17
3/13/2012 1 LOGIKA FUZZY Budi Rudianto http://rizaldi.web.id/repo/fuzzy/logika- fuzzy-1.ppt 1 Definisi Logika Fuzzy adalah peningkatan dari logika Boolean yang mengenalkan konsep kebenaran sebagian. Di mana logika klasik menyatakan bahwa segala hal dapat diekspresikan dalam istilah binary (0 atau 1, hitam atau putih, ya atau tidak), logika fuzzy menggantikan kebenaran boolean dengan tingkat kebenaran. Logika Fuzzy memungkinkan nilai keanggotaan antara 0 dan 1, tingkat keabuan dan juga hitam dan putih, dan dalam bentuk linguistik, konsep tidak pasti seperti "sedikit", "lumayan", dan "sangat". Dia berhubungan dengan set fuzzy dan teori kemungkinan. Dia diperkenalkan oleh Dr. Lotfi Zadeh dari Universitas California, Berkeley pada 1965. 2 Himpunan Fuzzy Pada himpunan tegas (crisp set), nilai keanggotaan suatu item x dalam suatu himpunan A (ditulis μ A [x]) memiliki 2 kemungkinan : Satu (1), artinya x adalah anggota A Nol (0), artinya x bukan anggota A Contoh 1 : Jika diketahui : S={1,2,3,4,5,6} adalah semesta pembicaraan A={1,2,3} B={3,4,5} maka : Nilai kaanggotaan 2 pada A, μ A [2] = 1, karena 2A Nilai kaanggotaan 4 pada A, μ A [4] = 0, karena 4 A 3 Himpunan Fuzzy(contd) Contoh 2: Jika suhu lebih tinggi atau sama dengan 80 o F, maka suhu disebut panas, sebaliknya disebut tidak panasKasus : Suhu = 100 o F, maka Panas Suhu = 80.1 o F, maka Panas Suhu = 79.9 o F, maka tidak panas Suhu = 50 o F, maka tidak panas If Suhu 80 oF, disebut panas If Suhu < 80 oF, disebut tidak panas Fungsi keanggotaan dari himpunan tegas gagal membedakan antara anggota pada himpunan yang sama Ada problem-problem yang terlalu kompleks untuk didefinisikan secara tepat 4

Ai Sesi07 Reasoning Logika Fuzzy

  • Upload
    ilkom12

  • View
    16

  • Download
    1

Embed Size (px)

DESCRIPTION

fuzzy

Citation preview

Page 1: Ai Sesi07 Reasoning Logika Fuzzy

3/13/2012

1

LOGIKA FUZZY

Budi Rudianto

http://rizaldi.web.id/repo/fuzzy/logika-fuzzy-1.ppt

1

Definisi

• Logika Fuzzy adalah peningkatan dari logika Boolean yang mengenalkan

konsep kebenaran sebagian. Di mana logika klasik menyatakan bahwa

segala hal dapat diekspresikan dalam istilah binary (0 atau 1, hitam atau

putih, ya atau tidak), logika fuzzy menggantikan kebenaran boolean

dengan tingkat kebenaran.

• Logika Fuzzy memungkinkan nilai keanggotaan antara 0 dan 1, tingkat

keabuan dan juga hitam dan putih, dan dalam bentuk linguistik, konsep

tidak pasti seperti "sedikit", "lumayan", dan "sangat". Dia berhubungan

dengan set fuzzy dan teori kemungkinan. Dia diperkenalkan oleh Dr.

Lotfi Zadeh dari Universitas California, Berkeley pada 1965.

2

Himpunan Fuzzy

• Pada himpunan tegas (crisp set), nilai keanggotaan suatu item x dalam suatu himpunan A (ditulis µA[x]) memiliki 2 kemungkinan :

– Satu (1), artinya x adalah anggota A

– Nol (0), artinya x bukan anggota A

• Contoh 1 :

Jika diketahui :

S={1,2,3,4,5,6} adalah semesta pembicaraan

A={1,2,3}

B={3,4,5}

maka :

– Nilai kaanggotaan 2 pada A, µA[2] = 1, karena 2∈A

– Nilai kaanggotaan 4 pada A, µA[4] = 0, karena 4 ∉A

3

Himpunan Fuzzy(contd)Contoh 2:

“Jika suhu lebih tinggi atau sama dengan 80 oF, maka suhu disebut panas, sebaliknya disebut tidak panas”

