KECERDASAN BUATAN DALAM ROBOTIK
Kecerdasan Buatan (Artificial Intelligence) dalam robotik adalah suatu algorithma (yang dipandang) cerdas yang diprogramkan ke dalam kontroler robot. Pengertian cerdas di sini sangat relatif, karena tergantung dari sisi mana sesorang memandang.
Para filsuf diketahui telah mulai ribuan tahun yang lalu mencoba untuk memahami dua pertanyaan mendasar: bagaimanakah pikiran manusia itu bekerja, dan, dapatkah yang bukan-manusia itu berpikir? (Negnevitsky, 2004). Hingga sekarang, tak satupun mampu menjawab dengan tepat dua pertanyaan ini. Pernyataan cerdas yang pada dasarnya digunakan untuk mengukur kemampuan berpikir manusia selalu menjadi perbincangan menarik karena yang melakukan penilaian cerdas atau tidak adalah juga manusia. Sementara itu, manusia tetap bercita-cita untuk menularkan �kecerdasan manusia� kepada mesin.
Dalam literatur, orang pertama yang dianggap sebagai pionir dalam mengembangkan mesin cerdas (intelligence machine) adalah Alan Turing, sorang matematikawan asal Inggris yang memulai karir saintifiknya di awal tahun 1930-an. Di tahun 1937 ia menulis paper tentang konsep mesin universal (universal machine). Kemudian, selama perang dunia ke-2 ia dikenal sebagai pemain kunci dalam penciptaan Enigma, sebuah mesin encoding milik militer Jerman. Setelah perang, Turing membuat �automatic computing engine�. Ia dikenal juga sebagai pencipta pertama program komputer untuk bermain catur, yang kemudian program ini dikembangkan dan dimainkan di komputer milik Manchester University. Karya-karyanya ini, yang kemudian dikenal sebagai Turing Machine, dewasa ini masih dapat ditemukan aplikasi-aplikasinya. Beberapa tulisannya yang berkaitan dengan prediksi perkembangan komputer di masa datang akhirnya juga ada yang terbukti. Misalnya tentang ramalannya bahwa di tahun 2000-an komputer akan mampu melakukan percakapan dengan manusia. Meski tidak ditemukan dalam paper-papernya tentang istilah �resmi�: artificial intelligence, namun para peneliti di bidang ini sepakat untuk menobatkan Turing sebagai orang pertama yang mengembangkan kecerdasan buatan.
Secara saintifik, istilah kecerdasan buatan � untuk selanjutnya disebut sebagai AI (artificial intelligence) � pertama kali diperkenalkan oleh Warren McCulloch, seorang filsuf dan ahli perobatan dari Columbia University, dan Walter Pitts, seorang matematikawan muda pada tahun 1943, (Negnevitsky, 2004). Mereka mengajukan suatu teori tentang jaringan saraf tiruan (artificial neural network, ANN) � untuk selanjutnya disebut sebagai ANN � bahwa setiap neuron dapat dipostulasikan dalam dua keadaan biner, yaitu ON dan OFF. Mereka mencoba menstimulasi model neuron ini secara teori dan eksperimen di laboratorium. Dari percobaan, telah didemonstrasikan bahwa model jaringan saraf yang mereka ajukan mempunyai kemiripan dengan mesin Turing, dan setiap fungsi perhitungan dapat dapat diselesaikan melalui jaringan neuron yang mereka modelkan.
Kendati mereka meraih sukses dalam pembuktian aplikasinya, pada akhirnya melalui eksperimen lanjut diketahui bahwa model ON-OFF pada ANN yang mereka ajukan adalah kurang tepat. Kenyataannya, neuron memiliki karakteristik yang sangat nonlinear yang tidak hanya memiliki keadaan ON-OFF saja dalam aktifitasnya. Walau demikian, McCulloch akhirnya dikenal sebagai orang kedua setelah Turing yang gigih mendalami bidang kecerdasan buatan dan rekayasa mesin cerdas. Perkembangan ANN sempat mengalami masa redup pada tahun 1970-an. Baru kemudian pada pertengahan 1980-an ide ini kembali banyak dikaji oleh para peneliti.
