Peng. Teknologi Sistem Cerdas

Definisi Peng. Teknologi Sistem Cerdas

Kecerdasan Buatan yang ditambahkan kepada suatu sistem yang bisa diatur dalam konteks ilmiah atau Intelegensi Artifisial (bahasa Inggris: Artificial Intelligence atau hanya disingkat AI) didefinisikan sebagai kecerdasan entitas ilmiah. Sistem seperti ini umumnya dianggap komputer. Kecerdasan buatan diciptakan dan dimasukkan ke dalam suatu mesin (komputer) agar dapat melakukan pekerjaan seperti yang dilakukan manusia. Ada 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: menyelesaikan persamaan integral, mentransformasikan persamaan, 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 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.

Sejarah Teknologi Sistem Cerdas

Pada awal abad 17, René Descartes mengemukakan bahwa tubuh hewan bukanlah apa-apa melainkan hanya mesin-mesin yang rumit. Blaise Pascal menciptakan mesin penghitung digital mekanis pertama pada 1642. Pada 19, Charles Babbage dan Ada Lovelace bekerja pada mesin penghitung mekanis yang dapat diprogram.

Bertrand Russell dan Alfred North Whitehead menerbitkan Principia Mathematica, yang merombak logika formal. Warren McCulloch dan Walter Pitts menerbitkan “Kalkulus Logis Gagasan yang tetap ada dalam Aktivitas ” pada 1943 yang meletakkan pondasi untuk jaringan syaraf.

Tahun 1950-an adalah periode usaha aktif dalam AI. Program AI pertama yang bekerja ditulis pada 1951 untuk menjalankan mesin Ferranti Mark I di University of Manchester (UK): sebuah program permainan naskah yang ditulis oleh Christopher Strachey dan program permainan catur yang ditulis oleh Dietrich Prinz. John McCarthy membuat istilah “kecerdasan buatan ” pada konferensi pertama yang disediakan untuk pokok persoalan ini, pada 1956. Dia juga menemukan bahasa pemrograman Lisp. Alan Turing memperkenalkan “Turing test” sebagai sebuah cara untuk mengoperasionalkan test perilaku cerdas. Joseph Weizenbaum membangun ELIZA, sebuah chatterbot yang menerapkan psikoterapi Rogerian.

Selama tahun 1960-an dan 1970-an, Joel Moses mendemonstrasikan kekuatan pertimbangan simbolis untuk mengintegrasikan masalah di dalam program Macsyma, program berbasis pengetahuan yang sukses pertama kali dalam bidang matematika. Marvin Minsky dan Seymour Papert menerbitkan Perceptrons, yang mendemostrasikan batas jaringan syaraf sederhana dan Alain Colmerauer mengembangkan bahasa komputer Prolog. Ted Shortliffe mendemonstrasikan kekuatan sistem berbasis aturan untuk representasi pengetahuan dan inferensi dalam diagnosa dan terapi medis yang kadangkala disebut sebagai sistem pakar pertama. Hans Moravec mengembangkan kendaraan terkendali komputer pertama untuk mengatasi jalan berintang yang kusut secara mandiri.

Pada tahun 1980-an, jaringan syaraf digunakan secara meluas dengan algoritma perambatan balik, pertama kali diterangkan oleh Paul John Werbos pada 1974. Pada tahun 1982, para ahli fisika seperti Hopfield menggunakan teknik-teknik statistika untuk menganalisis sifat-sifat penyimpanan dan optimasi pada jaringan syaraf. Para ahli psikologi, David Rumelhart dan Geoff Hinton, melanjutkan penelitian mengenai model jaringan syaraf pada memori. Pada tahun 1985-an sedikitnya empat kelompok riset menemukan kembali algoritma pembelajaran propagansi balik (Back-Propagation learning). Algoritma ini berhasil diimplementasikan ke dalam ilmu komputer dan psikologi. Tahun 1990-an ditandai perolehan besar dalam berbagai bidang AI dan demonstrasi berbagai macam aplikasi. Lebih khusus Deep Blue, sebuah komputer permainan catur, mengalahkan Garry Kasparov dalam sebuah pertandingan 6 game yang terkenal pada tahun 1997. DARPA menyatakan bahwa biaya yang disimpan melalui penerapan metode AI untuk unit penjadwalan dalam Perang Teluk pertama telah mengganti seluruh investasi dalam penelitian AI sejak tahun 1950 pada pemerintah AS.

