Penjelasan Reasoning, Semantic Network, Frame

 

Reasoning, Semantic Network, Frame 

DOWNLOAD PDF CARA DOWNLOAD PDF

POKOK BAHASAN: 

✓ Reasoning ✓ Semantic Network ✓ Frame 

TUJUAN BELAJAR: 

Setelah mempelajari bab ini, mahasiswa diharapkan mampu: 

✓ Memahami Representasi Pengetahuan selain secara Logic ✓ Memahami Reasoning sebagai pemahaman dasar untuk Backward Chaining ✓ Memahami bahwa dengan Representasi Pengetahuan yang tepat, sebuah 

permasalahan akan dapat diselesaikan. 

3.1 REASONING 

Reasoning adalah cara merepresentasikan setiap fakta dalam bahasa formal, 

seperti dalam logika predikatif. Sehingga pada saat diajukan pertanyaan yang 

berhubungan dengan alur fakta tersebut dan dengan menggunakan metode inferensi 

(sebab akibat), maka akan didapat jawaban dari pertanyaan tersebut. 

Perhatikanlah permasalahan untuk mendapatkan jawaban dari suatu pertanyaan 

yang didasarkan pada data mengenai fakta sederhana sebagai berikut: 

(1) Agus adalah seorang lelaki 

(2) Agus adalah seorang berkebangsaan x 

(3) Agus dilahirkan pada tahun 1908 

17 

BAB 3 REASONING, SEMANTIC NETWORK, FRAME 18 

(4) Semua manusia adalah fana 

(5) Semua orang berkebangsaan x meninggal karena adanya bencana banjir tahun 

1995 

(6) Tidak ada manusia yang dapat hidup lebih lama dari 80 tahun 

(7) Sekarang tahun 2006 

Jika kita mengajukan pertanyaan "Apakah Agus masih hidup?". Dengan 

merepresentasikan setiap fakta dalam bahasa formal, seperti dalam representasi logika 

akan kita dapatkan representasi sebagai berikut: 

lelaki(agus). %(1) 

kebangsaanx(agus). %(2) 

lahir(agus,1908). %(3) 

fana(X):-lelaki(X). %(4) 

mati(X):-kebangsaanx(X), umur(X,UMUR), UMUR > 90. %(5) 

mati(X):-kebangsaanx(X), year(Y), Y > 1995. %(6) 

tahun(2006). %(7). age(X,AGE):-lahir(X,BIRTH), tahun(Y), AGE is Y-UMUR. 

Dengan representasi di atas, kita akan mendapatkan jawaban atas pertanyaan 

"Apakah Agus sudah meninggal?", dengan mengetikkan pertanyaan: 

?- mati(agus). 

Jika jawaban yang kita dapatkan adalah "yes", maka telah kita dapatkan jawaban bahwa 

agus telah meninggal. Jika kita dapatkan jawaban "no", belum jelas apakah agus masih 

hidup atau sudah mati. 

Untuk mendapatkan jawaban atas pertanyaan di atas, ada dua kemungkinan yang 

menjadi alasan hingga didapatkan jawaban, yaitu: 

(A) (1) Agus adalah seorang lelaki 

(2) semua manusia adalah fana (4). 

BAB 3 REASONING, SEMANTIC NETWORK, FRAME 19 

(5) umurnya lebih dari 80. (7)+(3) 

maka dia sudah mati. 

(B) (2) agus adalah kebangsaan x 

(3) semua orang berkebangsaan x meninggal pada tahun 

1995 

(4) sekarang tahun 2006 

sehingga dia sudah mati 

3.2 SEMANTIC NETWORK 

Semantic Network adalah representasi yang mengekspresikan solusi 

permasalahan dengan menggunakan network (graph berarah). Di dalamnya digunakan 

node (simpul) untuk merepresentasikan suatu kondisi, dan arc (link) untuk 

merepresentasikan relasi antar simpul. Semantic Network ini adalah representasi yang 

bersifat: 

• Lexically, di dalamnya terdapat node(simpul), link dan batasan-batasan khusus dari permasalahan. 

• Structurally, masing-masing link akan terkoneksi dari simpul yang paling depan (head node) sampai simpul yang paling belakang (tail node). 

• Semantically, semua simpul dan link merepresentasikan permasalahan tetap 

berada dalam batasannya. 