Sementara itu, metoda lain dalam AI yang sama terkenalnya dengan ANN adalah Fuzzy Logic (FL) � untuk selanjutnya ditulis sebagai FL. Kalau ANN didisain berdasarkan kajian cara otak biologis manusia bekerja (dari dalam), maka FL justru merupakan representasi dari cara berfikir manusia yang nampak dari sisi luar. Jika ANN dibuat berdasarkan model biologis teoritis, maka FL dibuat berdasarkan model pragmatis praktis. FL adalah representasi logika berpikir manusia yang tertuang dalam bentuk kata-kata.
Kajian saintifik pertama tentang logika berfikir manusia ini dipublikasikan oleh Lukazewicz, seorang filsuf, sekitar tahun 1930-an. Ia mengajukan beberapa representasi matematik tentang �kekaburan� (fuzziness) logika ketika manusia mengungkapkan atau menyatakan penilaian terhadap tinggi, tua dan panas (tall, old, & hot). Jika logika klasik hanya menyatakan 1 atau 0, ya atau tidak, maka ia mencoba mengembangkan pernyataan ini dengan menambahkan faktor kepercayaan (truth value) di antara 0 dan 1.
Di tahun 1965, Lotfi Zadeh, seorang profesor di University of California, Berkeley US, mempublikasikan papernya yang terkenal, �Fuzzy Sets�. Penelitian-penelitian tentang FL dan fuzzy system dalam AI yang berkembang dewasa ini hampir selalu menyebutkan paper Zadeh itulah sebagai basis pijakannya. Ia mampu menjabarkan FL dengan pernyataan matematik dan visual yang relatif mudah untuk dipahami. Karena basis kajian FL ini kental berkaitan dengan sistem kontrol (Zadeh adalah profesor di bidang teknik elektro) maka pernyataan matematiknya banyak dikembangkan dalam konteks pemrograman komputer.
Metoda AI lain yang juga berkembang adalah algorithma genetik (genetic algorithm, GA) � untuk selanjutnya disebut sebagai GA. Dalam pemrograman komputer, aplikasi GA ini dikenal sebagai pemrograman berbasis teori evolusi (evolutionary computation, EC) � untuk selanjutnya disebut sebagai EC. Konsep EC ini dipublikasikan pertama kali oleh Holland (1975). Ia mengajukan konsep pemrograman berbasis GA yang diilhami oleh teori Darwin. Intinya, alam (nature), seperti manusia, memiliki kemampuan adaptasi dan pembelajaran alami �tanpa perlu dinyatakan: apa yang harus dilakukan�. Dengan kata lain, alam memilih �kromosom yang baik� secara �buta�/alami. Seperti pada ANN, kajian GA juga pernah mengalami masa vakum sebelum akhirnya banyak peneliti memfokuskan kembali perhatiannya pada teori EC.
GA pada dasarnya terdiri dari dua macam mekanisme, yaitu encoding dan evaluation. Davis (1991) mempublikasikan papernya yang berisi tentang beberapa metoda encoding. Dari berbagai literatur diketahui bahwa tidak ada metoda encoding yang mampu menyelesaikan semua permasalahan dengan sama baiknya. Namun demikian, banyak peneliti yang menggunakan metoda bit string dalam kajian-kajian EC dewasa ini.
Aplikasi AI dalam kontrol robotik dapat diilustrasikan sebagai berikut,
Gambar 4.1: Kontrol robot loop tertutup berbasis AI
Penggunaan AI dalam kontroler dilakukan untuk mendapatkan sifat dinamik kontroler �secara cerdas�. Seperti telah dijelaskan di muka, secara klasik, kontrol P, I, D atau kombinasi, tidak dapat melakukan adaptasi terhadap perubahan dinamik sistem selama operasi karena parameter P, I dan D itu secara teoritis hanya mampu memberikan efek kontrol terbaik pada kondisi sistem yang sama ketika parameter tersebut di-tune. Di sinilah kemudian dikatakan bahwa kontrol klasik ini �belum cerdas� karena belum mampu mengakomodasi sifat-sifat nonlinieritas atau perubahan-perubahan dinamik, baik pada sistem robot itu sendiri maupun terhadap perubahan beban atau gangguan lingkungan.
