JURNAL M0509033 HANDINI NPH
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PEMBANGUNAN PENGETAHUAN GIZI IBU HAMIL DENGAN MENGGUNAKAN
ONTOLOGY DEVELOPMENT 101
Handini Nurtias Putri H
Informatika, Fakultas MIPA
Universitas Sebelas Maret
Jl. Ir. Sutami No. 36 A Surakarta
[email protected]
Sari Widya Sihwi
Informatika, Fakultas MIPA
Universitas Sebelas Maret
Jl. Ir. Sutami No. 36 A Surakarta
[email protected]
Penelitian-penelitian tersebut menunjukkkan bahwa
ontologi dapat digunakan sebagai pemodelan dalam
domain pengetahuan gizi dan makanan, serta menjadi
basis pengetahuan pada sebuah sistem atau aplikasi
kesehatan. Dari latar belakang penelitian diatas maka pada
penelitian ini akan membangun sebuah ontologi gizi ibu
hamil yang dapat mencakup basis pengetahuan mengenai
gizi kehamilan, mengingat bahwa gizi selama kehamilan
sangat berpengaruh penting bagi kesehatan ibu dan janin.
Untuk membangun sebuah ontologi terdapat
beberapa tahapan yang dapat dilakukan seperti yang
dijelaskan dalam metode Ontology Development 101.
Ontology Development 101 adalah salah satu metode
pembangunan ontologi yang menggunakan pendekatan
iterative[7]. Dalam metode ini, dianjurkan untuk
mempertimbangkan kembali ontologi yang sudah ada
sebelumnya, oleh karena itu pada penelitian ini akan
menggunakan kembali ontologi Prenatal Nutrition.
Pada ontologi Prenatal Nutrition yang dibangun oleh
Ruindungan dan kawan (2014) mempunyai informasi yang
umum dan instances yang terbatas di setiap kelasnya. Oleh
karena itu, pada penelitian ini akan menggunakan kembali
kelas yang sudah dibuat sebelumnya seperti kelas bahan
makanan, gizi, penyakit dan usia kehamilan serta
dilakukan penambahan kelas dan properti yang
menghubungkan antar kelas maupun instances, sehingga
dapat menghasilkan ontologi gizi ibu hamil yang lengkap.
Dalam penelitian ini penulis tidak melakukan
perhitungan nutrisi yang dikonsumsi oleh ibu hamil dan
data penyakit yang digunakan hanya jenis penyakit yang
timbul akibat kehamilan yang berkaitan dengan gizi
kehamilan. Pada penelitian ini diharapkan agar ontologi
yang dibangun dapat menyimpan informasi secara lengkap
dari ontologi yang sudah ada sebelumnya, serta dapat
digunakan dalam pengembangan sebuah sistem
rekomendasi.
ABSTRACT
Ontology is one of the semantic web technology that
used to describe some concepts of knowledge . Ontology
can represent relationship between object or property of
object. The use of ontology in the scope of nutrition can
help to build knowledge about nutrition in pregnant
women. Ontology in prenatal nutrition has been built by
Ruindungan and friends but it has not had complete
information yet, so it needs addition of classes, properties
and instances in each class for completing the ontology .
This paper discusses about knowledge development of
nutrition in pregnant women using pre-existing ontology.
The ontology has been built then tested using a prototype
application that was created with search features and
SPARQL for querying process. The test results show that
the ontology produced the information appropriate with
the questions. Ontology model nutrition in pregnant
women was also validated by expert nutritionist and it has
been declared valid, so it can be concluded that the
ontology has more complete information. For the future
research, this ontology nutrition of pregnant women can
be developed more deeply and widely, so it can be used in
the development of recommendation systems.
Keywords : Ontology, Women Pregnancy Nutrition,
SPARQL
1.
Wiranto
Informatika, Fakultas MIPA
Universitas Sebelas Maret
Jl. Ir. Sutami No. 36 A Surakarta
[email protected]
PENDAHULUAN
Ontologi merupakan cara untuk merepresentasikan
kosakata yang dispesialisasikan pada beberapa domain
atau permasalahan tertentu[1]. Ontologi digambarkan
dengan tree yang tidak beraturan yang terbentuk dari
sekumpulan konsep yang saling terhubung dan
memungkinkan penggambaran lebih lanjut, manajemen
serta berbagi tentang pengetahuan[2].
Beberapa penelitian terkait pembangunan model
ontologi telah dilakukan dalam bidang gizi dan makanan.
Penelitian [3] membangun model ontologi pada domain
nutrisi, khususnya gambaran Vitamin A berdasarkan
sumber bahan makanan yang berbeda dan efeknya
terhadap manusia. Penelitian [4] menggunakan ontologi 2. ONTOLOGI
Ontologi
diartikan
sebagai
cara
untuk
untuk memodelkan domain kebutuhan nutrisi pada sistem
merepresentasikan
kosakata
yang
dispesialisasikan
pada
kendali kesehatan. Penelitian [5] merekomendasikan
personal diet bagi atlit angkat besi dengan menggunakan beberapa domain atau permasalahan tertentu. Ontologi
digunakan untuk berbagi informasi antara pengguna
commitdapat
to user
ontologi makanan dan gizi. Penelitian [6] merancang
dengan
mesin. Model ontologi digambarkan dengan tree
ontologi nutrisi untuk ibu hamil dan evaluasinya.
1
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
pemendekan dari URI ontologi gizi ibu hamil, kemudian
pada dataset definition dituliskan data yang ingin dicari
dengan didahului oleh tanda tanya ‘?’, dan pada query
pattern dituliskan data yang ingin dicari beserta properti
yang berkaitan dengan data tersebut.
yang tidak beraturan yang terbentuk dari sekumpulan
konsep yang saling terhubung[8].
Komponen ontologi sendiri, terdiri dari individu
(instances),
properti
dan
kelas[9].
Individu
merepresentasikan sebuah objek dalam suatu domain
tertentu, sedangkan properti adalah hubungan binary pada
individu. Terdapat dua properti utama yang digunakan
dalam ontologi yaitu properti objek dan properti data.
Kelas dalam ontologi didefinisikan sebagai himpunan
yang berisi individu atau representasi nyata dari berbagai
konsep. Sebuah kelas dapat memiliki beberapa kelas yang
menjadi turunannya, yang disebut subkelas.
Ontologi memiliki struktur bahasa yang formal agar
dapat digunakan, antara lain yaitu Extensible Markup
Language (XML), XML Schema, Resource Description
Framework (RDF), RDF Schema , dan Ontology Web
Language (OWL)[8]. XML merupakan bahasa markup
yang didesain untuk menjadi sarana yang mudah dalam
mengirimkan dokumen melalui Web, sedangkan XML
Schema digunakan untuk mendefinisikan sekumpulan
aturan (schema ) yang harus dipatuhi oleh dokumen XML.
RDF digunakan untuk memodelkan informasi dengan
menggunakan sekumpulan format sintaks dan RDF
Schema digunakan untuk mendeskripsikan properties dan
classes dari resources RDF. OWL merupakan bahasa
ontologi yang dibangun dengan RDF dan RDF Schema ,
serta menggunakan sintaks XML dari RDF.
Gambar 1. Contoh query SPARQL pada ontologi gizi ibu
hamil (handini, 2016)
4.
PRENATAL NUTRITION ONTOLOGY
Ontologi prenatal nutrition adalah ontologi yang
dibangun dalam domain nutrisi yang dibutuhkan ibu hamil
selama masa kehamilan. Ontologi ini dibuat oleh Dirko
G.S. Ruindungan, Paulus Insap Santosa dan Sri Suning
Kusumawardani. Pada ontologi ini terdapat delapan kelas
utama yaitu foodstuff, menu, maternal, nutrient, nutrition
status, disorder, measurement dan gestation. Ontologi ini
juga membentuk beberapa properti yang menghubungkan
antara kelas yang satu dengan yang lainnya. Berikut tabel
1 yang menunjukkan Concept Dictionary dari ontologi
prenatal nutrition.
