reasoning (penalaran)

7/23/2019 Reasoning (Penalaran)

http://slidepdf.com/reader/full/reasoning-penalaran 1/28

REASONING (PENALARAN)Pertemuan IX



PENGERTIAN

Teknik penyelesaian masalah dengan cara

merepresentasikan masalah ke dalam basis

pengetahuan ( Knowlage base) menggunakan

logic atau bahasa formal (bahasa yang dipahami

komputer).

Teknik searching mereperesentasikan masalah

ke dalam state dan ruang masalah dan

menggunakan strategi pencarian untuk

menemukan solusi, sedangkan reasoningmerepresentasikan masalah ke dalam basis

pengetahuan dan melakukan proses penalaran

untuk menemukan solusi.



Masalah utama dalam teknik searching adalah

kesulitan penentuan apakah aturan produksi sudah

lengkap atau belum. Kedua jika masalah yang dihadapicukup kompleks, maka akan terjadi ketidak-efisienan

representasi keadaan.

Misalnya:

Untuk masalah 8-puzzle, representasi suatu stateadalah : delapan posisi angka, satu parent, dan

maksimum 4 suksesor



Bandingkan jika masalah yang dihadapi adalah

permainan catur. Satu state harus direpresentasikan

sebagai 32 posisi buah catur dan satu state bisa

mempunyai banyak suksesor. Setiap state mempunyai

suksesor sebanyak 16 sehingga ruang masalahnya

akan sangat besar. Solusi di level 10, maka BFS harus

membangkitkan 1610 state.

Solusi yang mungkin adalah menggunakan

representasi yang jauh lebih sederhana yaitu logic.



Terdapat lima jenis Logic

Jenis Logic Apa yang ada di

dunia nyata

Apa yang dipercaya

agent tentang faktaProportional logic fakta Benar/salah/ tidak

diketahui

Firs-order logic fakta, objek, relasi Benar/salah/ tidak

diketahui

Temporal Logic fakta, objek, relasi,

waktu

Benar/salah/ tidak

diketahui

Probability Logic fakta Derajat kepercayaan [0,1]

Fuzzy Logic derajat kebenaran Derajat kepercayaan[0,1]Proportional logic menyatakan satu proposisi (fakta) yang bisabernilai benar atau salah.

Untuk masalah kompleks, proportional logic tidak bisa dipakai

secara praktis karena harus membangun banyak sekali fakta

untuk merepresentasikan keadaan yang sederhana.



First Order logic (Logika Predikat) merupakan logika

yang digunakan untuk merepresentasikan masalah

yang tidak dapat dilakukan atau direpresentasikan

dengan menggunakan logika proposisi.

Dengan Logika predikat, suatu pernyataan dipisahkan

dalam komponen-komponen bagian yang dinamakan

objek, karakteristik objek, atau beberapa pernyataan

yang jelas tentang objek. Misalnya : kita dapat

menyatakan bahwa semua nilai X adalah nama hari

seminggu sehingga pernyataan: cuaca(X, hujan)

adalah benar bila terjadi hujan setiap hari.



Probability theory adalah logic yang

merepresentasikan fakta dengan derajat kepercayaan

yang bernilai antara 0 (tidak dipercaya sama sekaliatau salah) sampai 1 ( dipercaya sepenuhnya atau

benar).

Fuzzy Logic yang menggunakan derajat kebenaran

dengan tingkat kepercayaan antara 0 dan 1. misalnya“ Bandung adalah kota yang nyaman dengan tingkat

kepercayaan 0,4”.



PROPORTIONAL LOGIC

Logic yang paling sederhana

Simbol-simbol yang digunakan pada proportional

logic adalah :

logical konstan (true and false) proportional symbols (misalnya P dan Q)

logical connectives

Kurung buka dan kurung tutup ‘ ( ‘dan ‘ ) ’



SEMANTIK PADA PROPORTIONAL

LOGIC

Secara semantik, propotional logic sangatlah

sederhana. Dengan mendefenisikan nilai

kebenaran “True” atau “False” pada setiap

simbol. Sebuah simbol P dapat menyatakan fakta

apapun yang diinginkan. Misalnya P berarti‘Bandung adalah kota yang nyaman’ dan Q

berarti Bandung selalu macet maka ‘ Bandung

adalah kota yang selalu macet’.



ATURAN INFERENSI UNTUK

PROPOTIONAL LOGIC

Inferensi dapat diartikan sebagai proses

menurunkan kalimat dari kalimat-kalimat yang

sudah ada menggunakan aturan aturan inferensi

(inference rule). Sedangkan reasoning adalah

proses penalaran untuk membuat suatukesimpulan atau keputusan dimana proses ini

membutuhkan satu atau lebih proses inferensi

sampai diperoleh kesimpulan yang diinginkan.



