Pengembangan Aplikasi Sistem Pakar Diagnosis Penyakit Dan Hama Pada Tanaman Padi
Rojak 1, Ridwan Setiawan 2
Jurnal Argoritma Sekolah Tinggi Teknologi Garut Jl. Mayor Syamsu No. 1 Jayaraga Garut 44151 Indonesia Email: jurnal@sttgarut.ac.id
1 1106103@sttgarut.ac.id
2 ridwan.setiawan@sttgarut.ac.id
Abstrak  – Pada  dasarnya  padi  merupakan  bahan  makanan  pokok  bagi  mayoritas  penduduk  dunia salah  satunya  penduduk  Indonesia.  Dari  setiap  tahunnya  kebutuhan  akan  adanya  padi  sangatlah meningkat  sesuai  dengan  permintaan  dari  konsumen.  Namun,  dari  banyaknya  peningkatan permintaan  tersebut  ada  beberapa  kendala  yang  menjadi  faktor  menurunnya  produksi  padi  salah satunya  disebabkan  karena  adanya  serangan  hama  dan  penyakit.  Tujuan  penelitian  ini  adalah merancang sistem pakar untuk memberikan informasi kepada petani atau user (pengguna) mengenai diagnosis penyakit dan hama pada tanaman padi serta penanganannya dengan berbasis web sehingga user dapat  mengakses  selama  ada  jaringan  internet.  Metode  yang  digunakan  yaitu  metode Expert System  Development Life  Cycle dengan  tahapan  penilaian,  akuisisi  pengetahuan,  representasi pengetahuan, pengembangan mesin inferensi , desain, pengujian, dan dokumentasi.  Penyusunan ini berupa aplikasi sistem pakar untuk mendeteksi penyakit dan hama pada tanaman padi berbasis web yang dapat digunakan untuk membantu kegiatan penyuluhan dan sosialisasi mengenai penyakit dan hama pada tanaman padi kepada petani dan masyarakat yang membutuhkan informasi. Sistem pakar untuk mendiagnosis penyakit dan hama pada tanaman padi ini telah berhasil dibuat dilengkapi dengan menu login bagi seorang pakar untuk menambah representasi pengetahuan mengenai jenis penyakit, gejala dan cara penanganan dini.
Kata Kunci – Sistem Pakar , Expert System Development, Hama, Padi.