3.
SPARQL
SPARQL (Simple Protocol and RDF Query
Language) adalah sebuah protokol dan bahasa query untuk
sumber web semantik, yang direkomendasikan oleh W3C
(World Wide Web Consortium) dan telah menjadi bahasa
Tabel 1. Concept Dictionary dari Ontologi Prenatal Nutrition
standar untuk proses query data RDF[10]. SPARQL dapat
concept name
instance attribute
relation
digunakan untuk mengekspresikan query dari sumber data
class
data properties
object property
yang beragam. Bahasa query ini digunakan untuk
name
has Gestation
mengambil data yang ditulis dengan RDF, OWL maupun
height
has Disorder
weight
has Nutrient
XML[11].
first day of last
has Foodstuff
maternal
Sebuah query SPARQL terdiri dari prefix
menstrual
has Menu
period
has Prohibited Menu
declarations yaitu pendeklarasian alamat Uniform
abstinence
has Prohibited Foodstuff
Resource Identifier (URI) dengan nama yang singkat, lalu
gestation
dataset definition yang digunakan untuk menyatakan data
trimester 1
name
apa yang ingin diketahui atau dicari. Result clause
trimester 2
standard weight gain
digunakan untuk identifikasi informasi apa yang akan
trimester 3
dikembalikan dari query, kemudian query pattern
nutrition
status
merupakan pola yang digunakan query terhadap dataset
chronic energy
yang ingin dicari dan query modifiers yang digunakan
normal
untuk proses pengurutan atau irisan dari hasil query[12].
name
in Gestation
overweight
Berikut gambar 3.1 adalah salah satu contoh query
obese
SPARQL yang digunakan pada ontologi gizi ibu hamil,
has Prohibited Menu
yaitu pencarian tentang tambahan gizi yang dibutuhkan
name
commitdisorder
to user
has Prohibited Foodstuff
ibu hamil sesuai dengan usia kehamilannya. Pada prefix
declarations menggunakan kata “preg” sebagai
2
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Tabel 2. Concept Dictionary dari Ontologi Prenatal Nutrition
(Ruindungan, 2014)
menu
food
drink
vitamin
mineral
name
composition foodstuff
amount nutrient
has Menu Nutrient
has Menu Foodstuff
-
foodstuff
meat
fish
egg
rice
name
amount nutrient
5.2. Pembentukan Ontologi
Penelitian ini menggunakan metode Ontology
Development 101 sebagai pedoman dalam pembentukan
ontologi gizi ibu hamil. Berikut tahapan pembentukan
ontologi dengan menggunakan metode Ontology
Development 101 :
Menentukan Domain dan Scope dari Ontologi
Untuk menentukan ruang lingkup ontologi yang
dibangun, terdapat beberapa pertanyaan yang berkaitan
dengan ontologi yang akan dibangun, yaitu :
a. Domain apa yang akan ditangani oleh ontologi?
b. Ontologi akan digunakan untuk apa?
c. Jenis pertanyaan apa yang harus terjawab oleh
adanya ontologi tersebut?
d. Siapa
yang akan menggunakan
dan
memperbaiki ontologi?
Mempertimbangkan Kembali Ontologi yang
Sudah Ada
Tahap ini dilakukan untuk mempertimbangkan kembali
ontologi yang sudah ada sebelumnya. Jika ontologi yang
akan dibuat memiliki kesamaan dengan ontologi yang
sudah ada maka dapat dipergunakan kembali atau
diperbaiki. Jika ontologi yang akan dibuat belum ada,
maka dapat dibuat ontologi yang baru.
Enumerasi Kata-Kata Penting dalam Ontologi
Pada tahap ini ditentukan istilah-istilah yang berkaitan
dengan gizi pada masa kehamilan yang kemudian
ditentukan untuk dijadikan kelas, subkelas, properti dan
instances.
Pendefinisian Class dan Tingkatan Class
Tahap ini dilakukan penentuan kelas beserta hirarkinya,
kemudian dilakukan penentuan hubungan antar kelas
yang satu dengan kelas lainnya.
Pendefinisian Properti Class (slot)
Pada tahap ini kata kerja atau kata sifat yang didapat dari
enumerasi kata penting akan dipilih untuk dijadikan
properti. Ada tiga jenis properti yang digunakan yaitu
object property, datatype property dan annotation
property. Properti akan menghubungkan instances dari
daerah asal (domain) dan instances dari daerah hasil
(range).
has Foodstuff Nutrient
has Foodstuff
Measurement
fruit
milk
measurement
unit
per dose
household
kandungan gizi pada bahan makanan per seratus
gram.
Buku Pedoman Gizi Seimbang[15] Tahun 2014,
untuk mengetahui jumlah kebutuhan zat gizi yang
diperlukan ibu hamil selama kehamilan
Buku Modern Nutrition in Health and Disease 10
Edition Tahun 2006, untuk data penyakit yang
berkaitan dengan gizi.
name
5.
METODOLOGI
Metode penelitian yang dilakukan penulis berupa
pengumpulan data, pembentukan ontologi, pembuatan
prototipe dan pengujian serta validasi oleh pakar yang
ditunjukkan pada Gambar 2
Gambar 2. Tahapan Penelitian
5.1. Pengumpulan Data
Pada tahap ini dilakukan pengumpulan data yang
berkaitan dengan gizi ibu hamil seperti bahan makanan,
kandungan gizi, manfaat gizi selama kehamilan, serta
gangguan kesehatan yang dialami ibu hamil. Data-data
tersebut diambil dari berbagai sumber, antara lain :
commit to user
- ASEAN Food Database [13] dan SMILING Food
Composition Table for Indonesia [14], untuk data
Pendefinisian Faset (batasan) dari Slot
3
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Pada tahap ini akan ditentukan batasan untuk nilai dan
kardinalitas setiap poperti yang telah dibuat.
Pembuatan Instances
Pada tahap ini akan dibuat instances yang terkait dengan
gizi ibu hamil. Tahapan membuat instances yang pertama
adalah memilih sebuah kelas, kemudian memasukkan
instances yang akan menjadi anggota pada kelas tersebut.
instances pada setiap kelasnya. Berikut gambar 3. yang
menampilkan perbedaan kelas yang digunakan Ontologi
Prenatal Nutrition dan Ontologi Gizi Ibu Hamil.
5.3. Pembuatan Prototipe
Prototipe pengujian diimplementasikan dengan
menggunakan bahasa pemrograman Java disertai library
pengolah ontologi JENA API versi 2.8.7. Prototipe
pengujian disajikan dengan fitur Pencarian yang dapat
memilih pertanyaan yang ingin diketahui tanpa harus
menuliskan query SPARQL-nya, juga fitur SPARQL
yang dapat menuliskan langsung query SPARQL pada
kolom pertanyaan.
5.4. Pengujian Ontologi
(a)
Pada tahap ini dilakukan pengujian yaitu dengan
menjawab pertanyaan yang diajukan terhadap ontologi gizi
ibu hamil yang dibangun dan dilakukan validasi oleh pakar
yakni dosen ahli gizi fakultas Kedokteran Universitas
Sebelas Maret (UNS) untuk menyimpulkan kevalidan
informasi yang terkandung dalam ontologi.
