SISTEM PAKAR UNTUK MENDIAGNOSA PENYAKIT PADA TANAMAN PADI

An Expert System For Diagnosis Of Diseases In Rice Plant




Abstraksi :

arsitektur sistem pakar pada lahan pertanian dan menggambarkan desain serta pengembangan aturan-aturan dasar sistem ahli menggunakan ESTA (Expert Sistem for Text Animation). Desain sistem ini dimaksudkan untuk mendiagnosa keadaan penyakit yang terjadi pada tanaman padi. Sistem pakar adalah suatu program komputer yang biasanya di buat sebagai dasar pengetahuan, pembuat kesimpulan dan menghubungkan pemakai dengan sistem.

Tujuan sistem pakar yaitu untuk memudahkan dalam membedakan komponen-komponen yang mencakup modul pengambilan keputusan secara interaktiv untuk memberikan jawaban-jawaban yang mendasar dari permasalahan yang terjadi dengan menghubungkan fakta-fakta gejala penyakit yang timbul. Program ESTA didasarkan pada pendekatan logika. Sistem ini mengintegrasikan struktur pengetahuan yang memuat pengetahuan tentang gejala-gejala dan penanggulangan penyakit pada tanaman padi yang terjadi selama masa tanam hidupnya. Pencitraan database Juga diintegrasikan dengan sistem pembuat keputusan supaya lebih interaktiv.  Gambar-gambar ini dihubungkan untuk gejala-gejala penyakit yang disimpan didalam database dan modul kecerdasan sistem secara cepat dengan didasarkan pada aturan-aturan algoritma pembuat keputusan. Sistem ini telah diuji dengan sekumpulan data kasus dan hasil yang diberikan telah di validasi oleh sistem dengan bidang ahli.

1.      PENDAHULUAN

Pada beberapa hasil pertanian, pengumpulan dan penggabungan yang berkaitan dengan pengetahuan dan informasi dari berbagai sumber mempunyai peran penting. Para ahli pertanian dan berbagai pengalaman tentang penyakit yang menimpa tanaman padi merupakan sumber yang bisa dijadikan informasi para steakholder dalam pengambilan keputusan untuk meningkatkan hasil pertanian. Bantuan para ahli pertanian tidak selalu tersedia ketika dibutuhkan untuk mengatasi masalah yang terjadi. Pada saat ini, perlengkapan, teknologi, dan aplikasi teknologi informasi telah hadir sebagai langkah efisien dan efektiv untuk memperbaiki keseluruhan lahan pertanian. Diharapkan belajar secara ilmiah ini dapat membantu para petani. Penggabungan sistem pakar sebagai alat yang tangguh untuk para steakholder hasil pertanian punya potensi yang luas.

Perhatian utama penelitian ini adalah dalam hal desain dan pengembangan sistem pakar tersebut. Latar belakang sistem dimulai dengan mengumpulkan gejala-gejala penyakit tanaman padi yang menimpa selama masa tanam dari para ahli pertanian, ahli penyakit tanaman dan kepustakaan yang kemudian didapat pengetahuan untuk dipersembahkan dalam mengembangkan sistem pakar berbasis ESTA.

2.      Sistem Pakar Pada Lahan Pertanian

Aplikasi sistem pakar ini secara cepat meningkat, aplikasi seperti ini sangat efektiv dalam situasi ketika para ahli dibidangnya tidak siap tersedia. Pada pertanian aplikasi sisem pakar ini sebagian besar dijumpai pada daerah pendiagnosaan penyakit dan pengawasan hama. Banyak para ahli dibidang sistem pakar ini menggunakan tingkatan yang berbeda. “AMRAPALIKA: sistem pakar untuk mendiagnosa hama-hama, penyakit dan kekacauan yang ditimbulkan di India Mango” adalah suatu aplikasi sistem pakar dalam bidang pertanian yang dikembangkan oleh Rajkishore Prasad, K.R.Ranjan and A.K.Sinha[1]. Pada sistem ini, sistem pakar dikembangkan dengan aturan dasar sistem pakar, menggunakan ESTA. Sistem pakar yang lain “Dr. Wheat: Sistem Pakar berbasis web untuk mendiagnosa penyakit-penyakit dan hama di lahan gandum Pakistan,” juga sistem pakar yang dikembangkan oleh F.S.Khan, S.Razzaq, K.Irfan, F.Maqbool, etc.[2]. Sistem ini dikembangkan bertujuan untuk mengontrol hama dan penyakit pada lahan gandum Pakistan. Mereka telah mengembangkan sistem pakar berbasis web menggunakan e2gLite shell. “Apliksi sistem pakar: Pertanian”, juga aplikasi sistem pakar dalam bidang pertanian dikembangkan oleh Ahmed Rafea[3]. “Sistem Pengambilan keputusan “Crop-9-DSS” untuk mengenalai hasil panen”, oleh Ganesan V.adalah sistem pakar yang dikembangkan dengan Macromedia Flash MXProfessional 2004 6.0[4]. Sistem ini dikembangkan dengan tujuan untuk mengenali penyakit dan hama dengan indikator kendali, sistem rekomendasi pupuk, sistem manajemen irigasi dan pengidentifikasian lahan pertanian untuk meningkatkan hasil pertanian di Kerela. “Sistem pakar berbasis web untuk mendiagnosa kekurangan nutrisi kecil dalam tanaman”, oleh S.S.Patil, B.V.Dhandra, U.B.Angadi, A.G.Shankar, dan Neena Joshi juga menggambarkan aplikasi sistem pakar dalam bidang pertanian terutama didaerah yang kekurangan nutrisi dalam tanaman[5]. Sistem ini adalah sistem yang berbasis web menggunakan alat “ServCLIPS”

