Selasa, 11 Februari 2014

Kecerdasan Buatan (Artificial Intelligence)


A.  Sejarah Artificial Intelligence
Jenis komputer yang paling umum digunakan saat ini terpola berdasarkan rancangan (“ arsitektur” dalam istilah komputer) ahli matematika Hungaria, John Von Neumann pada tahun 1958 yang bermigrasi ke Amerika Serikat pada tahun 1930. Komputer – komputer ini paling sering kali disebut Johniacs atau rangkaian prosesor, berupa jalinan jalur elektronik yang diproses dalam beberapa seri atau dengan urutan tertentu. Urutan yang seperti mata rantai ini beroperasi dengan sangat cepat, dengan setiap langkah yang menghabiskan manodetik. Sebuah komputer yang menjalankan tugas – tugas yang sangat sulit dalam serangkaian waktu ( seperti pemecahan yang melibatkan fungsi matematika, maupun menata ulang data serta dokumen – dokumen ), akan membutuhkan beberapa menit, jam, atau bahkan lebih lama dari itu. Semua pengguna komputer memiliki pengalaman yang sangat mengesalkan sehubungan dengan lamanya waktu loading yang dibutuhkan sebuah komputer untuk ‘ berpikir’ atau ‘mengolah’ sebuah masalah. Salah satu alasan dasar mengapa rangkaian komputer ciptaan Neumann membutuhkan banyak waktu adalah karena satu operasi harus diselesaikan sebelum memulai yang baru. Rangkaian prosesor menyelesaiakan permasalahan sedikit demi sedikit ( atau byte demi byte ), dalam urutan.
Pada masa awal teknologi komputer, bahkan ilmuwan AI (dan para penulis fiksi ilmu pengetahuan) memiliki impian luar biasa tentang robot dan mesin berpikir. Sebuah tulisan yang sangat berpengaruh ditulis pada awal 1940an oleh seorang psikiater asal Chicago, W.S. McCulloch, serta mahasiswanya, W. Pitts. Dalam tulisan tersebut, mereka mengenalkan sebuah konsep yang memiliki pengaruh sangat besar bagi para ilmuwan komputer, termasuk Von Neumann dan juga para PDP. Berdasarkan konsep bahwa pikiran adalah hasil kerja otak, terutama bagian dasar otak atau simpul – simpul saraf tersebut bisa dipandang sebagai “ peralatan logika”, yang beberapa simpul serta hubungannya bisa dipandang sebagai logika yang proposional. Simpul – simpul saraf berkomunikasi satu sama lain secara elektrokimiawi. Sebuah simpul elektronik yang sangat kecil mengalir lewat akson sebuah sel menuju sinaps sementara impuls neuron kimiawi mengalir lewat impuls neuron yang lainnya. Proses transmisi neuron telah tertata rapi, lontaran neuron hanya terjadi jika sudah mencapai ambang batas. Semua neuron memiliki ambang batas. Lontaran neuron hanya terjadi ketika arusnya positif, sementara arus negatif akan menghambat lontarannya dan begitu seterusnya. Yang paling penting adalah banhwa setiap neuron mampu mengumpulkan semua sinyal rangsangan dan hambatan dari ribuan koneksinya. Lontaran sebuah neuron tergantung pada ambang batasnya, yang akan menentukan hidup matinya. (neuron jenis ini disebut “neuron McCulloch-Pitts”). McCulloch dan Pitts mengamati bahwa hidup matinya neuron ini bisa dilihat sebagai sesuatu yang logis. Seperti telah diketahui secara umum, komputer berfungsi berkat rangkaian sirkuit biner yang menentukan mati atau hidupnya neuron tadi (dirancang dengan simbol I atau 0). Meskipun bentuknya sederhana, ketika ribuan sirkuit baner ini saling berpasangan dengan cepat, kekuatan proses yang dihasilkan menjadi luar biasa. Begitu pula dengan bagian dasar proses neuron, neuron dan hubungan – hubungannya mampu menimbulkan kekuatan proses yang monumental.