Banyak kajian tentang bagaimana membuat P, I dan D menjadi dinamis, seperti misalnya kontrol adaptif, namun di sini hanya akan dibahas tentang rekayasa bagaimana membuat sistem kontrol bersifat �cerdas� melalui pendekatan-pendekatan AI yang populer, seperti ANN, FL dan EC atau GA.
Gambar 4.1 mengilustrasikan tentang skema AI yang digunakan secara langsung sebagai kontroler sistem robot. Dalam aplikasi lain, AI juga dapat digunakan untuk membantu proses identifikasi model dari sistem robot, model lingkungan atau gangguan, model dari tugas robot (task) seperti membuat rencana trajektori, dan sebagainya. Dalam hal ini konsep AI tidak digunakan secara langsung (direct) ke dalam kontroler, namun lebih bersifat tak langsung (indirect).
Kecerdasan Buatan
Istilah kecerdasan buatan sebenarnya berasal dari bahasa Inggris: “Artificial Intelligence”. Jika diartikan tiap kata, artificial artinya buatan, sedangkan intelligence adalah kata sifat yang berarti cerdas. Jadi artificial intelligence maksudnya adalah sesuatu buatan atau suatu tiruan yang cerdas. Cerdas di sini kemungkinan maksudnya adalah kepandaian atau ketajaman dalam berpikir, seperti halnya otak manusia dalam menyelesaikan suatu masalah.
Secara awam kecerdasan buatan diterjemahkan sebagai sebuah sistem saraf, atau sensor atau otak yang diciptakan oleh sebuah mesin. Sebenarnya kecerdasan buatan merujuk kepada mesin yang mampu untuk berpikir, menimbang tindakan yang akan diambil, dan mampu mengambil keputusan seperti yang dilakukan oleh manusia.
Alan Turing, ahli matematika berkebangsaan Inggris yang dijuluki bapak komputer modern dan pembongkar sandi Nazi dalam era Perang Dunia II tahun 1950, dia menetapkan definisi Artificial Intelligent : Jika komputer tidak dapat dibedakan dengan manusia saat berbincang melalui terminal komputer, maka bisa dikatakan komputer itu cerdas, mempunyai intelegensi.
Kecerdasan buatan itu sesuatu yang diciptakan oleh manusia, untuk menggantikan manusia. Jadi bisa jadi kecerdasan buatan itu merupakan suatu ancaman.
Walau pun menyadari bahwa kecerdasan buatan bisa jadi adalah suatu ancaman untuk manusia, tapi manusia masih saja mengembangkan apa yang disebut dengan kecerdasan buatan. Manusia masih saja mencoba mengembangkan / mendapatkan sesuatu (teknologi) yang baru, yang dapat berpikir seperti manusia. Hal ini terjadi karena adanya ketidakpuasan dalam diri manusia, manusia ingin mendapatkan sesuatu dengan cara yang lebih mudah. Lagipula memang ada keterbatasan-keterbatasan dalam diri manusia, seperti otak manusia yang hanya mampu berpikir dengan frekuensi kira-kira 100 Hz dan karena manusia mempunyai rasa capai. Bandingkan dengan komputer sekarang yang mampu mengolah data dengan frekuensi 4 GHz. Komputer juga tidak mempunyai rasa capai walau pun harus mengolah data yang sama berulang-ulang.
Walaupun terasa sangat futuristik dan terlihat berbahaya, karena mesin nantinya akan memiliki kecerdasan dan emosi, para pakar AI menganggap pengembangan disiplin ilmu ini penting karena bisa diterapkan di Internet nantinya. Misalnya saja, di masa mendatang ketika Anda mengunjungi sebuah situs agen perjalanan, maka di layar komputer akan muncul wajah seorang wanita yang sangat sempurna karena semuanya berupa ciptaan komputer. Uniknya, Anda akan mampu bercakap-cakap dengan wanita artifisial ini, seperti layaknya Anda berbicara dengan staff wanita beneran di counter biro perjalanan. Kalau ini tercapai, maka pelayanan dapat diberikan 100% online, dengan akurasi yang sangat tinggi. Terutama dari konsistensi, keramahan, kecepatan dan akurasi pelayanan. Lain kalau kita menggunakan staff manusia asli yang konsistensinya tidak bisa akurat karena terpengaruh kepada kondisi fisik dan emosi saat itu.