## I. PENDAHULUAN
Pertanian  merupakan  sumber  kehidupan  bagi  sebagian  orang  di  Indonesia.  Sektor  pertanian menjadi penting karena kebutuhan dasar dari manusia itu sendiri. Kebutuhan pokok manusia adalah makanan selain udara dan air. Makanan adalah hasil dari pertanian itu sendiri. Penghasilan terbesar dalam pertanian adalah padi, maka tidak sedikit masyarakat di Indonesia memilih mata pencaharian dalam kehidupannya sebagai petani yang membudidayakan tanaman padi [1, 2, 3].
Pada dasarnya padi  merupakan bahan makanan  pokok bagi  mayoritas penduduk dunia salah satunya penduduk Indonesia. Dari setiap tahunnya kebutuhan akan adanya padi sangatlah meningkat sesuai  dengan  permintaan  dari  konsumen.  Namun,  karena  peningkatan  permintaan  tersebut  ada beberapa  kendala  yang  menjadi  faktor  menurunnya  produksi  padi,  salah  satunya  disebabkan  oleh serangan hama dan penyakit.
Serangan terhadap tanaman padi tersebut dapat mengakibatkan dampak yang signifikan seperti menurunnya    jumlah  produksi  atau  bahkan  gagal  panen  yang  mengakibatkan  kerugian  besar  pada petani [4]. Serangan tersebut pada umumnya dapat di lihat melalui berbagai gejala yang diderita atau kerusakan-kerusakan hingga berlanjut ke tahap yang lebih parah dan meluas, gejala tersebut dapat di kenali  dengan  dilakukannya  deteksi  atau  pengdiagnosisan  terlebih  dahulu.  Diagnosis  tersebut sangatlah  dibutuhkan  supaya  hama  dan  penyakit  yang  menyerang  pada  tanaman  padi  bisa  di
tanggulangi dengan lebih efektif dan efisien sebelum menyebar luas yang mengakibatkan kegagalan panen  yang signifikan. Peran penting dari pakar  ahli untuk  mendiagnosis gejala  yang ditimbulkan sangat dibutuhkan, dalam menentukan hama dan penyakit serta menemukan solusi dalam mengobati penyakit  tanaman  padi.  Hal  itu  tidak  lah  mudah  karena  keterbatasan  ahli  pakar  yang  tersedia. Berdasarkan  masalah  tersebut  maka  dibutuhkan  sebuah  alat  yang  dapat  membantu  dan mempermudah pengguna atau petani dalam mendeteksi atau mendiagnosa penyakitdan hama pada tanaman padi.
Perkembangan dalam bidang teknologi informasi semakin cepat dan murah, mendorong mansia untuk  memanfaatkan  teknologi  tersebut  untuk  meningkatkan  kinerja  pengambilan  keputusan  [5]. Sistem  pakar  bisa  diartikan  sebagai  sistem  yang  mengadopsi  pengetahuan  manusia  ke  dalam komputer  dan  dirancang  sebagai  pemodelan  dari  kemampuan  layaknya  seorang  pakar  untuk penyelesaian  sebuah  masalah  [6].  Diharapkan  dengan  sistem  ini  dapat  meringankan  para  pakar sehingga bisa menjadi  asisten  yang memiliki pengetahuan dan  pengalaman. Didalam penyusunan sistem  pakar  ini,  mampu  mempadukan  kaidah-kaidah  sehingga  dapat  menarik  kesimpulan  dengan basis  pengetahuan  yang  diberikan  dari  ahli  pakar  dalam  bidang  tertentu.  Paduan  dari  hal  tersebut disimpan ke dalam perangkat komputer dan digunakan sebagai proses pengambilan keputusan untuk menyelesaikan permasalahan tentang hama dan penyakit tertentu.
Penelitian  tentang  Sistem  Pakar  Diagnosa  Penyakit  Pada  Tanaman  Padi  telah  dilakukan sebelumnya  oleh  Saepulloh  &  Fatimah  (2016)  yang  berjudul  “ Pengembangan  Sistem  Pakar Diagnosis  Penyakit  Dan  Hama  Pada  Tanaman  Padi  Varietas  Sarinah ”.    Dengan  metode  yang digunakan adalah metode expert system development cycle (ESDLC) [7]. Namun dalam sistem pakar berbasis android tersebut tidak adanya fitur untuk pembaruan secara online.
Dari  uraian  latar  belakang  di  atas  maka  dalam  penelitian  ini  diajukan    dengan  judul “PENGEMBANGAN APLIKASI  SISTEM  PAKAR  DIAGNOSIS  PENYAKIT  DAN  HAMA PADA TANAMAN PADI” yang berbasis web.

## II.   TINJAUAN PUSTAKA

## A. Sistem Pakar
Sistem  pakar  merupakan  sistem  yang  berbasis  komputer  menggunakan  pengetahuan,  fakta, serta teknik penalaran dalam memecahkan suatu permasalahan yang biasanya hanya bisa dipecahkan oleh seorang pakar di bidang tersebut [8, 9, 10].

