Bab 2

Kejuruteraan

Pengetahuan

Takrifan kejuruteraan pengetahuan

Aktiviti kejuruteraan pengetahuan (knowledge engineering ) telah ditakrifkan oleh Feigenbaum dan McCorduck (1983) seperti berikut:-

[Knowledge engineering is...] the art of bringing the principles and tools of AI research to bear on difficult applications problems requiring experts’ knowledge for their solutions. The technical issues of acquiring this knowledge, representing it and using it appropriately to construct and explain lines of reasoning are important problems in the design of knowledge-based systems. The art of constructing intelligent agents is both part of an extension of the programming art. It is the art of building complex computer programs that represent and reason with knowledge of the world.

- Feigenbaum dan McCorduck (1983)

Proses kejuruteraan pengetahuan

Pentaabiran

Perolehan Pengetahuan

Proses Kejuruteraan Pengetahuan  

1. Perolehan PengetahuanPerolehan pengetahuan melibatkan pengumpulan pengetahuan dari manusia pakar, buku, dokumen, alat pengesan, atau fail-fail komputer.

Pengetahuan ini boleh spesifik kepada domain masalah tertentu sahaja ataupun prosedur penyelesaian masalah tertentu sahaja.

Boleh dijadikan pengetahuan am (seperti pengetahuan mengenai perniagaan), ataupun meta-pengetahuan (pengetahuan atau maklumat mengenai sesuatu set pengetahuan). 

2. Pengesahan PengetahuanSuatu pengetahuan akan melalui proses pengesahan (contohnya dengan mengunakan ujian kes) sehingga kualiti pengetahuan itu boleh diterima. Ujian kes biasanya ditunjuk-semula kepada pakar untuk mengesahkan ketepatan sistem cerdas tersebut.  

Proses Kejuruteraan Pengetahuan …samb3. Perwakilan Pengetahuan

Pengetahuan yang diperoleh disusun dalam suatu aktiviti yang dipanggil perwakilan pengetahuan. Aktiviti ini melibatkan penyediaan peta atau pokok pengetahuan (knowledge map) dan mengkodkan pengetahuan ke dalam pangkalan pengetahuan.

4. Pentaabiran Aktiviti ini melibatkan rekabentuk perisian

untuk membolehkan komputer membuat pentaabiran berdasarkan pengetahuan dan juga perincian sesuatu masalah. Ini membolehkan sistem cerdas memberi penyelesaian atau ‘nasihat’ kepada pengguna bukan-pakar.

Proses Kejuruteraan Pengetahuan …samb

5.Penerangan dan Justifikasi.Aktiviti ini melibatkan rekabentuk dan keupayaan pengaturcaraan memberi penerangan dalam sistem cerdas; contohnya, mengaturcara keupayaan menjawab soalan seperti mengapa sebutir maklumat spesifik diperlukan oleh sistem cerdas, atau bagaimana suatu kesimpulan atau penyelesaian dicapai oleh komputer.

Penilaian masalah1. Menyatakan pengetahuan

Pakar manusia akan melakukan proses dua-peringkat. a. Pakar input maklumat skop perbincangan.

-media; orang , komputer, deria ransangan dllb. Guna pentaakulan induktif, deduktif @ ll

-hasil; kaedah penyelesaian masalah

2. Pemindahan ke mesin- Mesin perlu pengetahuan yang terang, lebih terperinci daripada yang mampu diterangkan oleh manusia biasa . - Oleh itu, perbezaan antara komputer dan pakar akan wujud.

Penilaian masalah..samb

3. Bilangan peserta

Dua peserta biasa ; i. penghantar (sender)

ii. penerima (receiver).

Namun, sistem cerdas melibatkan;

Pembangun / Pengaturcara

Jurutera pengetahuan

Pakar

Pengguna / vendor

  Penilaian masalah..samb

4. Menstruktur Pengetahuan Dan Sebab-Sebab Lain.

Pengetahuan mesti berstruktur;

• Pakar kurang masa atau enggan bekerjasama.• Menguji dan menghalusi pengetahuan terlalu

sukar.• Kaedah untuk mendapat pengetahuan tidak

dijelaskan dengan betul.• Pembangun sistem biasanya akan mengumpul

pengetahuan dari satu sumber sahaja, tapi pengetahuan yang penting dan berguna mungkin tersebar luas dari sumber-sumber yang lain.