Kasus :

– Suhu = 100 oF, maka Panas

– Suhu = 80.1 oF, maka Panas

– Suhu = 79.9 oF, maka tidak panas

– Suhu = 50 oF, maka tidak panas

• If Suhu ≥ 80 oF, disebut panas

• If Suhu < 80 oF, disebut tidak panas

• Fungsi keanggotaan dari himpunan tegas gagal membedakan antara anggota padahimpunan yang sama

• Ada problem-problem yang terlalu kompleks untuk didefinisikan secara tepat4

Page 2: Ai Sesi07 Reasoning Logika Fuzzy

3/13/2012

2

Himpunan Fuzzy(contd)Contoh 3 :

Misal variable umur dibagi menjadi 3 katagori :

• MUDA umur <35 tahun

• PAROBAYA 35 ≤ umur ≤ 55 tahun

• TUA umur > 55 tahun

– Apabila seseorang berusia 34 tahun, maka ia dikatakan MUDA

– Apabila seseorang berusia 35 tahun, maka ia dikatakan TIDAK MUDA

– Apabila seseorang berusia 35 tahun, maka ia dikatakan PAROBAYA

– Apabila seseorang berusia 35 tahun kurang 1 hari, maka ia dikatakan TIDAK

PAROBAYA

– Apabila seseorang berusia 55 tahun, maka ia dikatakan TIDAK TUA

– Apabila seseorang berusia 55 tahun lebih ½ hari, maka ia dikatakan TUA

Muda1

0

µ[x]

35

µ[x]

Parobaya1

0 35 55

Tua1

0 55

µ[x]

Gambar 2a. Keanggotaan himpunan biasa (crisp) umur muda dan parobaya

5

Himpunan Fuzzy(contd)

• Dari sini bisa dikatakan bahwa pemakaian himpunan crisp untuk menyatakan

umur sangat tidak adil, adanya perubahan kecil saja pada suatu nilai

mengakibatkan perbedaan katagori yang cukup signifikan

• Himpunan fuzzy digunakan untuk mengantisipasi hal tersebut. Sesorang dapat

masuk dalam 2 himpunan yang berbeda. MUDA dan PAROBAYA, PAROBAYA

dan TUA, dsb. Seberapa besar eksistensinya dapat dilihat pada nilai/derajat

keanggotaannya. Gambar berikut menunjukkan himpunan fuzzy untuk variabel

umur :

0,5

1

TuaMuda

0 3525 45 55 6540 50

Parobayaµ[x]

0,25

Gambar 2b. Himpunan Fuzzy untuk variable umur

6

ATRIBUT HIMPUNAN FUZZY

7

FUNGSI KEANGGOTAAN HIMPUNAN FUZZY (MEMBERSHIP

FUNCTION)

• Adalah suatu fungsi (kurva) yang menunjukkan pemetaan titik-

titik input data ke dalam nilai keanggotaannya (derajat

keanggotaan) yang memiliki interval antara 0 sampai 1.

• Ada beberapa fungsi yang bisa digunakan :

1. Linier

2. Segitiga

3. Trapesium

4. Sigmoid

5. Phi

8

Page 3: Ai Sesi07 Reasoning Logika Fuzzy

3/13/2012

3

Fungsi Keanggotaan: Fungsi Linier

9

a

1.0

b0

Domain

µ

a

1.0

b0

Domain

µ

Linier Naik Linier Turun

µ[x]= 0; x ≤ a

(x-a)/(b-a); a < x ≤ b

1; x > b

µ[x]= (b-x)/(b-a); a ≤ x < b

0; x ≥ b

Fungsi Keanggotaan: Segitiga

10

a

1.0

b0Segitiga

µ

c

µ[x] = 0; x ≤ a atau x ≥ c

(x-a)/(b-a); a < x ≤ b

(c-x)/(c-b); b < x < c

Fungsi Keanggotaan: Trapesium

11

a

1.0

b0

Trapesium

µ

c d

µ[x]= 0; x ≤ a atau x ≥ d

(x-a)/(b-a); a < x ≤ b

1; b < x ≤ c

(d-x)/(d-c); c < x < d

Fungsi Keanggotaan: Sigmoid

12

a

1.0

b0

Sigmoid

µ

c

µ[x;a,b,c]sigmoid = 0; x ≤ a

2 ((x - a)/(c - a))2; a < x ≤ b

1 - 2((c - x)/(c - a))2; b < x < c

1; x ≥ c

Page 4: Ai Sesi07 Reasoning Logika Fuzzy

3/13/2012

4

Fungsi Keanggotaan: Phi

13

c-b

1.0

c-b/20

Phi

µ

c c+b/2 c+b

µ[x;a,b,c]phi = µ[x;c-b,c-b/2,c]sigmoid; x ≤ c

µ[x;c,c+b/2,c+b]sigmoid; x > c

Operasi Logika (Operasi Himpunan Fuzzy)

• Operasi logika adalah operasi yang mengkombinasikan dan memodifikasi 2 atau lebih himpunan fuzzy.