Tidak lama setelah tulisan McCulloch dan Pitts, Von Neumann melihat hubungan antara sikap logis neuron ketika berinteraksi dengan kinerja komputer digital. “ sangat mudah dilihat bahwa fungsi neuron yang disederhanakan ini dapat ditiru oleh relay telegraph ataupun oleh tabung vacuum.” ( Jika transistor sudah ditemukan mungkin Von Neumann akan menyebut – menyebutnya). Von Neumann yang sudah mengembangkan rancangan komputer paling bermanfaat, menyatakan bahwa sangatlah mungkin untuk merancang komputer yang meniru otak manusia-tidak hanya fungsinya, tetapi strukturnya juga di mana tabung vakum, relay, rangkaian kawat, dan perangkat keras akan menggantikan neuron, akson, dan sinapsis.
Mengikuti jejak Von Neumann, F. Rosenblatt mengambil alih proyek perakitan komputer yang meniru fungsi dan struktur otak manusia. Tujuan utamanya adalah menciptakan komputer yang mampu mengenali bentuk. Hasilnya disebut perseptron, dan dia berhasil meniru struktur organisasi otak dengan sukses. Mesin Rosenblatt memiliki 3 level tingkatan. Setiap level dihubungkan dengan fungsi yang berbeda yang secara umum memancing sensor, asosiasi, dan pola motorik manusia. Mesin – mesin awal seperti perseptron tidak mampu belajar, mesin Rosenblatt mampu memproses secara sederhana stimuli jarak dekat dan menanggapinya secara sederhana pula.
Bisakah sebuah komputer dirancang untuk belajar? Manusia mampu belajar karena memiliki sinapsis yang dapat dimodifikasi. Aturan Hebb (disebutkan dalam bab 2) menegani kekuatan antara 2 neuron akan meningkat ketika mereka diaktifkan secara terus – menerus. Bisakah sebuah aturan diterapkan dalam hubungan antara tabung dan kawat? Ketika kita mempelajarinya melalui sebuah komputer, bisa jadi akan membutuhkan sebuah resistor (alat yang menspesifisikan jumlah implus listrik yang meninggalkan sebuah transistor untuk mencapai transisitor lainnya) yang bisa disambungkan dengan kabel dan diprogram dalam otak buatan. Sebuah resistor akan bekerja seperti regulator, yang mampu menerima beberapa bit informasi sambil menolak informasi lainnya, perceptron mampu “ belajar” ( yang dimaksudkan belajar di sini adalah “ perubahan kekuatan di antara unit – unit yang memancing neuron), dengan bekerja seperti neuron McCulloch dan Pitts, selain juga menerapkan teori Hebb. Sebuah komputer yang terkonstruksi dengan baik bisa menampilkan dan mengklasifikasikan sebuah bentuk geometris sederhana, seperti lingkaran. Jika komputer merespons dengan menyebutnya persegi, maka komputer itu bisa diarahkan untuk merespons dengan lebih tepat, dengan cara menambah resistansi antar unit yang satu dan mengurangi lainnya. Jika responsnya sudah benar, yaitu jika perseptron berhasil menyebut sebuah lingkaran sebagai lingkaran, berarti sudah berfungsi baik. Pada tahapan ini, perseptron mengenali kesalahan dan mengabaikan keberhasilan. Tahap awal ini sangat penting dalam proses merancang mesin yang mampu menggeneralisasikan dan mempelajari faktor utama dari konstruksi ‘mesin berpikir’ yang berfungsi seperti otak manusia.