ATURAN INFERENSI UNTUK PROPOTIONAL LOGIC



Pada aturan inferensi, modus ponens yaitu :

dibaca jika terdapat kalimatα⇒β dan terdapatkalimat lainα maka dapat diturunkan sebuahkalimat baru yaituβ

False False True

False True True

True False False

True True True



MASALAH DUNIA WUMPUS Wumpus adalah seekor monster yang tinggal di sebuah gua yang

terbagi dalam 16 ruang. Didalam gua terdapat 3 lubang mematikan

(pit) yang mengeluarkan angin (breeze) sehingga sampai diruang

sekitarnya. Wumpus mengeluarkan bau busuk (Stench). Wumpus

menjerit(Scream) dan mati terkena panah. Sebuah agen dilengkapi

dengan 3 anak panah yang hanya bisa diarahkan menuju ruang-

ruang yang searah dengan agen menghadap. Agen bisa bergerak

hadap kanan, hadap kiri, atau maju. Agen bisa memanjat keluar gua jika berada pada posisi terjepit. Agen akan benjol(bump) jika

menabrak dinding gua. Agen akan mati jika memasuki kotak yang

terdapat Wumpus atau Pit. Tetapi aman jika memasuki kotak yang

didalamnya terdapat wumpus yang telah mati. Saat permainan

dimulai, agen berada di posisi start (1,1). Tugas agen adalah

menemukan emas dan membawanya kembali kekotak start(1,1)

secepat mungkin dengan jumlah aksi yang seminimum mungkin,

tanpa terbunuh. Sebagai hadiah, 1000 point diberikan kepada agen

jika berhasil keluar dengan membawa emas. Tapi agen akan

mendapat point -1 untuk setiap aksi yang dilakukan dan -10.000 jika

agen terbunuh.



Stech (Bau

Busuk)

Breeze (Angin) Pit

Wumpus

Stech (Bau

Busuk)

Breeze (Angin)

Stech (Bau

Busuk)

Gold(glitter)

Pit Breeze (Angin)

Stech (Bau

Busuk)

Breeze (Angin)

Start

Agent ->

Breeze (Angin) Pit Breeze (Angin)



Masalah dunia wumpus dapat dirumuskan ke dalam tiga kelompok:

percept, action, dan goal sebagai berikut:

1.Percept (sesuatu yang ditangkap oleh agen)

.Percept : [stench, breeze, glitter, bump, scream]

.[stench, breeze, none, none, none] = ada stench dan breeze, tapi tak ada

glitter, bump ataupun scream.

2. Action (aksi yang dapat dilakukan agen)

.Move : hadap kiri, hadap kanan, atau maju.

.Grab : mengambil objek yang berada dikotak dimana agen berada

.Shoot : memanah dengan arah lurus sesuai dengan arah agen

menghadap

.Climb : memanjat keluar gowa

3. Goal (tujuan)

.Menemukan emas dan membawanya kembali ke kotak start(1,1) secepat

mungkin dengan jumlah action yang seminimum mungkin, tanpa

terbunuh.



APAKAH MASALAH WUMPUS BISA DISELESAIKAN DENGAN

TEKNIK SEARCHING?

Bisa diselesaikan

Suatu state dinyatakan dengan 16 ruangan

dengan posisi wumpus, pit dan gold.

Operator atau aturan produksinya ada enam,

yaitu hadap kiri, hadap kanan,maju, memanah,

mengambil objek, dan memanjat keluar gua.

Dengan mendefinisikan initial state, goal state,dan strategi searching, maka masalah tersebut

dapat diselesaikan. Tapi representasi state

membutuhkan memori yang sangat besar.



DISELESAIKAN DENGAN TEKNIK

REASONING MENGGUNAKAN

PROPORTIONAL LOGIC?

Pertama, representasikan fakta atau keadaan

dalam simbol-simbol proportional logic. Misalnya:

S1,2 menyatakan ada stech di kotak (1,2)B2,1 menyatakan ada breeze di kotak (2,1)

G2,3 menyatakan ada glitter di kotak (2,3)

M1,4 menyatakan bump di kotak (1,4)

C1,3 menyatakan ada scream di kotak (1,3)

W1,3 menyatakan ada wumpus di kotak (1,3)

¬S1,1 menyatakan tidak ada stech di posisi (1,1)



•



(PENALARAN) YANG DILAKUKAN AGEN

SEHINGGA MENGETAHUI BAHWA

DIDEPANNYA ADA PIT?