3.      Desain dan Pengembangan Sistem Pakar

Dasar pemikiran pembuatan sistem pakar ini adalah bahwa sistem pakar ini dapat memungkinkan banyak orang untuk dapat memanfaatkan pengetahuan seorang yang ahli. Sistem pakar mensimulasikan pendapat dan kelakukan manusia yang mempunyai pengetahuan ahli dan berpengalaman terutama dalah bidang pertanian. Dalam desain dan pengembangan sistem pakar ini, kami menggunakan ESTA. ESTA memberikan penjelasan atas pertanyaan-pertanyaan dalam ruang pengetahuan dan memberikan nasehat. ESTA berisi aturan-aturan yang merepresentasikan dirinya sendiri untuk ruang pengetahuan. ESTA memberikan kemudahan untuk menulis aturan-aturan yang dibangun pada ruang pengetahuan.

Dalam pengembangan sistem pakar ini, pengembangan ruang pengetahuan merupakan bagian yang sangat penting. Kualitas dari suatu sistem pakar tergantung pada ruang pengetahuan. Pengembangan ruang pengetahuan dengan membantu ahli khusus dibidang ahli pakar ini dikembangkan dengan ESTA. Proses mengembangkan sistem pakar ini menggunakan ESTA yaitu serangkaian langkah proses yang tujuan-tujuannya untuk mengembangkan ruang pengetahuan khusus  dibidang pertanian. Langkah untuk mengembangkan ruang pengetahuan disistem ini adalah pengenalan inputan/ masukan masalah, kemahiran pengetahuan dan refresentasi pengetahuan kedalam ruang pengetahuan. Kami hadirkan disini deskripsi lengkap masing-masing dari itu.

  

1.1.       Pengenalan Masalah Input

Untuk mengembangkan sistem ahli, pertama kali kita harus mengenali masalah dan pahami karakteristik utama masalah yang harus kami pecahkan dalam sistem pakar. Untuk memasukan masalah kedalam sistem kita yang berhubungan dengan diagnosa penyakit tanaman padi yang terjadi selama masa tanam hidupnya. Masukan masalah terstruktur untuk sistem dan pengenalan modul pakar sebagai pola dan kedepannya untuk proses pengembangan diagnosa dan perbaikan jika ada.

1.2.       Kemahiran pengetahuan

Kemahiran proses di sistem pakar ini melalui modul-modul interaktiv modul pakar, program sistem pakar dan modul pengkoordinasian untuk pengetahuan basis data. Diinteraktiv modul pakar pengetahuan khusus dibidangnya adalah yang diperoleh dari orang ahli. Pengetahuan diperoleh kemdian di analisis dan kemudian diproses untuk mendapatkan kesimpulan untuk masalah yang terjadi. Pengetahuan kemudian dipindahkan kepada sistem pakar untuk diuji diteruskan ke program sistem pakar. Proses dilanjutkan sampai kesimpulan terbaik untuk masalah diperoleh. Sekali pengetahuan diperoleh dari bidang atau sumber ahli diperiksa oleh sistem pakar, kemudian dipindahkan dari interaktiv modul pakar kedalam modul program sistem pakar untuk dirubah kedalam program sistem pakar. Untuk sistem ini pengetahuan ahli diperoleh dari hubungan standar kepustakaan untuk padi. “Panduan Ilustrasi untuk menggabungkan hewan-hewan penganggu pada padi di asia tropis”, International Rice Research Institute oleh W. H. Reissig, E. A. Heinrichs, J. A. Litsinger, K. Moody, L. Fiedler, T. W. Mew, dan A.T. Barrion adalah kepustakaan tanaman padi yang digunakan untuk mencari keahlian pengetahuan tentang penyakit padi dalam perkembangan sistem[6]. Dalam buku ini, banyak masalah yang dihubungkan dengan tanaman padi diuraikan. “Diagnosa penyakit yang biasa terjadi pada  padi”, Francisco Elazegui dan Zahirul Islam juga digunakan untuk memperoleh pengetahuan tentang penyakit padi dalam pengembangan sistem pakar[7]. Penyakit yang biasa terjadi pada tanaman padi dapat dijumpai dibuku ini. Proses pengetahuan dalam modul interaktiv dipindahkan ke modul program sistem pakar dan kemudian diubah kedalam program sistem pakar untuk mempormat dan merepresentasikan pengetahuan kedalam ruang pengetahuan. Jadi proses kemahiran pengetahuan kami telah memberikan solusi melalui serangkaian interaksi sub modul yang dipadukan dengan modul pengkoordinasian untuk menciptakan pengetahuan database sampai kesimpulan terbaik diperoleh.