Cara mengatasi masalah dalam perolehan pengetahuan

Sebaik-baiknya, pakar perlu terlibat secara terus dalam pembinaan pangkalan pengetahuan.

Jurutera pengetahuan pula perlu bertindak sebagai pereka bentuk alat penstrukturan, guru penstrukturan pengetahuan kepada pakar, dan juga pemangkin dalam interaksi pakar dan pengguna-akhir. Boleh mengurangkan masalah konflik pendapat membantu penghalusan kejuruteraan pengetahuan Membantu penerimaan sistem cerdas akhir oleh pengguna. Di samping itu, masalah dalam penyenggaraan

pengetahuan dapat dikurangkan.

Kemahiran seorang jurutera pengetahuan Pengetahuan komputer (perkakasan, pengaturcaraan, perisian).

Kesabaran dan tidak berat sebelah. Kebolehan berkomunikasi secara efektif. Cepat memahami pengetahuan baru dari berbagai

bidang. Latarbelakang pendidikan yang luas. Pemahaman organisasi dan individu. Pengalaman luas dalam kejurteraan pengetahuan. Kecerdasan. Pemikiran logikal. Keyakinan diri.

Perolehan Pengetahuan

1. Teknik-teknik yang boleh digunakan adalah,

• Manual• Separa-Automatik• Automatik

2. Pemodelan Pengetahuan

Manuali. Temuduga

Jurutera pengetahuan mengambil pengetahuan daripada pakar atau sumber-sumber lain dan kemudiannya mengekodkan ke dalam pangkalan pengetahuan. 1.secara struktur, separa-struktur, atau tidak struktur2.menjejaki proses pemikiran dan kesimpulan 3.pemerhatian.

Mengambil masa yang banyak, mahal, dan kerap-kali tidak tepat.

Manual

Penyepaduan dokumen

Separa-automatik

AutomatikPeranan pakar diminimumkan dan tiada

keperluan untuk seorang jurutera pengetahuan. Pengunaan perkataan automatik di sini mungkin tidak berapa tepat kerana masih lagi ada manusia yang berperanan sebagai pembangun. Ia lebih bermaksud yang keperluan untuk pakar dan jurutera pengetahuan adalah sangat kurang.

Pemodelan Pengetahuan• Sumbangan paling besar adalah konsep model

pengetahuan yang menggambarkan perolehan pengetahuan sebagai pembinaan model proses penyelesaian masalah. Ini bermaksud pemodelan dibuat dari aspek pengetahuan dan bukan dari aspek perwakilan.

 • Struktur pengetahuan membekalkan rangka kerja untuk

perolehan pengetahuan, dan juga pemecahan tugas-tugas perolehan.

• Bahagian-bahagian yang dikenalpasti dalam model paras pengetahuan – sama ada model domain atau kaedah penyelesaian masalah – boleh digunakan dalam sistem yang berlainan, atau memainkan peranan yang berbeza dalam sistem yang sama.

Kelebihan pemodelan pengetahuan Kebolehlenturan

kerana paras-pengetahuan boleh menekan pengetahuan yang membenarkan sistem berfungsi

dan paras-simbol pula menekankan keputusan reka bentuk pengkomputeran yang membekalkan rangka kerja operasi sistem cerdas.

Reka bentuk Pengetahuan

Sumber pengetahuan1.Pengetahuan yang

didokumenkan• sebarang bentuk data,

maklumat, atau fakta yang dirakam, dicatat, atau dipaparkan.

2. Pengetahuan yang tidak

didokumenkan • tersimpan dalam minda manusia

Peringkat pengetahuan1. Pengetahuan cetek

Contoh, JIKA tangki minyak kosong,

MAKA kereta tak boleh dihidupkan.=pengetahuan agak terhad

2. Pengetahuan mendalam• Adalah struktur akibat(causal) dan dalaman

suatu sistem dan melibatkan interaksi di antara komponen-komponen sistem.

