REPRESENTASI PENGETAHUAN

Diema HS, S. Kom

REPRESENTASI PENGETAHUAN

• Dalam representasi pengetahuan ada 2 hal yang harus diperhatikan :

1. Fakta2. Formula

POLA REPRESENTASI PENGETAHUAN

• Secara singkat Mylopoulos dan Levesque mengklasifikasikan susunan atau pola representasi menjadi empat katagori :

1. Representasi Logika Representasi ini menggunakan ekspresi-ekspresi dalam logika formal untuk merepresentasikan basis pengetahuan.

2. Representasi Prosedural – Menggambarkan pengetahuan sebagai sekumpulan instruksi untuk memecahkan suatu masalah. Dalam sistem yang berbasis aturan, aturan if-then dapat ditafsirkan sebagai sebuah prosedur untuk mencapai tujuan pemecahan masalah.

POLA REPRESENTASI PENGETAHUAN (lanjutan)

3. Representasi Network – Menangkap pengetahuan sebagai sebuah graf dimana simpul-simpulnya menggambarkan obyek atau konsep dalam masalah yang dihadapi, sedangkan lengkungan-lengkungannya menggambarkan hubungan atau asosiasi antar mereka.• Contoh adalah jaringan semantik.

4. .Representasi Terstruktur - Memperluas network dengan cara membuat setiap simpulnya menjadi sebuah struktur data kompleks yang berisi tempat-tempat bernama slot dengan nilai-nilai tertentu. Nilai-nilai ini dapat merupakan data numerik atau simbolik sederhana, pointer ke bingkai (frame) lain, atau bahkan merupakan prosedur untuk mengerja kan tugas tertentu.• Contoh adalah skrip (script), bingkai (frame) dan obyek (object).

Representasi Logika

• Pada dasarnya proses logika adalah membentuk suatu kesimpulan berdasarkan fakta-fakta yang ada.

• Representasi logika terdiri dari dua jenis yaitu:1. Logika proposisional ( Propositional logic )2. Logika predikatif (Predicate logic).

1. Logika Proposisional (PropositionalLogic)

• Proposisi adalah suatu model untuk mendeklarasikan suatu fakta (suatu pernyataan yang dapat bernilai benar(B) atau salah(S).

• Lambang-lambang proposisional menunjukkan proposisi atau pernyataan tentang segala sesuatu yang dapat benar atau salah.

LAMBANG –LAMBANG PROPOSISI

Lambang pernyataan proposisionalP,Q,R,S,T,... (disebut sebagai atom-atom)Lambang kebenaran Benar (True) , Salah (False)

Lambang penghubung• Konjungsi : (and)• Disjungsi : (or)• Implikasi : (if-then)• ekuivalensi: ↔• Negasi : (not)

Tabel Kebenaran

P Q P QB B B

B S S

S B S

S S S

P Q P QB B BB S SS B BS S B

P Q P QB B BB S BS B BS S S

P Q P ↔ QB B BB S SS B SS S B

P PB S

S B

RESOLUSI (Pembuktian Teorema)

• Untuk menggunakan teori proposisi, maka digunakan ”Resolusi”, yaitu suatu aturan untuk melakukan inferensi yang dapat berjalan secara efisien dalam suatu bentuk khusus yang disebut CNF (Conjunctive Normal Form).

• Bentuk dan ciri-ciri CNF :o Setiap kalimat merupakan disjungsi literal (OR)o Semua kalimat terkonjungsi secara implisit.

Langkah-langkah mengubah suatu kalimat ke dalam bentuk CNF

1. Hilangkan implikasi dan ekuivalensi.o xy menjadi xyo x↔y menjadi (xy) (yx)

2. Kurangi lingkup semua negasi menjadi satu negasi saja.o (x) menjadi xo (xy) menjadi (xy)o (xy) menjadi (xy)

3. Gunakan aturan asosiatif dan distributif untuk mengkonversi menjadi conjungtion of disjunction.o Asosiatif : (AB) C = A(BC)o Distributif : (AB) C = (AC)(BC)

4. Buat satu kalimat terpisah untuk tiap-tiap konjungsi.

CONTOH

Diketahui basis pengetahuan (fakta-fakta yang bernilai benar) sebagai berikut: 1. P 2. (P Q) ∧ R 3. (S T) ∨ Q 4. T Tentukan kebenaran R. Untuk membuktikan kebenaran R dengan menggunakan resolusi,maka ubah dulu menjadi bentuk CNF.

