Pengantar AI-2014.pdf

STMIK-AMIK Riau Semester Ganjil 2011/2012 1

Artificial

Intelligence

PENGENALAN AI

Pendahuluan

Sejarah AI

Definisi AI

Sistem AI dan Konvensional

Area Aplikasi AI

STMIK-AMIK Riau Semester Genap 2013/2014 2

MESIN BERFIKIR

Betulkah sebuah mesin dapat benar-benar memiliki kemampuan

berfikir

Jika benar-benar dapat berfikir sendiri, apakah proses berfikirnya

sama dengan manusia?

Seberapa handal?

PENDAHULUAN

3 STMIK-AMIK Riau Semester Genap 2013/2014

4

Mesin Berfikir

Dapatkah anda

membuat list

barang apa saja

yang ada

dalam gambar ini

Courtesy of Amy Rose.

STMIK-AMIK Riau Semester Genap 2013/2014

5

Mesin Berfikir

Dapatkah anda menghitung

Distribusi huruf dalam buku

Ini?

Carilah jutaan nilai yang

duplikasi

Cover Image: © Gurgen Bakhshetsyan/ShutterStock, Inc.


6

Mesin Berfikir

Humans do best Computers do best

Dapatkah anda

membuat list

barang apa saja

yang ada

dalam gambar ini

Dapatkah anda menghitung

Distribusi huruf dalam buku

Ini?

Carilah jutaan nilai yang

duplikasi


Definisi Kecerdasan Buatan

Tidak ada kesepakatan definisi tentang Kecerdasan

Buatan

Sebuah studi tentang bagaimana membuat komputer

mengerjakan sesuatu yang dapat dikerjakan oleh manusia

(Rich, 1991)

Cabang Ilmu komputer yang mempelajari otomasi

tingkah laku cerdas (Setiawan, 1993)

Suatu perilaku sebuah mesin yang jika dikerjakan oleh

manusia akan disebut cerdas (Turing, et al., 1996)


8

The Turing Test

Turing test

Sebuah test untuk menentukan secara empiris apakah komputer memiliki kecerdasan

Alan Turing

Seorang matematikawan yang menulis sebuah makalah yang fenomenal pada tahun 1950 yang mengajukan sebuah pertanyaan : Dapatkah mesin berfikir?

Dia telah mengusulkan sebuah test untuk menjawab pertanyaan tersebut yang terkenal dengan “The Turing Test”


9

The Turing Test

Pada Turing Test,

Interrogator harus

bisa menentukan

apakah respondent

nya komputer atau

orang


10

The Turing Test

Weak equivalence

Kedua Sistem (komputer dan orang) memberikan hasil yang

sama, tetapi dengan jalan yang berbeda

Strong equivalence

Kedua Sistem (komputer dan orang) menggunakan internal

proses yang sama untuk menciptakan hasil


Sejarah Kecerdasan Buatan

Artificial Intelligence (AI) mempunyai sejarah yang cukup panjang.

AI telah dimulai sejak sebelum masehi. Namun kajian serius

mengenai AI mulai dilakukan pada awal abad ke-20 sejalan dengan

kemunculan komputer. AI turut mempunyai kaitan dengan

teknologi simulasi dan robotik. Dibawah merupakan senarai

rentetan sejarah atau peristiwa penting yang membawa kepada

pembangunan teknologi AI pada masa kini.


Evolusi Kecerdasan Buatan

Abad ke-5 (sebelum masehi) - Aristoteles menciptakan satu

sistem berfikir yang dikenal sebagai logic syllogistic.

Abad ke-13 - Roman Llull, seorang ahli Teologi Spanyol telah

menciptakan sebuah mesin yang mengungkapkan kebenaran

bukan matematik melalui kaedah gabungan.

Abad ke-17 - Hobbes menerbitkan sebuah buku yang

bertajuk The Leviathan yang berisi bahan dan teori gabungan

tentang ilmu fikir. Pada abad ini juga, Pascal telah mencipta

mesin hitungan mekanikal digital yang pertama. Leibniz telah

memperbaiki mesin Pascal ini dengan menambahkan fungsi

perkalian dan pembagian


Abad ke-19 - George Boole telah membangun teori aljabar

linear. Charles Babbage dan Ada Bryon pun telah membina

mesin hitungan yang telah diprogramkan

Abad ke-20 - Bertrand Russell dan Alfred North Whitehead

telah menerbitkan tulisan yang dikenal sebagai Principia

Mathematica yang merupakan revolusi kepada ilmu logika.

