SISTEM KECERDASAN BUATAN (AI)

SEJARAH KECERDASAN BUATAN

Pada awal abad 17, René Descartes mengemukakan bahwa tubuh hewan bukanlah apa-apa melainkan hanya mesin-mesin yang rumit. Blaise Pascal menciptakan mesin penghitung digital mekanis pertama pada 1642. Pada 19, Charles Babbage dan Ada Lovelace bekerja pada mesin penghitung mekanis yang dapat diprogram.

Bertrand Russell dan Alfred North Whitehead menerbitkan Principia Mathematica, yang merombak logika formal. Warren McCulloch dan Walter Pitts menerbitkan “A Logical Calculus of the Ideas Immanent in Nervous Activity ” pada 1943 yang meletakkan pondasi untuk jaringan syaraf.

Tahun 1950-an adalah periode usaha aktif dalam AI. Program AI pertama yang bekerja ditulis pada 1951 untuk menjalankan mesin Ferranti Mark I di University of Manchester (UK): sebuah program permainan naskah yang ditulis oleh Christopher Strachey dan program permainan catur yang ditulis oleh Dietrich Prinz. John McCarthy membuat istilah “kecerdasan buatan ” pada konferensi pertama yang disediakan untuk pokok persoalan ini, pada 1956. Dia juga menemukan bahasa pemrograman Lisp. Alan Turing memperkenalkan “Turing test” sebagai sebuah cara untuk mengoperasionalkan test perilaku cerdas. Joseph Weizenbaum membangun ELIZA, sebuah chatterbot yang menerapkan psikoterapi Rogerian.

Selama tahun 1960-an dan 1970-an, Joel Moses mendemonstrasikan kekuatan pertimbangan simbolis untuk mengintegrasikan masalah di dalam program Macsyma, program berbasis pengetahuan yang sukses pertama kali dalam bidang matematika. Marvin Minsky dan Seymour Papert menerbitkan Perceptrons, yang mendemostrasikan batas jaringan syaraf sederhana dan Alain Colmerauer mengembangkan bahasa komputer Prolog. Ted Shortliffe mendemonstrasikan kekuatan sistem berbasis aturan untuk representasi pengetahuan dan inferensi dalam diagnosa dan terapi medis yang kadangkala disebut sebagai sistem pakar pertama. Hans Moravec mengembangkan kendaraan terkendali komputer pertama untuk mengatasi jalan berintang yang kusut secara mandiri.

Pada tahun 1980-an, jaringan syaraf digunakan secara meluas dengan algoritma perambatan balik, pertama kali diterangkan oleh Paul John Werbos pada 1974. Tahun 1990-an ditandai perolehan besar dalam berbagai bidang AI dan demonstrasi berbagai macam aplikasi. Lebih khusus Deep Blue, sebuah komputer permainan catur, mengalahkan Garry Kasparov dalam sebuah pertandingan 6 game yang terkenal pada tahun 1997. DARPA menyatakan bahwa biaya yang disimpan melalui penerapan metode AI untuk unit penjadwalan dalam Perang Teluk pertama telah mengganti seluruh investasi dalam penelitian AI sejak tahun 1950 pada pemerintah AS.

Tantangan Hebat DARPA, yang dimulai pada 2004 dan berlanjut hingga hari ini, adalah sebuah pacuan untuk hadiah $2 juta dimana kendaraan dikemudikan sendiri tanpa komunikasi dengan manusia, menggunakan GPS, komputer dan susunan sensor yang canggih, melintasi beberapa ratus mil daerah gurun yang menantang.

Pada awal abad 20, seorang penemu Spanyol, Torres Quevedo, membuat sebuah mesin yang dapat men’skak-mat’ raja  lawannya dengan sebuah ratu dan raja.  Perkembangan secara sistematis kemudian dimulai segera setelah diketemukannya komputer digital. Artikel ilmiah pertama tentang Kecerdasan Buatan ditulis oleh Alan Turing pada tahun 1950, dan kelompok riset  pertama dibentuk tahun 1954 di Carnegie Mellon University oleh Allen Newell dan  Herbert Simon. Namun bidang Kecerdasan Buatan baru dianggap sebagai bidang tersendiri di konferensi Dartmouth tahun 1956, di mana 10 peneliti muda memimpikan mempergunakan komputer untuk memodelkan bagaimana cara berpikir manusia. Hipotesis mereka adalah: “Mekanisme berpikir manusia dapat secara tepat dimodelkan dan disimulasikan pada komputer digital”, dan ini yang menjadi landasan dasar Kecerdasan Buatan.