(b)
Gambar 3. Perbedaan Kelas pada Ontologi Prenatal Nutrition
(a) dengan Ontologi Gizi Ibu Hamil (b)
6.1.3. Enumerasi kata-kata penting dalam ontologi
Hasil dari enumerasi kata-kata penting dalam
domain gizi kehamilan berupa kata benda dan juga kata
6. HASIL DAN PEMBAHASAN
kerja. Beberapa kata benda yang didapatkan yaitu bahan
6.1. Model Ontologi
makanan, gizi makro, mineral, manfaat gizi dan gejala
Hasil dari pembentukan ontologi gizi ibu hamil penyakit, sedangkan untuk kata kerja yang didapatkan
dengan metode Ontology Development 101, akan yaitu
mempunyai_manfaat,
adalah_penyebab_dari,
dijelaskan pada tahapan-tahapan berikut :
mengandung_kalsium dan lainnya.
6.1.1. Menentukan Domain dan Scope Ontologi
6.1.4. Pendefinisian Class dan tingkatan Class
Ontologi yang akan dibangun akan mencakup
Pembentukan tingkatan kelas dimulai dari
domain gizi ibu pada masa kehamilan dan dapat digunakan pendefinisian dari konsep yang lebih penting dan
sebagai basis pengetahuan untuk membangun sebuah melakukan generalisasi dan spesifikasi secara tepat.
sistem rekomendasi. Ontologi gizi ibu hamil yang Ontologi gizi ibu hamil memiliki enam kelas utama yaitu:
dibangun diharapkan dapat menjawab pertanyaan seputar 1. Bahan_makanan
gizi yang dibutuhkan ibu hamil selama kehamilan, serta
Bahan_makanan merupakan kelas yang berisi
dapat digunakan oleh semua orang agar dikembangkan
berbagai macam instances bahan makanan
lebih luas lagi atau diperbaiki sesuai dengan kebutuhan
berdasarkan sumbernya.
pemakainya.
2. Gizi
6.1.2. Mempertimbangkan kembali Ontologi yang
Gizi adalah kelas yang berisi berbagai macam
sudah ada
instances dari subclass Gizi_makro dan Gizi_mikro.
Penelitian ini menggunakan kembali ontologi yang
3. Manfaat_gizi
sudah ada sebelumnya yaitu Ontologi Prenatal Nutrition
Manfaat_gizi merupakan kelas yang berisi berbagai
yang dibuat oleh Ruindungan dan kawan. Penggunaan
macam instances Manfaat_gizi.
ontologi Prenatal Nutrition tersebut berupa penggunaan
4. Penyakit
kelas bahan makanan, usia kehamilan, gizi dan penyakit.
Penyakit adalah kelas yang berisi instances dari
Sedangkan untuk kelas lainnya seperti menu, nutrition
subclass Nama_penyakit, subclass Penyebab_
status dan measurement tidak akan digunakan pada
commit topenyakit
user dan subclass Gejala_penyakit.
penelitian ini. Namun pada ontologi gizi ibu hamil ini akan
5. Person
dilakukan penambahan kelas, properti dan pengisian
4
perpustakaan.uns.ac.id
6.
digilib.uns.ac.id
Person adalah kelas yang berisi instances wanita_1929_tahun dan wanita_30-39_tahun.
Usia_kehamilan
Usia_kehamilan adalah kelas yang berisi instances
usia kehamilan ibu.
_lemak
Tabel 2. Daftar properti Ontologi Gizi Ibu Hamil (lanjutan)
No
19
20
6.1.5. Pendefinisian Properti Class
Tahapan setelah mendefinikan class yaitu,
mendefinisikan properti class. Terdapat dua tipe properti
dalam ontologi gizi ibu hamil yaitu object property dan
data property. Kemudian terdapat juga inverse property
yang digunakan untuk mendefinisikan properti yang
berlawanan. Dengan adanya fungsi inverse property maka
nilai-nilai dari suatu properti akan secara otomatis terisi
ketika inverse dari properti tersebut diberi suatu nilai.
Berikut ini tabel 2. yang menggambarkan daftar properti
ontologi gizi ibu hamil.
21
22
23
15
Nama Properti
mempunyai_
manfaat
mempunyai_
gejala
mempunyai_
penyebab
adalah_
gejala_dari
adalah_
penyebab_dari
adalah_ manfaat
_dari
membutuhkan
_air
membutuhkan
_energi
membutuhkan
_karbohidrat
membutuhkan
_lemak
membutuhkan
_protein
membutuhkan
_serat
membutuhkan
_mineral
membutuhkan
_vitamin
tambahan_air
16
tambahan _energi
17
tambahan
_karbohidrat
tambahan
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
18
Type
object
property
object
property
object
property
object
property
object
property
object
property
data
property
data
property
data
property
data
property
data
property
data
property
data
property
data
property
data
property
data
property
data
property
data
Domain
Gizi
Nama_
penyakit
Nama_
penyakit
Gejala_
penyakit
Penyebab_
penyakit
Manfaat
_gizi
Range
Manfaat_
gizi
Gejala_
penyakit
Penyebab_
penyakit
Nama_
penyakit
Nama_
penyakit
Nama Properti
tambahan
_protein
tambahan
_serat
tambahan
_vitamin
tambahan
_mineral
mengandung
_air
24
mengandung
_lemak
25
mengandung
_protein
26
mengandung
_serat
27
mengandung
_mineral
28
mengandung
_vitamin
29
mengandung
_karbohidrat
30
mengandung
_energi
Tabel 2. Daftar properti Ontologi Gizi Ibu Hamil
No
1
property
6.1.6. Pendefinisian
(properti)
Type
data
property
data
property
data
property
data
property
data
property
data
property
data
property
data
property
data
property
data
property
data
property
data
property
Faset
Domain
Range
Person
float
Person
float
Person
float
Person
float
Person
float
Person
float
Person
float
Person
float
Person
float
Person
float
Person
float
Person
float
(batasan)
dari
Slot
Person
float
Person
float
Person
float
Pada tahap ini akan ditentukan batasan pada tiap
slot, baik berupa kardinalitas dan tipe nilai. Kardinalitas
menunjukkan banyaknya nilai yang dimiliki oleh sebuah
properti atau slot, sedangkan tipe nilai merupakan jenis
nilai yang dapat diisikan kedalam slot. Berikut tabel 3.
yang menunjukkan beberapa faset dari slot yang terdapat
pada ontologi gizi ibu hamil.
Person
float
Tabel 3. Daftar Faset dari Slot Ontologi Gizi Ibu Hamil
Person
float
No
Person
float
1
adalah_gejala_
dari
Nama_
penyakit
Person
float
2
Gizi
Multiple
Instances
Person
float
3
Instances
float
4
Multiple
Instances
Person
float
Multiple
Instances
Multiple
Instances
Person
float
Person
float
Nama_
penyakit
Gejala_
penyakit
Manfaat_
gizi
Penyebab_
penyakit
Float
Multiple
Person
adalah_
manfaat_dari
adalah_
penyebab_dari
mempunyai_
gejala
mempunyai_
manfaat
mempunyai_
user
penyebab
membutuhkan_
air
Single
Number
Gizi
5
6
commit to
7
5
Nama Properti
Range
Faset
KardinaTipe
litas
Nilai
Multiple
Instances
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
tombol ‘Cari’ ditekan maka akan muncul hasil dari
pencarian sesuai dengan kategori yang sudah dipilih
seperti yang ditunjukkan pada gambar 5.
