af696 p5 6 artificial intelegence
Artificial Intelegence
Pokok Bahasan
• Representasi Pengetahuan
• Jaringan Semantik
Knowledge Base
• The first step in constructing an AI
program is to build a knowledge base
• Will be used by the inference mechanism
to reason and draw conclusions
Knowledge Base
• Knowledge engineering:
process of
collecting and organizing the knowledge
• Knowledge representation:
process of
how knowledge is represented to form a
knowledge base
Representasi Pengetahuan
• Bagaimana merepresentasikan pengetahuan
ke dalam basis pengetahuan dan menguji
kebenaran penalaran
• Cara-cara lama:
List, digunakan pada LISP
Predicate Calculus, digunakan pada Prolog
Tree, untuk heuristic search
• Karakteristik RP:
Dapat diprogramkan
Dapat
dimanfaatkan
untuk
penalaran,
menggambarkan kesimpulan sebagai fungsi
kecerdasan
Alasan Pemilihan
• Why knowledge representation rather than
information representation?
Karena pada konvensional database
merepresentasikan data secara sederhana:
string, number, boolean.
Namun AI menganggap pengetahuan lebih
kompleks, seperti proses, prosedur , aksi,
waktu, tujuan dan penalaran
Knowledge should be collected, codified,
and organized in systematic order
Representasi Pengetahuan
• Harus terdiri dari struktur data dan
prosedur untuk penafsiran
• Hal yang berhubungan dengan RP:
Object pengetahuan itu sendiri
Event: kejadian-kejadian dalam dunia
nyata dan hubungannya
Performa: bagaimana melakukan suatu
tugas tertentu
Meta knowledge: pengetahuan tentang
pengetahuan yang direpresentasikan
Penggunaan Pengetahuan
• Acuisition: mengintegrasikan informasi baru kedalam
pengetahuan sistem.
Dua level:
Menyusun fakta ke dalam database
Pembuatan fungsi untuk mengintegrasikannya dengan
cara “belajar dan mengadaptasikannya”
terlebih
dahulu
• Retrieval: mengingat kembali, menyusun ulang
pengetahuan berdasarkan hubungan pengetahuan
terhadap masalah
Linking: mengekstrak informasi baru tersebut
Lumping:
mengelompokkan
hasil
ekstraksi
pengetahuan baru tersebut kedalam struktur yang
lebih
besar
seperti
yang
dibutuhkan
dalam
menyelesaikan masalah.
Penggunaan Pengetahuan (2)
• Reasoning: pengetahuan digunakan untuk
menalar suatu permasalahan
Formal reasoning: menggunakan logika
proporsional
Procedural reasoning: menggunakan
aturan produksi ( IF-THEN)
Analogical reasoning: sangat sulit
Klasifikasi Kategori RP
• Menurut Mylopoulus dan Levesque: (declarative)
Representasi Logika: menggunakan logika formal.
Digunakan pada PROLOG
Representasi
Prosedural:
menggambarkan
prosedur sebagai kumpulan instruksi untuk
memecahkan
masalah.
Digunakan
dalam
pemrograman: IF-THEN
Representasi
Network:
menggambarkan
pengetahuan sebagai Graph dan Tree
Representasi Terstruktur: memperluas konsep
Representsi Network dengan membuat nodenodenya menjadi struktur data yang kompleks.
Contoh: script, frame, dan object
• Procedural: dibuat dalam prosedur-prosedur
Jaringan Semantik
• Jaringan semantik merupakan jaringan data
dan informasi, yang menunjukan hubungan
antar berbagai objek
• Dalam matematika, istilah jaringan semantik
merupakan suatu label atau graph berarah.
