Sistem Pakar- Perbedaan Sistem Jaringan syaraf manusia dgn jaringan syaraf tiruan

Perbedaan Jaringan syaraf manusia dgn Jaringan Syaraf tiruan

1. Jaringan Syaraf Biologi.
Otak manusia memiliki struktur yang sangat kompleks dan memiliki kemampuan yang luar biasa. Otak terdiri dari neuron-neuron dan penghubung yang disebut sinapsis. Neuron  bekerja berdasarkan impuls atau sinyal yang diberikan pada neuron. Neuron meneruskannya pada neuron lain. Diperkirakan manusia memiliki  neuron dan   sinapsis. Dengan jumlah yang begitu banyak, otak mampu mengenali pola, melakukan perhitungan, dan mengontrol organ-organ tubuh dengan kecepatan yang lebih tinggi dibandingkan dengan komputer digital. Sebagai perbandingan, pengenalan wajah seseorang yang sedikit berubah, (misal: memakai topi, memiliki kumis tambahan, gigi tambahan dan lain sebagainya) akan lebih cepat dilakukan manusia dibandingkan dengan komputer.

Pada waktu lahir, otak mempunyai struktur yang menakjubkan karena kemampuannya membentuk sendiri aturan-aturan atau pola berdasarkan pengalaman yang diterima. Jumlah dan kemampuan neuron berkembang seiring dengan pertumbuhan fisik manusia, terutama pada umur 0-2 tahun. Pada 2 tahun pertama umur manusia, terbentuk 1 juta sinapsis per detiknya.
Neuron memiliki 3 komponen penting yaitu dendrit, soma dan axon. Dendrit menerima sinyal dari neuron lain. Sinyal tersebut berupa impuls elektrik yang dikirim melalui celah sinaptik melalui proses kimiawi. Sinyal tersebut dimodifikasi (diperkuat atau diperlemah) di celah sinaptik. Berikutnya, soma menjumlahkan semua sinyal-sinyal yang masuk. Kalau jumlah tersebut cukup kuat dan melebihi batas ambang (threshold), maka sinyal tersebut akan diteruskan ke sel lain melalui axon. Frekuensi penerusan sinyal berbeda-beda antara satu sel dengan yang lain.
Neuron biologi merupakan sistem yang “fault tolerant” dalam dua hal. Pertama, manusia dapat mengenali sinyal input yang agak berbeda dari ang pernah kita terima sebelumnya. Sebagai contoh, manusia sering dapat mengenali seseorang yang wajahnya pernah dilihat dari foto, atau dapat mengenali seseorang yang wajahnya agak berbeda karena sudah lama tidak dijumpainya.
Kedua, otak manusia tetap mampu bekerja meskipun beberapa neuronnya tidak mampu bekerja dengan baik. Jika sebuah neuron rusak, neouron lain kadang-kadang dapat dilatih untuk menggantikan fungsi sel yang rusak tersebut.

2. Jaringan Syaraf tiruan
Jaringan syaraf tiruan (artifical neural network) adalah sistem komputasi yang arsitektur dan operasinya diilhami dari pengetahuan tentang sel syaraf biologis di dalam otak. Jaringan syaraf tiruan merupakan salah satu representasi buatan dari otak manusia yang selalu mencoba menstimulasi proses pembelajaran pada otak manusia tersebut. Jaringan syaraf tiruan dapat digambarkan sebagai model matematis dan komputasi untuk fungsi aproksimasi non-linear, klasifikasi data cluster dan regresi non-parametrik atau sebuah simulasi dari koleksi model jaringan syaraf biologi.

Model jaringan syaraf ditunjukkan dengan kemampuannya dalam emulasi, analisis, prediksi dan asosiasi. Kemampuan yang dimiliki jaringan syaraf tiruan dapat digunakan untuk belajar dan menghasilkan aturan atau operasi dari beberapa contoh atau input yang dimasukkan dan membuat prediksi tentang kemungkinan output yang akan muncul atau menyimpan karakteristik input yang diberikan kepada jaringan syaraf tiruan.

Salah satu organisasi yang sering digunakan dalam paradigma jaringan syaraf tiruan adalah perambatan galat mundur  atau backpropagation. (Hermawan, 2006)

2. Konsep Dasar Jaringan Syaraf Tiruan

Jaringan syaraf tiruan terdiri dari beberapa neuron dan ada hubungan antar neuron- neuron seperti pada otak manusia. Neuron/selsaraf adalah sebuah unit pemroses informasi yang merupakan dasar operasi jaringan syaraf tiruan.