1.3.       Representasi Pengetahuan

Representasi pengetahuan adalah urutan terakhir dari pengembangan ruang pengetahuan. Dalam representasi dari pengetahuan kedalam ruang pengetahuan, pengetahuan diperoleh dari proses kemahiran yang diwakilkan kedalam struktur form. Ada banyak pendekatan utnuk merepresentasikan pengetahuan kedalam ruang pengetahuan. Seperti dalam ESTA aturan dasar merepresentasikan paradigm logika sederhana aturan if-then rantai terdepan atau terbelakang. Disini kita memilih rantai terbelakang untuk mewakilkan pengetahuan dengan sederhana pasangan if-do ditempat aturan if-then tersebut. Disini kami mempunyai anggapan dua perwakilan pengetahuan utama yaiut Section dan Parameters. Level tertinggi untuk merepresentasikan pengetahuan di ESTA adalah Section. Ini bersisi aturan logis yang langsung ke sistem pakar bagaimana untuk memecahkan masalah, tindakan itu seperti memberikan nasehat, akan Section-Section yang lain, memangil alih  dan lain-lain. Seksi pertama dalam ESTA selalu dinamakan sebagai Start Section. Nasihat akan diberikan ketika keadaan di Section terpenuhi. Parameters digunakan sebagai variabel dan ini menentukan alir kendali diantara Section pada ruang pengetahuan. Sebuah Parameters dapat berupa salah satu dari empat tipe : Boolean atau logica, Text, Number dan Category Parameters. Parameters melayani tujuan berbeda. Boolean atau logical parameter digunakan ketika menjawab permintaan pernyataan yaitu Yes,No atau unknown. Text parameters digunakan untuk objek teks seperti orang yang tinggi, atau film favorit dan sebagainya. Number parameter digunakan nilai angka. Category parameter digunakan ketika variabel berperan lebih dari satu seperangkat yang sudah dikenal sebagai nilai. Nilai untuk beberapa parameter dikalkulasikan dari end-user menjawab sebuah pertanyaan, melalui parameter yang lain atau seperti hasil dari aturan aplikasi. Beberapa parameter mencakup pendeklarasian tentang Field, tipe Field dan jumlah pilihan Field seperti penjelasn Field, aturan Field, gambar Field, jawaban Field dan sebagaianya.  

Representasi untuk aturan-aturan di Section utama Start ditunjukan oleh gambar 2. Kami telah mengembangkan Section ini mengontrol perpindahan yang sesuai dengan jawaban user. Section ini mencakup pengklasifikasiana aturan dimana yang pertama datang pertama dilayani. Pada gambar 3, semua Field kategori parameter disease_factor ditunjukan. Field dikategori parameter disease_factor digambarkan sebagai pilihan yang menyebabkan agen penyakit.

 Hubungan user dengan sistem pakar ditujukan pada gambar 4. Sebelah kiri window menunjukan detail masing-masing menyebabkan agent penyakit. Fitur ini sesuai dengan sistem pakar yang ditempatkan dalam aturan rantai terbelakang parameter. Setiap parameter berisi penjelasan pertanyaan dan latar belakang aturan untuk menentukan nilai parameter. Pertanyaan-pertanyaan dan gambar terkait dengan pertanyaan tertentu dari penyakit. Desain sistem ini mengikuti pendekatan top-down. Basis pengetahuan yang dikembangkan disimpan dalam format dikompilasi untuk konsultasi lebih cepat.

     1.      Kesimpulan

Makalah ini telah menyajikan arsitektur, desain dan pengembangan sistem pakar untuk mendiagnosa penyakit pada tanaman padi. Sangat mudah diakses oleh pengguna sebagai pengetahuan dasar dimuat dalam memori dan dikompilasi. Ahli alat sistem membentuk bagian awal setelah program berjalan. Ini adalah bagian utama dari sistem pakar dan berisi aturan kontrol sistem. Basis pengetahuan berisi pengetahuan tentang penyakit yang berbeda pada tanaman padi terwakili dalam bagian terpisah. Sistem semacam ini berguna bagi para petani yang tidak mendapatkan spesialis pertanian setiap saat untuk membantu mereka untuk mengontrol masalah mereka. Arsitektur yang disajikan disini adalah sebuah sistem yang terintegrasi dengan antarmuka pengguna interaktiv, kontrol dan koordinasi unit, kerang sistem pakar dan representasi pengetahuan terstruktur. Desaiannya dianggap ada keterlibatan campurtangan antara dalam runtime dan juga dianggap dinamis penataan representasi pengetahuan dan aturan.