Kita harus ingat bahwa komputer rakitan awal cukup jarang dan sangat mahal dan hanya dimiliki beberapa kaum elit intelektual yang penasaran dengan kemampuannya. Selama tahap-tahap awal pembentukan komputer, muncul beberapa pendapat fundamental mengenai manfaat dan kegunaan alat aneh yang ditemukan ini. Adalah mereka yang beranggapan jika komputer diprogram dengan baik yaitu dengan diberi instruksi dan aturan yang benar, komputer akan mampu menyelesaikan operasi apapun, termasuk meniru pikiran manusia dengan efektif. Beberapa orang lain percaya bahwa untuk membuat sebuah mesin ‘berpikir’, perangkat keras komputer harus mampu menirukan fisiologi otak. Untuk mencapai elektronik pengganti neuron yang susuna dan fungsinya akan meniru otak manusia.
Sejauh ini kita telah gagal membuat mesin ‘berpikir’ sesungguhnya, ataupun yang ‘otak’ nya mirip dengan otak manusia. Bagaimanapun juga, para ilmuwan masih terus menganggap AI masih dalam tahap bayi. Setiap perspektif yang pernah disebutkan memiliki masalahnya masing-masing. Kasus awalnya, sebagian besar program AI memiliki pemikiran yang ‘kaku’. Ketika saya bertanya berapakah akar kuadrat 7, anda mungkin akan menjawab “ Yah, di atas 8, di bawah 9. Sekitar 8,5. “ Komputer akan menjawab 8,5440037..... ketimbang melanjutkan rangkaian angka tak berujung, otak manusia seperti dirancang dengan luar biasa untuk menyelesaikan sebuah kekacauan –  melihat wajah yang familiar di tengah keramaian, menyetir di jalan tol Los Angeles, memahami makna yang dalam dari sebuag drama Chekov, ataupun merasakan lembutnya sutra yang membelai kulit kita. Sampai saat ini belum ada komputer yang mampu melakukan hal itu. Sementara itu tidak ada manusia yang mampu menjawab pertanyaan akar kuadrat dalam hitungan milidetik, seperti yang dilakukan kalkulator tangan murahan
Perhatikan tugas Promethean yang dihadapi oleh mereka yang terinsipirasi untuk membuat jaringan komputer seperti otak manusia! Otak memiliki sekitar 100 miliar neuron, yang masing – masing terhubung dengan ribuan neuron lain yang tak terhitung jumlahnya. Selanjutnya, beberapa orang mengusahakan sebuah model otak komputer berskala kecil yang sampai saat ini telah melemahkan pihak lain yang memegang teguh aliran masa lalu (lihat minsky & Papert, 1968). Dahulu, Minsky (1954) telah menuliskan disertasinya tentang jaringan neuron dan bahkan membuat sebuah jaringan hanya dengan 400 tabung vacum (bangdingkan dengan lebih dari 17.000 tabung yang digunakan dalam ENIAC),tetapi tidak lama kemudian dia merasa kehilangan gairah atas proyek ini. Pekerjaan awal ini tidak menghasilkan sesuatu yang praktis, sedangkan mengembangkan program komputer dan perangkat keras pada saat itu sedang mewabah. Bengkel garasi mampu berkembang menjadi pabrik yang besar, yang membuat chip komputer yang bisa melakukan hal – hal yang selama ini hanya kita impikan.
  
B.  AI dan Kognisi Manusia
Semua orang yang merangkai model proses distribusi paralel seperti neuron, telah bekerja keras untuk mencoba menemukan solusi atas pertanyaan tentang otak sebagai mesin berpikir, dan apakah komputer mampu meniru kemampuan otak serta kognisi manusia.
Otak sebagai Mesin Berpikir jawaban pertanyaan tadi mulai muncul setelah melalui riset psikologi selama lebih dari 1 abad, terutama melalui riset psikologi kognitif beberapa abad yang lalu. Apa yang telah kita pelajari tentang mesin berpikir kita, yang disebut otak, adalah bahwa mesin ini berbeda secara fundamental dibandingkan dengan komputer Von Neumann yang sekarang biasa digunakan. Mungkin AI akan berperan jauh lebih jika komputer lebih menyerupai otak. Untuk menjernihkan masalah ini.
