2.7 Proposisi Fuzzy
Proposisi fuzzy adalah kalimat yang memuat prediket fuzzy, yaitu prediket yang dapat dipresentasikan dengan suatu himpunan fuzzy Frans Susilo, 2006:138.
Proposisi fuzzy yang mempunyai nilai kebenaran tertentu disebut pernyataan fuzzy. Nilai kebenaran suatu pernyataan fuzzy dapat disajikan dengan suatu
bilangan real dalam interval [0,1]. Nilai kebenaran itu disebut juga derajat kebenaran pernyataan fuzzy.
Bentuk umum suatu proposisi fuzzy adalah: L ℎ
dengan x adalah suatu variabel linguistik dan A adalah predikat yang menggambarkan suatu nilai linguistik dari x.
Jika à adalah himpunan fuzzy yang dikaitkan dengan nilai linguistik A, dan
adalah suatu elemen tertentu dalam semesta X dari himpunan fuzzy Ã, maka
mempunyai derajat keanggotaan dalam himpunan fuzzy Ã. Derajat
kebenaran pernyataan fuzzy “ adalah A” didefinisikan sama dengan derajat
keanggotaan dalam himpunan fuzzy Ã, yaitu
.
2.8 Implikasi Fuzzy
Tiap – tiap aturan proposisi pada basis pengetahuan fuzzy akan berhubungan dengan suatu relasi fuzzy. Bentuk umum dari aturan yang digunakan dalam fungsi
implikasi adalah: N L ℎ , N L ℎ A
A dan B adalah prediket-prediket fuzzy yang dikaitkan dengan himpunan- himpunan fuzzy
dan A dalam semesta X dan Y. Implikasi fuzzy adalah suatu relasi fuzzy dalam X x Y, yang dilambangkan dengan → dengan fungsi
keanggotaan:
→ , = ON
, Dengan s adalah suatu norma-s dan k adalah suatu komplemen fuzzy.
2.9 Sistem Inferensi Fuzzy
Salah satu aplikasi logika fuzzy yang telah berkembang amat luas dewasa ini adalah sistem inferensi fuzzy Fuzzy Inference SystemFIS, yaitu sistem
komputasi yang bekerja atas dasar prinsip penalaran fuzzy, seperti halnya manusia melakukan penalaran dengan nalurinya. Misalnya penentuan produksi barang,
sistem pendukung keputusan, sistem klasifikasi data, sistem pakar, sistem pengenalan pola, robotika, dan sebagainya.
Sistem inferensi fuzzy akan berfungsi sebagai pengendali proses tertentu dengan menggunakan aturan-aturan inferensi berdasarkan logika fuzzy.
Pada dasarnya sistem inferensi memiliki 4 unit, yaitu: Frans Susilo, 2006 1 Unit fuzzifikasi fuzzification unit
2 Unit penalaran logika fuzzy fuzzy logic reasoning unit 3 Unit basis pengetahuan knowledge base unit, yang terdiri dari dua bagian :
a. Basis data data base, yang memuat fungsi-fungsi keanggotaan
dari himpunan-himpunan fuzzy yang terkait dengan nilai dari variabel linguistiknya.
b. Basis aturan rule base, yang memuat aturan-aturan berupa
implikasi fuzzy. 4 Unit defuzzifikasi unit penegasan defuzzification unit.
2.9.1 Unit Fuzzifikasi
Langkah pertama pada sistem inferensi fuzzy dilakukan oleh unit fuzzifikasi yaitu, mengubah masukan tegas yang diterima menjadi masukan fuzzy. Untuk masing–
masing variabel input, ditentukan suatu fungsi fuzzifikasi fuzzyfication function yang akan mengubah variabel masukan yang tegas yang biasa dinyatakan dalam
bilangan real menjadi nilai pendekatan fuzzy.
Fungsi fuzzifikasi ditentukan berdasarkan beberapa kriteria Frans Susilo, 2006: 1
Fungsi fuzzifikasi diharapkan mengubah suatu nilai tegas, misalnya ∈ ℝ,
ke suatu himpunan fuzzy dengan nilai keanggotaan a terletak pada
selang tertutup [0,1] atau =[0,1].
2 Bila nilai masukannya cacat karena gangguan, diharapkan fungsi
fuzzifikasi dapat menekan sejauh mungkin gangguan itu. 3
Fungsi fuzzifikasi diharapkan dapat membantu menyederhanakan komputasi yang harus dilakukan oleh sistem tersebut dalam proses
inferensinya.