## B.   Tahap Pengembangan Sistem Pakar
Terdapat 6 (enam) tahap atau fase dalam pengembangan sistem pakar [11, 12, 13], yaitu sebagai berikut:
1. Assessment (Penilaian)
Tahapan ini merupakan tahap pertama dari pengembangan sistem pakar yang mana nantinya menentukan  layak  atau  tidaknya  sebuah  sistem  dibuat.  Tahapan  ini  merupakan  tahap  untuk memeriksa  dan  membatasi  ruang  lingkup  masalah  yang  diterapkan  dalam  sistem.  Setiap masalah yang perlu diidentifikasi harus dicari solusi, fungsionalitas yang akan dikembangkan, dan  definisi  jenis  bahasa  pemrograman  serta  tujuan  yang  ingin  dicapai  dari  proses pembangunan.  Bila proses  identifikasi  masalah dilakukan dengan benar,  maka akan tercapai hasil yang optimal.
2. Knowledge Acquisition (Akuisisi Pengetahuan)
Hasil identifikasi masalah dikonseptualisasikan dalam bentuk hubungan antar data, relasi antara pengetahuan, konsep-konsep penting dan ideal yang berlaku untuk sistem. Konseptualisasi juga menganalisa data penting yang akan dialami para ahli sesuai bidang permasalahannya. Hal ini dilakukan untuk mendapatkan konfirmasi hasil  wawancara dan pengamatan sehingga hasilnya bisa memberikan jawaban yang jelas dan akurat terhadap masalah sasaran.
3. Design (Desain)
Ketika  tahap  perencanaan  selesai,  konsep  ini  secara  formal  diterapkan  pada  tahap  desain, misalnya  dengan  menentukan  kategori  sistem  yang  akan  dibuat,  dengan  mempertimbangkan beberapa faktor keputusan seperti keahlian manusia, kesulitan yang bisa dialami atau terjadi, serta dokumentasi kerja, dan sebagainya.
4. Test (pengujian)
Pengujian atau evaluasi diperlukan untuk menemukan kesalahan dan kekurangan dalam sistem pakar yang dibuat. Merupakan hal yang umum bahwa sistem yang dibangun belum tentu bagus dan  sempurna,  dan  oleh  karena  itu  proses  evaluasi  dilakukan.  Tahap  evaluasi  menemukan bagian-bagian yang perlu diperbaiki agar sesuai dengan permasalahan dan tujuan utamanya. 5. Documentation (Dokumentasi)
Tahap  ini  diperlukan  untuk  mengumpulkan  semua  informasi  proyek  sistem  pakar  ke  dalam bentuk dokumen yang dapat memenuhi persyaratan yang dibutuhkan  bagi pengembang sistem dan  pengguna.  Dokumentasi  tersebut  menjelaskan  tentang  kebutuhan  minimum  sistem, instalasi,  pengoperasian  sistem,  maupun  hal  hal  yang  mungkin  diperlukan  oleh  pengguna maupun  pengembang  sistem  pakar  seperti  dokumentasi  kamus  data  pengetahuan  maupun prosedur penelusuran masalah dalam mesin inferensi.
6. Maintenance (perawatan)
Perawatan sistem sangat diperlukan sehingga sistem yang dibangun tidak rusak dan investasi dalam  sistem  tidak  sia-sia.  Untuk  mempertahankan  eksistensi  sistem,  perawatan  dapat dilakukan  dengan  cara  memperbaharui  kamus  data,  melakukan  back  up  data,  atau meningkatkan spesifikasi hardware komputer sesuai dengan kebutuhan.

## C.   Inferensi
Dalam sistem pakar, inferensi ialah suatu proses untuk menghasilkan informasi dari fakta yang telah diketahui, proses ini terjadi pada modul yang disebut Inference Engine (Mesin Inferensi) [8].
1. Backward Chaining
Backward  chaining merupakan  sebuah  proses  penalaran  dengan  pendekatan goal  driven . Pendekatan goal driven memulai titik pendekatannya dari goal yang akan dicari nilainya yang kemudian  bergerak  untuk  mencari  informasi  yang  mendukung goal tersebut.  Konsep  dari metode  ini  dimulai  dari  pencarian  sebuah  solusi  dari  suatu  kesimpulan  yang  kemudian menelusuri fakta-fakta yang ada hingga menemukan solusi yang sesuai dengan fakta-fakta yang diberikan oleh pengguna.
2. forward chaining
Konsep forward  chaining berangkat  dari  sebuah  premis  menuju  kepada  kesimpulan  akhir, sering  disebut data  driven (pencarian  dikendalikan  oleh  data  yang  diberikan),  artinya  suatu proses  yang  memulai  pencarian  dari  suatu  premis  atau  data  menuju  konklusi.  Dalam penganalisaan  masalah,  komputer  mencari  fakta  atau  nilai  yang  sesuai  dengan  syarat  atau ketentuan pada posisi JIKA dari rule (aturan) JIKA-MAKA.

## D.   Penyakit dan Hama Padi
Pada  umumnya  hama  dan  penyakit  yang  menyerang  pada  tanaman  padi  tidak  pada  varietas tertentu. Pada varietas-varietas padi lainnya terdapat serangan hama dan penyakit yang sama. Hama dan  penyakit  yang  menyerang  tanaman  padi  bisa  menimbulkan  masalah  besar  salah  satu  dampak terbesarnya adalah terjadinya gagal panen [14].
Berikut penyakit dan hama yang umum menyerang tanaman padi:
1. Tungro
2. Blas
3. Bakteri Hawar Daun/kresek
4. Wereng batang coklat
5. Busuk Batang
6. Bercak Coklat 7. Beluk