DEFINISI KECERDASAN BUATAN

Kecerdasan buatan menurut beberapa ahli dinyatakan sebagai berikut :

1. H. A. Simon (1987) :

“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”

2. Rich and Knight (1991) :

“Kecerdasan Buatan (AI) merupakan sebuah studi tentang bagaimana membuat komputer melakukan hal-hal yang pada saat ini dapat dilakukan lebih baik oleh manusia.”

3. John McCarthy (1956) :

Untuk mengetahui dan memodelkan proses – proses berpikir manusia dan mendesain mesin agar dapat menirukan perilaku manusia.

4. Encyclopedia Britannica :

“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”

Dari beberapa pendapat para ahli di atas, dapat disimpulkan bahwa kecerdasan buatan mengandung dua ide dasar. Pertama, menyangkut studi proses berpikir manusia, dan yang kedua, berhubungan dengan  merepresentasikan proses tersebut melalui mesin (komputer, robot, dll).

Dengan kata lain, kecerdasan buatan (artificial intelligence) dapat diartikan sebagai bagian dari ilmu komputer  yang mempelajari bagaimana  membuat mesin (komputer) dapat melakukan pekerjaan seperti dan sebaik yang dilakukan oleh manusia bahkan bisa lebih baik daripada yang dilakukan manusia.

Menurut Winston dan Prendergast (1984), tujuan dari Kecerdasan Buatan adalah :

1. Membuat mesin menjadi lebih pintar.
2. Memahami apakah kecerdasan (intelligence) itu.
3. Membuat mesin menjadi lebih berguna.

AI dapat dipandang dalam berbagai perspektif, diantaranya :

• Dari perspektif Kecerdasan  (Intelligence) : AI adalah bagaimana membuat mesin yang “cerdas” dan dapat melakukan  hal-hal yang sebelumnya dapat dilakukan oleh manusia
• Dari perspektif bisnis : AI adalah sekelompok alat bantu (tools) yang berdaya guna, dan metodologi yang menggunakan tool-tool tersebut guna menyelesaikan masalah-masalah bisnis.
• Dari perspektif pemrograman (Programming) : AI termasuk didalamnya adalah studi tentang pemrograman simbolik, pemecahan masalah, proses pencarian (search).

METODE KECERDASAN BUATAN

a. TURING TEST –  Metode Pengujian Kecerdasan

• Turing Test merupakan sebuah metode pengujian kecerdasan yang dibuat oleh Alan Turing.
• Proses uji ini melibatkan seorang penanya (manusia) dan dua obyek yang ditanyai. Yang satu adalah seorang manusia dan satunya adalah sebuah mesin yang akan diuji.
• Penanya tidak bisa melihat langsung kepada obyek yg ditanyai
• Penanya diminta untuk membedakan mana jawaban komputer dan mana  jawaban manusia berdasarkan jawaban kedua obyek tersebut.
• Jika penanya tidak dapat membedakan mana jawaban mesin dan mana jawaban manusia maka Turing berpendapat bahwa mesin yang diuji tersebut  dapat diasumsikan CERDAS.

b. PEMROSESAN SIMBOLIK

• Komputer  semula didisain untuk memproses bilangan/angka-angka (pemrosesan numerik).
• Sementara manusia dalam berpikir dan menyelesaikan masalah lebih bersifat simbolik, tidak didasarkan kepada sejumlah rumus atau melakukan komputasi matematis.
• Sifat penting dari AI adalah bahwa AI merupakan bagian dari ilmu komputer yang melukan proses secara simbolik dan non-algoritmik dalam penyelesaian masalah

c. HEURISTIC

• Istilah Heuristic diambil dari bahasa Yunani yang berarti menemukan
• Heuristic merupakan suatu strategi untuk melakukan proses pencarian (search) ruang problema secara selektif, yang memandu proses pencarian yang kita lakukan disepanjang jalur yang memiliki kemungkinan  sukses paling besar.

d. PENARIKAN KESIMPULAN  (INFERENCING)

• AI mencoba membuat mesin memiliki kemampuan berpikir atau mempertimbangkan  (reasoning)
• Kemampuan berpikir  (reasoning) termasuk didalamnya proses penarikan kesimpulan (inferencing) berdasarkan fakta-fakta dan aturan dengan menggunakan metode heuristik atau metode pencarian lainnya.

e. PENCOCOKAN POLA (PATTERN MATCHING)

• AI bekerja dengan metode pencocokan pola (pattern matching) yang berusaha untuk menjelaskan obyek, kejadian (events) atau proses, dalam hubungan logik atau komputasional.

