Pengantar Kecerdasan Buatan

5,366 views

Published on

Materi Kuliah Sistem Pakar Teknik Elektro Universitas Brawijaya

Published in: Education, Technology
0 Comments
3 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
5,366
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
19
Actions
Shares
0
Downloads
331
Comments
0
Likes
3
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Pengantar Kecerdasan Buatan

  1. 1. Pengantar Kecerdasan Buatan Sistem Pakar Herman Tolle, ST., MT.
  2. 2. Sketsa <ul><li>Sistem Cerdas di KPN Telecom </li></ul><ul><li>Perusahaan telekomunikasi utama yg menawarkan jaringan fix-line di Belanda </li></ul><ul><li>Layanan data/IP di Eropa Barat </li></ul><ul><li>Layanan mobile di Belanda, Jerman, dan Belgia </li></ul><ul><li>Karyawan 38.000 </li></ul><ul><li>Pelanggan fix: 7,9 juta; Mobile: 13,4 juta; Internet: 1,4 juta </li></ul><ul><li>Bagimana operasional berjalan dengan efisien dan dengan biaya minimum </li></ul>
  3. 3. Sistem Cerdas di KPN Telecom <ul><li>Masalah: </li></ul><ul><li>Bagaimana mengatur 35.000 workstation tetap bekerja dg benar </li></ul><ul><li>Konfigurasi hardware dan software yg berbeda-beda </li></ul><ul><li>Panggilan layanan perbaikan oleh pelanggan terus menerus </li></ul><ul><li>Maintenance sangat memakan waktu dan dapat menimbulkan rasa frustasi </li></ul><ul><li>Sebagian pengetahuan pemeliharaan yg substansial hilang karena pergantian atau pensiun karyawan </li></ul>
  4. 4. Sistem Cerdas di KPN Telecom <ul><li>Solusi: </li></ul><ul><li>Mengembangkan Sistem berbasis aturan Archimides </li></ul><ul><li>Menangkap, mengatur dan mengotomatisasi instalasi dan perawatan 35.000 workstation </li></ul><ul><li>Knowledge base dan antarmuka pengguna yg mudah digunakan </li></ul><ul><li>Unit pemroses bahasa alami ( natural language ) yg dapat berkomunikasi dg pengguna </li></ul>
  5. 5. <ul><li>Hasil </li></ul><ul><li>Implementasi yang sukses </li></ul><ul><li>Penurunan substansial dalam pengaturan SDM </li></ul><ul><li>Kualitas pelayanan yang baik </li></ul><ul><li>Masalah maintenance yang ruwet dapat diatasi dan memberikan efisiensi serta biaya murah </li></ul>
  6. 6. <ul><li>Dalam beberapa situasi keputusan, dukungan dari manajemen data dan model masih belum cukup </li></ul><ul><li>Dukungan tambahan dari sistem pakar untuk menggantikan pakar manusia , dengan menyediakan pengetahuan yg diperlukan </li></ul><ul><li>Situasi tersebut menggunakan pengetahuan kualitatif ketimbang model matematis </li></ul><ul><li>Sistem berbasis pengetahuan  kecerdasan buatan (Artificial Intelligence) </li></ul>
  7. 7. KONSEP & DEFINISI KECERDASAN BUATAN
  8. 8. A Mental Exercise: Why Artificial Intelligence <ul><li>First let’s try some alternatives: </li></ul><ul><li>Fake intelligence </li></ul><ul><li>Synthetic intelligence </li></ul><ul><li>Imitation intelligence </li></ul><ul><li>Simulated intelligence </li></ul>
  9. 9. Definisi Kecerdasan Buatan (1) <ul><li>H. A. Simon [1987]: </li></ul><ul><li>“ Kecerdasan buatan ( artificial intelligence ) merupakan kawasan penelitian, aplikasi dan instruksi yang terkait dengan pemrograman komputer untuk melakukan sesuatu hal yang dalam pandangan manusia adalah cerdas ” </li></ul>
  10. 10. Definisi Kecerdasan Buatan (2) <ul><li>Rich and Knight [1991]: </li></ul><ul><li>“ Kecerdasan Buatan (AI) merupakan sebuah studi tentang bagaimana membuat komputer melakukan hal-hal yang pada saat ini dapat dilakukan lebih baik oleh manusia .” </li></ul>
  11. 11. Definisi Kecerdasan Buatan (3) <ul><li>Encyclopedia Britannica : </li></ul><ul><li>“ Kecerdasan Buatan (AI) merupakan cabang dari ilmu komputer yang dalam merepresentasi pengetahuan lebih banyak menggunakan bentuk simbol-simbol daripada bilangan, dan memproses informasi berdasarkan metode heuristic atau dengan berdasarkan sejumlah aturan ” </li></ul>