Saat ini sudah banyak teknologi kecerdasan buatan yang dihasilkan dan dipakai oleh manusia. Misalnya saja pada robot Asimo yang bisa menari dan berjalan, atau pada permainan komputer yang dirancang untuk membuat manusia berpikir keras untuk mengalahkannya. Contoh lain ada di industri otomotif. Adanya teknologi komputer yang mampu mengolah data dengan cepat dipakai untuk memberikan peringatan pada pengemudi mobil untuk menghindari terjadinya tabrakan.Yak… begitulah sedikit cerita tentang Kecerdasan Buatan.
PENERAPAN kecerdasan buatan menggunakan algoritma minimax pada permainan tik-tak
Kecerdasan buatan dapat diterapkan atau dimplementasikan kedalamberbagai bentuk aplikasi. Bentuk implementasi yang paling mudah untuk diukurtingkat keberhasilan dan cukup digemari oleh sebagain besar publik yaitu padagames atau permainan. Permainan yang digunakan sebagai mediapengimplementasian pada kasus ini adalah permaian Tik-tak atau dalam bahasaInggris dikenal dengan nama Tic-tac-toe. Tik-tak adalah salah satu permainanlogika yang cukup populer dimasyarakat kita juga masyarakat internasional.Meskipun dimasing-masing daerah permainan ini memiliki nama yang berbedabeda,namun pola dan aturan permainan tetap sama.Algoritma yang digunakan pada kecerdasan buatan tersebut menggunakanalgoritma Minimax. Minimax menurut beberapa pakar kecerdasan buatanmerupakan salah satu algoritma yang sering digunakan dalam penerapankecerdasan buatan pada permainan, khususnya permainan logika, antara lainCatur, Go, Othello, dan sebagainya.Proses utama algoritma Minimax yaitu pencarian nilai terbaik berdasarkannilai-nilai yang telah diberikan pada tiap-tiap langkah. Nilai-nilai tersebutdibangkitkan berdasarkan basis pengetahuan yang dimiliki oleh algoritmatersebut. Dengan penerapan algoritma Minimax sebagai pondasi suatu kecerdasanbuatan pada permainan Tik-tak, maka diharapkan akan dihasilkan suatupermainan yang interaktif. Dalam permainan ini, dua pemain dapat salingbertanding menggunakan dua unit komputer yang dihubungkan oleh jaringanlokal.Alat bantu pada implementasi kasus ini menggunakan jaringan lokal danpemrograman Visual Basic 6.0.
PENGEMBANGAN PERANGKAT LUNAK KECERDASAN BUATAN DENGAN MENGGUNAKAN METODE FORWARD CHAINING (Studi Kasus Mendiagnosa Keadaan Bayi Dalam Kandungan)
Kecerdasan buatan adalah kemampuan komputer untuk berpikir dengan intelegensia. Ini tercapai dengan mempelajari bagaimana manusia mengingat dan berpikir ketika sedang mengambil keputusan dan memecahkan masalah.
Kecerdasan buatan yang dibangun mempunyai beberapa komponen yang saling berhubungan untuk membangun sistem yaitu basis pengetahuan, mesin inferensi, antarmuka pemakai. Persoalan yang dipecahkan dalam sistem ini adalah bagaimana cara menyusun aturan yang terdiri atas beberapa premis dan konklusi dari fakta-fakta yang tersedia, sehingga dihasilkan suatu solusi, dengan menggunakan mesin inferensi yaitu forward chaining, selain itu sistem ini juga menggunakan suatu penalaran knowledge base yaitu penalaran rule-based reasoning.