• Struktur jaringan semantik terdiri dari node
atau simpul dan busur atau arc yang
menghubungkannya
• Simpul menyatakan objek sedangkan busur
menyatakan links
• Links dari jaringan semantik digunakan untuk
menunjukkan hubungan (relationship) antar
simpul-simpul tersebut
Jaringan Semantik (2)
• Fakta yang paling menarik dari jaringan
semantik adalah dapat menunjukkan
pewarisan
• Dapat
merepresentasikan
hubungan
visual
• Dapat digabungkan dengan metode
representasi yang lain
Jaringan Semantik (3)
• Contoh 1
Jaringan Semantik (4)
• Contoh 2
Jaringan Semantik (5)
• Contoh Perluasan Semantik
Latihan Soal
• Makhluk hidup yg satu ini adalah seorang
laki-laki bernama Budi. Budi mempunyai
kakak perempuan yg berbaju merah
bernama ani. Budi suka membaca buku
cerita seperti binatang si kancil. Dia
sekolah pagi dan bersepeda berwarna
merah. Buatlah jaringan semantik dan
kalo
memungkinkan
lakukan
perluasannya
Frame (Bingkai)
1. Frame merupakan kumpulan pengetahuan tentang
suatu obyek tertentu, peristiwa, lokasi, situasi, dll.
2. Frame memiliki slot yang menggambarkan rincian
(atribut) dan karakteristik obyek.
3. Frame
biasanya
digunakan
untuk
merepresentasikan
pengetahuan
yang
didasarkankan pada karakteristik yang sudah
dikenal,
yang
merupakan
pengalamanpengalaman.
4. Dengan menggunakan frame, sangatlah mudah
untuk membuat inferensi tentang obyek, peristiwa
atau situasi baru, karena frame menyediakan basis
pengatahuan yang ditarik dari pengalaman.
Elemen Dasar Frame
• Slot : merupakan kumpulan atribut atau
properti yang menjelaskan objek yang
direpresentasikan oleh frame
• Subslot : menjelaskan pengetahuan atau
prosedur dari atribut pada slot
Isi dari slot dalam frame
1. Informasi identifikasi frame.
2. Hubungan frame dengan frame yang lain.
3. Penggambaran
persyaratan
yang
dibutuhkan frame.
4. Informasi prosedural untuk menggunakan
struktur yang digambarkan.
5. Informasi default frame.
6. Informasi baru
Bentuk dari Sub Slot
1. Value : nilai dari suatu atribut.
2. Default : nilai yang digunakan jika slot kosong
atau tidak dideskripsikan pada instansiasi
frame.
3. Range : jenis informasi yang muncul pada slot.
4. If added : berisi informasi tindakan yang akan
dikerjakan jika nilai slot diisi.
5. If needed : Facet (subslot) ini digunakan pada
kasus dimana tidak ada value pada slot.
6. Other : Slot dapat berisi frame, rule, jaringan
semantik ataupun tipe lain dari informasi.
Contoh (1) Frame Kelas dari
Penyakit Infeksi.
Contoh (2)
Latihan Soal
• Buatlah Frame untuk kamar Hotel :
Script
Script merupakan skema representasi
pengetahuan yang sama dengan frame
Frame menggambarkan objek sedangkan
script menggambarkan urutan peristiwa
Penggambaran urutan peristiwa pada
script menggunakan serangkaian slot
yang berisi informasi tentang orang,
objek dan tindakan-tindakan yang terjadi
dalam suatu peristiwa
Elemen Script
1. Kondisi input, yaitu kondisi yang harus dipenuhi
sebelum terjadi atau berlaku suatu peristiwa
dalam script
2. Track, yaitu variasi yang mungkin terjadi dalam
suatu script
3. Prop, berisi objek-objek pendukung yang
digunakan selama peristiwa terjadi
4. Role, yaitu peran yang dimainkan oleh
seseorang dalam peristiwa
5. Scene, yaitu adegan yang dimainkan yang
menjadi bagian dari suatu peristiwa
6. Hasil, yaitu kondisi yang ada setelah urutan
peristiwa dalam script terjadi
Contoh Script
Berikut ini adalah contoh script kejadian yang ada di
“Ujian Akhir”:
1.Kondisi Input : Mahasiswa terdaftar untuk mengikuti
ujian.