Tabel 3. Daftar Faset dari Slot Ontologi Gizi Ibu Hamil
(lanjutan)
No
Nama Properti
Range
8
membutuhkan_
energy
membutuhkan_
karbohidrat
membutuhkan_
lemak
membutuhkan_
protein
Float
Faset
KardinaTipe
litas
Nilai
Single
Number
Float
Single
Number
Float
Single
Number
Float
Single
Number
9
10
11
Hasil:
6.1.7. Pembuatan Instances
Pada tahap ini akan dibuat instances pada masingmasing class yang terkait dengan gizi ibu hamil, misalnya
daging_ayam, daging_sapi dan daging_kambing adalah
instances dari subkelas Daging_dan_hasil_olahannya.
Gambar 5. Hasil dari pencarian langsung
B. SPARQL
Pada pengujian melalui menu SPARQL, pengguna
dapat langsung menuliskan query SPARQL yang akan
dicari. Berikut gambar 6 yang menggambarkan query
SPARQL dari pertanyaan: Sebutkan manfaat dari zat
gizi yang dibutuhkan selama kehamilan?
6.2. Pengujian Ontologi
Ontologi yang sudah dibangun, kemudian diuji
dengan menggunakan prototipe yang telah dibuat. Ada dua
cara pengujian yang dapat digunakan yaitu dengan fitur
pencarian yang lebih mudah dimana penguji tidak perlu
menuliskan query SPARQL dan fitur SPARQL dimana
penguji dapat menuliskan secara langsung query
SPARQL. Berikut contoh pengujian prototipe aplikasi
ontologi gizi ibu hamil.
A. Pencarian
Pertanyaan: Sebutkan kandungan gizi yang
terkandung dalam bayam hijau?
Query:
Gambar 6. Query SPARQL yang dituliskan secara
langsung
Hasil :
Gambar 7. Hasil dari pencarian melalui SPARQL
Gambar 4. Memilih kategori pada menu pencarian
langsung
Ketika tombol ‘Jalankan’ ditekan akan ditampilkan
Pada menu pencarian langsung, pengguna dapat hasil pencarian dari query SPARQL yang sudah dituliskan,
memilih kategori yang tersedia sesuai dengan pertanyaan seperti ditunjukkan pada gambar 7.
yang diajukan, kemudian akan muncul instances yang
Ontologi gizi ibu hamil yang dibangun kemudian
termasuk dalam kelas pada kategori yang dipilih seperti divalidasi oleh pakar gizi yaitu dosen ahli gizi dari fakultas
yang ditunjukkan gambar 4. Ketika instances yang ingin
commitKedokteran
to user Universitas Sebelas Maret yaitu Ibu dr.
dicari sudah terpilih maka pada kolom query akan Kusmadewi Eka Damayanti M.Gizi. Berikut merupakan
menampilkan query SPARQL secara langsung, dan setelah
6
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
[2]. Su, C.J., Chen, Y.A., & Chih, C.W. (2013).
Personalized Ubiiquitous Diet Plan Service
Tabel 7. 3 Hasil Pengujian Prototipe
Based on Ontology and Web Services.
International Journal of Information and
No
Jenis Pertanyaan
Pencarian
SPARQL
Kandungan zat gizi
Education Technology , 522-528.
1
benar
benar
pada bahan makanan
[3]. Unni, M., & Baskaran, D. (2013). Designing
Manfaat zat gizi pada
2
benar
benar
Ontology Schema and Data Instance for
masa kehamilan
Nutrition Domain. IJCSI , 631-636.
Kebutuhan zat gizi
3
benar
benar
harian wanita sesuai
[4]. Fudholi, D. H., Maneerat, N., & Varakulsiripunth, R.
usia
(2009).
Ontology-Based
Daily
Menu
Kebutuhan zat gizi
Assistance
System.
IEEE.
tambahan di setiap
4
benar
benar
[5]. Tumnark, P., Oliveira, L., & Santibutr, N. (2013).
usia kehamilan
Jenis penyakit pada
Ontology-Based
Personalized
Dietary
5
benar
benar
masa kehamilan
Recommendation
for
Weightlifting.
Gejala penyakit
6
benar
benar
International
Workshop
on
Computer
Science
kehamilan
in Sports (IWCSS 2013) (pp. 44-49). Wuhan,
Penyebab penyakit
7
benar
benar
kehamilan
China: Atlantis Press.
[6]. Ruindungan, D. G., Santosa, P. I., &
Kusumawardani, S. S. (2014). Perancangan
7. KESIMPULAN
Ontology Prenatal-Nutrition dan Evaluasinya
Penelitian ini telah berhasil membangun sebuah
Menggunakan Schema Metic OntoQA.
pengetahuan gizi ibu hamil dengan menggunakan
Seminar
Nasional
Aplikasi
Teknologi
ontologi. Ontologi yang dibangun menggunakan
Informasi
(SNATI),
(pp.
B40-B45).
kembali beberapa kelas pada ontologi Prenatal
Yogyakarta.
Nutrition yang sudah ada sebelumnya dan dilakukan
penambahan kelas, properti dan instances – nya, [7]. Noy, N.F., & McGuinness, D.L,. (2002). Ontology
Development 101 : A Guide to Creating Your
sehingga menghasilkan 6 kelas utama yang terdiri
First Ontology. Standford University
dari 21 subkelas, 6 object property, 85 data property
[8]. Sarno, R., Anistyasari, Y., & Fitri, R. (2012).
serta 5 annotation property.
Semantic Search. Yogyakarta: ANDI.
Ontologi gizi ibu hamil mampu menjawab
dengan benar pertanyaan mengenai pengetahuan gizi [9]. Horridge, M., Drummond, N. (2009). A Practical
Guide To Building OWL Ontologies Using
ibu hamil melalui prototipe pengujian dengan fitur
Protégé 4 and CO-ODE Tools Edition 1.2. The
pencarian secara langsung maupun dengan penulisan
University of Manchester.
query SPARQL. Pengujian tersebut telah divalidasi
kebenarannya oleh pakar yakni dosen ahli gizi [10]. Arenas, M., Perez, J. (2011). Querying Semantic
Web Data with SPARQL. POD’S 11. Athens.
fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret.
[11].
Banowosari,
Lintang Y., dkk (2012). Memperkaya
Dengan demikian, pengetahuan gizi ibu hamil yang
Instances pada Ontologi Pariwisata dengan
dibangun sudah memiliki informasi yang benar
Sumber dari Internet. Konferensi Nasional
sesuai dengan ilmu gizi pada masa kehamilan.
Sistem Informasi 2012. (pp.214-219). STMIK8. SARAN
STIKOM Bali.
Ontologi gizi ibu hamil ini pada penelitian [12]. Feigenbaum, Lee. (2008). SPARQL By Example:
selanjutnya disarankan untuk menambahkan atau
The Cheat Sheet. Cambridge Semantics.
menggabungkan dengan ontologi lain seperti [13]. Institute of Nutrition, Mahidol University. (2014).
ontologi makanan atau ontologi penyakit, agar
ASEAN
Food
Composition
Database,
pemanfaatan berbagi pengetahuannya lebih luas dan
Electronic version 1, February 2014. Thailand.
dapat digunakan dalam pengembangan sebuah sistem [14]. Fahmida, Umi., Santika, Otte. (2013). SMILING
rekomendasi.
D3.5-a Food Composition Table for Indonesia.
SouthEast Asian Ministers of Education
Organization, Indonesia.
9. DAFTAR PUSTAKA
[1]. Chandrasekaran, Josephson, J. R., & Benjamins, R. [15]. Kementrian Kesehatan Republik Indonesia. (2014).
to user Pedoman Gizi Seimbang. Jakarta: Kementrian
(1999). What Are Ontologies, and Why Do commit
We
Kesehatan RI.
Need Them?
tabel hasil beberapa pertanyaan pengujian pada prototipe
ontologi gizi ibu hamil.