1943 - Warren McCulloch dan Walter Pitts telah menerbitkan

satu tulisan yaitu A Logical Calculus of the Ideas Immanent in

Nervous Activity yang kemudian menjadi azas teknologi

rangkaian neural.

Evolusi Kecerdasan Buatan cont…


1950 - A. M Turing telah memperkenalkan satu sesi ujian terhadap kelakuan pintar melalui ujian yang dikenal sebagai Turing Test. Selanjutnya Isaac Asimov telah menerbitkan tiga hukum robotik.

1952 - Arthur Samuel dari Industri IBM telah menulis satu program permainan yang dipercayai pertama di dunia yang dikenal sebagai permainan Checkers. Permainan ini dibuat bertujuan untuk menguji skill pemain Checkers terhandal di dunia pada waktu itu.

1958 - John McCarthy dari MIT telah mencipta bahasa LISP. Margaret Masterman bersama kelompoknya dari Cambridge University telah meng”create” bahasa semantik yang digunakan dalam mesin penterjemah.



1965 - Joseph Weizenbaum dari MIT telah membangun

ELIZA, satu program interaktif yang boleh berinteraksi

dengan pengguna dalam topik apa saja dalam Bahasa Inggris.

ELIZA dikatakan telah menjadi satu alat 'permainan' yang

paling populer di pusat AI di ARPANET.

1972 - Bahasa Prolog telah di”create” oleh Alain

Colmerauer.

1974 - Earl Sacerdoti telah membangun satu program

perancangan yang dikenal sebagai ABSTRIPS yang

menggunakan teknik perancangan hierarki.



1979 - Jack Myers dan Harry Pople dari Pittsburgh University

telah membangun INTERNIST, yang merupakan satu program

diagnosis pengobatan berazaskan pengetahuan.

1980-an - Rangkaian neural mendapat perhatian yang meluas.

Dean Pomerleau dari Carnegie Mellon University telah

membangun ALVINN (An Autonomous Land Vehicle in a

Neural Network) yang memperbolehkan seseorang menaiki

mobil tanpa perlu memandunya dalam satu kawasan tertentu

melalui bantuan komputer



1997 - Perlawanan catur yang telah mendapat liputan

hangat seluruh dunia antara juara catur dunia, Gary

Kasparov dengan Deep Blue, program komputer

berasaskan teknologi pintar. Gary kalah dalam pertandingan

ini.

2000 - Robot Nomad telah digunakan untuk memeriksa

sampel meteor di kawasan Antartika.

Hipotesis Bagaimana mekanisme berfikir manusia dapat

secara tepat dimodelkan dan disimulasikan pada komputer

digital

Inilah yang menjadi landasan KECERDASAN BUATAN



Definisi Kecerdasan Buatan

Tidak ada kesepakatan definisi tentang Kecerdasan

Buatan

Sebuah studi tentang bagaimana membuat komputer

mengerjakan sesuatu yang dapat dikerjakan oleh manusia

(Rich, 1991)

Cabang Ilmu komputer yang mempelajari otomasi

tingkah laku cerdas (Setiawan, 1993)

Suatu perilaku sebuah mesin yang jika dikerjakan oleh

manusia akan disebut cerdas (Turing, et al., 1996)


Kecerdasan Buatan berhubungan dengan 2 ide:

Proses Berfikir Manusia

Mempresentasikan Proses tsb Melalui Mesin


Tujuan Kecerdasan Buatan (Winston & Prendergast, 1994)

Membuat mesin menjadi lebih pintar

Memahami apakah kecerdasan buatan itu

Membuat mesin menjadi lebih berguna


KECERDASAN

Dari kamus arti kecerdasan adalah

“kemampuan untuk memahami/mengerti (the

faculty of understanding)”.

21

Intelligence is not to make no mistakes but

quickly to understand how to make them good

(German Poet)


Bagaimana AI

Bekerja??

AI Bekerja dengan bantuan

• Jaringan Syaraf Tiruan

dan

• Teorema Scientific (If-Then

Statements, Logika)

STMIK-AMIK Riau Semester Genap 2013/2014 22

Problem Solving

Kemampuan problem solving adalah salah satu cara untuk

mengukur kecerdasan dalam berbagai konteks.

Kecerdasan suatu mesin akan diragukan untuk dapat

melayani keperluan khusus jika tidak mampu menangani

permasalahan kecil yang biasa dikerjakan orang secara

rutin.