Beberapa program komputer bekerja lebih efektif daripada pikiran manusia, dan kebanyakan sangat pintar menirukan hal – hal nyata meski masih sedikit janggal. Komputer mampu memecahkan beberapa masalah, seperti sebuah soal matematika yang mendetil, lebih cepat dan lebih akurat daripada manusia. Beberapa tugas lain seperti menggeneralisasikan dan mempelajari pola aktivitas yang baru, dilakukan paling baik oleh manusia, dan komputer masih kalah baik.
Mereka bekerja dengan jenis mesin yang salah. Sepertinya kita berada di ambang gebrakan sebuah konsep atau mungkin pergantian paradigma dalam AI, di mana langkah pertama sudah diambil untuk membuat komputer lebih mirip otak baik dalam struktur maupun prosesnya. Sistem jaringan neuron, model – model PDP, dan hubungannya telah menggoda ilmuwan untuk menemukan prinsip komputerisasi yang memerintah jaringan neuron pada sistem saraf manusia. Mereka melakukannya dengan cara yang tampak sangat abstrak. Unit mewakili neuron, tetapi mengikuti tingkah laku neuron, yaitu bahwa unit bisa dipasangkan dengan unit yang lain. Hubungan di antara mereka bisa menguat atau melemah, lalu stabil, dan seterusnya (Churchland, 1989).
Sebuag konsep penting juga telah diajukan mengenai jaringan neuron yang juga masih dipelajari, yaitu melalui sistem seperti sinapsis (seperti infrastruktur otak ) yang menghubungkan unit – unit, yang dapat berubah seiring dengan pengalaman.
Beberapa usaha telah berhasil. Cara pandang baru mengenai kognisi manusia telah menimbulkan banyak antusiasme di antara pendukungnya. Bahkan seorang mahasiswa yang kebetulan mempelajari tentang psikologi kognitif harus peka pada kontribusi penting terhadap dunia psikologi ini dan berperan serta pada perkembangannya di masa depan.

C.  AI dan Sistem Pakar (Eliza, Parry, dan NETtalk )
Antusiasme para pemain awal AI langsung menanggapi tantangan yang muncul dari Tes Turing dan kemudian menuliskan program yang dirancang untuk menanggapi permintaan bahasa yang tidak bisa dipisahkan dari respons manusia. Dengan menampilkan perspektif dari pandamgan yang tersembunyi, sekarang beberapa program ini menjadi tampak sedikit aneh, tetapi imu pengetahuan memang seringkali brkembang seperti itu
ELIZA salah satu program komputer pertama yang mampu berkomunikasi, ELIZA, ditulis oleh Joseph Weizenbaum (1966). Beberapa revisi atas ELIZA telah dibuat dari konsep aslinya. Pada satu program yang spesifik, bernama DOCTOR, ELIZA mengambil peran seperti seorang psikiater. Pada contoh berikut ini, peran ELIZA dicetak dalam huruf besar :
semua pria sama
DALAM HAL APA
Mereka selalu menjadi gangguan bagi kita dalam berbagai hal
BISAKAH KAMU MEMBERIKAN CONTOH YANG LEBIH SPESIFIK
Yeah,pacarku membuatku datang ke sini
PACARMU MEMBUATMU DATANG KE SINI
Dia bilang aku depresi sepanjang waktu
AKU TURUT BERSEDIH MENDENGAR KAMU DEPRESI
Memang benar,aku tidak bahagia
APAKAH KAMU PIKIR DATANG KE SINI BISA MENOLONGMU MERASA BAHAGIA
Yang pasti aku butuh pertolongan

Percakapan tersebut mungkin akan dianggap seseorang sebagai percakapan yang timbul dalam wawancara antara seorang pskiater dan pasiennya.bagaimanapun juga mari kita voba telaah transkrip tersebut lebih dalam. Respons dari komputer cenderung stereotipe, misalnya dia diprogram untuk merespons beberapa kunci kalimat dengan respons yang hanyalah merupakan transformasi dari kalimat aslinya. Seperti ketika “ pasien “ mengatakan kata kunci “I’m “, ELIZA merespons dengan gaya tutur seperti “ aku turut bersedih mendengar kamu... “ jika tidak ada kata kunci yang ditemukan, komputer akan menjawab dengan ciri-cirinya yang tanpa isi, atau pada beberapa kasus, berakhir menjadi transformasi yang lebih awal. Kapasitas manusia dalam hal pengetahuan perasaan, kecenderungan, dinamika kelompok, dan seterusnya, terbentuk menjadi apa yang mau tidak mau kita sebut pengertian. Eliza kekurangan hal itu.