7
digilib.uns.ac.id
PEMBANGUNAN PENGETAHUAN GIZI IBU HAMIL DENGAN MENGGUNAKAN
ONTOLOGY DEVELOPMENT 101
Handini Nurtias Putri H
Informatika, Fakultas MIPA
Universitas Sebelas Maret
Jl. Ir. Sutami No. 36 A Surakarta
[email protected]
Sari Widya Sihwi
Informatika, Fakultas MIPA
Universitas Sebelas Maret
Jl. Ir. Sutami No. 36 A Surakarta
[email protected]
Penelitian-penelitian tersebut menunjukkkan bahwa
ontologi dapat digunakan sebagai pemodelan dalam
domain pengetahuan gizi dan makanan, serta menjadi
basis pengetahuan pada sebuah sistem atau aplikasi
kesehatan. Dari latar belakang penelitian diatas maka pada
penelitian ini akan membangun sebuah ontologi gizi ibu
hamil yang dapat mencakup basis pengetahuan mengenai
gizi kehamilan, mengingat bahwa gizi selama kehamilan
sangat berpengaruh penting bagi kesehatan ibu dan janin.
Untuk membangun sebuah ontologi terdapat
beberapa tahapan yang dapat dilakukan seperti yang
dijelaskan dalam metode Ontology Development 101.
Ontology Development 101 adalah salah satu metode
pembangunan ontologi yang menggunakan pendekatan
iterative[7]. Dalam metode ini, dianjurkan untuk
mempertimbangkan kembali ontologi yang sudah ada
sebelumnya, oleh karena itu pada penelitian ini akan
menggunakan kembali ontologi Prenatal Nutrition.
Pada ontologi Prenatal Nutrition yang dibangun oleh
Ruindungan dan kawan (2014) mempunyai informasi yang
umum dan instances yang terbatas di setiap kelasnya. Oleh
karena itu, pada penelitian ini akan menggunakan kembali
kelas yang sudah dibuat sebelumnya seperti kelas bahan
makanan, gizi, penyakit dan usia kehamilan serta
dilakukan penambahan kelas dan properti yang
menghubungkan antar kelas maupun instances, sehingga
dapat menghasilkan ontologi gizi ibu hamil yang lengkap.
Dalam penelitian ini penulis tidak melakukan
perhitungan nutrisi yang dikonsumsi oleh ibu hamil dan
data penyakit yang digunakan hanya jenis penyakit yang
timbul akibat kehamilan yang berkaitan dengan gizi
kehamilan. Pada penelitian ini diharapkan agar ontologi
yang dibangun dapat menyimpan informasi secara lengkap
dari ontologi yang sudah ada sebelumnya, serta dapat
digunakan dalam pengembangan sebuah sistem
rekomendasi.
ABSTRACT
Ontology is one of the semantic web technology that
used to describe some concepts of knowledge . Ontology
can represent relationship between object or property of
object. The use of ontology in the scope of nutrition can
help to build knowledge about nutrition in pregnant
women. Ontology in prenatal nutrition has been built by
Ruindungan and friends but it has not had complete
information yet, so it needs addition of classes, properties
and instances in each class for completing the ontology .
This paper discusses about knowledge development of
nutrition in pregnant women using pre-existing ontology.
The ontology has been built then tested using a prototype
application that was created with search features and
SPARQL for querying process. The test results show that
the ontology produced the information appropriate with
the questions. Ontology model nutrition in pregnant
women was also validated by expert nutritionist and it has
been declared valid, so it can be concluded that the
ontology has more complete information. For the future
research, this ontology nutrition of pregnant women can
be developed more deeply and widely, so it can be used in
the development of recommendation systems.
Keywords : Ontology, Women Pregnancy Nutrition,
SPARQL
1.
Wiranto
Informatika, Fakultas MIPA
Universitas Sebelas Maret
Jl. Ir. Sutami No. 36 A Surakarta
[email protected]
PENDAHULUAN
Ontologi merupakan cara untuk merepresentasikan
kosakata yang dispesialisasikan pada beberapa domain
atau permasalahan tertentu[1]. Ontologi digambarkan
dengan tree yang tidak beraturan yang terbentuk dari
sekumpulan konsep yang saling terhubung dan
memungkinkan penggambaran lebih lanjut, manajemen
serta berbagi tentang pengetahuan[2].
Beberapa penelitian terkait pembangunan model
ontologi telah dilakukan dalam bidang gizi dan makanan.
Penelitian [3] membangun model ontologi pada domain
nutrisi, khususnya gambaran Vitamin A berdasarkan
sumber bahan makanan yang berbeda dan efeknya
terhadap manusia. Penelitian [4] menggunakan ontologi 2. ONTOLOGI
Ontologi
diartikan
sebagai
cara
untuk
untuk memodelkan domain kebutuhan nutrisi pada sistem
merepresentasikan
kosakata
yang
dispesialisasikan
pada
kendali kesehatan. Penelitian [5] merekomendasikan
personal diet bagi atlit angkat besi dengan menggunakan beberapa domain atau permasalahan tertentu. Ontologi
digunakan untuk berbagi informasi antara pengguna
commitdapat
to user
ontologi makanan dan gizi. Penelitian [6] merancang
dengan
mesin. Model ontologi digambarkan dengan tree
ontologi nutrisi untuk ibu hamil dan evaluasinya.
1
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
pemendekan dari URI ontologi gizi ibu hamil, kemudian
pada dataset definition dituliskan data yang ingin dicari
dengan didahului oleh tanda tanya ‘?’, dan pada query
pattern dituliskan data yang ingin dicari beserta properti
yang berkaitan dengan data tersebut.
yang tidak beraturan yang terbentuk dari sekumpulan
konsep yang saling terhubung[8].
Komponen ontologi sendiri, terdiri dari individu
(instances),
properti
dan
kelas[9].
Individu
merepresentasikan sebuah objek dalam suatu domain
tertentu, sedangkan properti adalah hubungan binary pada
individu. Terdapat dua properti utama yang digunakan
dalam ontologi yaitu properti objek dan properti data.
Kelas dalam ontologi didefinisikan sebagai himpunan
yang berisi individu atau representasi nyata dari berbagai
konsep. Sebuah kelas dapat memiliki beberapa kelas yang
menjadi turunannya, yang disebut subkelas.
Ontologi memiliki struktur bahasa yang formal agar
dapat digunakan, antara lain yaitu Extensible Markup
Language (XML), XML Schema, Resource Description
Framework (RDF), RDF Schema , dan Ontology Web
Language (OWL)[8]. XML merupakan bahasa markup
yang didesain untuk menjadi sarana yang mudah dalam
mengirimkan dokumen melalui Web, sedangkan XML
Schema digunakan untuk mendefinisikan sekumpulan
aturan (schema ) yang harus dipatuhi oleh dokumen XML.
RDF digunakan untuk memodelkan informasi dengan
menggunakan sekumpulan format sintaks dan RDF
Schema digunakan untuk mendeskripsikan properties dan
classes dari resources RDF. OWL merupakan bahasa
ontologi yang dibangun dengan RDF dan RDF Schema ,
serta menggunakan sintaks XML dari RDF.
Gambar 1. Contoh query SPARQL pada ontologi gizi ibu
hamil (handini, 2016)
4.
PRENATAL NUTRITION ONTOLOGY
Ontologi prenatal nutrition adalah ontologi yang
dibangun dalam domain nutrisi yang dibutuhkan ibu hamil
selama masa kehamilan. Ontologi ini dibuat oleh Dirko
G.S. Ruindungan, Paulus Insap Santosa dan Sri Suning
Kusumawardani. Pada ontologi ini terdapat delapan kelas
utama yaitu foodstuff, menu, maternal, nutrient, nutrition
status, disorder, measurement dan gestation. Ontologi ini
juga membentuk beberapa properti yang menghubungkan
antara kelas yang satu dengan yang lainnya. Berikut tabel
1 yang menunjukkan Concept Dictionary dari ontologi
prenatal nutrition.