Jaringan syaraf tiruan terdiri atas beberapa elemen penghitung tak linier yang masing-masing dihubungkan melalui suatu pembobot dan tersusun secara paralel. Pembobot inilah yang nantinya akan berubah (beradaptasi) selama proses pelatihan.

Pelatihan perlu dilakukan pada suatu jaringan syaraf tiruan sebelum digunakan untuk menyelesaikan masalah. Hasil pelatihan jaringan syaraf tiruan dapat diperoleh tanggapa yang benar (yang diinginkan) terhadap masukan yang diberikan. Jaringan syaraf tiruan dapat memberikan tanggapan yang benar walaupun masukan yang diberikan terkena derau atau berubah oleh suatu keadaan. (Hermawan, 2006)

3. Karakteristik Jaringan Syaraf Tiruan

Penyelesaian masalah dengan jaringan syaraf tiruan tidak memerlukan pemrograman. Jaringan syaraf tiruan menyelesaikan masalah melalui proses belajar dari contoh-contoh pelatihan yang diberikan. Biasanya pada jaringan syaraf tiruan diberikan sebuah himpunan pola pelatihan yang terdiri dari sekumpulan contoh pola. Proses belajar jaringan syaraf tiruan berasal dari serangkaian contoh-contoh pola yang diberikan.metode pelatihan yang sering dipakai adalah metode belajar terbimbing. Selama proses belajar itu pola masukan disajikan bersama-sama dengan pola keluaran yang diinginkan. Jaringan akan menyesuaikan nilai bobotnya sebagai tanggapan atas pola masukan dan sasaran yang disajikan tersebut. (Hermawan, 2006)

3.1. Faktor Bobot

Bobot merupakan suatu nilai yang mendefinisikan tingkat atau kepentingan hubungan antara suatu node dengan node yang lain. Semakin besar bobot  suatu hubungan menandakan semakin pentingnya hubungan kedua node tersebut.

Bobot merupakan suatu hubungan berupa bilangan real maupun integer, tergantung dari jenis permasalahan dan model yang digunakan. Bobot-bobot tersebut bisa ditentukan untuk berada didalam interval tertentu. selama proses pelatihan, bobot tersebut dapat menyesuaikan dengan pola-pola input.

Jaringan dengan sendirinya akan memperbaiki diri terus-menerus karena adanya kemampuan untuk belajar. Setiap ada suatu masalah baru, jaringan dapat belajar dari masalah baru tersebut, yaitu dengan mengatur kembali nilai bobot untuk menyesuaikan karakter nilai. (Puspaningrum, 2006)

3.2. Fungsi Aktivasi

Setiap neuron mempunyai keadaan internal yang disebut level aktivasi atau level aktivitas yang merupakan fungsi input yang diterima. Secara tipikal suatu neuron mengirimkan aktivitasnya kebeberapa neuron lain sebagai sinyal. Yang perlu diperhatikan adalah bahwa neuron hanya dapat mengirimkan satu sinyal sesaat, walaupun sinyal tersebut dapat dipancarkan ke beberapa neuron yang lain.

Ada beberapa pilihan fungsi aktivasi yang digunakan dalam metode backpropagation, seperti fungsi sigmoid biner, dan sigmoid bipolar. Karakteristik yang harus dimiliki fungsi fungsi aktivasi tersebut adalah kontinue, diferensiabel, dan tidak menurun secara monoton. Fungsi aktivasi diharapkan dapat mendekati nilai-nilai maksimum dan minimum secara baik.

PLTA

PLTA adalah pembangkit listrik yang mengandalkan energy potensial dan kinetic dari air untuk menghasilkan energy listrik. Aliran air dimanfaatkan dan diubah menjadi energy listrik melalui putaran turbin dan generator.

PLTA yang memanfaatkan ketinggian air terjun digolongkan sbb :

·         PLTA jenis terusan air (water way)

·         PLTA jenis DAM/bendungan

·         PLTA jenis terusan dan DAM (campuran)

PLTAyang memanfaatkan Aliran Sungai digolongkan sbb :

·         PLTA jenis aliran sungai langsung (run of river)

·         PLTA dengan kolam pengatur

·         PLTA jenis waduk (reservoir)

·         PLTA jenis pompa (pumped storage)

·         PLTA Hydriseries

Bendungan

·         Turbine

·         Generator

·         Intake

·         Penstock

·         Jalur transmisi

Cara kerja PLTA

1.  Air dialirkan melalui pintuair yang sudah diatur untuk mendapatkan debit air yang diinginkan.

2.  Aliran air ini akan melewati pipa pesat dan mengakibatkan tekanan air meningkat.

3.  Air dari pipa pesat kemudian akan menabrak baling-baling turbin sehingga turbin dapat berputar.

4.  Putaran turbin yang terhubung dengan poros akan membuat rotor generator juga ikut berputar.

5. Generator yang berputar menyebabkan terjadinya perubahan medan magnet diantara stator dan 

     rotor sehingga akan terjadi ggl (aliranelektron).

