AI (Artificial Intelligent)

Kecerdasan Buatan (bahasa Inggris: Artificial Intelligence atau AI) didefinisikan sebagai kecerdasan yang ditunjukkan oleh suatu entitas buatan. Sistem seperti ini umumnya dianggap komputer. Kecerdasan diciptakan dan dimasukkan ke dalam suatu mesin (komputer) agar dapat melakukan pekerjaan seperti yang dapat dilakukan manusia. Beberapa macam bidang yang menggunakan kecerdasan buatan antara lain sistem pakar, permainan komputer (games), logika fuzzy, jaringan syaraf tiruan dan robotika.
Banyak hal yang kelihatannya sulit untuk kecerdasan manusia, tetapi untuk Informatika relatif tidak bermasalah. Seperti contoh: mentransformasikan persamaan, menyelesaikan persamaan integral, membuat permainan catur atau Backgammon. Di sisi lain, hal yang bagi manusia kelihatannya menuntut sedikit kecerdasan, sampai sekarang masih sulit untuk direalisasikan dalam Informatika. Seperti contoh: Pengenalan Obyek/Muka, bermain sepak bola.
Walaupun AI memiliki konotasi fiksi ilmiah yang kuat, AI membentuk cabang yang sangat penting pada ilmu komputer, berhubungan dengan perilaku, pembelajaran dan adaptasi yang cerdas dalam sebuah mesin. Penelitian dalam AI menyangkut pembuatan mesin untuk mengotomatisasikan tugas-tugas yang membutuhkan perilaku cerdas. Termasuk contohnya adalah pengendalian, perencanaan dan penjadwalan, kemampuan untuk menjawab diagnosa dan pertanyaan pelanggan, serta pengenalan tulisan tangan, suara dan wajah. Hal-hal seperti itu telah menjadi disiplin ilmu tersendiri, yang memusatkan perhatian pada penyediaan solusi masalah kehidupan yang nyata. Sistem AI sekarang ini sering digunakan dalam bidang ekonomi, obat-obatan, teknik dan militer, seperti yang telah dibangun dalam beberapa aplikasi perangkat lunak komputer rumah dan video game.
'Kecerdasan buatan' ini bukan hanya ingin mengerti apa itu sistem kecerdasan, tapi juga mengkonstruksinya. Berikut ini adalah salah satu contoh dari AI:
Aplikasi Kecerdasan Buatan di Laboratorium Minyak Bumi
Ada banyak jenis kecerdasan buatan, setidaknya ada lima jenis kecerdasan buatan yang sering kita temui, yaitu :
1. Jaringan Syaraf Buatan (Artificial Neural Networks),
Dalam industri minyak bumi AI ini dapat digunakan untuk membuat pola waktu, misal produksi suatu sumur minyak pada waktu tertentu.
2. Logika Fuzzy (Fuzzy Logics),
Logika ini untuk menentukan nilai diantara dua keadaan biner (1 dan 0). Logika inilah yang saya pakai untuk identifikasi suatu minyak bumi sama (1) atau tidak (0) yang akan dibahas lebih lanjut.
3. Algoritma Genetik (Genetic Algorithms),
Algoritma Genetik biasanya digunakan dibidang kedokteran, misal untuk menganalisis DNA.
4. Robotika (Robotics),
AI ini banyak digunakan di pabrik. Biasanya dibuat untuk melakukan kegiatan otomatisasi, misal dalam PLC (Programmable Logic Control).
5. Permainan Komputer (Games),
AI jenis ini yang paling disukai oleh anak-anak.
Dari contoh-contoh diatas, yang akan dibahas kali ini adalah Logika Fuzzy, yaitu untuk menentukan apakah suatu minyak bumi sama atau tidak berdasarkan hasil analisis spektrum minyak bumi menggunakan Spektrofotometer FTIR (Fourier Transform Infra Red) yang dibahas oleh seorang karyawan Laboratorium dan dilakukan di Laboratorium Molekuler LEMIGAS, Jakarta selama bulan Januari - Februari 2006 yang lalu.