Tantangan Hebat DARPA, yang dimulai pada 2004 dan berlanjut hingga hari ini, adalah sebuah pacuan untuk hadiah $2 juta dimana kendaraan dikemudikan sendiri tanpa komunikasi dengan manusia, menggunakan GPS, komputer dan susunan sensor yang canggih, melintasi beberapa ratus mil daerah gurun yang menantang.

Implementasi Sistem Cerdas dikehidupan Sehari-hari

Dengan semakin berkembangnya kemajuan teknologi, kini aplikasi kecerdasan buatan juga digunakan untuk mendukung mudahnya pekerjaan dalam beberapa bidang.

1. Bidang Komputer dan Sains

Beberapa daftar aplikasi yang sebelumnya dikembangkan oleh para peneliti kecerdasan buatan adalah GUI (Graphical User Interface), Kalkulasi koordinat mouse pada layar monitor, manajemen penyimpanan otomatis, pemrograman dinamis serta pemrograman orientasi objek.

2. Finansial

Pada bidang finansial, penggunaan kecerdasan buatan ditujukan pada pengorganisasian operasi, investasi saham, dan memanajemen properti. Sebuah sistem yang memiliki kecerdasan buatan dapat mengkalkulasi inflasi maupun deflasi yang akan terjadi di masa depan serta dapat mengkalkulasi probabilitas naik turunnya harga saham sehingga dapat digunakan untuk menentukan investasi secara detail.

3. Kesehatan

Pada bidang kesehatan, sistem kecerdasan buatan telah digunakan, slah satunya adalah algoritma genetika yang memungkinkan simulasi proses evolusi dan rekayasa genetika diuji coba tanpa memerlukan “korban” makhluk hidup. Algoritma ini juga dapat digunakan untuk pencocokan DNA yang sering digunakan dan saat ini mungkin populer untuk mengidentifikasi identitas seseorang

4. Industri

Mesin – mesin industri menggantikan pekerjaan yang berbahaya bagi pekerja. di era sekarang ini banyak perusahaan dan pabrik banyak yang mengandalkan mesin dan teknologi untuk pembuatan barangnya,

5. Telekomunikasi

Pada Bidang telekomunikasi, sistem kecerdasan buatan juga banyak digunakan antara lain untuk pencarian heuristik tentang tenaga kerja mereka, mengatur penjadwalan puluhan ribu pekerjanya, serta menentukan jumlah gaji sesuai dengan kualitas kerja mereka. Semuanya dilakukan secara otomatis dengan kecerdasan buatan yang telah diimplementasikan ke dalam sistemnya.

6. Pengembangan Game

Game masa kini sudah menggunakan rule yang berbeda dari sebelumnya. Kini jika pemain harus memulai lagi permainan maka dia tidak akan menemui pola yang sama dengan yang dimainkannya sebelumnya.

7. Pengembangan Mainan

Peralatan permainan seperti AIBO dan ASIMO, robot anjing cerdas dan robot yang menyerupai manusia yang dapat berinteraksi dengan manusia menjadi salah satu favorit alat bermain yang telah menggunakan kecerdasan buatan pada sistemnya. AIBO dan ASIMO ini dapat berinteraksi dengan manusia melalui suara, fitur speech recognition di dalamnya, robot ini dapat mengerti apa yang diucapkan manusia dan menanggapinya.

Contoh Alat yang menerapkan Prinsip Sistem Cerdas dan AI.

Salah satu alat yang menerapkan prinsip kecerdasan buatan dalam cara kerja nya adalah Robot. Dewasa ini, kita sudah tidak asing lagi dengan keberadaan Robot sebagai mesin-mesin yang membantu kerja manusia secara fisik, baik menggunakan pengawan dan kontrol manusia.Robot biasanya digunakan untuk tugas yang berat, berbahaya, pekerjaan yang berulang dan kotor. Biasanya kebanyakan robot industri digunakan dalam bidang produksi. Penggunaan robot lainnya termasuk untuk pembersihan limbah beracun, penjelajahan bawah air dan luar angkasa, pertambangan, dan untuk pencarian tambang. Belakangan ini robot mulai memasuki pasaran konsumen di bidang hiburan, dan alat pembantu rumah tangga, seperti penyedot debu, dan pemotong rumput.