2.Jalur (track) : Ujian tertulis matakuliah Kecerdasan
Buatan
3.Prop (pendukung) : lembar soal, lembar jawab,
presensi, pena, dll.
4.Role (peran) : Mahasiswa, Pengawas
5.Adegan (Scene) : Terdiri dari 5 adegan
•Adegan (Scene)-1 : Persiapan pengawas.
• Pengawas menyiapkan lembar soal.
• Pengawas menyiapkan lembar jawab.
• Pengawas menyiapkan lembar presensi.
b. Adegan-2 : Mahasiswa masuk ruangan.
• Pengawas mempersilahkan mahasiswa masuk.
• Pengawas membagikan lembar soal.
• Pengawas membagikan lembar jawab.
• Pengawas memimpin doa.
c. Adegan-3 : Mahasiswa mengerjakan soal ujian
• Mahasiswa menulis identitas di lembar jawab.
• Mahasiswa menandatangani lembar jawab.
• Mahasiswa mengerjakan soal
• Mahasiswa mengecek jawaban
• Adegan-3 : Mahasiswa mengerjakan soal ujian
• Mahasiswa menulis identitas di lembar jawab.
• Mahasiswa menandatangani lembar jawab.
• Mahasiswa mengerjakan soal
• Mahasiswa mengecek jawaban
e. Adegan-5 : Pengawas mengemasi lembar
jawab.
• Pengawas mengurutkan lembar jawab.
• Pengawas mengecek lembar jawab dan
presensi.
• Pengawas meninggalkan ruangan
6. Hasil:
• Mahasiswa merasa senang dan lega.
• Mahasiswa merasa kecewa.
• Mahasiswa pusing.
• Mahasiswa memaki-maki.
• Mahasiswa sangat bersyukur .
Sistem Produksi
Secara umum terdiri dari komponen-komponen:
1.Ruang keadan, yang berisi keadaan awal, tujuan,
kumpulan aturan yang digunakan untuk mencapai tujuan
2.Strategi kontrol, untuk mengarahkan proses pencarian
dan mengendalikan arah eksplorasi
Elemen Sistem Produksi
• Global Database : mulai dari matriks
sederhana, list, atau basis data untuk
menyimpan aturan produksi dan memory
kerja
• Aturan Produksi: berisi aturan IF-THEN
• Sistem Kontrol: program
pengkontrol
urutan
mana
aturan
kaidah-kaidah
produksi
yang
harus
dipilih
dan
menyelesaikan konflik pada saat pemilihan
Representasi Sistem Produksi
• JIKA [kondisi] MAKA [aksi]
• JIKA [antecedent] MAKA [konsekuen]
• JIKA[premis] MAKA [konklusi]
Contoh
• JIKA terjadi luka
MAKA berikan betadin
• JIKA tidak punya uang Cash
MAKA ambil uang tabungan
• JIKA bersin-bersin
MAKA terserang influensa
• JIKA bensin habis
MAKA motor tidak akan habis
Contoh Penggunaan operator OR
dan AND
• JIKA dana mencukupi
DAN pengiriman bisa dilakukan kurang 1
bulan
MAKA beli laser printer
• JIKA kontraktor tidak bisa menyelesaikan
pekerjaan tepat waktu
ATAU biaya melebihi anggaran
MAKA kontrak batal
Aturan Kaidah Produksi
• Kaidah derajat pertama : aturan yang
bagian konklusinya tidak menjadi premis
bagi kaidah lain.
• Kaidah meta : kaidah yang konklusinya
merupakan premis bagi kaidah lain.