Pengolahan data secara digital menggunakan komputer sudah dilakukan sejak tahun 1960. Dengan adanya revolusi teknologi komputer saat ini sudah mampu melakukan pengambilan keputusan seperti manusia (human-like decisions). Pada dasarnya mesin komputer hanya mengenal bahasa biner untuk mengambil keputusan, seperti “ada (1)” dan “tidak ada (0)”, hidup dan mati, betul dan salah, sama dan beda, dan lain-lain. Ketika dihadapkan pada kondisi yang memerlukan pertimbangan subjektif yang tidak pasti, seperti “agak mirip” atau “sedikit berbeda” mesin sudah tidak dapat melakukan pengambilan keputusan lagi. Untuk itu perlu dilakukan transformasi terlebih dahulu melalui suatu metoda khusus yang disebut kecerdasan buatan (artificial intellegence).
Cara kerja kecerdasan buatan pada dasarnya meniru cara kerja syaraf manusia dalam mengambil keputusan dimana didalamnya terdapat beberapa pertimbangan subjektif berdasarkan kriteria, seperti seberapa mirip suatu minyak bumi dengan minyak bumi lainnya atau berapa perbedaan yang diperbolehkan untuk menentukan bahwa suatu minyak bumi sama atau berbeda.
Perangkat lunak yang dapat digunakan untuk membuat suatu kecerdasan buatan dapat menggunakan bahasa pemrograman atau lembar kerja (spreadsheet) seperti Lotus, Microsoft Excel, C++, Basic, dBase, Microsoft Access, Microsoft Visual Basic, Delphi dan lain-lain. Pada percobaan yang dilakukan, metoda yang akan digunakan adalah menggunakan Logika Fuzzy pada Microsoft Visual Basic 6.
Statistika
Untuk membandingkan kemiripan identitas suatu minyak bumi secara digital perlu dilakukan perhitungan secara statistika. Dalam metoda yang dipakai untuk mengidentifikasi kemiripan suatu minyak bumi secara digital adalah dengan melihat presisi atau simpangan bakunya. Simpangan baku inilah yang menjadi variabel bebas untuk dijadikan kriteria kemiripan suatu minyak bumi.
Presisi adalah istilah yang digunakan untuk menyatakan kecocokan hasil dari pengujian / pengukuran dari suatu sampel yang diuji/diukur. Salah satu cara menentukan presisi adalah dengan jalan menghitung harga simpangan baku. Dalam analisis sidik jari minyak bumi, ukuran kesamaan suatu minyak bumi menggunakan simpangan baku relatif (Relative Standard Deviation, RSD).
Pada percobaan yang dilakukan saat identifikasi sidik jari minyak bumi, perhitungan presisi digunakan ketika menentukan batasan atau kriteria kemiripan rasio hasil normalisasi serapan spektrum infra merah minyak bumi contoh terhadap terhadap rasio hasil normalisasi serapan spektrum infra merah minyak bumi pembanding. Batasan presisi ini dijadikan kriteria pertama ( K1 ) berupa variabel bebas sehingga operator bisa memilih sendiri batasan kemiripan minyak bumi.
Metoda Identifikasi Spektrum Infra Merah
Bila diamati sekilas, spektrum minyak bumi pada gambar disamping ini tampak mirip antara satu dengan yang lainnya. Hal ini terjadi karena yang terukur oleh spektrofotometer infra merah adalah gugus-gugus CH3, CH2, dan gugus aromat yang memang selalu ada dalam setiap minyak bumi. Jika gambar tersebut diperbesar dan diamati lebih cermat akan tampak perbedaan, yaitu intensitas absorbsi gugus-gugus dari setiap minyak bumi akan berbeda. Perbedaan ini kemudian menjadi dasar untuk dipakai sebagai pembeda suatu spektrum dengan spektrum lainnya.
