7/28/2019 CN IF5031 Pengembangan Sistem Pakar
1/28
Pembangunan SistemPakar
ES vs SE
Siklus Hidup
SistemPakar berbasis Web
ES vs SE
ES untuk persoalan dunia nyata
Kebutuhan: ES berkualitas sesuai standarSW konvensional
SE: metodologi standar pengembanganSW untuk komersial, industri, pemerintah
Beda ES dan SE (consumer product):
Efektifitas, efisiensi, dan satisfaction
Critical application (performansi pakar)
7/28/2019 CN IF5031 Pengembangan Sistem Pakar
2/28
Produk SE
On-time
Cost-effective Validated-verified, and tested
Well documented
Easily maintanable and enhanceable
SW Quality Metrics
Ukuran Kualitas ES
Input benar output benar, output lengkap
Input beberapa kali output konsisten
Reliable, accurate, precise
Usable and user friendly
Maintainable and enhanceable
Validated to user needs Verified knowledge base
Tested for correctness and completeness
Cost effective
Code: reusable, understanable, portable
Explanation facility
7/28/2019 CN IF5031 Pengembangan Sistem Pakar
3/28
Tahapan Proses Pembangunan SW
Dunia nyata
Model konseptual
Model struktur SW
Model Implementasi
Model dunia nyataSE: DFD, DBS: CDM, KBS: model pengetahuan
DBS: Logical data model,KBS: struktur basis pengetahuan
SE: kode program,DBS: PDMKBS: kode pengetahuan
Tahapan UmumPembangunan ES(high level view)Studi kelayakan
Rapid prototype
- test - test
Sistem Kualitas
Maintenance & Evolusi
7/28/2019 CN IF5031 Pengembangan Sistem Pakar
4/28
ES Dev.: Spiral Model
ES Dev.: Linear Model
Planning
Knowledge
Definition
Source identification
and selection
Knowledge acquisition,
analysis, and extraction
Know
ledge
Design
Definition
Detailed Design
Code and checkout
Knowledge
Verification
Formal Test
Test Analysi s
System evaluation
(1) Feasibility assessment (2) Resource management(3) Task phasing (4) Schedules(5) Preliminary functional layout (what: high level functions)(6) High level requirements (how)
1. Acquisition strategy2. Knowledge element identification3. Knowledge classification system4. Detailed functional layout5. Preliminary control flow6. Preliminary users manual7. Requirements specifications8. Knowledge baseline: correct,
adequate1. Knowledge representation2. Detailed control structure3. Internal fact structure
4. Preliminary user interface5. Initial test plan
1. Design knowledge structure2. Implementation strategy3. Detailed user interface4. Design specifications and report5. Detailed test plan
1. Testing results evaluation2. Recommendations3. Validation to user needs and requirements4. Final report
Work plan
Knowledge review
KBS design review
Test readiness review
Test audit review
Final review
7/28/2019 CN IF5031 Pengembangan Sistem Pakar
5/28
Tahapan Tugas IF5031
Studi kelayakan: evaluasi domain
Akuisisi pengetahuan: spesifikasikebutuhan, elisitasi pengetahuan laporan 18 Maret2008
Desain pengetahuan: representasi,struktur kontrol CLIPS, UI laporan 22April 2008
Coding & test
Evaluasi sistem presentasi 6 Mei 2008
Studi Kelayakan
Masalah dan resources solusi=SBP? Efektif ?
Masalah:
Ada masalah perlu solusi?
Sistempakar cocok ?
Sistempakardibutuhkan? Solusi terbaik ?
Tersedia biaya besar?
Resources
Tersedia good expert
Dukungan manajemen
7/28/2019 CN IF5031 Pengembangan Sistem Pakar
6/28
Good Expert
Cooperative if an expert think that ES will put his job at risk, he will
be uncooperative Competent
KE difficult to judge if an expert is competent incompetent expert leads to non-optimal ES group of experts: may have different views
articulate (explainable) able to explain how he solves problems
close/accessible
Tahap Spesifikasi Kebutuhan
Tahap spesifikasi kebutuhan secara umum(SE): Menjelaskan objektif proyekdan cara mencapainya
Tahap spesifikasi kebutuhan untuk sistempakar: Masalah Output solusi
what ES will do why ES is necessary Tujuan danbatasan Harapan pengguna Skenario pengujiansistem: kelengkapan
7/28/2019 CN IF5031 Pengembangan Sistem Pakar
7/28
Mengapa Perlu DokumenSpesifikasi ?