CONTOH

CONTOH

Kemudian kita tambahkan kontradiksi pada tujuannya, R menjadi ¬ R sehingga fakta-fakta (dalam bentuk CNF) dapat disusun menjadi : 1. P 2. ¬ P ¬ Q R ∨ ∨3. ¬ S Q ∨4. ¬ T Q ∨5. T 6. ¬ R Sehingga resolusi dapat dilakukan untuk membuktikan kebenaran R, sebagai berikut

Contoh bila diterapkan dalam kalimat

• P: Eko anak yang cerdas• Q: Eko rajin belajar• R: Eko akan menjadi Juara Kelas• S: Eko makannya banyak• T: Eko istirahatnya cukup

Kalimat yang terbentuk

P : Eko anak yang cerdas (P Q) ∧ R : Jika Eko anak yang cerdas dan Eko rajin belajar, maka Eko akan menjadi juara kelas (S T) ∨ Q : Jika Eko makannya banyak atau Eko istirahatnya cukup, maka Eko rajin belajar T : Eko istirahatnya cukup

Setelah dilakukan konversi CNF, didapat:

P : Eko anak yang cerdas ¬ P ¬ Q R : Eko tidak cerdas atau Eko tidak rajin ∨ ∨ belajar atau Eko akan menjadi juara kelas ¬ S Q : Eko tidak makan banyak ∨ atau Eko rajin belajar ¬ T Q : Eko tidak cukup istirahat ∨ atau Eko rajin belajar

T : Eko istirahatnya cukup¬ R : Eko tidak akan menjadi Juara Kelas

Pohon aplikasi resolusi

Eko tidak cerdas atauEko tidak rajin belajar atauEko akan menjadi juara kelas

Eko tidak cerdas atauEko tidak rajin belajar

Eko tidak cukup istirahat, atau Eko rajin belajar

Eko tidak cukup istirahat,

Eko tidak akan menjadi juara kelas

Eko anak yang cerdas

Eko tidak rajin belajar

Eko istirahatnya cukup

2. Logika Predikat

Logika predikat merupakan satu formula yang terdiri dari predikat, variabel dan konstanta

Logika predikat digunakan untuk merepresentasikan hal-hal yang tidak dapat di representasikan dengan menggunakan logika proposisi.

Pada logika predikat digunakan untuk merepresentasikan fakta-fakta sebagai suatu pernyataan yang disebut dengan wff(well- formed formula)

Contoh

1. WARNA (RUMAH, MERAH) : predikat ini menggambarkan warna rumah merah, dimana WARNA adalah predikat, RUMAH dan MERAH adalah suatu konstanta.

2. WARNA (x, MERAH) :x adalah variabel yang menyatakan sembarang benda yang berwarna merah

3. WARNA (x,y) :Predikat ini menyatakan suatu sifat warna antara variabel x dan y

Contoh

Kalkulus predikat bersifat rangkaian seperti :1. Konjungtif

fakta : Amin tinggal di rumah yang berwarna kuningformula : TINGGAL (AMIN,RUMAH) WARNA(RUMAH,KUNING)∧

2. Disjungtiffakta : Amin bisa main biola atau pianoFormula : MAIN (AMIN,BIOLA) V MAIN (AMIN,PIANO)

3. Negasifakta : Amin tidak bisa main biolaFormula : -MAIN(AMIN,BIOLA)

Contoh

4. Implikasi fakta : Amin mempunyai mobil biru(fakta tersebut mengandung arti bila Amin mempunyai mobil maka mobil itu berwarna biru)formula : PUNYA(AMIN,MOBIL_A)WARNA(MOBIL_A,BIRU)

5. Kuantifier (penghitung)kuantifier adalah suatu simbol dalam satu formula yang membenarkan formula itu dalam satu domain.misal : fakta : Amin punya mobilformula : PUNYA (x,y)