Sebagai contoh adalah permasalahan petani, serigala, angsa dan padi. Seorang petani ingin memindah dirinya sendiri, seekor serigala, seekor angsa gemuk, dan seikat padi yang berisi menyeberangi sungai. Sayangnya, perahunya sangat terbatas; dia hanya dapat membawa satu objek dalam satu penyeberangan. Dan lagi, dia tidak bisa meninggalkan serigala dan angsa dalam satu tempat, karena serigala akan memangsa angsa. Demikian pula dia tidak bisa meninggalkan angsa dengan padi dalam satu tempat. Mendeskripsikan permasalahan di atas dengan menggunakan bahasa natural bukanlah cara yang tepat. Dalam hal ini, kita dapat menggunakan Semantic Network untuk merepresentasikannya.
 

BAB 3 REASONING, SEMANTIC NETWORK, FRAME 20 

Untuk membuat graph-nya, maka kita harus membangun node(simpul) untuk 

setiap kondisi yang memungkinkan bagi petani tersebut. Dengan memperhatikan petani 

dan tiga barangnya yang kemungkinan berada pada 2 seberang sungai, maka kita dapat menghitung jumlah simpul secara keseluruhan adalah 21+3 = 16, dimana 10 simpul 

adalah kondisi yang aman (tidak ada satu barangpun yang termakan). 

Langkah kedua dan merupakan langkah terakhir adalah membentuk link dari 

masing-masing perjalanan perahu. Pasangan dari dua buah node(simpul) dapat 

dihubungkan dengan menggunakan link jika dan hanya jika bertemu pada 2 kondisi, 

yaitu: pertama, petani berubah tempat; kedua, salah satu dari barang petani berubah 

tempat. Karena terdapat 10 buah simpul yang masuk dalam batasan (aman), 

dimungkinkan adanya 10 x 9 = 90 pasangan, akan tetapi hanya 20 link yang dapat 

terbentuk karena batasan seperti yang disebut di atas. 

Padi 

Petani Angsa Padi 

Serigala Petani Angsa 

Serigala 

D E 

Serigala Petani Angsa Padi 

Serigala Padi 

Serigala Petani Padi 

Angsa 

Petani Angsa 

Petani Angsa 

Angsa 

Serigala Petani Padi 

Serigala Padi 

Serigala Petani Angsa Padi A B C 

F G H I J 

Serigala 

Serigala Petani Angsa 

Petani Angsa Padi 

Padi 

Gambar 4.1 

Graph dari Permasalahan Petani dan Ketiga Barang Miliknya 

dalam Menyeberangi Sungai 

BAB 3 REASONING, SEMANTIC NETWORK, FRAME 21 

Dalam gambar 4.1 dapat kita lihat hasil node dan link dari graph yang dibentuk 

untuk permasalahan petani dan 3 barang miliknya. Dari gambar ini nampak pada saat 

awal (simpul A) petani dan barang bawaannya masih berada pada salah satu seberang 

(seberang I). Selanjutnya pada simpul B petani membawa angsa menuju seberang II. 

Selanjutnya pada simpul C petani kembali lagi ke seberang I. Dari simpul C petani 

dapat memilih apakah menuju simpul D yaitu membawa serigala ke seberang II atau 

simpul F yaitu membawa padi ke seberang II. Pada simpul E dan G petani membawa 

angsa ke seberang I. Dari kedua simpul ini menuju ke simpul H dimana petani 

membawa serigala ke seberang II. Pada simpul I petani kembali lagi ke seberang I. 

Simpul J petani membawa angsa ke seberang II. 

3.3 BINGKAI (FRAME) 

Dengan menggunakan representasi network, kita melihat pengetahuan diatur 

menggunakan penghubung . Selain dengan network kita dapat mengatur pengetahuan ke 

dalam unit-unit yang lebih kompleks yang menggambarkan situasi atau obyek yang 

rumit dalam domain. Unit-unit ini disebut bingkai (frame). Frame ditemukan oleh 

Marvin Minsky pada tahun 1974 merupakan kumpulan pengetahuan tentang suatu 

obyek tertentu, peristiwa, lokasi, situasi dll. Frame memiliki slot yang menggambarkan 

rincian (atribut) dan karakteristik obyek. Frame biasanya digunakan untuk 

merepresentasikan pengetahuan yang didasarkan pada karakteristik yang sudah dikenal, 

yang merupakan pengalaman-pengalaman. Dengan menggunakan frame, sangat mudah 

membuat inferensi tentang obyek, peristiwa atau situasi baru, karena frame 

menyediakan basis pengetahuan yang ditarik dari pengalaman. Ide hirarki dari frame 

sama dengan ide hirarki class yang terdapat dalam pemrograman berorientasi obyek. 

3.3.1 Bagaimana Mengorganisir sebuah Frame 

Sebuah sistem frame merupakan hirarki dari frame-frame yang lain. Masing- 

masing frame mempunyai: 

o sebuah nama. 