2.9.2 Unit Penalaran
Penalaran fuzzy adalah suatu cara penarikan kesimpulan berdasarkan seperangkat implikasi fuzzy dan suatu fakta yang diketahui premis. Penarikan kesimpulan
penalaran dalam logika klasik didasarkan pada proposisi-proposisi yang selalu benar, tanpa tergantung pada nilai kebenaran proposisi-proposisi penyusunnya.
Aturan penalaran tegas ini dapat digeneralisasikan menjadi aturan fuzzy dengan premis dan kesimpulan adalah proposisi-proposisi fuzzy. Kita perhatikan
suatu contoh penalaran fuzzy berikut ini : Premis1:
Bila soal matematika sulit, maka penyelesaiannya lama Premis2:
Soal matematika agak sulit Kesimpulan: Penyelesaiannya agak lama
Penalaran tersebut dapat dirumuskan secara umum dengan skema sebagai berikut: Premis 1 kaidah:
Bila x adalah A, maka y adalah B Premis 2 fakta:
x adalah A’ Kesimpulan:
y adalah B’
2.9.3 Unit Basis Pengetahuan
Basis pengetahuan suatu sistem inferensi fuzzy terdiri dari basis data dan basis aturan.
1. Basis data adalah himpunan fungsi keanggotaan dari himpunan fuzzy yang
terkait dengan nilai linguistik dari variabel-variabel yang terlibat dalam sistem itu Frans Susilo, 2006.
2. Basis kaidah adalah himpunan implikasi-implikasi fuzzy yang berlaku
sebagai aturan dalam sistem itu. Bila sistem itu memiliki m buah aturan dengan n-1 variabel, maka bentuk aturan ke i i=1,…,m adalah sebagai
berikut: N
1
L ℎ
1 2
L ℎ
2
… L ℎ ,
N L ℎ A
dengan adalah operator misal : or atau and, dan adalah variabel
linguistik dengan semesta pembicaraan =1,…, .
2.9.4 Unit Deffuzikasi
Unit defuzzifikasi digunakan untuk menghasilkan nilai variabel solusi yang diinginkan dari suatu daerah konsekuen fuzzy. Karena sistem inferensi hanya
dapat membaca nilai yang tegas, maka diperlukan suatu mekanisme untuk mengubah nilai fuzzy output itu menjadi nilai yang tegas. Itulah peranan unit
defuzzifikasi yang memuat fungsi-fungsi penegasan dalam sistem itu. Pemilihan fungsi defuzzifikasi biasanya ditentukan oleh beberapa kriteria:
1. Masuk akal, artinya secara intuitif bilangan tegas t
dapat diterima sebagai bilangan yang mewakili himpunan fuzzy
. kesimpulan dari semua himpunan fuzzy output untuk setiap aturan.
2. Kemudahan komputasi, yaitu diharapkan perhitungan untuk menentukan
bilangan defuzzifikasi dari semua aturan pada fungsi penegasan adalah sederhana dan mudah.
3. Kontinuitas, diartikan perubahan kecil pada himpunan fuzzy
tidak mengakibatkan perubahan besar pada bilangan defuzzifikasi t
.
Terdapat beberapa metode defuzzifikasi dalam pemodelan sistem fuzzy, misalnya: Metode Centroid, Metode Bisektor, Metode Mean of Maximum dan
Metode Center Average Defuzzyfier. Untuk metode centroid pengambilan keputusan dengan cara mengambil titik pusat daerah fuzzy Frans Susilo, 2006.
Pada metode ini, solusi tegas diperoleh dengan cara mengambil titik pusat daerah fuzzy.
Untuk metode bisektor solusi tegas diperoleh dengan cara mengambil nilai
pada domain fuzzy yang memiliki nilai keanggotaan setengah dari jumlah total nilai keanggotaan pada daerah fuzzy. Untuk metode mean of maximum MOM
solusi tegas diperoleh dengan cara mengambil nilai rata-rata domain yang memiliki nilai keanggotaan maksimum.
Untuk metode center average defuzzyfier output atau nilai tegas yang dihasilkan diperoleh dengan cara kali jumlah dari setiap α-prediket hasil inferensi
pada setiap aturan dengan derajat keanggotaan nilai keluaran dari setiap aturan kemudian dibagikan dengan jumlah total semua α-prediket pada setiap aturan.