• Bergantung emosi, pengetahuan am dan gerak hati

• sukar untuk dikodkan.• Mesti mempunyai pemahaman lengkap .

  Pengetahuan mendalam..samb

Contoh masalah kereta tadi. kita perlu mengetahui komponen-komponen sistem minyak kereta (contohnya, paip, pam, penapis, dan starter).

 Untuk mewakilkan sistem ini ,perwakilan

pengetahuan yang khusus seperti rangkaian semantik (semantic networks) dan kerangka (frames) kerana membenarkan perlaksanaan pemikiran dan kesimpulan paras-dalaman seperti pengabstrakan (abstraction) dan perumpamaan (analogy) yang merupakan aktiviti pakar yang penting.  

 

Kategori Utama Pengetahuan  Pengetahuan boleh dikategorikan

sebagai, 1. pengetahuan pengisytiharan

(declarative knowledge) 2. pengetahuan tatacara (procedural

knowledge) 3. pengetahuan meta (metaknowledge).

 

Pengetahuan pengisytiharan1. Adalah perwakilan penerangan sesuatu

pengetahuan (fakta: seperti apakah sesuatu benda itu)

2. Diterangkan dalam suatu ungkapan fakta seperti : “Terdapat hubungan diantara merokok dan barah” . Pakar domain akan memberitahu fakta dan hubungan. Pengetahuan jenis ini dianggap cetek atau maklumat paras-permukaan yang boleh dituturkan oleh pakar.

3. agak penting pada tahap awal perolehan pengetahuan.

 

Pengetahuan Tatacara  Pengetahuan tatacara mengambilkira cara

bagaimana benda beroperasi apabila diberi set-set situasi yang berbeza.

Sebagai contoh, katakan anda mempunyai suatu masalah pelaburan dan syarat seperti berikut:-

 “Kira purata diantara harga satu saham dan

perolehan saham tersebut. Jika purata lebih besar daripada 12, maka hentikan pengiraan – saham mempunyai risiko terlalu tinggi. Jika purata kurang daripada 12, periksa kunci kira-kira.”.

 

Pengetahuan tatacara…samb

• mengandungi tindakbalas automatik terhadap suatu perubahan atau ransangan.

• Ia juga boleh memberitahu kita bagaimana cara menggunakan pengetahuan pengisytiharan dan bagaimana untuk membuat pentaakulan.

• berkaitan dengan prosedur yang digunakan dalam proses penyelesaian masalah seperti maklumat mengenai takrifan masalah, pengumpulan data, proses penyelesaian, dan kriteria penilaian.

 

Meta-pengetahuan  • Maklumat mengenai pengetahuan. • pengetahuan mengenai operasi

sistem berdadasarkan pengetahuan (knowledge based systems), terutamanya mengenai keupayaan pemikiran dan kesimpulannya.

PengujiananPerolehan pengetahuan melibatkan aspek kawalan kualiti yang

dijelaskan dalam bentuk penilaian (evaluation), pengesahan (validation), dan pembuktian (verification) menurut O’Keefe et. al. (1987) :-

 1. Penilaian – adalah satu konsep yang luas. Objektif penilaian adalah

untuk menghitung nilai keseluruhan suatu sistem cerdas. Di samping menilai paras prestasi yang boleh diterima, ia menganalisa sama ada sistem adalah berguna, efisyen, dan juga berpatutan dari segi kos.

 2. Pengesahan – adalah bahagian penilaian yang melihat isu

pencapaian sistem (contohnya, berbandingkan pakar sebenar). Ringkasnya, pengesahan adalah proses membina sistem yang betul dengan memastikan yang sistem berfungsi pada paras ketepatan yang boleh diterima.

 3. Pembuktian – adalah membina sisem dengan betul, atau

memastikan yang sistem diimplimentasikan selaras dengan spesifikasi sistem tersebut.