PERBANDINGAN KECERDASAN BUATAN DENGAN KECERDASAN ALAMIAH

Kelebihan Kecerdasan Buatan :

1. Lebih bersifat permanen. Kecerdasan alami bisa berubah karena sifat manusia pelupa. Kecerdasan buatan tidak berubah selama sistem komputer & program tidak mengubahnya.
2. Lebih mudah diduplikasi & disebarkan. Mentransfer pengetahuan manusia dari 1 orang ke orang lain membutuhkan proses yang sangat lama & keahlian tidak akan pernah dapat diduplikasi dengan lengkap.Jadi jika pengetahuan terletak pada suatu sistem komputer, pengetahuan tersebut dapat disalin dari komputer tersebut & dapat dipindahkan dengan mudah ke komputer yang lain.
3. Lebih murah. Menyediakan layanan komputer akan lebih mudah & murah dibandingkan mendatangkan seseorang untuk mengerjakan sejumlah pekerjaan dalam jangka waktu yang sangat lama.
4. Bersifat konsisten dan teliti karena kecerdasan buatan adalah bagian dari teknologi komputer sedangkan kecerdasan alami senantiasa berubah-ubah
5. Dapat didokumentasi.Keputusan yang dibuat komputer dapat didokumentasi dengan mudah dengan cara melacak setiap aktivitas dari sistem tersebut. Kecerdasan alami sangat sulit untuk direproduksi.
6. Dapat mengerjakan beberapa task lebih cepat dan lebih baik dibanding manusia

Kelebihan Kecerdasan Alamiah :

1. Kreatif : manusia memiliki kemampuan untuk menambah pengetahuan, sedangkan pada kecerdasan buatan untuk menambah pengetahuan harus dilakukan melalui sistem yang dibangun.
2. Memungkinkan orang untuk menggunakan pengalaman atau pembelajaran secara langsung. Sedangkan pada kecerdasan buatan harus mendapat masukan berupa input-input simbolik.
3. Pemikiran manusia dapat digunakan secara luas, sedangkan kecerdasan buatan sangat terbatas.

Komputer dapat digunakan untuk mengumpulkan  informasi tentang obyek, kegiatan (events), proses dan dapat memproses sejumlah besar informasi dengan lebih efisien dari yang dapat dikerjakan manusia, tetapi di sisi lain manusia –dengan menggunakan insting- dapat melakukan hal yang sulit untuk diprogram pada komputer, yaitu: manusia dapat mengenali (recognize) hubungan antara hal-hal tersebut, menilai kualitas dan menemukan pola yang menjelaskan hubungan tersebut.

PERBANDINGAN SISTEM KECERDASAN BUATAN  DAN PROGRAM KOMPUTER KONVENSIONAL

Program komputer konvensional prosesnya berbasis algoritma, yakni formula matematis atau prosedur sekuensial yang mengarah kepada suatu solusi. Algoritma tersebut dikonversi ke program komputer yang memberitahu komputer secara pasti instruksi apa yang harus dikerjakan. Algoritma yang dipakai kemudian menggunakan data seperti angka, huruf, atau kata untuk menyelesaikan masalah.

Perangkat lunak AI berbasis representasi serta manipulasi simbolik. Di sini simbol tersebut berupa huruf, kata, atau angka yang merepresentasikan obyek, proses dan hubungan keduanya. Sebuah obyek bisa jadi seorang manusia, benda, pikiran, konsep, kejadian, atau pernyataan suatu fakta. Menggunakan simbol, kita dapat menciptakan basis pengetahuan yang berisi fakta, konsep, dan hubungan di antara keduanya. Kemudian beberapa proses dapat digunakan untuk memanipulasi simbol tersebut untuk menghasilkan nasehat atau rekomendasi untuk penyelesaian  suatu masalah. Perbedaan dasar antara AI dengan program komputer konvensional diberikan dalam tabel berikut :

Aspek	Kecerdasan Buatan	Program Konvensional
Pemrosesan	Sebagian besar simbolik	Algoritmik
Input	Tidak harus lengkap	Harus lengkap
Pendekatan pencarian	Sebagian besar heuristic	Algoritma
Penjelasan / eksplanasi	Tersedia	Biasanya tidak tersedia
Fokus	Pengetahuan	Data
Pemeliharaan & peningkatan	Relatif mudah	Biasanya sulit
Kemampuan berpikir secara logis	Ada	Tidak ada

PERKEMBANGAN PENERAPAN APLIKASI KECERDASAN BUATAN

Perkembangan penerapan Kecerdasan Buatan meliputi berbagai bidang, antara lain: Bahasa/linguistik, Psikologi, Filsafat, Teknik Elektro, Ilmu Komputer, dan Ilmu  Manajemen. Sedangkan sistem kecerdasan yang banyak dikembangkan saat ini adalah:

Sistem Pakar (Expert System), yaitu program konsultasi (advisory) yang mencoba menirukan proses penalaran seorang pakar/ahli dalam memecahkan masalah yang rumit. Sistem Pakar merupakan aplikasi AI yang paling banyak digunakan.