Alasan untuk memodelkan performa manusia

Untuk menguji teori psikologis dari performa manusia

Membuat komputer dapat memahami penalaran

(reasoning) manusia

Untuk membuat manusia dapat memahami penalaran

komputer

Untuk mengeksploitasi pengetahuan apa yang dapat

diambil dari manusia


TEST 1

Cave Puzzle


../Cave_Puzzle(1).xls

TEST 2

..\frog_leap.xls


../frog_leap.xls

../frog_leap.xls

../frog_leap.xls

Perilaku cerdas dapat ditandai dengan

Belajar atau mengerti dari pengalaman

Memecahkan hal yang bersifat mendua atau

kontradiktif

Merespon situasi baru dengan cepat (fleksibel)

Menggunakan alasan untuk memecahkan problem

secara efektif

Berurusan dengan situasi yang membingungkan


Memahami dengan cara biasa atau rasional

Menerapkan pengetahuan untuk memanipulasi

lingkungan

Mengenali elemen penting pada suatu situasi

Perilaku cerdas dapat ditandai dengan cont


Jantung penelitian AI adalah

Physical Symbol System (PSS)

PSS terdiri dari himpunan entitas yang dinamakan

simbol, berpola fisik yang dapat dijadikan komponen

dari entitas tipe lain yang dinamakan “ekspresi”

(struktur simbol)


Perbedaan antara Pemograman AI dan

Konvensional

AI Komputasi Konvensional

Representasi dan manipulasi simbol Algoritma

Memberitahu komputer tentang suatu

masalah

Memerintahkan komputer untuk

menyelesaikan masalah

Komputer diberi pengetahuan dan

kemampuan inferensi

Memberi data kepada komputer dan

program


Pemograman AI

Bila terjadi perubahan dalam program, maka tidak

mengganggu seluruh “fact” yang tersimpan dalam

“otak” (layaknya pikiran manusia/seperti informasi

yang terdapat pada pikiran manusia)

Independent

Dapat dimodifikasi tanpa mempengaruhi struktur

keseluruhan program

Fleksibel efisien dan mudah untuk dimengerti


Aspek AI Konvensional

Pemrosesan Sebagian besar simbolik Algoritmik

Input Tidak harus lengkap Harus lengkap

Pendekatan Pencarian Sebagian besar Heuristik Algoritma

Penjelasan/Eksplanasi Tersedia Biasanya tidak tersedia

Fokus Pengetahuan Data

Pemeliharaan dan

Peningkatan

Relatif mudah Biasanya sulit

Kemampuan Berfikir secara

Logis

ada Tidak ada

Perbandingan antara Pemograman AI dan

Konvensional


Kelebihan kecerdasan buatan

Lebih bersifat permanen.

Lebih mudah diduplikasi & disebarkan.

Lebih murah.

Bersifat konsisten dan teliti karena kecerdasan buatan adalah bagian dari teknologi komputer sedangkan kecerdasan alami senantiasa berubah-ubah

Dapat didokumentasi.Keputusan yang dibuat komputer dapat didokumentasi dengan mudah dengan cara melacak setiap aktivitas dari sistem tersebut. Kecerdasan alami sangat sulit untuk direproduksi.

Dapat mengerjakan beberapa task lebih cepat dan lebih baik dibanding manusia


Kelebihan kecerdasan alami

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.


Pohon Kecerdasan Buatan dan Aplikasi Utamanya


Bidang Aplikasi Kecerdasan Buatan

Sistem Pakar (Expert System)

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)

memberi kemampuan pengguna komputer untuk

berkomunikasi dengan komputer dalam bahasa mereka

sendiri (bahasa manusia). Atau dengan kata lain, komputer

dapat memahami manusia


Pemahaman Ucapan/Suara

(Speech/Voice Understanding)

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 mengenal 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.


Intelligent Tutoring/Intelligent Computer-

Aided Instruction

komputer yang mengajari manusia. Belajar melalui komputer

sudah lama digunakan, 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/Fuzzy yang akan dipelajari

lebih dalam di materi berikutnya.


Dua bagian utama yang sangat dibutuhkan untuk

melakukan aplikasi kecerdasan buatan, yaitu :

a. Basis pengetahuan (Knowledge Base)

berisi fakta-fakta, teori, pemikiran dan hubungan

antara satu dengan lainnya.

b. Motor inferensi (Inference Engine), yaitu

kemampuan menarik kesimpulan berdasarkan

pengalaman


Penerapan Konsep Kecerdasan Buatan di

Komputer

Basis

Pengetahuan

Motor

Inferensi

Komputer

Masalah

Input

Pertanyaan Jawaban

Output

Solusi


Pengantar AI-2014.pdf

Documents

Transcript of Pengantar AI-2014.pdf