Beberapa jenis Robot:

1. Robot Mobil (Bergerak) yang bisa berpindah tempat.

Robot Mobil atau Mobile Robot adalah konstruksi robot yang ciri khasnya adalah mempunyai aktuator berupa roda untuk menggerakkan keseluruhan badan robot tersebut, sehingga robot tersebut dapat melakukan perpindahan posisi dari satu titik ke titik yang lain. Robot mobil ini sangat disukai bagi orang yang mulai mempelajari robot. Hal ini karena membuat robot mobil tidak memerlukan kerja fisik yang berat. Untuk dapat membuat sebuah robot mobile minimal diperlukan pengetahuan tentang mikrokontroler dan sensor-sensor elektro.

2. Robot Manipulator ( tangan )

Robot ini hanyak memiliki satu tangan seperti tangan manusia yang fungsinya untuk memegang atau memindahkan barang, contoh robot ini adalah robot las di Industri mobil, robot merakit elektronik dll.

3. Robot Humanoid, yaitu robot yang miliki kemampuan menyerupai manusia, baik fungsi maupun cara bertindak, contoh robot ini adalah Ashimo yang dikembangkan oleh Honda.

4. Robot Berkaki

Robot ini memiliki kaki seperti hewan atau manusia, yang mampu melangkah, seperti robot serangga, robot kepiting dll.

5. Flying Robot (Robot Terbang), yaitu robot yang mampu terbang, robot ini menyerupai pesawat model yang deprogram khusus untuk memonitor keadaan di tanah dari atas, dan juga untuk meneruskan komunikasi.

6. Under Water Robot (Robot dalam air), robot ini digunakan di bawah laut untuk memonitor kondisi bawah laut dan juga untuk mengambil sesuatu di bawah laut.

Dijelaskan pada jenis robot diatas, bahwa salah satu jenis robot yaitu Robot Manipulator adalah salah satu robot yang meringankan tugas manusia dalam bidang industri. Robot industri diilustrasikan sebagai robot tangan yang memiliki dua lengan (dilihat dari persendian), dan pergelangan. Di ujung pergelangan dapat diinstal berbagai tool sesuai dengan fungsi yang diharapkan. Jika dipandang dari sudut pergerakan maka terdiri dari tiga pergerakan utama, yaitu badan robot yang dapat berputar ke kiri dan kanan, lengan yang masing-masing dapat bergerak rotasi ke arah atas dan bawah, dan gerak pergelangan sesuai dengan sifat tool.

Perangkat pendukung robot industri secara umum dapat diilustrasikan dalam berikut ini. Komponen utamanya terdiri dari 4 bagian, yaitu:

Manipulator, adalah bagian mekanik yang dapat difungsikan untuk memindah, mengangkat, dan memanipulasi benda kerja. Sensor adalah komponen berbasis instrumentasi (pengukuran) yang berfungsi sebagai pemberi informasi tentang berbagai keadaan atau kedudukan dari bagian-bagian manipulator. Output sensor dapat berupa nilai logika ataupun nilai analog.

Konfigurasi Manipulator

Secara klasik konfigurasi robot manipulator dapat dibagi dalam 4 kelompok, yaitu polar, silindris, cartesian dan sendi-lengan (joint-arm).

1. Polar

Manipulator yang memiliki konfigurasi polar padat di ilustrasikan seperti pada gambar diatas., badan dapat berputar ke kiri atau kanan. Sendi pada badan dapat mengangkat atau menurunkan pangkal lengan secara polar. Lengan ujung dapat digerakkan maju-mundur secara translasi. Konfigurasi ini dikenal cukup kokoh karena sambungan lengan dan gerakan maju-mundur memiliki cara yang secara mekanik sangat kokoh. Kemampuan jangkauan ke atas dan bawah kurang bagus karena badan tidak mengangkat lengan secara vertikal, namun memiliki gerakan yang khas yaitu mampu memanipulasi ruang kerja yang berbentuk bola dengan algoritma gerak yang paling sederhana dibanding tipe konfigurasi yang lain.

2. Silinder

Konfigurasi silinder mempunyai jangkauan berbentuk ruang silinder yang lebih baik, meskipus sudut lengan terhadap garis penyangga tetap. Konfigurasi ini banyak diadopsi untuk sistem gantry atau crane karena strukturnya yang kokoh untuk tugas mengangkat beban. Pemasangan lengan ujung yang segaris dengan badan dapat lebih menguntungkan kinematiknya menjadi lebih sederhana. Selain itu struktur secara keseluruhan bisa lebih kokoh. Contoh yang mudah dijumpai adalah sistem crane yang biasa digunakan dalam pembangunan gedung-gedung bertingkat tinggi.