BAB 3 REASONING, SEMANTIC NETWORK, FRAME 22 

o slot (tempat): yaitu komponen dari entity yang mempunyai nama, dan 

mempunyai nilai. Nilai yang dimungkinkan adalah: 

1. Identifikasi frame 

2. relasi dengan frame lain (slotnya: isa, instance) 

3. batasan nilai 

4. nilai 

5. default nilai (dapat diubah) 

6. prosedur untuk mendapatkan nilai 

7. prosedur yang dibangkitkan data (Data Driven): prosedur yang 

harus dilakukan jika 

8. nilai diubah, misalnya: periksa konsistensi. 

9. kosong: untuk ditelusuri pada subclass-nya 

Jenis Frame: Kelas dan Contoh (Instance) 

Atribut Kelas: 

1. Atribut tentang kelas itu sendiri. 

2. Atribut yang harus diturunkan pada setiap elemen dalam himpunan. 

Kelebihan dalam menggunakan frame sebagai Representasi Pengetahuan adalah 

sebagai berikut: 

- Dapat memperjelas informasi tentang permasalahan yang asli, sebagai 

contoh mesin tanaman dan atribut-atributnya 

- Mampu membatasi nilai-nilai yang dibutuhkan oleh sebuah atribut 

- Informasi yang disampaikan bersifat modular, mudah untuk pengembangan 

dan perawatan sistem 

- Lebih mudah dibaca dan sintak yang digunakan konsisten untuk merefer 

obyek asal dalam aturan 

- Mendukung mekanisme inheritance (pewarisan) dalam informasi 

Seperti sistem yang berorientasi obyek, bingkai memungkinkan kita untuk 

merepresentasikan pengetahuan sebagai obyek-obyek terstruktur. Sebagian besar 

kejadian di dunia, mencakup perbuatan dan objek mempunyai kecenderungan untuk 

BAB 3 REASONING, SEMANTIC NETWORK, FRAME 23 

berubah. Dan merupakan suatu hal yang biasa bahwa beberapa kalimat dalam bahasa 

natural untuk mendeskripsikan kejadian/objek yang mengalami perubahan tsb. juga 

mengalami perubahan. 

3.3.2 Contoh Sebuah Frame 

Dalam sub bab ini kita akan belajar mengenai salah satu representasi untuk 

pengetahuan semacam itu. Kita akan belajar untuk membangun deskripsi dengan 

menggunakan representasi tsb. dan kita akan belajar bagaimana menggunakan deskripsi 

ini untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan. 

BAB 3 REASONING, SEMANTIC NETWORK, FRAME 24 

3.4 RINGKASAN 

1. Jika suatu permasalahan dideskripsikan dengan menggunakan representasi yang 

tepat, maka dapat dipastikan bahwa permasalahan tersebut dapat diselesaikan. 

2. Dengan representasi yang tepat akan didapatkan jawaban yang tepat pula 

terhadap suatu permasalahan. 

BAB 3 REASONING, SEMANTIC NETWORK, FRAME 25 

3. Membangun sebuah sistem Kecerdasan Buatan membutuhkan beberapa 

pertanyaan mendasar tentang pengetahuan. Beberapa adalah : Pengetahuan apa 

yang terlibat di dalamnya, Bagaimana seharusnya pengetahuan 

direpresentasikan, Berapa pengetahuan yang dibutuhkan dan yang mana yang 

benar-benar dibutuhkan. 

3.5 LATIHAN 

1. Berikut ini adalah fakta jenjang karir seorang Pegawai Negeri Sipil: 

1. Anas adalah seorang lulusan SD 

2. Anas adalah WNI 

3. Anas dilahirkan pada tahun 1952 

4. Semua orang WNI yang lulusan SD tidak dapat menjadi PNS lagi 

jika umurnya lebih dari 35 tahun 

5. Anas mencoba daftar menjadi PNS pada tahun 1985 

6. Semua PNS akan pensiun jika umurnya mencapai 60 tahun 

7. Sekarang tahun 2005 

a. Buatlah representasi pengetahuan dari fakta-fakta tersebut 

b. Dengan menggunakan jawaban poin a, buatlah sintaks untuk 

menanyakan apakah Anas sudah pensiun saat ini? Jawaban yang ada bisa 

anda duga berasal dari fakta(aksioma) ke berapa? 

2. Representasikan pengetahuan di bawah ini dengan menggunakan frame 

john : isa a man -------> a man : isa animal 

: has the car -+ : has spinal cord 

| +--> a car : owner john 

: color red : type RV : engine 2.0l DOHC : made_in Inodesia