Contoh
• Aturan 1 (kaidah meta):
JIKA pusing
DAN cepat lelah
DAN sering kesemutan
MAKA anemia
• Aturan 2 (kaidah derajad pertama):
JIKA Anemia
DAN batuk kronis
MAKA TBC
Pokok Bahasan
• Representasi Pengetahuan
• Jaringan Semantik
Knowledge Base
• The first step in constructing an AI
program is to build a knowledge base
• Will be used by the inference mechanism
to reason and draw conclusions
Knowledge Base
• Knowledge engineering:
process of
collecting and organizing the knowledge
• Knowledge representation:
process of
how knowledge is represented to form a
knowledge base
Representasi Pengetahuan
• Bagaimana merepresentasikan pengetahuan
ke dalam basis pengetahuan dan menguji
kebenaran penalaran
• Cara-cara lama:
List, digunakan pada LISP
Predicate Calculus, digunakan pada Prolog
Tree, untuk heuristic search
• Karakteristik RP:
Dapat diprogramkan
Dapat
dimanfaatkan
untuk
penalaran,
menggambarkan kesimpulan sebagai fungsi
kecerdasan
Alasan Pemilihan
• Why knowledge representation rather than
information representation?
Karena pada konvensional database
merepresentasikan data secara sederhana:
string, number, boolean.
Namun AI menganggap pengetahuan lebih
kompleks, seperti proses, prosedur , aksi,
waktu, tujuan dan penalaran
Knowledge should be collected, codified,
and organized in systematic order
Representasi Pengetahuan
• Harus terdiri dari struktur data dan
prosedur untuk penafsiran
• Hal yang berhubungan dengan RP:
Object pengetahuan itu sendiri
Event: kejadian-kejadian dalam dunia
nyata dan hubungannya
Performa: bagaimana melakukan suatu
tugas tertentu
Meta knowledge: pengetahuan tentang
pengetahuan yang direpresentasikan
Penggunaan Pengetahuan
• Acuisition: mengintegrasikan informasi baru kedalam
pengetahuan sistem.
Dua level:
Menyusun fakta ke dalam database
Pembuatan fungsi untuk mengintegrasikannya dengan
cara “belajar dan mengadaptasikannya”
terlebih
dahulu
• Retrieval: mengingat kembali, menyusun ulang
pengetahuan berdasarkan hubungan pengetahuan
terhadap masalah
Linking: mengekstrak informasi baru tersebut
Lumping:
mengelompokkan
hasil
ekstraksi
pengetahuan baru tersebut kedalam struktur yang
lebih
besar
seperti
yang
dibutuhkan
dalam
menyelesaikan masalah.
Penggunaan Pengetahuan (2)
• Reasoning: pengetahuan digunakan untuk
menalar suatu permasalahan
Formal reasoning: menggunakan logika
proporsional
Procedural reasoning: menggunakan
aturan produksi ( IF-THEN)
Analogical reasoning: sangat sulit
Klasifikasi Kategori RP
• Menurut Mylopoulus dan Levesque: (declarative)
Representasi Logika: menggunakan logika formal.
Digunakan pada PROLOG
Representasi
Prosedural:
menggambarkan
prosedur sebagai kumpulan instruksi untuk
memecahkan
masalah.
Digunakan
dalam
pemrograman: IF-THEN
Representasi
Network:
menggambarkan
pengetahuan sebagai Graph dan Tree
Representasi Terstruktur: memperluas konsep
Representsi Network dengan membuat nodenodenya menjadi struktur data yang kompleks.
Contoh: script, frame, dan object
• Procedural: dibuat dalam prosedur-prosedur
Jaringan Semantik
• Jaringan semantik merupakan jaringan data
dan informasi, yang menunjukan hubungan
antar berbagai objek
• Dalam matematika, istilah jaringan semantik
merupakan suatu label atau graph berarah.