Pemrosesan Bahasa Alami (Natural Language Processing), yang memberi kemampuan pengguna komputer  untuk berkomunikasi dengan komputer dalam bahasa mereka sendiri (bahasa manusia). Sehingga  komunikasi dapat dilakukan dengan cara percakapan alih-alih menggunakan perintah yang biasa digunakan dalam bahasa komputer biasa. Bidang ini dibagi menjadi dua :

1. Pemahaman bahasa alami, yang mempelajari metode yang memungkinkan komputer mengerti perintah yang diberikan dalam bahasa manusia biasa. Dengan  kata lain, komputer dapat memahami manusia.
2. Pembangkitan bahasa alami, sering disebut juga sintesa suara, yang membuat komputer dapat membangkitkan bahasa manusia biasa sehingga manusia dapat memahami komputer secara mudah.

Pemahaman Ucapan/Suara (Speech/Voice Understanding), adalah teknik agar komputer dapat mengenali dan memahami  bahasa ucapan. Proses ini mengijinkan seseorang berkomunikasi dengan komputer  dengan cara berbicara  kepadanya. Istilah “pengenalan suara” mengandung arti bahwa tujuan utamanya adalah mengenai kata yang diucapkan tanpa harus tahu artinya, di mana bagian itu  merupakan tugas “pemahaman suara”. Secara umum prosesnya adalah usaha untuk menerjemahkan apa yang diucapkan seorang manusia menjadi kata-kata atau kalimat yang dapat dimengerti oleh komputer.

Sistem Sensor dan Robotika. Sistem sensor, seperti sistem visi dan pencitraan, serta sistem pengolahan sinyal, merupakan bagian dari robotika. Sebuah robot, yaitu perangkat elektromekanik yang diprogram untuk melakukan tugas manual, tidak semuanya merupakan bagian dari AI. Robot yang hanya melakukan aksi yang telah diprogramkan dikatakan sebagai robot bodoh yang tidak lebih pintar dari lift. Robot yang cerdas biasanya mempunyai perangkat sensor, seperti kamera, yang mengumpulkan informasi mengenai operasi dan lingkungannya. Kemudian bagian AI robot tersebut menerjemahkan informasi tadi dan merespon serta beradaptasi jika terjadi perubahan lingkungan.

Komputer Visi, merupakan kombinasi dari pencitraan, pengolahan citra, pengenalan pola serta proses  pengambilan keputusan. Tujuan utama dari komputer visi adalah untuk menerjemahkan suatu pemandangan. Komputer visi banyak dipakai dalam kendali kualitas produk industri.

Intelligent Tutoring/Intelligent Computer-Aided Instruction, adalah komputer yang mengajari manusia. Belajar melalui komputer sudah lama digunakab, namun dengan menambahkan aspek kecerdasan di dalamnya, dapat tercipta komputer “guru” yang dapat mengatur teknik pengajarannya untuk menyesuaikan dengan kebutuhan “murid” secara individiual. Sistem ini juga mendukung pembelajaran bagi orang yang mempunyai kekurangan fisik atau kelemahan belajar.

Mesin Belajar (Machine Learning), yang berhubungan dengan sekumpulan metode untuk mencoba mengajari/melatih komputer untuk memecahkan masalah atau mendukung usaha pemecahan masalah dengan menganalisa kasus-kasus yang telah terjadi. Dua metode mesin belajar yang paling populer adalah Komputasi Neural dan  Logika Samar yang akan dipelajari lebih dalam di bab-bab berikutnya.

Aplikasi lain dari AI misalnya untuk merangkum berita, pemrograman komputer secara otomatis, atau menerjemahkan dari suatu bahasa ke bahasa yang lain, serta aplikasi dalam permainan (Ingat pertandingan catur antara Grand Master Anatoly Karpov dengan komputer Deep Thought dari IBM).

REFERENSI

• http://id.wikipedia.org/wiki/Kecerdasan_buatan, artikel tentang Kecerdasan Buatan, diakses pada tanggal 21 Februari 2009 13:45.

• http://en.wikipedia.org/wiki/Artificial_intelligence, artikel tentang Artificial Intelligence, diakses pada tanggal 21 Februari 2009 13:47.
• http://wsilfi.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/4338/1-AI.pdf, ebook tentang ”Pengantar Kecerdasan Buatan”, diakses pada tanggal 21 Februari 2009 13:51.
• http://balzach.staff.ugm.ac.id/AI/Diktat%20Kecerdasan%20Buatan.pdf, ebook Diktat Mata Kuliah Kecerdasan Buatan, diakses pada tanggal 21 Februari 2009 13:53.