• Nilai keanggotaan baru hasil operasi dua himpunan disebut firing strength atau α predikat, terdapat 3 operasi dasar pada himpunan fuzzy :

– OR (Union)

– AND (Intersection)

– NOT (Complement)

14

• Fuzzy union (∪): union dari 2 himpunan adalah

maksimum dari tiap pasang elemen element pada kedua himpunan

• Contoh:

– A = {1.0, 0.20, 0.75}

– B = {0.2, 0.45, 0.50}

– A ∪ B = {MAX(1.0, 0.2), MAX(0.20, 0.45), MAX(0.75, 0.50)}

= {1.0, 0.45, 0.75}

15

OR (Union) OR (Union)

Misal nilai keanggotaan umur 27 pada himpunan muda adalah

µMUDA[27] = 0,6 dan nilai keanggotaan 2 juta pada himpunan

penghasilan TINGGI adalah µGAJITINGGI[2juta] = 0,8

maka α -predikat untuk usia MUDA atau berpenghasilan TINGGI

adalah nilai keanggotaan maksimum :

µMUDA ∪ GAJITINGGI

= max(MUDA[27], GAJITINGGI[2juta])

= max (0,6 ; 0,8)

= 0,8

16

Page 5: Ai Sesi07 Reasoning Logika Fuzzy

3/13/2012

5

AND (Intersection)

� Fuzzy intersection (∩): irisan dari 2 himpunan fuzzy adalah minimum dari tiap pasang elemen pada kedua himpunan.

� contoh.

� A ∩ B = {MIN(1.0, 0.2), MIN(0.20, 0.45), MIN(0.75, 0.50)} = {0.2, 0.20,

0.50}

� Misal nilai keanggotaan umur 27 pada himpunan muda adalah µMUDA[27] = 0,6 dan nilai keanggotaan 2 juta pada himpunan

penghasilan TINGGI adalah µGAJITINGGI[2juta] = 0,8

maka α -predikat untuk usia MUDA dan berpenghasilan TINGGI adalah nilai keanggotaan minimun :

µMUDA∩GAJITINGGI

= min(µ MUDA[27], µ GAJITINGGI[2juta])

= min (0,6 ; 0,8)

= 0,617

NOT (Complement)

• Komplemen dari variabel fuzzy dengan derajat

keanggotaan=x adalah (1-x).

• Komplemen ( _c): komplemen dari himpunan fuzzy

terdisi dari semua komplemen elemen.

• Contoh

– Ac = {1 – 1.0, 1 – 0.2, 1 – 0.75} = {0.0, 0.8, 0.25}

– Misal nilai keanggotaan umur 27 pada himpunan muda adalah µMUDA[27]= 0,6 maka α -predikat untuk usia

TIDAK MUDA adalah :

µMUDA’[27] = 1 - MUDA[27

= 1 - 0,6

= 0,4 18

Contoh

19

AND

µA∩B [x] = min(µA[x], µB[x])

µA∪B [x] = max(µA[x], µB[x])

OR

NOT (Complement)

µA’[x] = 1 - µA[x]

µIPtinggi∩LulusCepat = min(µIPtinggi[3.2], µLulusCepat[8])

= min(0.7,0.8) = 0.7

Misalkan nilai keanggotaan IP 3.2 pada himpunan IPtinggi

adalah 0.7 dan nilai keanggotaan 8 semester pada himpunan LulusCepat adalah 0.8 maka α-predikat untuk IPtinggi dan LulusCepat:

Nilai keanggotaan sebagai hasil dari operasi 2 himpunan: fire strength atau α-predikat

α-predikat untuk IPtinggi atau LulusCepat:

µIPtinggi∪LulusCepat = max(µIPtinggi[3.2], µLulusCepat[8])