6.  Listrik yang dihasilkan generator akan dialirkan ke transformator step up.

Keutungan PLTA

·         Relatif tidak menimbulkan kerusakan lingkungan.

·         Tidak memerlukan bahan bakar

·         Operasi dan perawatannya relatif lebih mudah

·         Pengembangan suatu PLTA dengan memanfaatkan aliran sungai akan memberikan manfaat atau keuntungan dari segi lainnya, seperti pariwisata, perikanan, persediaan air bersih/minum, irigasi, dan pengendalian banjir

Kelemahan PLTA

·         Membutuhkan inventasi yang besarkarenabutuh lahan yang luas dan biaya besar untuk pembangunan waduk.

·         Persiapan memerlukan waktu yang relatif lamaPLTA sangat bergantung pada ketersediaan air sungai, sehingga harus tetap menjaga tangkapan air

Tentang Aki

Aki atau Storage Battery adalah sebuah sel atau elemen sekunder dan merupakan sumber arus listrik searah yang dapat mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Aki termasuk elemen elektrokimia yang dapat mempengaruhi zat pereaksinya, sehingga disebut elemen sekunder. Kutub positif aki menggunakan lempeng oksida dan kutub negatifnya menggunakan lempeng timbale sedangkan larutan elektrolitnya adalah larutan asam sulfat.

Saat Aki Mengeluarkan Arus

1. Oksigen (O) pada pelat positif terlepas karena bereaksi /bersenyawa / bergabung dengan hidrogen (H) pada cairan elektrolit yang secara perlahan-lahan keduanya bergabung / berubah menjadi air (H20). 2. Asam (SO4) pada cairan elektrolit bergabung dengan timah (Pb) di pelat positif maupun pelat negatif sehigga menempel dikedua pelat tersebut. Reaksi ini akan berlangsung terus sampai isi (tenaga baterai) habis alias dalam keadaan discharge.

Saat Baterai Menerima Arus

Baterai yang menerima arus adalah baterai yang sedang disetrum /dicas alias sedang diisi dengan cara dialirkan listrik DC, dimana kutup positif baterai dihubungkan dengan arus listrik positif dan kutub negatif dihubungkan dengan arus listrik negatif.

Perubahan Kimia Pada Saat Pelepasan Muatan Listrik

Aki memberikan aliran listrik jika dihubungkan dengan rangkaian luar misalnya, lampu, radio dan lain-lain. Aliran listrik ini terjadi karena reaksi kimia dari asam sulfat dengan kedua material aktif dari plat positif dan plat negatif.

Perubahan Kimia Pada Saat Pengisian Muatan Listrik

Pada proses pengisian muatan listrik, kembali terjadi proses reaksi kimia yang berlawanan

dengan reaksi kimia pada saat pelepasan muatan.

Ketahanan Aki

Aki Minimal untuk Inverter. Agar output mengeluarkan watt yang sama dan bisa maksimal maka membutuhkan minimal ampere aki yang sesuai dengan type watt.

Pengisian Aki

Untuk inverter yang kami gunakan telah dilengkapi sensor Tegangan bias aki, artinya bila aki telah terisi penuh Voltage aki = Voltage Charger maka charger otomatis akan menghentikan proses charge. Untuk arus listrik yang mengalir ke aki bila kita menggunakan charger aki proses pengisian perlahan -lahan akan turun bila aki mencapai nilai ambang dari charger dan charger akan menghentikan proses pengisian bila aki telah penuh.

Pengisian aki dalam keadaan kosong itu memerlukan waktu 13 jam. lamanya pengisian aki dikarenakan pengisian aki pada inverter hanya 5000 mAh kita bisa menghitung berapa lama

pengisian aki dengan rumus :

Apabila spesifikasi inverter untuk charger sebesar 5000 mAh = 5 Ah maka untuk pengisian aki

tergantung dari ampere aki. Apabila aki 12 V 65 Ah maka 65 Ah / 5 Ah = 13 jam

Semoga bermanfaat bagi pembaca sekalian...