  12. 12. Other Definition <ul><li>AI is a collection of hard problems which can be solved by humans and other living things, but for which we don’t have good algorithms for solving. </li></ul><ul><ul><li>e. g., understanding spoken natural language, medical diagnosis, circuit design, learning, self-adaptation, reasoning, chess playing, proving math theories, etc. </li></ul></ul>
  13. 13. A Framework “ The branch of CS that is concerned with the automation of intelligent behavior.” Lugar & Stubblefield “ The study of how to make computers do things at which at the moment people are better. Rich&Knight “ The study of mental faculties through the use of computational models” Charniak & McDermott “ The automation of activities that we associate with human thinking…” Bellman 1978
  14. 14. Our Framework <ul><li>Getting computers to do the right thing based on their circumstances and what they know. </li></ul><ul><li>No presuppositions about how they should be designed to do the right thing </li></ul><ul><ul><li>I.e. not limited to how people do it </li></ul></ul><ul><li>Evaluation is based on performance, not on how the task is performed </li></ul>
  15. 15. Tujuan dari kecerdasan buatan <ul><li>Winston dan Prendergast [1984]: </li></ul><ul><li>Membuat mesin menjadi lebih pintar (tujuan utama) </li></ul><ul><li>Memahami apa itu kecerdasan (tujuan ilmiah) </li></ul><ul><li>Membuat mesin lebih bermanfaat (tujuan entrepreneurial ) </li></ul>
  16. 16. Ciri “Cerdas” <ul><li>Mampu belajar dari pengalaman </li></ul><ul><li>Memahami pesan-pesan yang ambigous atau kontradiktif </li></ul><ul><li>Merespon secara cepat dan benar terhadap situasi baru </li></ul><ul><li>Melakukan reasoning (pertimbangan) untuk menyelesaikan masalah </li></ul>
  17. 17. More … <ul><li>Mampu menghadapi situasi yang membingungkan </li></ul><ul><li>Memahami dan menyimpulkan dengan rasional biasa </li></ul><ul><li>Menerapkan pengetahuan untuk memanipulasi lingkungan </li></ul><ul><li>Berpikir dan mempertimbangkan </li></ul><ul><li>Mengenali kepentingan relatif elemen yg berbeda dalam suatu situasi </li></ul>
  18. 18. TURING TEST <ul><li>Turing Test merupakan sebuah metode pengujian kecerdasan yang dibuat oleh Allen Turing . </li></ul><ul><li>Proses uji ini melibatkan seorang penanya (manusia) dan dua obyek yang ditanyai. Manusia dan Mesin </li></ul><ul><li>Penanya tidak bisa melihat langsung kepada obyek yg ditanyai </li></ul><ul><li>Penanya diminta untuk membedakan mana jawaban komputer dan mana jawaban manusia berdasarkan jawaban kedua obyek tersebut. </li></ul><ul><li>Jika penanya tidak dapat membedakan mana jawaban mesin dan mana jawaban manusia maka Turing berpendapat bahwa mesin yang diuji tersebut dapat diasumsikan CERDAS . </li></ul>
  19. 19. Contoh Mesin Cerdas <ul><li>Komputer Cerdas mengalahkan Grand Master Catur </li></ul><ul><li>Tahun 1997, Deep Blue , sistem komputer dengan AI mengalahkan juara dunia catur Gary Kasparov (pecatur terbaik yg pernah ada). Dalam pertandingan 6 game </li></ul><ul><li>Deep Blue , mesin IBM RS/6000 SP, mampu memeriksa 200 juta langkah per detik atau 50 milyar posisi dalam 3 menit </li></ul>
  20. 20. Perspektif Kecerdasan <ul><li>Dari perspektif Kecerdasan (Intelligence) AI adalah bagaimana membuat mesin yang “ cerdas ” dan dapat melakukan hal-hal yang sebelumnya dapat dilakukan oleh manusia </li></ul>
  21. 21. Perspektif Bisnis <ul><li>Dari perspektif bisnis , AI adalah sekelompok alat bantu ( tools ) yang berdaya guna , dan metodologi yang menggunakan tool-tool tersebut guna menyelesaikan masalah-masalah bisnis . </li></ul>