3.
SPARQL
SPARQL (Simple Protocol and RDF Query
Language) adalah sebuah protokol dan bahasa query untuk
sumber web semantik, yang direkomendasikan oleh W3C
(World Wide Web Consortium) dan telah menjadi bahasa
Tabel 1. Concept Dictionary dari Ontologi Prenatal Nutrition
standar untuk proses query data RDF[10]. SPARQL dapat
concept name
instance attribute
relation
digunakan untuk mengekspresikan query dari sumber data
class
data properties
object property
yang beragam. Bahasa query ini digunakan untuk
name
has Gestation
mengambil data yang ditulis dengan RDF, OWL maupun
height
has Disorder
weight
has Nutrient
XML[11].
first day of last
has Foodstuff
maternal
Sebuah query SPARQL terdiri dari prefix
menstrual
has Menu
period
has Prohibited Menu
declarations yaitu pendeklarasian alamat Uniform
abstinence
has Prohibited Foodstuff
Resource Identifier (URI) dengan nama yang singkat, lalu
gestation
dataset definition yang digunakan untuk menyatakan data
trimester 1
name
apa yang ingin diketahui atau dicari. Result clause
trimester 2
standard weight gain
digunakan untuk identifikasi informasi apa yang akan
trimester 3
dikembalikan dari query, kemudian query pattern
nutrition
status
merupakan pola yang digunakan query terhadap dataset
chronic energy
yang ingin dicari dan query modifiers yang digunakan
normal
untuk proses pengurutan atau irisan dari hasil query[12].
name
in Gestation
overweight
Berikut gambar 3.1 adalah salah satu contoh query
obese
SPARQL yang digunakan pada ontologi gizi ibu hamil,
has Prohibited Menu
yaitu pencarian tentang tambahan gizi yang dibutuhkan
name
commitdisorder
to user
has Prohibited Foodstuff
ibu hamil sesuai dengan usia kehamilannya. Pada prefix
declarations menggunakan kata “preg” sebagai
2
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Tabel 2. Concept Dictionary dari Ontologi Prenatal Nutrition
(Ruindungan, 2014)
menu
food
drink
vitamin
mineral
name
composition foodstuff
amount nutrient
has Menu Nutrient
has Menu Foodstuff
-
foodstuff
meat
fish
egg
rice
name
amount nutrient
5.2. Pembentukan Ontologi
Penelitian ini menggunakan metode Ontology
Development 101 sebagai pedoman dalam pembentukan
ontologi gizi ibu hamil. Berikut tahapan pembentukan
ontologi dengan menggunakan metode Ontology
Development 101 :
Menentukan Domain dan Scope dari Ontologi
Untuk menentukan ruang lingkup ontologi yang
dibangun, terdapat beberapa pertanyaan yang berkaitan
dengan ontologi yang akan dibangun, yaitu :
a. Domain apa yang akan ditangani oleh ontologi?
b. Ontologi akan digunakan untuk apa?
c. Jenis pertanyaan apa yang harus terjawab oleh
adanya ontologi tersebut?
d. Siapa
yang akan menggunakan
dan
memperbaiki ontologi?
Mempertimbangkan Kembali Ontologi yang
Sudah Ada
Tahap ini dilakukan untuk mempertimbangkan kembali
ontologi yang sudah ada sebelumnya. Jika ontologi yang
akan dibuat memiliki kesamaan dengan ontologi yang
sudah ada maka dapat dipergunakan kembali atau
diperbaiki. Jika ontologi yang akan dibuat belum ada,
maka dapat dibuat ontologi yang baru.
Enumerasi Kata-Kata Penting dalam Ontologi
Pada tahap ini ditentukan istilah-istilah yang berkaitan
dengan gizi pada masa kehamilan yang kemudian
ditentukan untuk dijadikan kelas, subkelas, properti dan
instances.
Pendefinisian Class dan Tingkatan Class
Tahap ini dilakukan penentuan kelas beserta hirarkinya,
kemudian dilakukan penentuan hubungan antar kelas
yang satu dengan kelas lainnya.
Pendefinisian Properti Class (slot)
Pada tahap ini kata kerja atau kata sifat yang didapat dari
enumerasi kata penting akan dipilih untuk dijadikan
properti. Ada tiga jenis properti yang digunakan yaitu
object property, datatype property dan annotation
property. Properti akan menghubungkan instances dari
daerah asal (domain) dan instances dari daerah hasil
(range).
has Foodstuff Nutrient
has Foodstuff
Measurement
fruit
milk
measurement
unit
per dose
household
kandungan gizi pada bahan makanan per seratus
gram.
Buku Pedoman Gizi Seimbang[15] Tahun 2014,
untuk mengetahui jumlah kebutuhan zat gizi yang
diperlukan ibu hamil selama kehamilan
Buku Modern Nutrition in Health and Disease 10
Edition Tahun 2006, untuk data penyakit yang
berkaitan dengan gizi.
name
5.
METODOLOGI
Metode penelitian yang dilakukan penulis berupa
pengumpulan data, pembentukan ontologi, pembuatan
prototipe dan pengujian serta validasi oleh pakar yang
ditunjukkan pada Gambar 2
Gambar 2. Tahapan Penelitian
5.1. Pengumpulan Data
Pada tahap ini dilakukan pengumpulan data yang
berkaitan dengan gizi ibu hamil seperti bahan makanan,
kandungan gizi, manfaat gizi selama kehamilan, serta
gangguan kesehatan yang dialami ibu hamil. Data-data
tersebut diambil dari berbagai sumber, antara lain :
commit to user
- ASEAN Food Database [13] dan SMILING Food
Composition Table for Indonesia [14], untuk data
Pendefinisian Faset (batasan) dari Slot
3
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Pada tahap ini akan ditentukan batasan untuk nilai dan
kardinalitas setiap poperti yang telah dibuat.
Pembuatan Instances
Pada tahap ini akan dibuat instances yang terkait dengan
gizi ibu hamil. Tahapan membuat instances yang pertama
adalah memilih sebuah kelas, kemudian memasukkan
instances yang akan menjadi anggota pada kelas tersebut.
instances pada setiap kelasnya. Berikut gambar 3. yang
menampilkan perbedaan kelas yang digunakan Ontologi
Prenatal Nutrition dan Ontologi Gizi Ibu Hamil.
5.3. Pembuatan Prototipe
Prototipe pengujian diimplementasikan dengan
menggunakan bahasa pemrograman Java disertai library
pengolah ontologi JENA API versi 2.8.7. Prototipe
pengujian disajikan dengan fitur Pencarian yang dapat
memilih pertanyaan yang ingin diketahui tanpa harus
menuliskan query SPARQL-nya, juga fitur SPARQL
yang dapat menuliskan langsung query SPARQL pada
kolom pertanyaan.
5.4. Pengujian Ontologi
(a)
Pada tahap ini dilakukan pengujian yaitu dengan
menjawab pertanyaan yang diajukan terhadap ontologi gizi
ibu hamil yang dibangun dan dilakukan validasi oleh pakar
yakni dosen ahli gizi fakultas Kedokteran Universitas
Sebelas Maret (UNS) untuk menyimpulkan kevalidan
informasi yang terkandung dalam ontologi.