= max(0.7,0.8) = 0.8

α-predikat untuk BUKAN IPtinggi :

µIPtinggi‘ = 1 - µIPtinggi[3.2] = 1 - 0.7 = 0.3

A B

A ∧∧∧∧ B A ∨∨∨∨ B ¬A

20

Page 6: Ai Sesi07 Reasoning Logika Fuzzy

3/13/2012

6

A’

21

A ∩ B

22

A ∪ B

23

Penalaran monoton

(Aturan Fuzzy If Then)• Metode penalran secara monoton digunakan sebagai dasar untuk

teknik implikasi fuzzy. Meskipun penalaran ini sudah jarang sekali

digunakan, namun kadang masih digunakan untuk penskalaan fuzzy.

Jika 2 variabel fuzzy direlasikan dengan implikasi sederhana sebagai

berikut :

If x is A Then Y is B

atau

y=f((x,A),B)

maka sistem fuzzy dapat berjalan tanpa harus melalui komposisi dan

dekomposisi fuzzy. Nilai output dapat diestimasi secara langsung

dari nilai keanggotaan yang berhubungan dengan antesendennya

24

Page 7: Ai Sesi07 Reasoning Logika Fuzzy

3/13/2012

7

Contoh Implementasi

A2 B

If X1 is A1 and X2 is A2 Then Y is B

A1A2

B

X1X2

Y

Aplikasi fungsi implikasi Min

Aplikasi fungsi implikasi DotA1

YX1X2

If X1 is A1 and X2 is A2 Then Y is B

a.

b.

Gambar 4. (a) Aplikasi fungsi implikasi menggunakan operator min. (b) Aplikasi fungsi implikasi menggunakan operator dot.

25

FUNGSI IMPLIKASI

• Bentuk umum aturan yang digunakan dalam fungsi

implikasi :

IF x is A THEN y is B

dengan x dan y adalah skalar, A dan B adalah himpunan fuzzy.

Proposisi yang mengikuti IF disebut anteseden, sedangkan proposisi yang mengikuti THEN disebut

konsekuen.

26

Secara umum, ada dua fungsi

implikasi, yaitu :

1. Min (minimum), fungsi ini akan memotong output himpunan fuzzy

2. Dot (product), fungsi ini akan menskala output

himpunan fuzzy

27

Fuzzy Inference SystemsFuzzy Inference Systems

�Model Fuzzy Mamdani

�Model Fuzzy Sugeno

�Model Fuzzy Tsukamoto

28

Page 8: Ai Sesi07 Reasoning Logika Fuzzy

3/13/2012

8

Fuzzy Inference SystemsFuzzy Inference Systems

29

Pengantar

• Operasi dari sistem pakar fuzzy tergantung

dari eksekusi 4 fungsi utama:– Fuzzification: definisi dari himpunan fuzzy dan

penentuan derajat keanggotaan dari crisp input pada

sebuah himpunan fuzzy

– Inferensi: evaluasi kaidah/aturan/rule fuzzy untuk

menghasilkan output dari tiap rule

– Composisi: agregasi atau kombinasi dari keluaran semua

rule

– Defuzzification: perhitungan crisp output

30

Model Mamdani

• Sering dikenal dengan nama Metode Max-

Min. Metode ini diperkenalkan oleh Ebrahim Mamdani pada tahun 1975.

• Untuk mendapatkan output diperlukan 4

tahapan :

1.Pembentukan himpunan fuzzy Variabel input maupun output dibagi menjadi satu atau lebih

himpunan

2.Aplikasi fungsi implikasi Fungsi implikasi yang digunakan adalah Min 31

Model Mamdani(Contd)

3. Komposisi aturan Ada tiga metode yang digunakan

dalam melakukan inferensi sistem fuzzy :

a. Metode Max

b. Metode Additive (SUM)

c. Metode Probabilistik OR

4. Penegasan (defuzzy) Input dari defuzzifikasi adalahsuatu himpunan yang diperoleh dari

komposisi aturan-aturan fuzzy, sedangkan output yang dihasilkan merupakan suatu bilangan pada domain himpunan fuzzy tersebut.