Deskripsi yang tepatdari masalah dan
tujuan Dapatdigunakan untuk mengecek apakah
sistempakar sudah lengkap
Di akhir tahap pengembangan, KE dapatmengecek apakah semua tujuan sudahtercapai
Dokumen Spesifikasi
Kompleksitas spesifikasi sangatbervariasi(tergantung masalahnya)
Struktur umumdokumen spesifikasi:
introduction
ES functions
constraints
miscellaneous issues
7/28/2019 CN IF5031 Pengembangan Sistem Pakar
8/28
Struktur Dokumen Spesifikasi
1. Introduction problem overview (pemahaman masalah danpentingnya
masalah diselesaikan) user profile (pengguna sistemdan interaksi yg dilakukan) project goals (bagian masalah mana yang akan diselesaikan)
2. ES functions systemoutputs (detil danformat), system inputs (format, reliability, preprocessing data yang
dibutuhkan), auxiliary features (explanation, NLP), implementation priorities
Struktur Dokumen Spesifikasi (2)
3. Constraints Hardware, external interfaces, compatibility with previous products, speed of execution, reliability (akurasi danefek kesalahan), maintainability (periode updating), Security (user bisa mengubahbasis pengetahuan), error identification (penanganan)
4. miscel laneous issues Metode verifikasi dan validasi, dokumentasi (siapa
pembacanya), dan isu relevan lainnya
7/28/2019 CN IF5031 Pengembangan Sistem Pakar
9/28
Tim Pengembang
Tahap Planning
Anggota Tim Pengembang
Expert / knowledge provider Narasumber pengetahuan
Team leader/ project manager Knowledge engineer / analyst Knowledge system developer / analyst KE
Mengimplementasi SBP pada platform tertentu
Knowledge manager Monitoring tujuan organisasi dalampengembangan sistemdan
aset pengetahuan
Knowledge user ? Narasumber kebutuhan
7/28/2019 CN IF5031 Pengembangan Sistem Pakar
10/28
Project Manager
Manajemen aktivitas
Planning, scheduling, monitoring, analisis Manajemen konfigurasi produk
Manajemen produk (versi produk)
Manajemen perubahan Perubahandan evaluasi impact lakukan
perubahan install produk versi baru
Manajemen resources
Pemilihan PerekayasaPengetahuan
kompeten Berpikir terstruktur sabar bersahabat good inter-personal communication skills Tertarikbelajar suatu domain baru Percaya diri dgn kemampuannya KE lebih baik yang tidakmengerti dengan problem
domain
should avoid becoming an "expert"
7/28/2019 CN IF5031 Pengembangan Sistem Pakar
11/28
Interaksi dalamTim Pengembang
knowledgeprovider/specialist
projectmanager
knowledgesystem developer
knowledgeengineer/
analyst
knowledgemanager
knowledgeuser
KS
manages
managesuses
designs &implements
validates
elicits knowledgefrom
elicitsrequirements
from
deliversanalysis models
to
defines knowledge strategyinitiates knowledge development projectsfacilitates knowledge distribution
Pengembangan ES Kecil
small/simple systems 100~200 rules, PC
Pengetahuan mudah didapatdari pakar dandari printed material
Tim pengembang (alternatif): Pakarsendiri
Pakar+ 1 KE
Waktu pengembangan: 6 bulan
7/28/2019 CN IF5031 Pengembangan Sistem Pakar
12/28
Pengembangan ES Medium
250~1000 rules
Kompleksitas masalah sedang
Pengetahuan dari printed material tidak cukup/lengkap perlu pakar
Tim pengembang: Pakar
Team leader: senior KE, interview pakar
J unior KE: hadir dlminterview, dokumentasi
Analis sistem: interface ES dgn sw/hw lain
Waktu pengembangan: 1~ 2 tahun
Pengembangan ES Besar
>1000 rules
Kompleksitas masalah tinggi
Perlu interfacing dgn h/w lain
Masalah dibagi menjadi beberapa komponen, dandikerjakan oleh timberbeda
Tim pengembang: Project manager
Beberapa pakar
Beberapa team leaders
Beberapa junior KE
7/28/2019 CN IF5031 Pengembangan Sistem Pakar
13/28
Akuisisi Pengetahuan
Akuisisi Pengetahuan
Model driven KA
Model of Expertise
Akuisisi Pengetahuan
transferand transform of problem solvingexpertise from a knowledge source
Knowledge elicitation:
Akuisisi pengetahuan dengan pakar sbgsumber pengetahuan.
several techniques are used for this purpose,e.g., interviews, protocol analysis, andconcept sorting.