2.10 Metode Sugeno
Metode penalaran fuzzy ada tiga, yaitu metode Tsukamato, metode Mamdani dan metode Sugeno. Pada metode Tsukamato, setiap konsekuen pada aturan yang
berbentuk IF-THEN harus direpresentasikan dengan suatu himpunan fuzzy dengan fungsi keanggotaan monoton. Sebagai hasilnya, output hasil inferensi dari tiap-
tiap aturan diberikan secara tegas berdasarkan -predikat. Hasil akhirnya
diperoleh dengan menggunakan rata-rata terbobot.
Penalaran metode Sugeno hampir sama dengan penalaran Mamdani yang sering dikenal dengan metode Max-Min, hanya saja output sistem tidak berupa
himpunan fuzzy, melainkan berupa konstanta atau persamaan linear. Metode ini diperkenalkan oleh Takagi-Sugeno Kang pada tahun 1985. Perbedaan antara
Metode Mamdani dan Metode Sugeno ada pada konsekuen. Metode Sugeno menggunakan konstanta atau fungsi matematika dari variabel input :
jika a adalah ̃
i
dan b adalah B̃
i
, maka c adalah C̃
i
= fa,b Dengan a, b dan c adalah variabel linguistik,
̃
i
dan B̃
i
himpunan fuzzy ke-i untuk a dan b, dan fa,b adalah fungsi matematik.
Untuk mendapatkan output hasil pada metode Sugeno, maka terdapat 4 langkah tahapan sebagai berikut:
1. Pembentukan himpunan fuzzy
Menentukan semua variabel yang terkait dalam proses yang akan ditentukan. Untuk masing-masing variabel input, tentukan suatu fungsi
fuzzifikasi yang sesuai.
2. Aplikasi fungsi implikasi
Menyusun basis aturan, yaitu aturan-aturan berupa implikasi-implikasi fuzzy yang menyatakan relasi antara variabel input dengan variabel output.
Bentuk umumnya adalah sebagai berikut: jika a adalah
̃
i
dan b adalah B̃
i
, maka c adalah C̃
i
= fa,b Dengan a, b dan c adalah predikat fuzzy yang merupakan variabel
linguistik, ̃
i
dan B̃
i
himpunan fuzzy ke-i untuk a dan b, dan fa,b adalah fungsi matematik. Banyaknya aturan ditentukan oleh banyaknya nilai
linguistik untuk masing-masing variabel input.
3. Komposisi aturan
Apabila sistem terdiri dari beberapa aturan, maka inferensi diperoleh dari kumpulan dan korelasi antar aturan. Metode yang digunakan dalam
melakukan inferensi sistem fuzzy adalah metode Min Minimun. Pada metode ini, solusi himpunan fuzzy diperoleh dengan cara mengambil nilai
minimun aturan,
kemudian menggunakan
nilai tersebut
untuk memodifikasi daerah fuzzy dan mengaplikasikannya ke output dengan
menggunakan operator OR gabungan. Jika semua proporsi telah
dievaluasi, maka output akan berisi suatu himpunan fuzzy yang merefleksikan kontribusi dari tiap-tiap proporsi. Secara umum dapat
dituliskan sebagai berikut:
xi = min
sf
x
i
,
kf
x
i
dengan:
sf
x
i
= nilai keanggotaan solusi fuzzy sampai aturan ke-i
kf
x
i
= nilai keanggotaan konsekuen fuzzy aturan ke-i
4. Penegasan
Masukan dari proses penegasan adalah suatu himpunan fuzzy yang diperoleh dari komposisi aturan-aturan fuzzy, sedangkan output yang
dihasilkan merupakan suatu bilangan real yang tegas. Sehingga jika diberikan suatu himpunan fuzzy dalam range tertentu, maka dapat diambil
suatu nilai tegas tertentu sebagai output.
Apabila komposisi aturan menggunakan metode Sugeno maka defuzzifikasi Z dilakukan dengan cara mencari nilai rata-rata
terpusatnya.
Z =
∑ Q
R STU
VW̃ Q ∑
VW̃ Q
R STU
Dengan: •
d
i
adalah nilai keluaran pada aturan ke-i •
U
Ãi
d
i
adalah derajat keanggotaan nilai keluaran pada aturan ke-i •
n adalah banyaknya aturan yang digunakan
2.11 Metode Mamdani
Kategori