Penelitian ini membahas tentang pendiagnosaan keadaaan bayi dalam kandungan yang menggunakan teknik inferensi forward chaining, yang memulai penalarannya mulai dari sekumpulan fakta-fakta menuju sebuah hipotesa (solusi). Sistem yang dikembangkan memberikan keleluasaan pada perekayasa pengetahuan untuk memasukkan himpunan aturan pada basis pengetahuan dan diperolehnya suatu solusi berdasarkan basis pengetahuan yang ada.
Apa Itu AI
Istilah AI (Artificial Intelegent) atau bahasa kitanya adalah kecerdasan buatan merupakn bidang ilmu yang memang baru berkembang th 90-an dan aplikasinya dah banyak diterapkan orang mulai dari games komputer, sistem kontrol cerdas, robotik, malah sampai ke pemecahan masalah bidang ekonomi dll.
Kita di lab Komputasi dan Otomasi Industri (LAB CIA) jurusan pend. teknik elektro upi sudah membangun suatu suatu research group khusus mengkaji bidang ini. Tentunya saat ini butuh orang-orang terutama mahasiswa yang ingin memperdalam ilmu ini kita terbuka buat siapapun yang merasa tertantang. terutama mhs dari mipa dan teknik.
Untuk tutorial kita akan adakan sesuai permintaan anda kapan siapnya mudah-mudahan cocok dengan jadwal aktifitas kita. Sebagai langkah awal kita akan perkenalkan tentang Expert system (sistem Pakar), Jaringan Syaraf Tiruan (JST/ Neural Network), Logika Fuzzy (Fuzzy Logic) dan Algoritma Genetika (Genetic Algorithm).
Selanjutnya kita arahkan anda minatnya ke mana. karena ngak mungkin dalam waktu singkat akan menguasai semuanya. Sebagai langkah praktis kita perkenalkan juga beberapa toolbox yang ada di MATLAB.Dasar ilmu untuk mendalaminya hanya matematika dan computer programming.
Berkomunikasi dengan Teknologi
Mendengarkan robot atau komputer berbicara, sudah bukan hal yang asing lagi untuk zaman ini. Namun, berbicara dengan komputer atau robot seperti layaknya dengan manusia? Belum tentu! Bukan berarti tidak mungkin.
Perangkat yang Dibutuhkan
Perangkat utama yang dibutuhkan dalam menunjang aplikasi berkomunikasi ini tentu saja perangkat multimedia, terutama audio.Kemampuan mendengarkan akan banyak diperoleh dari mikrofon yang digunakan sebagai media input. Dan kemampuan menyampaikan informasi akan dibantu dengan speaker sebagai media output.
Untuk fitur Text to speech atau voice command yang diberikan Windows XP, sebenarnya persyaratan yang diminta sangat minim, artinya dengan perangkat audio yang paling sederhana Anda sudah dapat menikmati fasilitas ini. Namun, memilih mikrofon dan speaker yang baik tidak akan ada salahnya. Dengan speaker yang bersih dan baik, Anda dapat mendengar pesan yang disampaikan oleh komputer dengan lebih jelas. Sebaliknya dnegan mikrofon yang bersih dan tidak terlalu banyak noise, pesan yang diterima komputer juga akan lebih jelas.
Pada sebuah komputer yang sederhana, pengolahan audio ini akan banyak dibantu perangkat yang dinamakan sound card. Namun biar bagaimanapun, tergantung pada sistem dan aplikasi yang digunakan. Artinya, kemampuan berkomunikasi sebuah komputer atau robot memiliki banyak keterkaitan dnegan keseluruhan sistem dari komputer atau robot itu sendiri.
Contohnya saja sebuah komputer ber-operating system Windows XP mengaktifkan fitur Text to Speech-nya. Maka karena kemampuan sistem hanya mampu mengakomodasi bahasa Inggris, biar pun perangkat yang digunakan sudah sangat canggih atau keluaran terbaru, tetap saja komputer tidak akan dapat menyampaikan atau membaca tulisan yang diketik dalam bahasa Indonesia.
