system bahan bakar, lalu periksa sistem elektrikal • heuristic IF mobil tidak bisa distarter AND mobilnya adalah Ford tahun 1957 THEN periksa float-nya

28. interpretasi IF tegangan resistor R1 lebih besar dari 2,0 volt AND tegangan kolektor pada Q1 kurang dari 1,0 volt THEN bagian pre-Amp berada pada range normal • diagnosa IF stain dari organisme adalah grampus AND morfologi dari organisme adalah coccus AND pertumbuhan dari organisme adalah chains THEN organisme tersebut adalah streptococcus • disain IF task sekarang adalah menempatkan catu daya AND posisi dari catudaya pada kabinet sudah diketahui AND ada ruang tersedia dalam kabinet untuk catu daya THEN letakkan catu daya pada kabinet tersebut

29. JARRINGAN SEMANTIK (semantic network) • merupakan pengetahuan secara grafis yang menunjukkan hubungan antar berbagai objek. • Disusun dari node dan ARC (lines). • Node representasi dari objek, objek properti /properti value (digambarkan dgn lingkaran) • ARC representasi dari hubungan antar node (digambarkan dengan garis)

30. wings has is a canary bird travel fly Contoh jaringan semantic sederhana: • Node ‘canary’ dan ‘bird’ menjelaskan hubungan specific to general.

31. Perluasan jaringan semantic • perluasan dilakukan dengan menambah node dan menghubungkan dengan node. • Node baru tersebut dapat merupakan objek tambahan / properti tambahan • Umumnya penambahan dapat dilakukan dalam 3 cara • objek yang sama • objek yang lebih khusus • objek yang lebih umum

32. has is a is a is a objek yg lebih umum objek yg lebih khusus is a travel objek yg sama travel properti tambahan wings tweety canary bird animal pinguin fly walk

33. Pewarisan (Inheritance) pada jaringan semantic • Node yang ditambahkan pada jaringan semantic secara otomatis mewarisi informasi yang telah ada pada jaringan. • Contoh lain : Nomor mahasiswa IF diawali dengan 123 Ani adalah mahasiswa IF NIM Ani adalah 12300001 Jaringan semantiknya ? • Node bisa berisi : • Object : mahasiswa • Property object : NIM, nama, alamat, … • Property value : 12300001, Ani, Jogja, …

34. Operasi pada jaringan semantic • Salah satu cara untuk menggunakan jaringan semantik adalah dengan bertanya NODE. • Misal : pertanyaan untuk ‘bird’  How do you travel? jawabnya  fly • Untuk menjawab, maka node tersebut akan mengecek pada arc dengan label travel dan kemudian menggunakan informasi (value) yang ada pada arc tersebut sebagai jawabannya. • Jaringan semantic pada dasarnya berbentuk grafik, tapi dalam komputer tidak tampak karena objek dan hubungannya dinyatakan dalam istilah verbal. • Titik awal biasanya ditentukan oleh sebuah pertanyaan • Contoh: (berdasarkan gambar jaringan semantic) Burung mempunyai sayap, dst • mempunyai (burung,sayap) • travel(bird,fly) • is a(canary,bird)

35. FRAME • Frame merupakan kumpulan pengetahuan tentang suatu objek tertentu, peristiwa, lokasi, situasi, dll. • Secara umum frame memiliki 2 elemen dasar SLOT dan FACET • SLOT merupakan kumpulan atribut / property yang menjelaskan objek yang direpresentasikan oleh frame. • FACET / SUBSLOT menjelaskan pengetahuan atau prosedure dari atribut pada slot.

36. Frame alat-alat transportasi Frame macam2 angk. darat Frame macam2 mobil Trans. laut Trans. darat Trans.udara Frame komponen mobil sedan KA mobil motor … Sedan Pickup … … Mesin Rangka Bahan bakar … Frame jenis bahan bakar Bensin solar

37. Struktur dari sebuah frame Frame nama : objek 1  mhs angk 2004 class : objek 2  mhs IF Properti : properti 1 value 1  NIM :12304001 properti 2 value 2 Nama :Agus properti 3 value 3 Alamat :Solo properti 4 value 4 properti value • Frame dapat memiliki field tambahan yang disebut class. • Class dapat berisi object-object yang merupakan nama dari frame lain yang berhubungan dengan object 1 • Biasanya dalam hubungan is a  object, is a object 2

38. Frame Kelas • mempresentasikan karakteristik (sifat-sifat) umum dari suatu object • mendefinisikan property – property umum yang biasanya dimiliki oleh semua object dalam kelas tersebut. • Ada 2 jenis property, yaitu static dan dinamik • Properti static merupakan fitur dari object yang tidak dapat berubah • Property dinamik merupakan fitur yang dapat berubah selama sistem berjalan.

39. NASKAH • sama dengan frame tetapi yang digambarkan adalah urutan peristiwa (bukan object) • elemen dalam script / naskah: • kondisi input: situasi yang harus dipenuhi sebelum terjadi • track / jalur : variasi script • prop/ pendukung : objek yang digunakan dalam urutan peristiwa yang terjadi • role / peran : orang – orang terlibat • scene / adegan : urutan peristiwa aktual • hasil

40. Contoh : • script  restoran • track  restoran swalayan • role  tamu, pelayan • prop  counter, baki, makanan, tisu, dll • kondisi masukan  tamu lapar, tamu punya uang • adegan (scene 1)  masuk • tamu parkir mobil • tamu masuk restoran • tamu duduk • tamu baca menu • adegan (scene 2)  memesan • tamu memesan • pelayan membawa makanan • pelayan meletakkan makanan di meja • tamu membayar • adegan (scene 3)  makan • hasilnya  tamu kenyang, uang tamu berkurang, tamu senang