LAPORAN AKHIR PENGABDIAN MASYARAKAT Judul: Alat Penghitung Jumlah Kalori dan Pengatur Pola Makan Pasien di Puskesmas Kebun Sikolos Kelurahan Kampung Manggis Padang Panjang Tim Pengabdian Masyarakat Budi Rahmadya, M.Eng (Ketua) Derisma, MT (Anggota) Desta Yolanda, MT (Anggota) Dodon Yendri, M.Kom (Anggota) Latifah Arief, MT (Anggota) M. Hafiz Hersyah, MT (Anggota) Nefy Puteri Novani, MT (Anggota) Rahmi Eka Putri, M.Kom (Anggota) Ratna Aisuwarya, M.Eng (Anggota) Rian Ferdian, Dr. Eng (Anggota) Werman Kasoep, M.Kom (Anggota) Dilla Diasuarnim (Anggota) Anisa Wahyuni (Anggota) JURUSAN SISTEM KOMPUTER FAKULTAS TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS ANDALAS TAHUN 2018 1
DAFTAR ISI Daftar isi Surat Tugas BAB I Pendahuluan Latar belakang Rumusan masalah Batasan masalah Tujuan Kegiatan Manfaat Kegiatan BAB II Landasan Teori BAB III Metode Pelaksanaan BAB IV Pelaksanaan Kegiatan dan Kesimpulan Daftar Pustaka Lampiran Daftar Hadir Kegiatan Foto Kegiatan Hal 3 4 4 5 5 5 6 7 25 27 28 3
BAB I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Salah satu faktor yang penting dalam pengaturan pola hidup yang sehat adalah ketersediaan informasi tentang kesehatan yang cepat, baik dan akurat. Salah satu informasi penting yang perlu diketahui oleh masyarakat adalah kebutuhan kalori harian. Kalori harian seringkali tidak begitu diperhatikan oleh masyarakat. Padahal, kalori harian ini sangat penting untuk menunjang aktifitas fisik manusia juga untuk menjaga agar tubuh tetap dalam asupan yang sesuai dengannya [1]. Ketidakseimbangan antara pola makan dengan kebutuhan kalori tubuh dapat menimbulkan beberapa penyakit. Dampak dari kekurangan asupan yang sesuai dengan kebutuhan kalori tubuh yaitu diantaranya kekurangan glukosa dalam darah, daya ingat lemah, kerusakan liver dan daya tahan tubuh berkurang. Untuk kelebihan asupan dapat menyebabkan dampak yang lebih besar yaitu diabetes, kolesterol, hipertensi, resiko penyakit jantung, gangguan pada ginjal, gangguan pada pencernaan dan masih banyak lainnya. Usia yang lebih rentan terkena penyakit akibat ketidakseimbangan antara pola makan dengan kebutuhan kalori tubuh yaitu direntang usia 20-40 tahun [2]. Dalam menentukan jumlah kalori yang dibutuhkan oleh setiap orang, terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi. Faktor-faktor tersebut adalah tinggi badan, berat badan, usia, jenis kelamin dan jenis aktifitas [3]. Pada penelitian sebelumnya [4], telah berhasil dibuat alat sistem pemindai biometrik yang mengidentifikasi karakteristik fisiologis seseorang dengan tinggi badan dan berat badan sebagai pengukuran biometrik, sehingga fokus penelitian ke pengukuran tinggi dan berat badan. Pada penelitian lainnya [5], telah berhasil dibuat alat ukur tinggi badan dan berat badan, dimana data tersebut digunakan untuk menentukan pengukuran Angka Kecukupan Gizi (AKG). Penelitian ini masih terbatas pada penggunaan keypad untuk input usia, jenis kelamin dan jenis aktifitas. Dan nilai AKG akan tampil dalam bentuk digital menggunakan LCD. Dari penelitian yang sudah dilaksanakan, tidak ada informasi lebih lanjut tentang apa yang harus dilakukan oleh pengguna setelah mengetahui AKG tubuh. Oleh karena itu, pada penelitian ini, setelah mengetahui nilai AKG tubuh penulis membangun sebuah sistem pakar pemilihan pola makan harian berdasarkan nilai kalori yang telah didapatkan sebelumnya. Sehingga pengguna bisa lebih memperhatikan pola makan sehat untuk tubuh. 4