7/28/2019 CN IF5031 Pengembangan Sistem Pakar
14/28
Model driven KnowledgeAcquisition
Knowledge modeling:
building a model of KBS Model instantiation:
filling the model with domain knowledge
Model validation:
validating the developed KB
Validasi model, validasi pengetahuan
Knowledge Modeling
Data driven modeling Model dibuatdari awal berbasis data hasil elisitasi
pengetahuan (1st generation ES)
Tidakmenggunakan predefined models
Select and modify
Pilih model yang sudah ada (general problem solving) Adaptasi untuk kebutuhan aplikasi
Compositional modeling from library element 2nd generation ES
expertise model is constructed in an incrementalfashion from available generic components
7/28/2019 CN IF5031 Pengembangan Sistem Pakar
15/28
Instansiasi Model
KA: proses mengisi model
Model menentukan pengetahuan yangdibutuhkan
Ada beberapa model yang memiliki toolsKA.
Tipe Pengetahuan
Declarative knowledge: represents surface level of information that experts can
verbalize.
useful in the initial stages of KA, less value in later stages.
Procedure knowledge: includes the skills an individual knows how to perform.
Meta-knowledge: knowledge about how to use the knowledge that we have
knowledge used to help domain experts to retrieve theirknowledge.
7/28/2019 CN IF5031 Pengembangan Sistem Pakar
16/28
Model of Expertise (MoE)
Domain knowledge Domain specific concepts, atributdanhubungannya
Domain specific heuristics for problem solving concepts factual knowledge about the application domain
Inference knowledge knowledge about how the domain knowledge can be applied in
the reasoning process
Functional behavior of problem solving concepts
Task knowledge knowledge about the control of the reasoning process such that
a solution can be found in an effective and efficient way
Goals of task, control knowledge
Contoh MoE
7/28/2019 CN IF5031 Pengembangan Sistem Pakar
17/28
Tahapan Akuisisi Pengetahuan
Identification Identifikasi karakteristik masalah
Conceptualization Menemukan konsep2 untuk merepresentasikan pengetahuan
Formalization Design struktur untukmengorganisasikan pengetahuan
Implementation Formulasi pengetahuan ke bentuk runnable program
Testing Validasi pengetahuan
KA Bottleneck
Knowledge elicitation: mahal dan lambat
hanya 2~5 rules per hari
Mengapa lambat ?
Konsep2 dalamdomain sulit dijelaskan kepada PP
Pengetahuan pakar itu compiled(seperticompiled program fast dan efisien, tapiunreadable)
7/28/2019 CN IF5031 Pengembangan Sistem Pakar
18/28
KA Bottleneck: Mengapa lambat?
Fakta2 dan konsep tidak cukup, dibutuhkan jugapengetahuan strategik, pengalaman, pengetahuan
relevan lainnya. Pengetahuan pakar:
domain-related facts & principles;
problem-solving strategies;
meta-knowledge - for instance, knowledge about when to usea particular piece of knowledge;
explanations and justifications.