PARRY percakapan seperti apakah yang mungkin dihasilkan jika perannya dibalik yaitu jika seorang psikiater berbicara pada pasien simulasi komputer ? Colby, Hilf, Weber, dan Kraemer (1972) mensimulasikan seorang pasien dan menyebut program ini PARRY, karena ia mensimulasikan seorang pasien paranoid. Mereka memilih seorang paranoid sebagai subyek karena beberapa teori menyebutkan bahwa proses dan sistem paranoia memang ada, perbedaan respons psikotis dan respons normalnya cukup hebat, dan mereka bisa menggunakan penilaian dari seorang ahli untuk mengecek keakuratan dari kemampuan pemisahan antara respons simulasi komputer dan respons manusia. Colby dan para rekan-reakn penelitinya mengarahkan komputer tersebut untuk melakukan tes Turing, dengan meminta sekelompok psikiater untuk mewawancarai PARRY menggunakan pesan yang disampaikan dalam bentuk ketikan. Para juri (psikiater) diminta untuk mengukur kadar paranoia dari keseluruhan respons.
Hasilnya mengindikasikan sulit dibedakannya model dan pasien dalam setting yang sangat special. Tentu saja, akan masuk akal jika timbul perdebatan atas kondisi penelitian yang dibuat-buat, bahwa diagnosa aktual seorang paranoia termasuk wawancara langsung yang mestinya banyak dilakukan, sehingga apabila para juri betul-betul memahami maksud dari tugas tersebut,wawancara mereka mungkin akan menjadi berbeda. Meskipun Collby dan rekan – rekannya berhasil memprogram komputer yang mampu merespons serupa dengan respons seorang pasien paranoid, di mana program ini juga lulus tes Turing, tetapi program ini masih jauh dari konsep model pemahaman lengkap dan produksi bahasa.
NETtalk program ini jenisnya cukup berbeda,berdasarkan pada jaring – jaring neuron, sehingga dinamakan NETtalk. Program ini dikembangkan oleh Sejnowski di sekolah medis Harvard dan Rosenberg di Universitas Princeton dalam program ini, NETtalk membaca tulisan dan mengucapkannya keras-keras, model simulasi jaring neuron terdiri atas beberapa ratus unit (neuron) dan ribuan koneksi. NETtalk membaca keras-keras dengan cara mengkonversi tulisan menjadi fonem-fonem, unit dasar dari suara sebuah bahasa. Sistem ini, seperti sitem-sistem lain yang sudah kita ketahui sebelumnya, memiiki tiga lapisan : lapisan input, di mana setiap unit merespons sebuah tulisan, lapisan output, di mana unit menampilkan ke 55 fonem ke dalam bahasa inggris dan sebuah lapisan unit tersembunyi, di mana setiap unit ditambahkan koneksinya pada setiap unit input maupun output.