32

Page 9: Ai Sesi07 Reasoning Logika Fuzzy

3/13/2012

9

Beberapa metode defuzzifi-

kasi aturan MAMDANI :a. Metode Centroid (Composite Moment)

b. Metode Bisektor

c. Metode Mean of Maximun (MOM)

d. Metode Largest of Maximum (LOM)

e. Metode Smallest of Maximum (SOM)

33 34

Contoh: persoalan sederhana dengan 2 input,1 output dan 3

rules

Rule: 1 Rule: 1IF x is A3 IF project_funding is adequate

OR y is B1 OR project_staffing is smallTHEN z is C1 THEN risk is low

Rule: 2 Rule: 2

IF x is A2 IF project_funding is marginalAND y is B2 AND project_staffing is large

THEN z is C2 THEN risk is normal

Rule: 3 Rule: 3IF x is A1 IF project_funding is inadequate

THEN z is C3 THEN risk is high

Model Fuzzy MamdaniModel Fuzzy Mamdani

35

Mamdani fuzzy inferenceMamdani fuzzy inference

Crisp Input

y1

0.1

0.7

1

0y1

B1 B2

Y

Crisp Input

0.2

0.5

1

0

A1 A2 A3

x1

x1 X

µ (x = A1) = 0.5

µ (x = A2) = 0.2

µ (y = B1) = 0.1

µ (y = B2) = 0.7

Fuzzifikasi: menentukan derajat keanggotaan

input x1 dan y1 pada himpunan fuzzy

36

Model Fuzzy MamdaniModel Fuzzy Mamdani

Inferensi: apikasikan fuzzified inputs, µ(x=A1) = 0.5,

µ(x=A2) = 0.2, µ(y=B1) = 0.1 and µ(y=B2) = 0.7, ke

anteseden dari aturan fuzzy

Untuk aturan fuzzy dengan anteseden lebih dari 1,

operator fuzzy (AND atau OR) digunakan untuk mencapai

sebuah nilai tunggal yang merepresentasikan hasil rule fuzzy.

Nilai ini kemudian diaplikasikan ke fungsi keanggotaan

konsekuen

Page 10: Ai Sesi07 Reasoning Logika Fuzzy

3/13/2012

10

37

A3

1

0 X

1

y10 Y

0.0

x1 0

0.1C1

1

C2

Z

1

0 X

0.2

0

0.2C1

1

C2

Z

A2

x1

Rule 3:

A11

0 X 0

1

Zx1

THEN

C1 C2

1

y1

B2

0 Y

0.7

B10.1

C3

C3

C30.5 0.5

OR(max)

AND(min)

OR THENRule 1:

AND THENRule 2:

IF x is A3 (0.0) y is B1 (0.1) z is C1 (0.1)

IF x is A2 (0.2) y is B2 (0.7) z is C2 (0.2)

IF x is A1 (0.5) z is C3 (0.5)

Model Fuzzy MamdaniModel Fuzzy Mamdani

38

Degree ofMembership

1.0

0.0

0.2

Z

Degree ofMembership

Z

C2

1.0

0.0

0.2

C2

clipping scaling

Model Fuzzy MamdaniModel Fuzzy Mamdani

Dua teknik yang umum digunakan untuk mengaplikasikan hasil evaluasi anteseden ke fungsi keanggotaan konsekuen:

39

Composisi: agregasi keluaran semua rule ke dalam

himpunan fuzzy tunggal.

0

0.1

1C1

Cz is 1 (0.1)

C2

0

0.2

1

Cz is 2 (0.2)

0

0.5

1

Cz is 3 (0.5)

ZZZ

0.2

Z0

C30.5

0.1

Model Fuzzy MamdaniModel Fuzzy Mamdani

40

Defuzzifikasi: konversi dari himpunan fuzzy yang

dihasilkan dari komposisi ke dalam crisp value.

Teknik yang paling populer adalah centroid technique.

Metoda ini mencari centre of gravity (COG) dari

aggregate set:

( )

( )∫

µ

µ

=b

a

A

b

a

A

dxx

dxxx

COG

Model Fuzzy MamdaniModel Fuzzy Mamdani

Page 11: Ai Sesi07 Reasoning Logika Fuzzy

3/13/2012

11

41

Centre of gravity (COG): mencari titik yang membagi area

solusi menjadi 2 bagian yang sama

4.675.05.05.05.02.02.02.02.01.01.01.0

5.0)100908070(2.0)60504030(1.0)20100(=

++++++++++

×++++×++++×++=COG

1 .0

0 .0

0 .2

0 .4

0 .6

0 .8

0 2 0 3 0 4 0 5 01 0 7 0 8 0 9 0 1 0 06 0

Z

D e g r e e o fM e m b e r s h ip

6 7 .4

Model Fuzzy MamdaniModel Fuzzy Mamdani Model Fuzzy Model Fuzzy SugenoSugeno

• Inferensi Mamdani tidak efisien karena melibatkan proses

pencarian centroid dari area 2 dimensi.