• Struktur jaringan semantik terdiri dari node
atau simpul dan busur atau arc yang
menghubungkannya
• Simpul menyatakan objek sedangkan busur
menyatakan links
• Links dari jaringan semantik digunakan untuk
menunjukkan hubungan (relationship) antar
simpul-simpul tersebut
Jaringan Semantik (2)
• Fakta yang paling menarik dari jaringan
semantik adalah dapat menunjukkan
pewarisan
• Dapat
merepresentasikan
hubungan
visual
• Dapat digabungkan dengan metode
representasi yang lain
Jaringan Semantik (3)
• Contoh 1
Jaringan Semantik (4)
• Contoh 2
Jaringan Semantik (5)
• Contoh Perluasan Semantik
Latihan Soal
• Makhluk hidup yg satu ini adalah seorang
laki-laki bernama Budi. Budi mempunyai
kakak perempuan yg berbaju merah
bernama ani. Budi suka membaca buku
cerita seperti binatang si kancil. Dia
sekolah pagi dan bersepeda berwarna
merah. Buatlah jaringan semantik dan
kalo
memungkinkan
lakukan
perluasannya
Frame (Bingkai)
1. Frame merupakan kumpulan pengetahuan tentang
suatu obyek tertentu, peristiwa, lokasi, situasi, dll.
2. Frame memiliki slot yang menggambarkan rincian
(atribut) dan karakteristik obyek.
3. Frame
biasanya
digunakan
untuk
merepresentasikan
pengetahuan
yang
didasarkankan pada karakteristik yang sudah
dikenal,
yang
merupakan
pengalamanpengalaman.
4. Dengan menggunakan frame, sangatlah mudah
untuk membuat inferensi tentang obyek, peristiwa
atau situasi baru, karena frame menyediakan basis
pengatahuan yang ditarik dari pengalaman.
Elemen Dasar Frame
• Slot : merupakan kumpulan atribut atau
properti yang menjelaskan objek yang
direpresentasikan oleh frame
• Subslot : menjelaskan pengetahuan atau
prosedur dari atribut pada slot
Isi dari slot dalam frame
1. Informasi identifikasi frame.
2. Hubungan frame dengan frame yang lain.
3. Penggambaran
persyaratan
yang
dibutuhkan frame.
4. Informasi prosedural untuk menggunakan
struktur yang digambarkan.
5. Informasi default frame.
6. Informasi baru
Bentuk dari Sub Slot
1. Value : nilai dari suatu atribut.
2. Default : nilai yang digunakan jika slot kosong
atau tidak dideskripsikan pada instansiasi
frame.
3. Range : jenis informasi yang muncul pada slot.
4. If added : berisi informasi tindakan yang akan
dikerjakan jika nilai slot diisi.
5. If needed : Facet (subslot) ini digunakan pada
kasus dimana tidak ada value pada slot.
6. Other : Slot dapat berisi frame, rule, jaringan
semantik ataupun tipe lain dari informasi.
Contoh (1) Frame Kelas dari
Penyakit Infeksi.
Contoh (2)
Latihan Soal
• Buatlah Frame untuk kamar Hotel :
Script
Script merupakan skema representasi
pengetahuan yang sama dengan frame
Frame menggambarkan objek sedangkan
script menggambarkan urutan peristiwa
Penggambaran urutan peristiwa pada
script menggunakan serangkaian slot
yang berisi informasi tentang orang,
objek dan tindakan-tindakan yang terjadi
dalam suatu peristiwa
Elemen Script
1. Kondisi input, yaitu kondisi yang harus dipenuhi
sebelum terjadi atau berlaku suatu peristiwa
dalam script
2. Track, yaitu variasi yang mungkin terjadi dalam
suatu script
3. Prop, berisi objek-objek pendukung yang
digunakan selama peristiwa terjadi
4. Role, yaitu peran yang dimainkan oleh
seseorang dalam peristiwa
5. Scene, yaitu adegan yang dimainkan yang
menjadi bagian dari suatu peristiwa
6. Hasil, yaitu kondisi yang ada setelah urutan
peristiwa dalam script terjadi
Contoh Script
Berikut ini adalah contoh script kejadian yang ada di
“Ujian Akhir”:
1.Kondisi Input : Mahasiswa terdaftar untuk mengikuti
ujian.