Kondisi Knowledge Base setelah agent menerima

percept pertama di posisi (1,1)

¬ S1,1 ¬B1,1 ¬G1,2 ¬M1,1 ¬C1,2

¬W1,1 ¬P1,1

¬W2,1 ¬P2,1 ¬W1,2 ¬ P1,2

Dari KB yang baru ini, dapat diketahui bahwa posisi

(1,2) dan (2,1) tidak ada wumpus ataupun Pit sehinggaaman bagi agen untuk melangkah ke posisi tersebut.



Perhatikan kasus berikut :

agent melangkah ke posisi (2,1). Pada posisi tersebut

percept yang diterima oleh agent adalah[None, Breeze, None, None, None]

yang artinya ada breeze,tetapi tidak ada stench,

glitter, bump ataupun scream.

Dari lima fakta baru ini dapat dihasilkan ¬S2,1, B2,1,¬G2,1, ¬M2,1, dan ¬C2,1.

Dari fakta ini dapat dilakukan proses inferensi dengan

menggunakan aturan inferensi dan pengetahuan

tentang environment.



Untuk memudahkan maka proses inferensi difokuskan

pada kalimat yang berhubungan dengan Wumpus dan

Pit yaitu ¬S2,1 dan B2,1.Proses Inferensi :

Lakukan Modus Ponen untuk ¬S2,1 dan R2sehingga

diperoleh :

¬ W1,1 Λ ¬ W2,1 Λ ¬ W2,2 Λ ¬ W3,1

Lakukan AND- Elimination terhadap hasil tersebutsehingga diperoleh :

¬ W1,1 ¬ W2,1 ¬ W2,2 ¬ W3,1



Lakukan Modus Ponen untuk B2,1 dan R34 sehingga

diperoleh :

P1,1 V P2,1 V P2,2 V P3,1

Lakukan Unit Resolution terhadap hasil berikutdengan ¬ P1,1 kemudian ¬P2,1 sehingga diperoleh :

P2,2 V P3,1

Dari proses inferensi diperoleh beberapa fakta baru

yang dapat ditambahkan ke dalam KB sehingga menjadi

:



Kondisi Knowledge base (KB) setelah agent menerima

percept kedua pada posisi (2,1)

¬ S1,1 ¬B1,1 ¬G1,2 ¬M1,1 ¬C1,2

¬W1,1 ¬P1,1 P2,2 V P3,1

¬W2,1 ¬P2,1

¬W1,2 ¬P1,2

¬W2,2

¬W3,1

Kalimat P2,2 V P3,1menyatakan bahwa ada Pit di posisi

(2,2) atau (3,1) sehingga langkah aman bagi agent

adalah kembali ke posisi (1,1).



Pada KB sebelumnya terdapat kalimat ¬ W1,2 dan ¬P1,2

sehingga posisi (1,2) aman

Misalkan agent melangkah ke posisi tersebut. Padaposisi tersebut, percept yang diterima oleh agent

adalah [Stench, None, None, None,None] yang artinya

ada stench tetapi tidak ada breeze, glitter, bump,

ataupun screa.Dari lima fakta baru S1,2 ¬B1,2 ¬G1,2 ¬M1,2 dan ¬C1,2

dapat dilakukan beberapa proses inferensi dengan

menggunakan aturan inferensi dan pengetahuan

tentang environment. Inferensi hanya dilakukan padakalimat yang berhubungan dengan Wumpus yaitu S1,2



Proses Inferensi berikut :

Lakukan Modus Ponen untuk S1,2 dan R4 sehingga

diperoleh :

W1,3 V W1,2 V W2,2 V W1,1

Kemudian lakukan Unit Resolution terhadap hasil di

atas dengan ¬ W1,1 sehingga di dapat :

W1,3 V W1,2 V W2,2 Kemudian lakukan Unit Resolution terhadap hasil di

atas dengan ¬ W2,2 sehingga diperoleh:

W1,3 V W1,2

Terakhir lakukan Unit Resolution terhadap hasil diatas dengan ¬ W1,2 sehingga diperoleh :

W1,3

ini menunjukkan bahwa Wumpus berada pada posisi

(1,3)



Ketika lokasi Wumpus diketahui maka agent bisa

menggunakan panah untuk membunuhnya atau fokus

pada pencarian emas dengan menghindari lokasi

Wumpus. Berbagai strategi dapat dibuat sehingga bisa

membawa emas kembali ke posisi (1,1) dengan jumlah

aksi yang seminimum mungkin.

Pada kasus Wumpus tersebut, agent harus dibekali

aturan yang merupakan pengetahuan tentangenvironment dan aturan untuk menerjemahkan

pengetahuan menjadi aksi. Untuk 16 ruangan yang

ada di dalam gua diperlukan sangat banyak aturan

tentang environment dan aturan penerjemah.Dari kasus Wumpus dapat disimpulkan bahwa metode

penalaran (reasoning) lebih baik dibandingkan

dengan metode searching.

reasoning (penalaran)

Documents