• Michio Sugeno mengusulkan penggunaan singleton sebagai

fungsi keanggotaan dari konsekuen. Singleton adalah

sebuah himpunan fuzzy dengan fungsi keanggotaan: pada

titik tertentu mempunyai sebuah nilai dan 0 di luar titik

tersebut.

• Penalaran ini hampir sama dengan penalaran Mamdani,

hanya saja output (konsekuen) sistem tidak berupa himpunan

fuzzy, melainkan berupa konstanta atau persamaan linear.

42

Model Fuzzy Sugeno

• Orde-Nol

– Bentuk Umum :

IF (X is A ) (X is A ) (X is A ) (X is A ) THEN z = k

dengan Ai adalah himpunan fuzzy ke-I sebagai anteseden, dan k adalah konstanta (tegas) sebagai konsekuen

• Orde-satu

– Bentuk Umum :

IF (X is A ) …. (X is A ) THEN z = p

dengan Ai adalah himpunan fuzzy ke-I sebagai anteseden, dan

pi adalah suatu konstanta ke-I dan q merupakan konstanta dalam konsekuen

43 44

Perbedaan antara Mamdani dan Sugeno ada pada konsekuen. Sugeno menggunakan konstanta atau fungsi matematika dari variabel input:

IF x is AAND y is BTHEN z is f(x, y)

dimana x, y dan z adalah variabel linguistik; A dan B himpunan fuzzy untuk X dan Y, dan f(x, y) adalah fungsi matematik.

IF x is AAND y is B

THEN z is k

Model Fuzzy SugenoModel Fuzzy Sugeno

Page 12: Ai Sesi07 Reasoning Logika Fuzzy

3/13/2012

12

45

A3

1

0 X

1

y10 Y

0.0

x1 0

0.1

1

Z

1

0 X

0.2

0

0 .2

1

Z

A2

x1

IF x is A1 (0.5) z is k3 (0.5)Rule 3:

A11

0 X 0

1

Zx1

THEN

1

y1

B2

0 Y

0.7

B10.1

0 .5 0 .5

O R(m ax)

AN D(m in )

O R y is B1 (0.1) TH EN z is k1 (0.1)Rule 1:

IF x is A2 (0.2) AN D y is B2 (0.7) TH EN z is k2 (0.2)Rule 2:

k1

k2

k3

IF x is A3 (0.0)

Evaluasi Rule

Model Fuzzy SugenoModel Fuzzy Sugeno

46

Komposisi

z is k1 (0.1) z is k2 (0.2) z is k3 (0.5) ∑

0

1

0.1

Z 0

0.5

1

Z0

0.2

1

Zk1 k2 k3 0

1

0.1

Zk1 k2 k3

0.20.5

Model Fuzzy SugenoModel Fuzzy Sugeno

47

Defuzzifikasi

0 Z

Crisp O utput

z1

z1

655.02.01.0

805.0502.0201.0

)3()2()1(

3)3(2)2(1)1(=

++

×+×+×=

µ+µ+µ

×µ+×µ+×µ=

kkk

kkkkkkWA

Weighted average (WA):

Model Fuzzy SugenoModel Fuzzy Sugeno Model Fuzzy Sugeno: Contoh

• Mengevaluasi kesehatan orang berdasarkan

tinggi dan berat badannya

• Input: tinggi dan berat badan

• Output: kategori sehat

- sangat sehat (SS), index=0.8

- sehat (A), index=0.6

- agak sehat (AS), index=0.4

- tidak sehat (TS), index=0.2

48

Page 13: Ai Sesi07 Reasoning Logika Fuzzy

3/13/2012

13

L1: Fuzzification (1)

49

115 120 140 145

1.0

160 165 185180

Sangat

pendek Pendek Sedang TinggiSangat

tinggi

fungsi keanggotaan untuk tinggi

0

40 45 50 55

1.0

60 65 8580

Sangatkurus Kurus Biasa Berat

Sangat

berat

fungsi keanggotaan untuk berat

0

Ada 3 variabel fuzzy yang

dimodelkan: tinggi, berat, sehat

L2: Rules Evaluation (1)