Ukuran Penilaian, Pengesahan &

Pembuktian Sistem

Ketepatan

Penyesuaian

Daya tarikan

Kecukupan

Keluasan

Keamatan

Kebolehpercayaan permulaan, teknikal

Realiti

Ujian turing

Darjah sensitif

Kebolehgunaan

Ketepatan

Keumuman Kecekalan

Kesahihan

…Pengesahan Suatu cara mengesahkan sistem cerdas adalah

dengan menggunakan pendekatan psikologi iaitu menguji sejauh mana sistem cerdas dan juga manusia pakar bersetuju ke atas suatu keputusan, input dan proses-proses yang digunakan yang digunakan oleh pakar berbandingkan mesin, dan perbezaan di antara keputusan pakar dan keputusan bukan-pakar.

Avritzer et. al. (1996) juga menyediakan alkhawarizmi untuk memantau dan mengawal sistem-sistem lain.

Dokumentasi Sesuatu maklumat yang terkumpul mesti

dianalisa, dikodkan, dan didokumenkan. bergantung kepada metod perolehan dan

perwakilan pengetahuan. Contoh yang diberikan di bawah (berdasarkan

Wolfgram et. al., 1987) mengilustrasikan beberapa peringkat proses ini.

Peringkat proses dokumentasi.

pengunaan protokol pertuturan dan melibatkan empat peringkat: 1. Transkripsi  Pertama sekali, suatu transkripsi lengkap daripada laporan pertuturan dibuat, yang termasuk juga percakapan pakar, percakapan jurutera pengetahuan, dan juga apa-apa ganguan atau penaakulan yang dibuat semasa sesi komunikasi tersebut.

..proses dokumentasi

2. Pengindeksan ungkapan / Nahu  Kedua, satu indeks ungkapan atau nahu dibina dengan memecahkan transkripsi diatas kepada frasa-frasa pendek, yang setiap-satunya dikenalpasti dengan nombor indeks. Setiap frasa mesti selaras dengan penilaian yang dibuat oleh jurutera pengetahuan tetang apa yang membentuk suatu butir pengetahuan – sama ada suatu aktiviti, penegasan, atau koleksi data yang diproses oleh pakar. 

…proses dokumentasi

3. Pengkodan Pengetahuan  Pengetahuan dikodkan. Aktiviti ini mencuba untuk mengklasifikasi pengetahuan tersebut. Salah satu klasifikasi yang berguna adalah untuk membezakan pengetahuan berprosedur dengan pengetahuan deskriptif.

..proses dokumentasi

4. Dokumentasi  Pengetahuan yang diperoleh mesti disusun atur dengan betul dan didokumentasikan. Salah satu cara menyusun atur dokumentasi adalah untuk membahagikannya kepada empat bahagian: senarai domain komprehensif, pengetahuan deskriptif, pengetahuan tatacara, dan glosari.   

…proses dokumentasiPemodelan Pengetahuan Suatu pendekatan berajah untuk memperelokkan

proses perolehan pengetahuan. Ia terdiri daripada huraian secara hierarki (atas-

bawah) kesemua jenis pengetahuan utama yang digunakan untuk menerangkan fakta, dan strategi pemikiran dan kesimpulan untuk penyelesaian masalah dalam sistem cerdas.

Jenis-jenis pengetahuan ini adalah:-1.Objek2. Acara (event)3. Pencapaian4. Pengetahuan meta 

Kucing:”comel” warna coklat

…samb pemodelan pengetahuan

Takrifan lain: hubungan dan interaksi diantara beberapa jenis pengetahuan.

Rajah-rajah ini dipanggil graf gagasan (conceptual graphs). Ianya berguna dalam menganalisa pengetahuan yang diperolehi.

Rajah hierarki berakhir pada tahap primitif yang tidak boleh dipecah-pecahkan lagi. Pemecahan pada semua peringkat dirajahkan untuk membekalkan pandangan acara dan objek yang terasing. Proses ini menggunakan Bahasa Perwakilan Pengetahuan (Knowledge Representation Languange) yang khas.

Teknik perajahan menggabungkan skop, pemahaman, dan bentuk ayat oleh pakar domain.

Rumusan

Anda seharusnya sudah memahami:- 1) Peranan jurutera pengetahuan dan manusia pakar dalam kejuruteraan pengetahuan. 2) Masalah pemindahan pengetahuan daripada manusia ke mesin.

- kategori pengetahuan yang ada 3) Cara mendokumentasikan pengetahuan