1.2 Rumusan Masalah Adapun permasalahan yang dibahas dalam penelitian ini adalah : 1. Bagaimana perhitungan kalori harian tubuh berdasarkan data tinggi badan, berat badan, usia, jenis kelamin dan jenis aktifitas fisik manusia dengan menggunakan mikrokontroler, beserta pemanfaatan sensor ping dan sensor load cell dapat dijadikan sebagai alat pengukur tinggi badan dan berat badan. 2. Bagaimana sistem pakar pemilihan pola makan dapat memilih pola makan yang tepat dan sesuai dengan kebutuhan kalori tubuh menggunakan metode forward chaining. 3. Bagaimana hasil perhitungan kalori harian tubuh dan keputusan pola makan dapat ditampilkan di aplikasi Smartphone. 1.3 Batasan Masalah Beberapa hal yang menjadi batasan masalah dalam penelitian ini adalah : 1. Sensor berat yang digunakan adalah sensor dengan pengukuran berat maksimal 100 kg. 2. Pengukuran tinggi badan dan berat badan dilakukan pada seseorang yang berusia antara 20- 40 tahun. 3. Perhitungan kalori harian tubuh berdasarkan 5 buah faktor yaitu tinggi badan, berat badan, usia, jenis kelamin dan jenis aktifitas fisik. 4. Sistem pakar pemilihan pola makan menggunakan metode forward chaining. 5. Keputusan pola makan berdasarkan 3 kondisi tubuh yaitu kondisi normal, overweight (obesitas) dan malnutrisi. 1.4 Tujuan Tujuan yang ingin dicapai pada penelitian ini adalah : 1. Rancang bangun alat penghitung kalori harian tubuh berdasarkan data tinggi badan, berat badan, usia, jenis kelamin dan jenis aktifitas fisik manusia dengan menggunakan mikrokontroler, beserta penerapan sensor ping dan sensor load cell dapat dijadikan sebagai alat pengukur tinggi badan dan berat badan. 2. Sistem pakar pemilihan pola makan dapat memilih pola makan yang tepat dan sesuai dengan kebutuhan kalori tubuh menggunakan metode forward chaining. 5
3. Hasil perhitungan kalori harian tubuh dan keputusan pola makan dapat ditampilkan di aplikasi Smarthphone. 1.5 Manfaat Manfaat dari penelitian ini adalah : 1. Dapat menghitung kalori harian tubuh manusia dengan lebih efektif dan efisien. 2. Mempermudah dalam melakukan pemilihan pola makan yang tepat dan sesuai dengan kebutuhan kalori harian tubuh manusia dan tetap sesuai dengan batasan-batasan makanan yang diperbolehkan untuk dikonsumsi. 3. Fleksibel dalam menggunakannya karena hasil pemilihan pola makan (output) dapat langsung ditampilkan di aplikasi Smartphone. 6
BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Angka Kecukupan Energi (Kalori) 2.1.1 Angka Kecukupan Energi (AKE) Berbagai faktor yang mempengaruhi kecukupan energi adalah berat badan, tinggi badan, pertumbuhan dan perkembangan (usia), jenis kelamin, energi cadangan bagi anak dan remaja, serta Thermic Effect of Food (TEF). TEF adalah peningkatan pengeluaran energi karena asupan pangan yang nilainya 5-10% dari Total Energy Expenditure (TEE). Angka 10% digunakan bagi usia besar dari 3 tahun (>3 th) [25]. Perhitungan kecukupan energi yang terkini didasarkan model persamaan IOM (2005) dari meta analisis tim pakar Institute of Medicine (IOM 2002). Model ini diperoleh dari data Energi Basal (EB) yang diukur dengan metode Doubly Labeled Water yang lebih valid dibanding model sebelumnya. Kecukupan energi sejak usia 4 tahun dikoreksi dengan faktor kategori aktifitas/Physical Activity (PA) [25]. Nilai Physical Activity (PA) pada