  22. 22. Perspektif Pemrograman <ul><li>Dari perspektif pemrograman ( Programming ), AI termasuk didalamnya adalah studi tentang pemrograman simbolik , pemecahan masalah , proses pencarian ( search ) </li></ul>
  23. 23. <ul><li>Umumnya program AI lebih fokus pada simbol-simbol daripada pemrosesan numerik (huruf, kata, angka untuk merepresentasikan obyek, proses dan hubungannya). </li></ul><ul><li>Pemecahan masalah -> pencapaian tujuan </li></ul><ul><li>Search -> jarang mengarah langsung ke solusi. Proses search menggunakan beberapa teknik. </li></ul>
  24. 24. Bahasa pemrograman AI <ul><li>LISP , dikembangkan awal tahun 1950-an, bahasa pemrograman pertama yang diasosiasikan dengan AI. </li></ul><ul><li>PROLOG , dikembangkan pada tahun 1970-an. </li></ul><ul><li>Bahasa pemrograman berorientasi obyek ( Object Oriented Programming (Objective C, C++, Smalltalk, Java) </li></ul><ul><li>Saat ini banyak tools & bahasa pemrograman yang dikembangkan untuk AI, termasuk juga AI berbasis web (internet) </li></ul>
  25. 25. Sejarah AI <ul><li>Awal kelahiran AI (1943 – 1956) </li></ul><ul><li>Pitts and McCulloch (1943): simplified mathematical model of neurons (resting/firing states) can realize all propositional logic primitives (can compute all Turing computable functions) </li></ul><ul><li>Allen Turing: Turing machine and Turing test (1950) </li></ul><ul><li>Claude Shannon: information theory; possibility of chess playing computers </li></ul><ul><li>Tracing back to Boole, Aristotle, Euclid (logics, syllogisms) </li></ul>
  26. 26. Sejarah AI … <ul><li>Early enthusiasm (1952 – 1969) </li></ul><ul><li>1956 Dartmouth conference </li></ul><ul><li>John McCarthy (Lisp-AI programming language); </li></ul><ul><li>Marvin Minsky (first neural network machine); </li></ul><ul><li>Alan Newell and Herbert Simon (GPS);Emphasize on intelligent general problem solving </li></ul><ul><li>Resolution by John Robinson (basis for automatic theorem proving); </li></ul><ul><li>heuristic search (A*, AO*, game tree search) </li></ul>
  27. 27. <ul><li>Emphasis on knowledge (1966 – 1974) </li></ul><ul><li>domain specific knowledge is the key to overcome existing difficulties </li></ul><ul><li>knowledge representation (KR) paradigms </li></ul><ul><li>declarative vs. procedural representation </li></ul>
  28. 28. <ul><li>Knowledge-based systems (1969 – 1999) </li></ul><ul><li>DENDRAL : the first knowledge intensive system (determining 3D structures of complex chemical compounds) </li></ul><ul><li>MYCIN : first rule-based expert system (containing 450 rules for diagnosing blood infectious diseases) </li></ul><ul><li>EMYCIN : an ES shell </li></ul><ul><li>PROSPECTOR : first knowledge-based system that made significant profit (geological ES for mineral deposits) </li></ul>
  29. 29. <ul><li>AI became an industry (1980 – 1989) </li></ul><ul><ul><li>wide applications in various domains </li></ul></ul><ul><ul><li>commercially available tools </li></ul></ul><ul><li>Current trends (1990 – present) </li></ul><ul><ul><li>more realistic goals </li></ul></ul><ul><ul><li>more practical (application oriented) </li></ul></ul><ul><ul><li>distributed AI and intelligent software agents </li></ul></ul><ul><ul><li>resurgence of neural networks and emergence of genetic algorithms </li></ul></ul>
  30. 30. AI vs Pemrograman Konvensional
  31. 31. Karakteristik AI <ul><li>Numeric versus Symbolic </li></ul><ul><li>Algorithmic versus Non algorithmic </li></ul>
  32. 32. Pemrosesan Simbolik <ul><li>Komputer semula didisain untuk memproses bilangan/angka-angka ( pemrosesan numerik ). </li></ul><ul><li>Sementara manusia dalam berpikir dan menyelesaikan masalah lebih bersifat simbolik , tidak didasarkan kepada sejumlah rumus atau melakukan komputasi matematis. </li></ul><ul><li>AI merupakan bagian dari ilmu komputer yang melukan proses secara simbolik dan non-algoritmik dalam penyelesaian masalah </li></ul>
