160 likes | 404 Views
HO-1 KTB401 Kecerdasan Buatan. Opim S Sitompul. Intelligent Systems. Intelligent Systems dapat dibangun dari basis pengetahuan deklaratif eksplisit yang kemudian dioperasikan oleh mekanisme reasoning formal dan umum.
E N D
HO-1 KTB401 Kecerdasan Buatan Opim S Sitompul
Intelligent Systems • Intelligent Systems dapat dibangun dari basis pengetahuan deklaratif eksplisit yang kemudian dioperasikan oleh mekanisme reasoning formal dan umum. • Knowledge representation dan reasoning (studi tentang cara-cara formal untuk mengekstraksi informasi dari pengetahuan yang direpresentasikan secara simbolik) adalah sangat penting dalam studi AI.
Hubungan AI – Intelligent Systems • Berkonsentrasi pada knowledge representation dan reasoning sebagai tema dari sebarang sistem yang merefleksikan kecerdasan • Sistem dapat berperilaku cerdas apabila memiliki: • mekanisme formal untuk merepresentasikan pengetahuan • menerapkan teknik-teknik inferensi yang memodelkan sistem-sistem berbasis komputasi dan konvensional.
Expert Systems • Untuk membuat sebuah program yang cerdas, berikan padanya banyak pengetahuan spesifik dan berkualitas tinggi tentang bidang permasalahan. • Proses membangun expert system disebut knowledge engineering. • Interaksi antara knowledge engineer dan satu atau lebih pakar manusia dalam satu bidang masalah tertentu. • Knowledge engineer mengekstraksi dari pakar manusia itu prosedur, strategi, dan rule of thumb untuk penyelesaian masalah dan mengubahnya menjadi expert systems.
Fuzzy Systems • Teknik analisis sistem tradisional terlalu teliti untuk kebanyakan masalah dunia nyata yang kompleks. • Fuzzy Logic (1965-1975) oleh L. A. Zadeh: • Fuzzy multistage decision making • Fuzzy similiarity relations • Fuzzy restrictions • Linguistic hedges
S. Assilian dan E.H. Mamdani (UK, 1974) • Fuzzy Logic Controller – mengendalikan steam generator • E.H. Mamdani dan N. Baaklini (1975) • Fuzzy control rules dapat diatur secara otomatis dengan strategi fuzzy linguistic adaptive. • Blue Circle Cement and Sira (Denmark, 1976) • Aplikasi industri pertama dari fuzzy logic: cement kiln controller yang menyertakan ‘know-how’ dari operator berpengalaman untuk meningkatkan efisiensi clinker melalui butiran-butiran yang lebih halus.
Fuji Electric (Japan, 1985) • Sistem pemurnian air – general purpose fuzzy-logic controller bernama FRUITAX. • Matsushita Electrical Industrial Co (1990) • Fuzzy controlled automatic washing machine bernama ‘Asai go Day Fuzzy’
Artificial Neural Network • McCulloch and Pitts • Model formal pertama dari sebuah neuron komputasi elementer • Menyertakan semua elemen perlu yang dibutuhkan untuk melaksanakan operasi-operasi logik dan berfungsi sebagai elemen komputasi arithmetic-logic. • Donald Hebb • Skema pembelajaran untuk meng-update koneksi-koneksi neuron disebut Hebbian learning rule.
Selama tahun 1950an dibangun dan diuji neurocomputer pertama. • Frank Rosenblatt (1958) menemukan elemen seperti neuron pertama yang disebut perceptron. • Sebuah mesin yang dapat dilatih untuk mampu belajar mengklasifikasikan pola-pola tertentu dengan memodifikasi koneksi diantara elemen-elemen ambang.
Bernard Widrow and Marcian Hoff (1960) • Memperkenalkan ADALINE, learning rule yang disebut Widrow-Hoff learning rule. • Aturan tersebut meminimalkan error jumlah kuadrat sewaktu prooses training melibatkan klasifikasi pola. • Aplikasi ADALINE dan MADALINE diantaranya: • Pattern recognition, Weather forecasting, Adaptive control • Sun-Ichi Amari • Unsupervised learning network • Paul Werbos (1974) • New training scheme of layered networks • Bryson and Kelley • Multilayer feed-forward systems
Genetic Algorithm dan Evolutionary programming • Evolusi dapat digunakan sebagai sebuah alat optimisasi untuk masalah-masalah keteknikan. • Konsepnya adalah membangun sebuah populasi kandidat penyelesaian untuk satu masalah menggunakan operator-operator yang terinspirasi oleh variasi genetika alam dan seleksi alam. • Rechenberg (1960an) memperkenalkan ‘strategi evolusi’ • Metode untuk mengoptimisasi parameter-parameter bernilai real untuk peralatan seperti airfoils. • Fogel, Owen and Walsh mengembangkan teknik evolutionary programming • Kandidat penyelesaian untuk satu tugas tertentu disajikan sebagai finite-state machine yang dibangun dengan memutasikan state transition diagram secara acak dan memilih yang paling fit. • Strategi evolusi, evolutionary algorithm dan genetic algorithm merupakan tulang punggung bidang komputasi evolusioner.
Genetic algorithm ditemukan oleh John Holland dkk (1960an) di University of Michigan. • Berbeda dengan strategi evolusi dan evolutionary programming, tujuan semula Holland bukanlah mendesain algoritma untuk menyelesaikan masalah tertentu. • Tetapi mempelajari fenomena adaptasi yang terjadi di alam dan mengembangkan cara dimana mekanisme adaptasi alamiah boleh digunakan ke dalam sistem komputer. • Sasaan GA Holland adalah sebuah metode berpindah dari satu populasi kromosom ke sebuah populasi baru dengan menggunakan sejenis seleksi alam beserta operator-operator genetika seperti crossover, mutasi, dan inversi.
Swarm Intelligent Systems • Ada dua metode populer yang terinspirasi dari swarm: • Ant colony optimization (ACO) • Particle swarm optimization (PSO) • ACO terinspirasi dari perilaku semut (ants) dan diaplikasikan pada masalah optimisasi diskrit. • ACO ditemukan oleh ilmuan Itali bernama Marco Dorigo. • PSO adalah teknik optimisasi stokastik berbasis populasi • PSO dikembangkan oleh Dr Eberhart dan Dr Kennedy (1995) yang terinspirasi oleh perilaku sosial gerombolan burung atau sekelompok ikan.
Swarm intelligence adalah spesialisasi dalam bidang self-organizing system (adaptasi). • Cara kerja: • Misalkan rute segerombolan semut terblok. • Gerombolan ini mencari rute terpendek baru (ciri robustness) • Semut-semut ini dapat ditambah atau dikeluarkan tanpa mengganggu sistem secara total disebabkan sifat alamiah terdistribusinya. • Jenis adaptasi dari sebuah sistem ini adalah reliable.
Peranan Intelligent Systems • Manusia memiliki kemampuan untuk menyimpan dan mengeluarkan informasi dalam jumlah yang sangat besar secara efisien yang memungkinkannya: • menyelesaikan masalah-masalah kompleks, • mencapai keputusan, dan • menghubungkan pemikiran dan ide-nya dengan cara yang non-linier dan asosiatif.
Untuk menjadi cerdas, sistem komputer hendaklah memiliki subset dari: • Perilaku logis • Kemampuan menyelesaikan masalah kompleks • Sifat alamiah responsif dan adaptif • Kemampuan memberikan navigasi program non-linier • Cara efektif menggunakan informasi yang ada • Ramah-pengguna dan sangat interaktif • Kehandalan