Contoh

fakta tersebut bisa ditulis PUNYA(AMIN,MOBIL) dimana AMIN dan MOBIL adalah kuantifier dari variabel x dan y

Kuantifier ini memiliki beberapa tipe yaitu :1. Kuantifier universal dimana semua konstan membenarkan formula itu

misal :fakta : semua kucing mempunyai empat kakiformula : (x) BINATANG(x,KUCING)KAKI(x,4)

2. Kuantifier yang berlaku untuk suatu keadaan sajamisal : fakta : ada satu kucing berkaki tigaFormula : (x)BINATANG (x,KUCING) KAKI(x,3)

Jaringan Semantik

Implementasi Jaringan Semantik Penyakit Infeksi

FRAME (Bingkai)

• Frame berupa kumpulan-kumpulan slot-slot yang digunakan atau merupakan atribut untuk mendeskripsikan pengetahuan.

• Pengetahuan yang termuat dalam slot dapat berupa kejadian, lokasi, situasi ataupun elemen-elemen lain.

STRUKTUR FRAME

ELEMEN DASAR FRAME

• Slot : merupakan kumpulan atribut atau properti yang menjelaskan objek yang direpresentasikan oleh frame

• Subslot : menjelaskan pengetahuan atau prosedur dari atribut pada slot

Isi dari slot dalam frame

1. Informasi identifikasi frame.2. Hubungan frame dengan frame yang lain.3. Penggambaran persyaratan yang dibutuhkan

frame.4. Informasi prosedural untuk menggunakan

struktur yang digambarkan.5. Informasi default frame.6. Informasi baru

Bentuk dari subslot

1. Value : nilai dari suatu atribut.2. Default : nilai yang digunakan jika slot kosong atau

tidak dideskripsikan pada instansiasi frame.3. Range : jenis informasi yang muncul pada slot.4. If added : berisi informasi tindakan yang akan

dikerjakan jika nilai slot diisi.5. If needed : Facet (subslot) ini digunakan pada kasus

dimana tidak ada value pada slot.6. Other : Slot dapat berisi frame, rule, jaringan

semantik ataupun tipe lain dari informasi.

Contoh 1. Frame Kelas dari Penyakit Infeksi

Contoh 2 Deskripsi frame untuk kamar hotel.

Script

• Script merupakan skema representasi pengetahuan yang sama dengan frame, Hanya saja frame menggambarkan objek sedangkan script menggambarkan urutan peristiwa

• Penggambaran urutan peristiwa pada script menggunakan serangkaian slot yang berisi informasi tentang orang, objek dan tindakan-tindakan yang terjadi dalam suatu peristiwa

Elemen-elemen Script

• Kondisi input : kondisi yang harus dipenuhi sebelum terjadi suatu peristiwa dalam script

• Track : variasi yang mungkin terjadi dalam suatu script• Prop : obyek-obyek pendukung yang digunakan selama

peristiwa terjadi • Role : peran yang dimainkan oleh seseorang dalam peristiwa• Scene : adegan yang dimainkan yang menjadi bagian dari

suatu peristiwa • Hasil : kondisi yang ada setelah urutan peristiwa dalam script

terjadi.

Contoh Script Untuk Pembelian Obat Di Apotek

LATIHAN

1. Buatlah representasi pengetahuan ke dalam bentuk logikal predikat :

Misal terdapat pernyataan berikut :1. Andi adalah seorang mahasiswa 2. Andi masuk jurusan Elektro 3. Setiap mahasiswa elektro pasti mahasiswa teknik 4. Kalkulus adalah matakuliah yang sulit 5. Setiap mahasiswa teknik pasti akan suka kalkulus atau akan

membencinya 6. Setiap mahasiswa pasti akan suka terhadap suatu matakuliah 7. Mahasiswa yang tidak pernah hadir pada kuliah matakuliah

sulit, maka mereka pastitidak suka terhadap matakuliah tersebut.

8. Andi tidak pernah hadir kuliah matakuliah kalkulus

LATIHAN

2. Buatlah script ujian tertulis mata kuliah sistem intelegensia