NETtalk membaca dengan memperhatikan setiap tulisan satu demi satu, dan dengan menscanning tiga tulisan pada setiap sisi demi sebuah informasi yang kontekstual. Di sini lafal “e” pada “net”, ‘neglect’, dan kata ‘red’ bisa ditangkap dengan bunyi berbeda. Setiap NETtalk membaca sebuah kata, program ini membandingkan pelafalannya dengan lafal yang benar yang disediakan manusia, kemudian menyesuaikan kekuatannya untuk memperbaiki setiap kesalahan.
Aplikasi yang lebih praktis atas sistem ini cukup terlihat; apa yang mungkin tidak terlalu terlihat, tetapi dalam operasi jangka panjang menjadi terasa lebih penting, sebagai sebuah konsep yang menggebrak model sekarang yang terinspirasi oleh neuron.
Sejak Sejnowski dan yang lainnya menyadari hal ini, konteksnya beralih pada besarnya kepentingan uraian atas manusia dan mesin. Kita sekarang akan memperhatikan masalah penting lainnya, masalah arti dan AI. Kebanyakan masalah ini jelas-jelas sudah diabaikan. Jika anda memperhatikan sebuah transkrip tentang operator yang telah dikomputerisasi pada TIVO, operatornya sudah sangat sulit dibedakan dengan operator yang ‘hidup’    

D.   Pengambilan keputusan dan AI
Sistem yang berkinerja seperti seorang ahli disebut dengan sistem pakar. Pada dasarnya, subuah sistem pakar adalah spepsialis tiruan yang memecahkan masalah yang termasuk dalam keahliannya. Sistem pakar telah dirancang untuk memecahkan masalah dalam bidang kedokteran, hukum, aerodinamis, catur, dan hal-hal rutin yang sangat banyak yangbiasanya membosankan kita, atau bahkan beberapa kasus yang sulit dipecahkan manusia. Sistem ini mengikuti aturan-aturan yang telah ada, yang seringkali menggunakan pohon keputusan, tetapi bagaimanapun, sistem ini hanya bisa memikirkan satu hal saja. Sistem pakar dalam bidang kesehatan mungkin tidak bisa melihat isi dari sebuah lubang di lantai, tetapi ia bisa membuat diagnosis yanng akurat dan masuk akal pada seorang gadis berumur 13 tahun yang sedang demam tinggi, sakit perut, dan konsentrasi menyimpang terkait korpustel putih. Ada sebuah program yang secara sinis disebut Puff, yang adalah sistem ahli yang dirancang untuk mendiagnosa kelainan paru-paru, seperti kanker paru-paru dan berhasil mencapai keakuratan sebesar 89% mendekati keakuratan seorang dokter berpengalaman. Sistem ini memang selama ini dikenal dalam bidang industri, militer dan eksplorasi luar angkasa. Mereka cukup baik dalam menjalankan tugas yang memang dirancang untuk mereka kerjakan. Lebih menyenangkan lagi karena mereka tidak mengenal pemogokan dan menuntut gaji lebih, tidak keberatan apabila harus bekerja tanpa henti, dan tidak meminta fasilitas kesejahteraan hidup.

Sama halnya dalam dunia psikoloogi, artificial intelligence juga memberi kontribusi yang besar. Contohnya dalam penggunaan penghitungan atau skoring alat tes psikologi yang dirancang khusus untuk menghitung atau menskoring suatu alat tes sehingga para psikolog tidak perlu menghitung satu persatu hasil tes tersebut yang tentu saja akan menghabiskan banyak waktu dan tenaga. Selain itu, contoh konkrit artificial intelligence dalam dunia psikologi adalah Folio yang dapat emmbantu memberikan keputusan bagi seorang manajer dalam hal stok broker dan investasi. Hal ini tentu saja sangat memiliki kontribusi yang besar dalam psikologi khususnya di bidang psikologi industri dan organisasi.

Sumber : Solso, R.L., Maclin, O. H., & Maclin, M. K. (2008). Psikologi kognitif edisi kedelapan. Jakarta: Erlangga