2.Jalur (track) : Ujian tertulis matakuliah Kecerdasan
Buatan
3.Prop (pendukung) : lembar soal, lembar jawab,
presensi, pena, dll.
4.Role (peran) : Mahasiswa, Pengawas
5.Adegan (Scene) : Terdiri dari 5 adegan
•Adegan (Scene)-1 : Persiapan pengawas.
• Pengawas menyiapkan lembar soal.
• Pengawas menyiapkan lembar jawab.
• Pengawas menyiapkan lembar presensi.
b. Adegan-2 : Mahasiswa masuk ruangan.
• Pengawas mempersilahkan mahasiswa masuk.
• Pengawas membagikan lembar soal.
• Pengawas membagikan lembar jawab.
• Pengawas memimpin doa.
c. Adegan-3 : Mahasiswa mengerjakan soal ujian
• Mahasiswa menulis identitas di lembar jawab.
• Mahasiswa menandatangani lembar jawab.
• Mahasiswa mengerjakan soal
• Mahasiswa mengecek jawaban
• Adegan-3 : Mahasiswa mengerjakan soal ujian
• Mahasiswa menulis identitas di lembar jawab.
• Mahasiswa menandatangani lembar jawab.
• Mahasiswa mengerjakan soal
• Mahasiswa mengecek jawaban
e. Adegan-5 : Pengawas mengemasi lembar
jawab.
• Pengawas mengurutkan lembar jawab.
• Pengawas mengecek lembar jawab dan
presensi.
• Pengawas meninggalkan ruangan
6. Hasil:
• Mahasiswa merasa senang dan lega.
• Mahasiswa merasa kecewa.
• Mahasiswa pusing.
• Mahasiswa memaki-maki.
• Mahasiswa sangat bersyukur .
Sistem Produksi
Secara umum terdiri dari komponen-komponen:
1.Ruang keadan, yang berisi keadaan awal, tujuan,
kumpulan aturan yang digunakan untuk mencapai tujuan
2.Strategi kontrol, untuk mengarahkan proses pencarian
dan mengendalikan arah eksplorasi
Elemen Sistem Produksi
• Global Database : mulai dari matriks
sederhana, list, atau basis data untuk
menyimpan aturan produksi dan memory
kerja
• Aturan Produksi: berisi aturan IF-THEN
• Sistem Kontrol: program
pengkontrol
urutan
mana
aturan
kaidah-kaidah
produksi
yang
harus
dipilih
dan
menyelesaikan konflik pada saat pemilihan
Representasi Sistem Produksi
• JIKA [kondisi] MAKA [aksi]
• JIKA [antecedent] MAKA [konsekuen]
• JIKA[premis] MAKA [konklusi]
Contoh
• JIKA terjadi luka
MAKA berikan betadin
• JIKA tidak punya uang Cash
MAKA ambil uang tabungan
• JIKA bersin-bersin
MAKA terserang influensa
• JIKA bensin habis
MAKA motor tidak akan habis
Contoh Penggunaan operator OR
dan AND
• JIKA dana mencukupi
DAN pengiriman bisa dilakukan kurang 1
bulan
MAKA beli laser printer
• JIKA kontraktor tidak bisa menyelesaikan
pekerjaan tepat waktu
ATAU biaya melebihi anggaran
MAKA kontrak batal
Aturan Kaidah Produksi
• Kaidah derajat pertama : aturan yang
bagian konklusinya tidak menjadi premis
bagi kaidah lain.
• Kaidah meta : kaidah yang konklusinya
merupakan premis bagi kaidah lain.
Contoh
• Aturan 1 (kaidah meta):
JIKA pusing
DAN cepat lelah
DAN sering kesemutan
MAKA anemia
• Aturan 2 (kaidah derajad pertama):
JIKA Anemia
DAN batuk kronis
MAKA TBC