## 8. Sundep

## 9. Luka Api Palsu.

## III. METODE PENELITIAN

## A.   Skema Penelitian

## Gambar 1: Skema Penelitian [15]
1. Penilaian ( assessment ), merupakan proses untuk menentukan kelayakan dan justifikasi masalah penyakit dan hama pada tanaman padi  dengan mengkaji dan membatasi permasalahan  yang diterapkan pada sistem pakar diagnosis penyakit dan hama pada tanaman padi.
2. Akuisisi pengetahuan, dilakukan dengan menghimpun pengetahuan tentang permasalahan yang akan diteliti dan akan digunakan sebagai panduan dalam upaya pengembangan. Pengetahuan ini  digunakan  supaya  dapat  memberi  informasi  tentang  permasalahan  yang  menjadi  bahan dalam mendesain sistem pakar untuk mendeteksi penyakit padi, pada tahap ini kegiatan yang dilakukan  meliputi studi literatur dan wawancara dengan dokter hewan sebagai pakar untuk mendapatkan data-data membahas aspek dari permasalahan mengenai gejala, penyakit padi dan cara pencegahannya.
3. Representasi pengetahuan, pengetahuan yang didapat dirumuskan dalam akuisisi pengetahuan selanjutnya  direpresetasikan  dalam  bentuk  model  kaidah  produksi  sesuai  dengan  teknik pemecahan  masalah  yang  terhubung  antara  kondisi  objek  dengan  tindakan  yang  dilakukan kondisi  itu  berupa  macam-macam  penyakit  serta  gejalanya  dan  mengahasilkan  pengobatan berdasarkan gejalanya yang ditimbulkan. Model merupakan representasi/ penyederhanaan dari dunia nyata [16].
4. Pengembangan  mesin  inferensi , hasil  dari  pengumpulan  tabel  pengetahuan  dan  pohon keputusan dari masing-masing gejala, jenis penyakit dan jenis hama pada tanaman padi diproses serta  dirumuskan  untuk  menjadi  aturan–atauran  atau rule dalam  bentuk  kaidah  produksi. Kaidah ini berguna untuk mempermudah dalam melakukan pengodingan sistem pakar untuk mendeteksi penyakit padi.
5. Desain, merupakan proses, desain serta cara agar sistem dapat berjalan sesuai harapan. Tahapan yang  dilakukannya  adalah  membuat  perancangan  untuk  basis  data,  struktur  menu  dan rancangan antarmuka kemudian selanjutnya diimplementasikan ke dalam bentuk coding .
6. Pengujian,  merupakan  evaluasi  terhadap  sistem  yang  telah  dibuat,  dengan  cara  melakukan
pengujian sistem kepada pakar meliputi kelengkapan, ketepatan dan konsistensi pengetahuan, kemudahan mengakses dalam melakukan komunikasi. Pada fase ini dilakukan adaptasi sistem, yang bertujuan untuk melihat kemampuan adaptasi pengguna terhadap penerapan sistem baru [17].

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Akuisi Pengetahuan
Proses  akuisisi  pengetahuan  tentang  penyakit  dan  hama  pada  tanaman  padi  dapat  dilakukan dilakukan  dengan  cara  menganalisis  gejala,  penyakit  dan    faktor  penyebab  serta  penanggulangan berdasarkan wawancara dari pakar serta dari berbagai sumber buku yang disarankan oleh pakar.
Gambar 2:  Diagram penyakit tanaman padi

## B. Pohon Keputusan
Pohon  keputusan  digunakan  untuk  menyederhanakan  proses  akuisisi  pengetahuan  supaya lebih  mudah  dirubah  dalam  bentuk  kaidah  atau  aturan.  Pohon  keputusan  dirancang  untuk mengetahui  atribut  yang  bisa  direduksi  sehingga  dapat  menghasilkan  kaidah  atau  aturan  yang optimal juga dapat mempermudah dalam proses pencarian keputusan.
Keterangan:
= Gejala
= Penyakit
= Tidak ada penyakit yang terdeteksi

## C. Entity Relationship Diagram (ERD)
Setelah menentukan entitas dan kemudian merelasikan setiap entitas, maka selanjutnya dapat dilakukan  perancangan  entity  relationship  diagram  berdasarkan  entitas  yang  telah  dibuat  atau ditentukan sebelumnya.
Gambar 4: Entity Relationship Diagram