50

Tentukan rules

B E R A T

TI

NGG

I

Sangat

kurusKurus Biasa Berat

Sangat berat

Sangat pendek SS S AS TS TS

Pendek S SS S AS TS

Sedang AS SS SS AS TS

Tinggi TS S SS S TS

Sangat tinggi TS AS SS S AS

Tabel Kaidah Fuzzy

Dalam bentuk if-then, contoh:

If sangat pendek dan sangat kurus thensangat sehat

L2: Rules Evaluation (2)

115 120 140 145

1.0

160 165 185180

Sangatpendek Pendek Sedang Tinggi

Sangattinggi

0

0.3

0.7

51

Contoh: bagaimana kondisi kesehatan untuk orang dengan tinggi 161.5 cm dan berat

41 kg?

µsedang[161.5] = (165-161.5)/(165-160) = 0.7

µtinggi[161.5] = (161.5-160)/(165-160) = 0.3

L2: Rules Evaluation (3)

40 45 55

1.0

Sangat

kurus Kurus Biasa Berat

Sangat

berat

0

0.8

0.2

52

µsangatkurus[41] = (45-41)/(45-40) = 0.8

µkurus[41] = (41-40)/(45-40) = 0.2

Page 14: Ai Sesi07 Reasoning Logika Fuzzy

3/13/2012

14

L2: Rules

Evaluation (4)

53

B E R A T

T

IN

G

G

I

0.8 0.2 Biasa BeratSangat

berat

Sangat

pendek SS S AS TS TS

Pendek S SS S AS TS

0.7 AS SS SS AS TS

0.3 TS S SS S TS

Sangat tinggi TS AS SS S AS

B E R A T

TI

N

G

GI

0.8 0.2 Biasa BeratSangat

berat

Sangat pendek SS S AS TS TS

Pendek S SS S AS TS

0.7 0.7 0.2 SS AS TS

0.3 0.3 0.2 SS S TS

Sangat tinggi TS AS SS S AS

Pilih bobot minimum krn

relasi AND

L3: Defuzzification

54

Diperoleh:f = {TS, AS, S, SS} = {0.3, 0.7, 0.2, 0.2}

Penentuan hasil akhir, ada 2 metoda:

1. Max method: index tertinggi 0.7hasil Agak Sehat

2. Centroid method, dengan metoda Sugeno:

Decision Index = (0.3x0.2)+(0.7x0.4)+(0.2x0.6)+(0.3x0.8) / (0.3+0.7+0.2+0.2)

= 0.4429

Crisp decision index = 0.4429Fuzzy decision index: 75% agak sehat, 25% sehat

Model Fuzzy Tsukamoto

• Karakteristik:

Konsekuen dari setiap aturan if-then fuzzy direpresentasikan dengan

himpunan fuzzy monoton

55

[EMD – Fuzzy Logic, 2004] Contoh:Sebuah pabrik elektronik dapat berhasil mencapai permintaan terbesar

sebanyak 5000 barang/hari. Namun pernah pabrik tersebut hanya mencapai permintaan barang sebanyak 1000 barang/hari. Persediaan barang di gudang dapat mencapai titik tertinggi yaitu 600 barang/hari

dan titik terendahnya 100 barang/hari. Dengan semua keterbatasannya, pabrik tersebut dapat memproduksi barang maksimum 7000 barang/hari dan minimalnya 2000 barang/hari. Apabila proses produksi

pabrik tersebut menggunakan aturan fuzzy sebagai berikut

56

[A1] IF Permintaan BANYAK And Persediaan BANYAK

THEN Produksi Barang BERTAMBAH ;[A2] IF permintaan SEDIKIT And persediaan SEDIKIT

THEN Produksi Barang BERKURANG ;

[A3] IF Permintaan SEDIKIT And Persediaan BANYAKTHEN Produksi Barang BERKURANG ;

[A4] IF permintaan BANYAK And persediaan SEDIKIT

THEN Produksi Barang BERTAMBAH ;

Berapa barang elektronik tersebut harus diproduksi jika jumlah

permintaannya sebanyak 4000 barang dan persediaan di gudang masih 300 barang ?