(b)
Gambar 3. Perbedaan Kelas pada Ontologi Prenatal Nutrition
(a) dengan Ontologi Gizi Ibu Hamil (b)
6.1.3. Enumerasi kata-kata penting dalam ontologi
Hasil dari enumerasi kata-kata penting dalam
domain gizi kehamilan berupa kata benda dan juga kata
6. HASIL DAN PEMBAHASAN
kerja. Beberapa kata benda yang didapatkan yaitu bahan
6.1. Model Ontologi
makanan, gizi makro, mineral, manfaat gizi dan gejala
Hasil dari pembentukan ontologi gizi ibu hamil penyakit, sedangkan untuk kata kerja yang didapatkan
dengan metode Ontology Development 101, akan yaitu
mempunyai_manfaat,
adalah_penyebab_dari,
dijelaskan pada tahapan-tahapan berikut :
mengandung_kalsium dan lainnya.
6.1.1. Menentukan Domain dan Scope Ontologi
6.1.4. Pendefinisian Class dan tingkatan Class
Ontologi yang akan dibangun akan mencakup
Pembentukan tingkatan kelas dimulai dari
domain gizi ibu pada masa kehamilan dan dapat digunakan pendefinisian dari konsep yang lebih penting dan
sebagai basis pengetahuan untuk membangun sebuah melakukan generalisasi dan spesifikasi secara tepat.
sistem rekomendasi. Ontologi gizi ibu hamil yang Ontologi gizi ibu hamil memiliki enam kelas utama yaitu:
dibangun diharapkan dapat menjawab pertanyaan seputar 1. Bahan_makanan
gizi yang dibutuhkan ibu hamil selama kehamilan, serta
Bahan_makanan merupakan kelas yang berisi
dapat digunakan oleh semua orang agar dikembangkan
berbagai macam instances bahan makanan
lebih luas lagi atau diperbaiki sesuai dengan kebutuhan
berdasarkan sumbernya.
pemakainya.
2. Gizi
6.1.2. Mempertimbangkan kembali Ontologi yang
Gizi adalah kelas yang berisi berbagai macam
sudah ada
instances dari subclass Gizi_makro dan Gizi_mikro.
Penelitian ini menggunakan kembali ontologi yang
3. Manfaat_gizi
sudah ada sebelumnya yaitu Ontologi Prenatal Nutrition
Manfaat_gizi merupakan kelas yang berisi berbagai
yang dibuat oleh Ruindungan dan kawan. Penggunaan
macam instances Manfaat_gizi.
ontologi Prenatal Nutrition tersebut berupa penggunaan
4. Penyakit
kelas bahan makanan, usia kehamilan, gizi dan penyakit.
Penyakit adalah kelas yang berisi instances dari
Sedangkan untuk kelas lainnya seperti menu, nutrition
subclass Nama_penyakit, subclass Penyebab_
status dan measurement tidak akan digunakan pada
commit topenyakit
user dan subclass Gejala_penyakit.
penelitian ini. Namun pada ontologi gizi ibu hamil ini akan
5. Person
dilakukan penambahan kelas, properti dan pengisian
4
perpustakaan.uns.ac.id
6.
digilib.uns.ac.id
Person adalah kelas yang berisi instances wanita_1929_tahun dan wanita_30-39_tahun.
Usia_kehamilan
Usia_kehamilan adalah kelas yang berisi instances
usia kehamilan ibu.
_lemak
Tabel 2. Daftar properti Ontologi Gizi Ibu Hamil (lanjutan)
No
19
20
6.1.5. Pendefinisian Properti Class
Tahapan setelah mendefinikan class yaitu,
mendefinisikan properti class. Terdapat dua tipe properti
dalam ontologi gizi ibu hamil yaitu object property dan
data property. Kemudian terdapat juga inverse property
yang digunakan untuk mendefinisikan properti yang
berlawanan. Dengan adanya fungsi inverse property maka
nilai-nilai dari suatu properti akan secara otomatis terisi
ketika inverse dari properti tersebut diberi suatu nilai.
Berikut ini tabel 2. yang menggambarkan daftar properti
ontologi gizi ibu hamil.
21
22
23
15
Nama Properti
mempunyai_
manfaat
mempunyai_
gejala
mempunyai_
penyebab
adalah_
gejala_dari
adalah_
penyebab_dari
adalah_ manfaat
_dari
membutuhkan
_air
membutuhkan
_energi
membutuhkan
_karbohidrat
membutuhkan
_lemak
membutuhkan
_protein
membutuhkan
_serat
membutuhkan
_mineral
membutuhkan
_vitamin
tambahan_air
16
tambahan _energi
17
tambahan
_karbohidrat
tambahan
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
18
Type
object
property
object
property
object
property
object
property
object
property
object
property
data
property
data
property
data
property
data
property
data
property
data
property
data
property
data
property
data
property
data
property
data
property
data
Domain
Gizi
Nama_
penyakit
Nama_
penyakit
Gejala_
penyakit
Penyebab_
penyakit
Manfaat
_gizi
Range
Manfaat_
gizi
Gejala_
penyakit
Penyebab_
penyakit
Nama_
penyakit
Nama_
penyakit
Nama Properti
tambahan
_protein
tambahan
_serat
tambahan
_vitamin
tambahan
_mineral
mengandung
_air
24
mengandung
_lemak
25
mengandung
_protein
26
mengandung
_serat
27
mengandung
_mineral
28
mengandung
_vitamin
29
mengandung
_karbohidrat
30
mengandung
_energi
Tabel 2. Daftar properti Ontologi Gizi Ibu Hamil
No
1
property
6.1.6. Pendefinisian
(properti)
Type
data
property
data
property
data
property
data
property
data
property
data
property
data
property
data
property
data
property
data
property
data
property
data
property
Faset
Domain
Range
Person
float
Person
float
Person
float
Person
float
Person
float
Person
float
Person
float
Person
float
Person
float
Person
float
Person
float
Person
float
(batasan)
dari
Slot
Person
float
Person
float
Person
float
Pada tahap ini akan ditentukan batasan pada tiap
slot, baik berupa kardinalitas dan tipe nilai. Kardinalitas
menunjukkan banyaknya nilai yang dimiliki oleh sebuah
properti atau slot, sedangkan tipe nilai merupakan jenis
nilai yang dapat diisikan kedalam slot. Berikut tabel 3.
yang menunjukkan beberapa faset dari slot yang terdapat
pada ontologi gizi ibu hamil.
Person
float
Tabel 3. Daftar Faset dari Slot Ontologi Gizi Ibu Hamil
Person
float
No
Person
float
1
adalah_gejala_
dari
Nama_
penyakit
Person
float
2
Gizi
Multiple
Instances
Person
float
3
Instances
float
4
Multiple
Instances
Person
float
Multiple
Instances
Multiple
Instances
Person
float
Person
float
Nama_
penyakit
Gejala_
penyakit
Manfaat_
gizi
Penyebab_
penyakit
Float
Multiple
Person
adalah_
manfaat_dari
adalah_
penyebab_dari
mempunyai_
gejala
mempunyai_
manfaat
mempunyai_
user
penyebab
membutuhkan_
air
Single
Number
Gizi
5
6
commit to
7
5
Nama Properti
Range
Faset
KardinaTipe
litas
Nilai
Multiple
Instances
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
tombol ‘Cari’ ditekan maka akan muncul hasil dari
pencarian sesuai dengan kategori yang sudah dipilih
seperti yang ditunjukkan pada gambar 5.