Kepakaran domain dapat diaplikasikan lebih luas:common-sense knowledge
The Two Faces of the Coin
knowledge engineers often consider an expert is a resource to be exploited
knowledge is the property of the company, not the expert
it is the best of mankind to record all expertise
experts desire ES in order to concentrate on more interestingproblems
experts think that the above arguments are not convincing
the biggest impact on their profession is in the redistribution ofpower
7/28/2019 CN IF5031 Pengembangan Sistem Pakar
19/28
Teknik Akuisisi
Manual:
1. Interview2. Observasi
3. Intuitive
Otomatis:
Menggunakan tools untuk memfasilitasiakuisisi
1. Interview
Pihak yang terlibat: PP, pakar, end-user
Persiapan PP: Mengetahui dengan jelas tujuan interview
Merencanakan interview: jadwal (waktu dan tempat),agenda, alat perekam(tape, notes)
Meminta pakar membawa materi yang relevan Mempersiapkan content: background reading
Kick-off interview diikuti interviewterstruktur/tidak
7/28/2019 CN IF5031 Pengembangan Sistem Pakar
20/28
Kick-off Interview
Tujuan:
Membangun friendly relationship antara pakardanPP
Memberitahukan tujuan SBP
Masalah yang mungkin muncul dari pakar: Terancam, sinis, high-priest (agung, memandang
rendah PP, menyepelekan SBP), paternalistic (palingtahu yang terbaik, discuss the more unusual anddifficult areas), uncommunicative, uncaring, pseudo-AI-literate (sok tahu tentang SBP sisteminternal)
Kick-off Interview (2)
Antisipasi masalah oleh PP
Menyatakan pentingnya keterlibatan pakar
Memperkirakan effort yang dibutuhkan
Menyatakan perubahan yang diinginkan (tujuan SBP)
Agenda: Perkenalan pakar danPP, penjelasansingkattentang
SBP, sosialisasi pentingnya proyek, harapan PP,harapan pakar, diskusi tentang background reading(overview domain), menyusun pertemuan selanjutnya
7/28/2019 CN IF5031 Pengembangan Sistem Pakar
21/28
Teknik Questioning
Pertanyaan langsung (direct): Untuk mendapatkan informasi yang spesifik
Apa yang dimaksud dengan ?
Apakah benar .? Pertanyaan tidak langsung (indirect):
Untuk mendapatkan informasi tambahan Isu apa yang berkaitan dengan ?
Probes/Investigasi: Untukmendapatkan informasipada isutertentu Tolong jelaskantentang ?
Prompts: (re)direct interview to different area Tolong jelaskankembali tentang ?
Penggunaan Teknik Questioning
beginning of topicbeginning of topic
prompts / indirectprompts / indirect
probesprobes
directdirect
end of topicend of topic
7/28/2019 CN IF5031 Pengembangan Sistem Pakar
22/28
Interview Terstruktur
Dipandu oleh PP
Pakar diminta fokus pada satu isu pada satusaat Gunakan teknik probe atau pertanyaan langsung
+: Info yang didapatkan fokus pada isu tertentu:konsep2 yang berhubungan dan mempermudahmenstrukturkan pengetahuan
-: PP butuh pengetahuan domain yang lebihdalam(menyusun pertanyaan, menghindari
pengalihan fokus)
Interview Tidak Terstruktur
Dipandu oleh pakar
Topik diskusi diserahkan ke pakar: lebihrelevan
+: pemahaman umumtentangproblem/domain, fokus tentang konsep2dan metode2 penting
-: Pengetahuan dangkal, terpotong2,sedikit fakta, konsep, atau strategi
7/28/2019 CN IF5031 Pengembangan Sistem Pakar
23/28
2. Observasi
quiet on-site observation Pakar bekerja tanpa interrupt atau gangguan
Pakar berpikir sambil bicara ketika memecahkan masalah on-site observation with discussion
PP dapatmeng-interrupt ketika pakar memecahkan masalah
exercising the expert Pakardiberikankasus untuk diselesaikan
PP dapatmembuatkasus yang lebihsulit
Problem description and analysis Menggunakan bukuuntukmendapatkan fitur2 domain
Pakar menjelaskan fitur2 penting dalamdomain
3. Intuitive
Tukar peran PP dan pakar
Pakar mengobservasi dan bertanyakepada PP ketika PP memecahkanmasalah
7/28/2019 CN IF5031 Pengembangan Sistem Pakar
24/28
Teknik Akuisisi
Web-based Expert System
7/28/2019 CN IF5031 Pengembangan Sistem Pakar
25/28
Web-based Expert System
Web based expert system development
project:1. Expert System Development Subproject
2. Web Site/Application DevelopmentSubproject
ExpertSystemDevelopingProcess
Knowledgerepresentation
7/28/2019 CN IF5031 Pengembangan Sistem Pakar
26/28
Web Site/ApplicationDeveloping
Process
Web-based ES Dev. Project
7/28/2019 CN IF5031 Pengembangan Sistem Pakar
27/28
MIKE
Model based and incremental KE
Proses dengan MIKE
7/28/2019 CN IF5031 Pengembangan Sistem Pakar
28/28
Pustaka
Giarratano, Riley, (1994) Expert Systems,
2nd
edition. Sabrina Sestito, TharamS. Dillon, (1994)
Automated knowledge acquisition,Prentice Hall
Ioannis M. Dokas (2005) Developing WebSites For Web Based Expert Systems: A
Web Engineering Approach, ITEE'2005
Top Related