Model Fuzzy TsukamotoModel Fuzzy Tsukamoto

Page 15: Ai Sesi07 Reasoning Logika Fuzzy

3/13/2012

15

Contoh (2)

57

0

1

1000

0

Permintaan (barang/hari)

µ[x]SEDIKIT BANYAK

0.25

0.75

4000 5000

Nilai Keanggotaan :µPmtSEDIKIT[4000] = (5000-4000)/(5000-1000)

= 0.25

µPmtBANYAK[4000] = (4000-1000)/ (5000-1000)

= 0.75

Permintaan; terdiri atas 2 himpunan fuzzy, yaitu BANYAK dan SEDIKIT

Contoh (3)

58

0

1

100

0

Persediaan (barang/hari)

µ[x]SEDIKIT BANY AK

0.4

0.6

300 600

Nilai Keanggotaan :µPsdSEDIKIT[300] = (600-300)/(600-100)

= 0.6

µPsdBANYAK[300] = (300-100)/(600-100)

= 0.4

Persediaan; terdiri atas 2 himpunan fuzzy, yaitu BANYAK dan SEDIKIT

Contoh (4)

59

<<−

−≤

=

7000,0

70002000,20007000

70002000,1

][Pr

z

zz

z

zNGBrgBERKURAµ

<<−

−≤

=

70001

7000200020007000

200020000

][Pr

z

zz

z

zAHBrgBERTAMBµ

0

1

2000

0

Produksi Barang (barang/hari)

µ[x]BERKURANG BERTAMBAH

7000

Nilai Keanggotaan :

Produksi Barang

Contoh (5)

PERMINTAAN

PER

SEDIAAN

B: 0.75 S: 0.25

B: 0.4 Bertambah Berkurang

S: 0.6 Bertambah Berkurang

PERMINTAAN

PER

SEDIAAN

B: 0.75 S: 0.25

B: 0.4 4000 5750

S: 0.6 5000 5750

PERMINTAAN

PER

SEDIAAN

B: 0.75 S: 0.25

B: 0.4 0.4 0.25

S: 0.6 0.6 0.25

60

Page 16: Ai Sesi07 Reasoning Logika Fuzzy

3/13/2012

16

Contoh (6)

61

4321

44332211

____

*_*_*_*_

predpredpredpred

ZpredZpredZpredZpredZ

αααα

αααα

+++

+++=

6.025.025.04.0

5000*6.05750*25.05750*25.04000*4.0

+++

+++=Z

4983=Z

Defuzzification: mencaria nilai z. Dapat dicari dengan metoda

centroid Tsukamoto :

Jadi barang elektronik yang harus diproduksi sebanyak 4983

62

SummarySummary

• Ada 4 tahapan utama sistem pakar fuzzy: fuzzifikasi,

inferensi, komposisi, defuzzifikasi.

• 2 metoda yang paling banyak dipakai: Mamdani dan

Sugeno.

• Metoda Mamdani menggunakan himpunan fuzzy

sebagai konsekuen rule, Metoda Sugeno menggunakan

fungsi matematik atau konstanta.

• Mamdani: komputasi lebih berat, human-like inference,

Sugeno: komputasi lebih efisien tetapi kehilangan

interpretabilitas linguistik.

Latihan Praktikum VI (1)

63

800

1.0

GRE

Low High

0 1200 1800

MediumµGRE

Mengevaluasi mahasiswa berdasarkan GPA dan nilai GRE

1. Fungsi Keanggotaan untuk GRE

Latihan Praktikum VI (2)

64

2.2

1.0

GPA

Low High

0 3.0 3.8

MediumµGPA

2. Fungsi Keanggotaan untuk GPA

Page 17: Ai Sesi07 Reasoning Logika Fuzzy

3/13/2012

17

Latihan Praktikum VI (3)

65

60

1.0

Decision

P

0 70 90

µ F G VG

80 100

E

2. Fungsi Keanggotaan Nilai�Decision

Latihan Praktikum VI (4)

• Berdasarkan fungsi keanggotaan pada slide

sebelumnya dan berdasarkan tabel berikut:

• Untuk GRE dan GPA yang “dihadiahkan” untuk

kelompok anda tentukan hasil evaluasi mahasiswatesebut (gunakan Mamdani, Sugeno dan

Tsukamoto) 66

GRE

G

P

A

H M L

H E VG F

M G G P

L F P P

Tugas Rumah VI

• Cari/bwt impelementasi yang menerapkan

FuzzyLogic, kemudian kirimkan hasilanalisisnya ke imel yang telah ditentukan

• Sifat: Kelompok (3-5 orang)

• Deadline: 4 April 2012 jam 24:00 waktu mail server

67