Konsep dasar dari pengenalan pola atau pattern recognition adalah membandingkan sifat-sifat spesifik suatu contoh terhadap sifat-sifat spesifik yang kemungkinan terdapat juga dalam pembanding. Ada dua metoda untuk membandingkan spektum infra merah senyawa hidrokarbon, yaitu :
1. Metoda manual atau tumpang tindih (overlay method)
Metoda ini dilakukan dengan cara menumpukkan hasil cetak spektrum infra merah kemudian menumpukkan dua atau lebih hasil cetak tersebut diatas meja kaca yang diberi lampu. Dari tumpukan hasil cetak spektrum infra merah tersebut kemudian dicari kecocokan spektrum contoh terhadap spektrum minyak bumi pembanding. Metoda ini memiliki kelemahan yaitu pada cara pengamatan spektrum dan menentukan batasan kemiripannya, karena penentuan kesamaan suatu spektrum cara tersebut sangat subjektif, artinya pemahaman sama atau tidak dari tiap orang akan berbeda.
2. Metoda perbandingan data analisis
Metoda cara ini relatif lebih teliti dibandingkan metoda tumpang tindih (overlay method), karena yang dibandingkan adalah data atau angka hasil pembacaan alat spektrofotometer.
Pada pengenalan pola minyak bumi, sifat spesifik yang dibandingkan adalah spektrum serapan infra merah pada bilangan gelombang tertentu dengan menggunakan Spektrofotometer FTIR. Metoda pengenalan pola cara tersebut digunakan karena gugus-gugus dalam hidrokarbon bila diberi energi dari sinar infra merah akan memberikan spektrum pada bilangan gelombang yang spesifik. Spektrum infra merah tersebut akan menggambarkan keberadaan gugus metil, metilena dan aromat yang selalu ada dalam minyak bumi.
Analisis menggunakan Spektrofotometer FTIR digunakan karena kecepatan analisisnya jauh lebih cepat dibandingkan metoda dispersi, yaitu lima detik. Sedangkan jika menggunakan spektrofotometer infra merah dispersi waktu yang dibutuhkan sekitar 10 – 15 menit. Selain itu kelebihan utamanya adalah karena ketelitian Spektrofotometer FTIR lebih tinggi dibandingkan dispersi.
Berbagai pita absorbsi dapat digunakan untuk tujuan identifikasi. Dari hasil pengamatan spektrum infra merah minyak bumi yang dianalisis dipilih sepuluh pita absorbsi kunci yang masih signifikan11), yaitu pada bilangan gelombang identifikasi 720, 747, 810, 874, 1034, 1168, 1309, 1375, 1456 dan 1600 cm-1. Spektrum infra merah dari bilangan gelombang tersebut diatas kemudian diukur.
Untuk membandingkan dua angka maka digunakan perhitungan selisih dari kedua angka tersebut. Pada dasarnya dua angka dikatakan mempunya nilai yang sama jika selisih kedua angka tersebut adalah nol. Tetapi karena angka-angka tersebut merupakan hasil dari pengukuran, maka walaupun kedua angka tersebut berasal dari contoh yang sama maka angka-angka hasil pengukuran tersebut tidak akan tepat sama. Ketidaksamaan ini berasal dari keterulangan (repeatability) dari setiap pengukuran serta karena adanya perubahan sifat-sifat contoh oleh pengaruh pelapukan (weathering).
Besarnya nilai keterulangan ini digunakan sebagai kriteria untuk menentukan apakah kedua deret angka tersebut mempunyai nilai yang sama, yaitu kriteria simpangan baku ( K1 ).
Hasil pembandingan angka-angka dalam satu deret angka identitas kemudian dijumlahkan. Bila nilai penjumlahan tersebut sama dengan banyaknya angka yang dibandingkan atau dengan kata lain banyaknya puncak absorbsi infra merah yang dibandingkan, maka dua deret angka tersebut mempunyai nilai yang sama. Dalam hal tertentu, terutama karena faktor pelapukan minyak bumi, satu atau dua puncak absorbsi infra merah akan mengalami pengurangan cukup banyak, sehingga yang mempunyai nilai yang sama dengan puncak-puncak serapan dari minyak bumi pembanding tidak lagi sebanyak jumlah puncak semula. Untuk itu maka nilai penjumlahan harga-harga NP dapat dipilih sebanyak 100% seluruhnya atau lebih kecil. Dengan memilih nilai penjumlahan NP ini dapat dilihat minyak-minyak pembanding yang yang sama (match) dengan contoh.