Tabel 3. Daftar Faset dari Slot Ontologi Gizi Ibu Hamil
(lanjutan)
No
Nama Properti
Range
8
membutuhkan_
energy
membutuhkan_
karbohidrat
membutuhkan_
lemak
membutuhkan_
protein
Float
Faset
KardinaTipe
litas
Nilai
Single
Number
Float
Single
Number
Float
Single
Number
Float
Single
Number
9
10
11
Hasil:
6.1.7. Pembuatan Instances
Pada tahap ini akan dibuat instances pada masingmasing class yang terkait dengan gizi ibu hamil, misalnya
daging_ayam, daging_sapi dan daging_kambing adalah
instances dari subkelas Daging_dan_hasil_olahannya.
Gambar 5. Hasil dari pencarian langsung
B. SPARQL
Pada pengujian melalui menu SPARQL, pengguna
dapat langsung menuliskan query SPARQL yang akan
dicari. Berikut gambar 6 yang menggambarkan query
SPARQL dari pertanyaan: Sebutkan manfaat dari zat
gizi yang dibutuhkan selama kehamilan?
6.2. Pengujian Ontologi
Ontologi yang sudah dibangun, kemudian diuji
dengan menggunakan prototipe yang telah dibuat. Ada dua
cara pengujian yang dapat digunakan yaitu dengan fitur
pencarian yang lebih mudah dimana penguji tidak perlu
menuliskan query SPARQL dan fitur SPARQL dimana
penguji dapat menuliskan secara langsung query
SPARQL. Berikut contoh pengujian prototipe aplikasi
ontologi gizi ibu hamil.
A. Pencarian
Pertanyaan: Sebutkan kandungan gizi yang
terkandung dalam bayam hijau?
Query:
Gambar 6. Query SPARQL yang dituliskan secara
langsung
Hasil :
Gambar 7. Hasil dari pencarian melalui SPARQL
Gambar 4. Memilih kategori pada menu pencarian
langsung
Ketika tombol ‘Jalankan’ ditekan akan ditampilkan
Pada menu pencarian langsung, pengguna dapat hasil pencarian dari query SPARQL yang sudah dituliskan,
memilih kategori yang tersedia sesuai dengan pertanyaan seperti ditunjukkan pada gambar 7.
yang diajukan, kemudian akan muncul instances yang
Ontologi gizi ibu hamil yang dibangun kemudian
termasuk dalam kelas pada kategori yang dipilih seperti divalidasi oleh pakar gizi yaitu dosen ahli gizi dari fakultas
yang ditunjukkan gambar 4. Ketika instances yang ingin
commitKedokteran
to user Universitas Sebelas Maret yaitu Ibu dr.
dicari sudah terpilih maka pada kolom query akan Kusmadewi Eka Damayanti M.Gizi. Berikut merupakan
menampilkan query SPARQL secara langsung, dan setelah
6
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
[2]. Su, C.J., Chen, Y.A., & Chih, C.W. (2013).
Personalized Ubiiquitous Diet Plan Service
Tabel 7. 3 Hasil Pengujian Prototipe
Based on Ontology and Web Services.
International Journal of Information and
No
Jenis Pertanyaan
Pencarian
SPARQL
Kandungan zat gizi
Education Technology , 522-528.
1
benar
benar
pada bahan makanan
[3]. Unni, M., & Baskaran, D. (2013). Designing
Manfaat zat gizi pada
2
benar
benar
Ontology Schema and Data Instance for
masa kehamilan
Nutrition Domain. IJCSI , 631-636.
Kebutuhan zat gizi
3
benar
benar
harian wanita sesuai
[4]. Fudholi, D. H., Maneerat, N., & Varakulsiripunth, R.
usia
(2009).
Ontology-Based
Daily
Menu
Kebutuhan zat gizi
Assistance
System.
IEEE.
tambahan di setiap
4
benar
benar
[5]. Tumnark, P., Oliveira, L., & Santibutr, N. (2013).
usia kehamilan
Jenis penyakit pada
Ontology-Based
Personalized
Dietary
5
benar
benar
masa kehamilan
Recommendation
for
Weightlifting.
Gejala penyakit
6
benar
benar
International
Workshop
on
Computer
Science
kehamilan
in Sports (IWCSS 2013) (pp. 44-49). Wuhan,
Penyebab penyakit
7
benar
benar
kehamilan
China: Atlantis Press.
[6]. Ruindungan, D. G., Santosa, P. I., &
Kusumawardani, S. S. (2014). Perancangan
7. KESIMPULAN
Ontology Prenatal-Nutrition dan Evaluasinya
Penelitian ini telah berhasil membangun sebuah
Menggunakan Schema Metic OntoQA.
pengetahuan gizi ibu hamil dengan menggunakan
Seminar
Nasional
Aplikasi
Teknologi
ontologi. Ontologi yang dibangun menggunakan
Informasi
(SNATI),
(pp.
B40-B45).
kembali beberapa kelas pada ontologi Prenatal
Yogyakarta.
Nutrition yang sudah ada sebelumnya dan dilakukan
penambahan kelas, properti dan instances – nya, [7]. Noy, N.F., & McGuinness, D.L,. (2002). Ontology
Development 101 : A Guide to Creating Your
sehingga menghasilkan 6 kelas utama yang terdiri
First Ontology. Standford University
dari 21 subkelas, 6 object property, 85 data property
[8]. Sarno, R., Anistyasari, Y., & Fitri, R. (2012).
serta 5 annotation property.
Semantic Search. Yogyakarta: ANDI.
Ontologi gizi ibu hamil mampu menjawab
dengan benar pertanyaan mengenai pengetahuan gizi [9]. Horridge, M., Drummond, N. (2009). A Practical
Guide To Building OWL Ontologies Using
ibu hamil melalui prototipe pengujian dengan fitur
Protégé 4 and CO-ODE Tools Edition 1.2. The
pencarian secara langsung maupun dengan penulisan
University of Manchester.
query SPARQL. Pengujian tersebut telah divalidasi
kebenarannya oleh pakar yakni dosen ahli gizi [10]. Arenas, M., Perez, J. (2011). Querying Semantic
Web Data with SPARQL. POD’S 11. Athens.
fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret.
[11].
Banowosari,
Lintang Y., dkk (2012). Memperkaya
Dengan demikian, pengetahuan gizi ibu hamil yang
Instances pada Ontologi Pariwisata dengan
dibangun sudah memiliki informasi yang benar
Sumber dari Internet. Konferensi Nasional
sesuai dengan ilmu gizi pada masa kehamilan.
Sistem Informasi 2012. (pp.214-219). STMIK8. SARAN
STIKOM Bali.
Ontologi gizi ibu hamil ini pada penelitian [12]. Feigenbaum, Lee. (2008). SPARQL By Example:
selanjutnya disarankan untuk menambahkan atau
The Cheat Sheet. Cambridge Semantics.
menggabungkan dengan ontologi lain seperti [13]. Institute of Nutrition, Mahidol University. (2014).
ontologi makanan atau ontologi penyakit, agar
ASEAN
Food
Composition
Database,
pemanfaatan berbagi pengetahuannya lebih luas dan
Electronic version 1, February 2014. Thailand.
dapat digunakan dalam pengembangan sebuah sistem [14]. Fahmida, Umi., Santika, Otte. (2013). SMILING
rekomendasi.
D3.5-a Food Composition Table for Indonesia.
SouthEast Asian Ministers of Education
Organization, Indonesia.
9. DAFTAR PUSTAKA
[1]. Chandrasekaran, Josephson, J. R., & Benjamins, R. [15]. Kementrian Kesehatan Republik Indonesia. (2014).
to user Pedoman Gizi Seimbang. Jakarta: Kementrian
(1999). What Are Ontologies, and Why Do commit
We
Kesehatan RI.
Need Them?
tabel hasil beberapa pertanyaan pengujian pada prototipe
ontologi gizi ibu hamil.
7