  33. 33. <ul><li>Simbol adalah sebuah string (kumpulan karakter) yang mengartikan sebuah konsep/benda/kondisi dunia nyata </li></ul><ul><li>Misalnya: </li></ul><ul><ul><li>Product </li></ul></ul><ul><ul><li>Defendant </li></ul></ul><ul><ul><li>0.8 </li></ul></ul><ul><ul><li>Chocolate </li></ul></ul>AI Represents Knowledge as Sets of Symbols
  34. 34. HEURISTIC <ul><li>Istilah Heuristic diambil dari bahasa Yunani yang berarti menemukan </li></ul><ul><li>Heuristic merupakan suatu strategi untuk melakukan proses pencarian ( search ) ruang problema secara selektif, yang memandu proses pencarian yang kita lakukan di sepanjang jalur yang memiliki kemungkinan sukses paling besar . </li></ul>
  35. 35. INFERENCING <ul><li>PENARIKAN KESIMPULAN (INFERENCING) </li></ul><ul><li>AI mecoba membuat mesin memiliki kemampuan berpikir atau mempertimbangkan ( reasoning ) </li></ul><ul><li>Kemampuan berpikir ( reasoning ) termasuk didalamnya proses penarikan kesimpulan ( inferencing ) berdasarkan fakta-fakta dan aturan dengan menggunakan metode heuristik atau metode pencarian lainnya. </li></ul>
  36. 36. AI vs Natural Intelligence <ul><li>Keuntungan Kecerdasan Buatan dibanding kecerdasan alamiah: </li></ul><ul><li>lebih permanen </li></ul><ul><li>memberikan kemudahan dalam duplikasi dan penyebaran </li></ul><ul><li>relatif lebih murah dari kecerdasan alamiah </li></ul><ul><li>Konsisten dan teliti </li></ul><ul><li>Dapat didokumentasi </li></ul><ul><li>Dapat mengerjakan beberapa task dengan lebih cepat dan lebih baik dari manusia </li></ul>
  37. 37. AI vs Natural Intelligence <ul><li>Keuntungan Kecerdasan Alamiah dibanding kecerdasan buatan </li></ul><ul><li>Bersifat lebih kreatif </li></ul><ul><li>Dapat melakukan proses pembelajaran secara langsung , sementara AI harus mendapatkan masukan berupa simbol dan epresentasi-representasi </li></ul><ul><li>Fokus yang luas sebagai referensi untuk pengambilan keputusan sebaliknya AI menggunakan fokus yang sempit </li></ul>
  38. 38. <ul><li>Komputer dapat: </li></ul><ul><ul><li>mengumpulkan informasi tentang obyek , </li></ul></ul><ul><ul><li>kegiatan ( events ), </li></ul></ul><ul><ul><li>proses </li></ul></ul><ul><li>dan dapat memproses sejumlah besar informasi dengan lebih efisien dari yang dapat dikerjakan manusia, </li></ul><ul><li>Tetapi manusia dapat melakukan hal yang sulit untuk diprogram pada komputer, yaitu: </li></ul><ul><ul><li>mengenali ( recognize ) hubungan antara hal-hal tersebut , </li></ul></ul><ul><ul><li>menilai kualitas, dan </li></ul></ul><ul><ul><li>menemukan pola yang menjelaskan hubungan tersebut. </li></ul></ul>
  39. 39. <ul><li>Berdasarkan manipulasi dan representasi simbolik </li></ul><ul><li>Simbol bisa dalam bentuk huruf, kata, atau angka , yang merepresentasikan objek, proses dan hubungannya . Objek bisa berarti: suatu benda, ide, konsep, kegiatan (events) atau pernyataan fakta </li></ul><ul><li>Membuat pangkalan pengetahuan simbolik ( symbolic knowledge base ) </li></ul>AI Computing
  40. 40. AI Computing (cont’d) <ul><li>Manipulates symbols to generate advice </li></ul><ul><li>AI reasons or infers with the knowledge base by search and pattern matching </li></ul><ul><li>Hunts for answers (via algorithms) </li></ul>
  41. 41. AI Computing (cont’d) <ul><li>Caution : AI is NOT magic </li></ul><ul><li>AI is a unique approach to programming computers </li></ul>
  42. 42. <ul><li>WHY? </li></ul><ul><li>WHY NOT? </li></ul><ul><li>Dreyfus and Dreyfus [1988] say NO! </li></ul><ul><li>The Human Mind is Very Complex </li></ul><ul><li>Kurzweil says Soon </li></ul>Does a Computer Really Think?