Di Masa yang akan Datang
Perkembangan teknologi yang memungkinkan sebuah komputer dapat dengan lancar berkomunikasi dengan manusia telah berkembang sangat jauh. Meskipun tidak sehebat perkembangan motorik yang dapat dilakukan oleh robot. Namun setidaknya, mengalami perkembangan yang sangat positif. Misalnya saja, saat ini bila Anda membeli sebuah robot Aibo keluaran Sony. Maka Anda dapat memberikan 100 lebih macam perintah pada anjing elektrik tersebut dengan suara Anda. Meskipun kemungkinan si anjing pintar tersebut menuruti perintah Anda sangat tipis. Tapi, ia dapat mengerti apa yang Anda katakan.
Lain Aibo lain pula dengan Asimo, robot berbentuk menyerupai astronot buatan Honda. Robot yang merupakan kepanjangan dari Advanced Step in Innovative Mobility ini memiliki kemampuan kominikasi yanglebih canggih. Ia tidak hanya dapat bereaksi ketika
namanya dipanggil, namun ia juga dapat mengerti jenis suara lain selain suara manusia, serta bereaksi terhadapnya. Misalnya ketika mendengar ada sesuatu yang jatuh atau tertabrak ia tidak hanya dapat mengerti apa yang sedang terjadi, namun dapat langsung bereaksi dengan menengok ke arah suara tersebut.
Kemampuan komunikasi tersebut sering disebut juga dengan sebutan danya Artificial Intelegent (kepintaran buatan). Tidak menutup kemungkinan kemampuan kedua robot ini akan terus berkembang menjadi lebih baik lagi.
Sebenarnya apa manfaat yang dapat diperoleh dari kemampuan komunikasi ini? Banyak sekali! Salah satu di antaranya yang paling sederhana adalah dengan adanya kemampuan komunikasi ini sebuah robot atau komputer akan lebih mudah dioperasikan. Sebab mayoritas manusia tidak memiliki kendala dalam mengungkapkan sesuatu secara verbal.
Tenaga yang dibutuhkan untuk berkomunikasi secara verbal juga akan lebih sedikit. Misalnya saja, bila Anda akan mendikte sebuah surat bisnis. Anda tidak perlu lagi membutuhkan seorang sekretaris, komputer akan langsung mengerjakannya untuk Anda. Begitu pula dalam hal membuat notulen rapat.
Atau mungkin dalam pengoperasian perangkat pabrik yang sangat rumit. Bila semua kerumitan itu dapat diterjemahkan ke dalam bentuk verbal tentu akan sangat mudah dilakukan, bukan? Masalah keamanan bukan lagi menjadi kendala. Dengan otorisasi suara serta password seperti layaknya komputer biasa, maka keberadaan teknologi ini akan membuat sistem lebih unggul.
Sebagai salah satu contoh adalah penerapan voice command pada salah satu mobil produksi Audi, yaitu Audi A8 yang menjadikan voice command sebagai fitur optional. Dengan adanya fitur ini, seorang pengendara tidak akan direpotkan lagi dalam mengoperasikan perangkat audio atau hanya sekadar mencari nomor telepon seseorang dalam phonebook ponselnya yang terhubung ke kendaraan. Bahkan dengan adanya voice command akses pada GPS juga dapat dipermudah.
Fungsi lain yang tidak kalah menarik adalah kemungkinan besar untuk menjadi robot atau komputer sebagai teman yang paling logis. Kemampuan mengolah informasi dan komunikasi verbal dapat disatukan sehingga dapat membantu membuat keputusan-keputusan yang logis dan mudah dimengerti manusia. seperti halnya sebuah robot yang berlari mengambil obat, hanya karena mendengar asma majikannya kambuh.
Namun rasanya, untuk semua ini kita masih harus menunggu agak sedikit lama. Mengingat untuk sampai ke sana masih diperlukan proses yang panjang.
Setidaknya untuk waktu yang cepat ini komputer Anda dapat mengerti bahasa yang Anda pergunakan. Hal ini tentu akan sangat berarti besar untuk sebagian kalangan masyarakat. Salah satu contohnya adalah mereka yang memang memiliki kendala melihat atau kendala bergerak sehingga sulit untuk menggunakan keyboard komputer.