## D. Tampilan Utama Sistem
Gambar 5: Tampilan Utama Sistem

## V. KESIMPULAN
Dari  penelitian  yang  telah  dilakukan,  maka  terdapat  kesimpulan  yang  dapat  diambil  adalah sebagai berikut:
1. Aplikasi sistem pakar yang telah dibuat untuk diagnosis penyakit dan hama pada tanaman padi berbasis web ini,  dapat  digunakan  untuk  membantu  mendeteksi  atau  mendiagnosis  penyakit pada tanaman padi.
2. Aplikasi sistem pakar untuk mendeteksi penyakit dan hama pada tanaman padi ini telah berhasil dibuat dilengkapi dengan fitur pembaruan baik untuk jenis penyakit atau hama, gejala, solusi maupun  aturan-aturan.  dimaksudkan  untuk  menambah  representasi  pengetahuan  mengenai jenis penyakit, gejala dan cara penanggulangannya.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] M. A. Ramdhani and E. Santosa, "Key Succes Factors for Organic Farming Development," International Journal of Basic and Applied Science, vol. 1, no. 1, pp. 7-13, 2012.
[2] E. Santosa and M. A. Ramdhani, "Increasing Food Security and Human Health Through Free Environmental Pollution with Rice Organic Farming," in International Conference of Crop Security , Malang, 2005.
[3] E. Santosa and M. A. Ramdhani, "Prospect and Challenges of Rice Organic Farming in Garut District,  Indonesia,"  in International  Society  of  Southeast  Agriculcural  Sciences ,  Hanoi, 2005.
[4] R.  Sofa,  D.  D.  S.  Fatimah  and A.  Susanto,  "Pembangunan Aplikasi  Sistem  Pakar  untuk Diagnosis Penyakit Tanaman Padi," Jurnal Algoritma, vol. 9, no. 1, 2012.
[5] H. Aulawi, M. A. Ramdhani,  C. Slamet,  H. Ainissyifa and W. Darmalaksana, "Functional Need Analysis of Knowledge Portal Design in Higher Education Institution," International Journal of Soft Computing, vol. 12, no. 2, pp. 132-141, 2017.
[6] D. S. Maylawati, M. A. Ramdhani, W. B. Zulfikar, I. Taufik and W. Darmalaksana, "Expert System for Predicting the Early Pregnancy with Disorders using Artificial Neural Network," in 5th International Conference on Cyber and IT Service Management , Denpasar, 2017.
[7] A. Saepulloh and D. D. S. Fatimah, "Pengembangan Sistem Pakar Diagnosis Penyakit dan Hama pada Tanaman Padi Varietas Sarinah Berbasis Android," Jurnal Algoritma, vol. 13, no. 1, 2016.
[8] Kusrini, Sistem Pakar Teori dan Aplikasi, Yogyakarta: Andi, 2006.
[9] M. A. Ramdhani, Metodologi Penelitian dalam Riset Teknologi Informasi, Bandung: UIN Sunan Gunung Djati Bandung, 2013.
[10]   R. Setiawan, D. D. S. Fatimah and C. Slamet, "Perancangan Sistem Pakar untuk Pembagian Waris Menurut Hukum Islam (Fara’id)," Jurnal Algoritma, vol. 9, no. 1, 2012.
[11]   J. Durkin, Expert Systems Design and Development, New Jersey: Prentice Hall International, 1994.
[12]   M. Arhami, Konsep Dasar Sistem Pakar, Yogyakarta: Andi Offset, 2005.
[13]   S. Kusumadewi, Artificial  Intellegence: Teknik  dan Aplikasinya, Yogyakarta:  Graha  Ilmu, 2003.
[14]   B. Firmanto, Sukses Bertanam Padi Secara Organik, Bandung: Angkasa, 2011.
[15]   A. Bahrami, Object Oriented Systems Development, Singapore: Irwin McGraw-Hill, 1999.
[16]   A. S. Amin and M. A. Ramdhani, "Konfigurasi Model untuk Sistem Pendukung Keputusan," Majalah Ilmiah Ekonomi Komputer, vol. 16, no. 1, pp. 11-19, 2006.
[17]   M. A. Ramdhani, H. Aulawi, A. Ikhwana and Y. Mauluddin, "Model of Green Technology Adaptation  in  Small  and  Medium-Sized  Tannery  Industry," Journal  of  Engineering  and Applied Sciences, vol. 12, no. 4, pp. 954-962, 2017.