  43. 43. AI Method are Valuable <ul><li>Memodelkan bagaimana manusia berpikir (think) </li></ul><ul><li>Metode untuk mengaplikasikan kecerdasan manusia </li></ul><ul><li>Memudahkan penggunaan komputer </li></ul><ul><li>Membuat berbagai pengetahuan tersedia </li></ul><ul><li>Mensimulasi sebagian dari pikiran manusia </li></ul>
  44. 44. Applied Areas of AI <ul><li>Game playing </li></ul><ul><li>Speech and language processing </li></ul><ul><li>Expert reasoning </li></ul><ul><li>Planning and scheduling </li></ul><ul><li>Vision </li></ul><ul><li>Robotics </li></ul>
  45. 45. Some Examples <ul><li>Playing chess </li></ul><ul><li>Driving on the highway </li></ul><ul><li>Translating languages </li></ul><ul><li>Recognizing speech </li></ul><ul><li>Diagnosing diseases </li></ul><ul><li>Mowing the lawn </li></ul>
  46. 46. Playing Chess <ul><li>Environment? </li></ul><ul><ul><li>Board </li></ul></ul><ul><li>Actions? </li></ul><ul><ul><li>Legal moves </li></ul></ul><ul><li>Doing the right thing? </li></ul><ul><ul><li>Moves that lead to wins </li></ul></ul>
  47. 47. Recognizing Speech <ul><li>Environment </li></ul><ul><ul><li>Audio signal </li></ul></ul><ul><ul><li>Knowledge of user </li></ul></ul><ul><li>Actions </li></ul><ul><ul><li>Choosing word sequences </li></ul></ul><ul><li>Doing the right thing </li></ul><ul><ul><li>Recovering the users words </li></ul></ul>
  48. 48. Diagnosing Diseases <ul><li>Environment </li></ul><ul><ul><li>Patient information </li></ul></ul><ul><ul><li>Results of tests </li></ul></ul><ul><li>Actions </li></ul><ul><ul><li>Choosing diseases </li></ul></ul><ul><ul><li>Choosing treatments </li></ul></ul><ul><li>Doing the right thing </li></ul><ul><ul><li>Eliminating disease </li></ul></ul>
  49. 49. Translation <ul><li>Environment </li></ul><ul><ul><li>Source text to be translated </li></ul></ul><ul><li>Actions </li></ul><ul><ul><li>Word sequences in target language </li></ul></ul><ul><li>Doing the right thing? </li></ul><ul><ul><li>Words that achieve the same effect </li></ul></ul><ul><ul><li>Words that are faithful to the source </li></ul></ul>
  50. 50. Driving <ul><li>Environment </li></ul><ul><ul><li>Restricted access highway </li></ul></ul><ul><li>Actions </li></ul><ul><ul><li>Accelerate, brake, turn, navigate, other controls </li></ul></ul><ul><li>Doing the right thing </li></ul><ul><ul><li>Stay safe, get where you want to go, get there quickly, don’t get a ticket </li></ul></ul>
  51. 51. Lawn Mowing <ul><li>Environment </li></ul><ul><ul><li>Lawn </li></ul></ul><ul><li>Actions </li></ul><ul><ul><li>Cut </li></ul></ul><ul><ul><li>Navigate </li></ul></ul><ul><ul><li>Refuel </li></ul></ul><ul><li>Doing the right thing </li></ul><ul><ul><li>Make lawn look good in a timely manner </li></ul></ul>
