REPRESENTASI PENGETAHUAN

Presentasi berjudul: "REPRESENTASI PENGETAHUAN"— Transcript presentasi:

1 REPRESENTASI PENGETAHUAN
data / fakta + mekanisme penalaran direpresentasikan melalui komp/system fakta,ide,teori hub.nya dlm domain ttt KNOWLEDGE BASE 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 hilangkan implikasi dan ekivalensi 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…
Gunakan aturan asosiatif dan distributif untuk mengkonversi menjadi conjuction 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 : Kalimat Langkah-langkah CNF 1. P Sudah bentuk CNF P 2. (P^Q)  R menghilangkan implikasi : ¬(P^Q)VR mengurangi lingkup negasi :(¬PV¬Q)VR gunakan asosiatif : ¬PV¬QVR ¬PV¬QVR

11 Logika proposisi Lanj…
Kalimat Langkah-langkah CNF 3. (S^T)  Q menghilangkan implikasi : ¬(SVT)VQ mengurangi lingkup negasi:(¬S^¬T)VQ gunakan distributif : (¬SVQ)^(¬TVQ) ¬SVQ ¬TVQ 4. T Sudah bentuk CNF T 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 Logika Proposisi Lanj…
Resolusi pada Logika Proposisi ¬PV¬QVR ¬R ¬PV¬Q P ¬Q ¬TVQ ¬T T 2 1 4 5

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 terbentuk dari fakta yang ada : P (P^Q)  R (SvT)  Q T Ani anak yang cerdas Jika Ani anak yang cerdas dan Ani rajin belajar, maka Ani akan menjadi juara kelas Jika Ani makannya banyak atau Ani istirahatnya cukup, maka Ani rajin belajar Ani istirahatnya cukup

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

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

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 THEN pertama periksa system bahan bakar, lalu periksa sistem elektrikal heuristic 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 Contoh jaringan semantic sederhana:
canary wings bird fly is a has travel 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 wings animal walk pinguin fly bird canary tweety is a travel has
objek yg lebih khusus objek yg lebih umum objek yg sama properti tambahan

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 Jaringan semantiknya ? Node bisa berisi : Object : mahasiswa Property object : NIM, nama, alamat, … Property value : , 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 Trans. laut Trans. darat Trans.udara KA mobil motor … Sedan Pickup Mesin Rangka Bahan bakar Bensin solar Frame macam2 angk. darat Frame macam2 mobil Frame komponen mobil sedan Frame jenis bahan bakar Frame alat-alat transportasi

37 Struktur dari sebuah frame
Frame nama : objek  mhs angk 2004 class : objek  mhs IF Properti : properti 1 value 1  NIM : properti 2 value Nama :Agus properti 3 value Alamat :Solo properti 4 value 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