3. Cartesian

Konfigurasi ini secara relatif adalah yang paling kokoh untuk tugas mengangkat beban yang berat. Struktur ini banyak dipakai secara permanen pada instalasi pabrik, baik untuk mengangkat dan memindah barang produksi maupun untuk mengangkat peralatan-peralatan berat pabrik ketika melakukan kegiatan instalasi.

Crane di galangan kapal juga banyak mengadopsi struktur ini. Pada aplikasi yang sesungguhnya, biasanya struktur penyangga, badan dan lengan dibuat sedemikian rupa hingga tumpuan beban merata pada struktur. Misalnya, penyanggah dipasang dari ujung ke ujung. Mekanik pengangkat di badan menggunakan sistem rantai dan sprocket atau sistem belt. Pergerakan lengan dapat menggunakan sistem seperti rel di kiri-kanan lengan.

4. Konfigurasi sendi-lengan

Konstruksi ini yang paling popular untuk tugas-tugas regular didalam pabrik, terutama untuk dapat melaksanakan fungsi layaknyapekerja pabrik, seperti mengangkat barang dari konveyor, mengelas,memasang komponen mur, baut pada produk, dan sebagainya.Dengan tool pergelangan yang khusus struktur lengan-sendi inicocok digunakan untuk menjangkau daerah kerja yang sempit dengan sudut jangkauan yang beragam.

Sensor, pada robot industri ada dua kategori, yaitu : Internal Sensor, digunakan untuk mengontrol posisi, kecermatan dan lain-lain. Contohnya adalah potensiometer, optical encoder. . External Sensor, digunakan untuk mengontrol dan mengkoordinasi robot dengan environment. Contohnya adalah switch sentuh, infra merah.

Aktuator, adalah komponen bergerak yang jika dilihat dari prinsip penghasil geraknya dapat di bagi menjadi 3 bagian, yaitu penggerak berbasis motor listrik (motor DC servo, stepper moto, motor AC, dsb.), penggerak pneumatik (berbasis kompresi gas: udara, nitrogen, dsb.), dan penggerak hidrolik (berbasis kompresi benda cair:minak pelumas, dsb.).

Kontroler, adalah rangkaian elektronik berbasis mikroprosesor yang berfungsi sebagai pengatur seluruh komponen dalam membentuk fungsi kerja. Tipe pengaturan yang bisa diprogramkan mulai dari prinsip pengurut (sequencer) yang bekerja sebagai open loop hingga prinsip umpan balik yang melibatkan kecerdasan buatan.

Namun, dibalik semua penggunaan dan cara kerja Robot Industri yang digunakan manusia, alat tersebut masih memiliki kekurangan dan kelebihannya masing-masing.

Ada beberapa kekurangan dalam penggunaan sistem otomasi robot. Penggunaan sistem otomasi robot di Negara berkembang akan mengurangi lapangan pekerjaan yang ada. Dalam hal ini kita jelas tahu bahwa Negara berkembang memiliki tenaga kerja yang sangat berlimpah dan penggunaan sistem otomasi akan mengurangi penggunaan tenaga kerja manusia. Biaya awal pengadaan Sistem Otomasi Robot memerlukan biaya yang sangat besar.

Sedangkan, dibawah ini beberapa Kelebihan Robot dalam Industri :

Kestabilan & peningkatan kualitas produk

Variasi hasil produksi berkurang

Peningkatan dalam manajemen produksi

Mengatasi masalah kurangnya tenaga terampil

Penghematan sumber daya

Penghematan material dan suku cadang

Kecelakaan dapat dikurangi sehingga keselamatan kerja dan penghematan biaya perawatan terus membaik.

Melihat dari segi kekurangan dan kelebihan, kita selaku generasi cerdas harus bias menyeimbangakan antara kecangihan teknologi dan juga ketersediaan tenaga kerja di Indonesia.Dengan pemikiran bijak tersebut, diharapkan industry di tanah air ini dapat berkembang dengan pesat, dapat menggunakan Sistem Optimasi Robot dan juga menggunakan tenaga manusia.