  52. 53. AI Task Domain <ul><li>Formal tasks (matematika, games ) </li></ul><ul><li>Mundane task ( perception, robotics, natural language, common sense, reasoning ) </li></ul><ul><li>Expert tasks ( financial analysis, medical diagnostics, engineering, scientific analysis , dll) </li></ul>
  53. 54. <ul><li>NATURAL LANGUAGE : Suatu teknologi yang memberikan kemampuan kepada komputer untuk memahami bahasa manusia sehingga pengguna komputer dapat berkomunikasi dengan komputer dengan menggunakan bahasa sehari -hari. </li></ul><ul><li>ROBOTIK DAN SISTEM SENSOR: Sistem sensor, seperti sistem vision, sistem mekanik, dan sistem pemrosesan sinyal jika dikombinasikan dengan AI, dapat dikategorikan kedalam suatu sistem yang luas yang disebut sistem robotik . </li></ul>
  54. 55. <ul><li>EXPERT SYSTEM: Sistem pakar ( Expert System ) adalah program penasehat berbasis komputer yang mencoba meniru proses berpikir dan pengetahuan dari seorang pakar dalam menyelesaikan masalah -masalah spesifik. </li></ul>
  55. 56. Major AI Areas <ul><li>Expert Systems </li></ul><ul><li>Natural Language Processing </li></ul><ul><li>Speech Understanding </li></ul><ul><li>Robotics and Sensory Systems </li></ul><ul><li>Computer Vision and Scene Recognition </li></ul><ul><li>Intelligent Computer-Aided Instruction </li></ul><ul><li>Neural Computing </li></ul>
  56. 57. Additional AI Areas <ul><li>News Summarization </li></ul><ul><li>Language Translation </li></ul><ul><li>Fuzzy Logic </li></ul><ul><li>Genetic Algorithms </li></ul><ul><li>Intelligent Software Agents </li></ul>
  57. 58. AI pada Produk Komersil <ul><li>Anti-lock Breaking Systems </li></ul><ul><li>Video CAMcorders </li></ul><ul><li>Appliances </li></ul><ul><ul><li>Washers </li></ul></ul><ul><ul><li>Toasters </li></ul></ul><ul><ul><li>Stoves </li></ul></ul><ul><li>Data Mining Software </li></ul><ul><li>Help Desk Software </li></ul><ul><li>Subway Control </li></ul>
  58. 59. The AI Field <ul><li>Many Different Sciences & Technologies </li></ul><ul><ul><li>Linguistics </li></ul></ul><ul><ul><li>Psychology </li></ul></ul><ul><ul><li>Philosophy </li></ul></ul><ul><ul><li>Computer Science </li></ul></ul><ul><ul><li>Electrical Engineering </li></ul></ul><ul><ul><li>Hardware and Software </li></ul></ul>
  59. 60. (More) <ul><ul><li>Mechanics </li></ul></ul><ul><ul><li>Hydraulics </li></ul></ul><ul><ul><li>Physics </li></ul></ul><ul><ul><li>Optics </li></ul></ul><ul><ul><li>Others </li></ul></ul><ul><li>Commercial, Government and Military Organizations </li></ul>
  60. 61. Plus <ul><ul><li>Management and Organization Theory </li></ul></ul><ul><ul><li>Chemistry </li></ul></ul><ul><ul><li>Physics </li></ul></ul><ul><ul><li>Statistics </li></ul></ul><ul><ul><li>Mathematics </li></ul></ul><ul><ul><li>Management Science </li></ul></ul><ul><ul><li>Management Information Systems </li></ul></ul>
  61. 62. TERIMA KASIH <ul><li>Bab berikut: Pengantar Sistem Pakar </li></ul>

×