anak sebelum usia sekolah (umur <3 th) dan pada usia lanjut (>=80 th) diasumsikan sangat ringan. Sedangkan nilai Physical Activity (PA) pada usia lainnya diasumsikan pada kategori ringan, yang sejalan dengan hasil Riset Kesehatan Dasar (Riskesdas) bahwa sebagian besar penduduk remaja dan dewasa Indonesia melakukan aktifitas fisik (physical activity) pada kategori ringan. Artinya bagi anak usia sekolah, remaja dan dewasa yang memiliki aktifitas aktif dan sangat aktif akan membutuhkan energi lebih banyak lagi [4]. Seperti yang terlihat pada Tabel 2.1 di bawah ini yaitu tabel model persamaan estimasi kecukupan energi dewasa rentang usia 19-64 tahun yang menjelaskan bentuk persamaan status gizi normal untuk pria dan wanita. 7
Tabel 2.1 Model Persamaan Estimasi Kecukupan Energi Dewasa 19-64 Tahun [25] Model Persamaan Kecukupan Enenrgi (Kal) Laki-laki 19-55 dengan status gizi normal TEE + 0.1 TEE TEE = 662 - (9.53xU) + PA x (15.91xBB+539.6xTB) Keterangan : PA = 1.0 (sangat ringan ) PA = 1.25 (aktif) PA = 1.11 (ringan) PA = 1.48 (sangat aktif) Perempuan 19-55 dengan status gizi normal TEE + 0.1 TEE TEE = 354 - (6.91xU) + PA x (9.36xBB+726xTB) Keterangan : PA = 1.0 (sangat ringan ) PA = 1.27 (aktif) PA = 1.12 (ringan) PA = 1.45 (sangat aktif) Tambahan bagi perempuan hamil (BB normal) Trimester 1 = + 0 kkal Trimester 2 = + 340 kkal Trimester 3 = + 450 kkal Tambahan bagi perempuan menyusui 6 bulan pertama = 500 kkal - 170 kkal 6 bulan kedua = 400 kkal - 0 kkal Sumber : IOM (2005) Keterangan : U = Umur (tahun), BB = Berat Badan (kg), TB = Tinggi Badan (m) TEE = Total Energy Expenditure - total pengeluaran energi, (Kal) PA = Koefisien aktivitas fisik Pada penelitian yang akan dilakukan lebih memfokuskan pada rentang usia 20-40 tahun, yang mana pada saat usia inilah yang paling rentan terjadi permasalahan dalam keluaran energi dan asupan makanan sehingga menyebabkan beberapa gejala penyakit yang terjadi pada tubuh [25]. Tabel 2.2 menjelaskan perbandingan angka kecukupan energi (AKE) pada tahun 2004 dan tahun 2012. Dipilihnya perbandingan AKE tahun 2004 dan 2012 adalah untuk melihat bagaimana pertumbuhan dan perkembangan status AKE dari rata-rata masyarakat Indonesia dalam jangka 8
waktu 8 tahun. Hal itu bisa dilihat dari adanya perubahan AKE yang cukup meningkat pada umur 10 sampai 80+ tahun dikarenakan terjadi beberapa perubahan lapangan pekerjaan masyarakat Indonesia. Tabel 2.2 Angka Kecukupan Energi (AKE) [25] Umur Berat Badan (kg) Tinggi Badan (cm) Hasil Analisis AKE2012 AKE2012 AKE2004 Anak 0-5 bln 6-11 bln 1-3 thn 4-6 thn 7-9 thn Laki-laki 10-12 thn 13-15 thn 16-18 thn 19-29 thn 30-49 thn 50-64 thn 65-79 thn 80+ thn Perempuan 10-12 thn 13-15 thn 16-18 thn 19-29 thn 30-49 thn 50-64 thn 65-79 thn 80+ thn Hamil (+an) Trimester 1 Trimester 2 Trimester 3 Menyusui (+an) 6 bln pertama 6 bln kedua 6 9 13 19 27 34 46 56 60 62 62 60 58 36 46 50 54 55 55 54 53 0 340 450 61 71 91 112 130 142 158 165 168 168 168 168 168 145 155 158 159 159 159 159 159 723 1130 1614 1865 2096 2469 2675 2739 2620 2331 1890 1530 1988 2133 2119 2268 2166 1920 1560 1421 180 300 300 550 725 1125 1600 1850 2100 1475 2675 2725 2625 2325 1900 1525 2000 2125 2125 2250 2150 1900 1550 1425 180 300 300 550 650 1000 1550 1800 2050 2400 2600 2550 2350 2250 2050 2050 2050 2350 2200 1900 1800 1750 1600 1600 330 400 330 400 500 550 2.1.2 Perhitungan IMT dan Hubungan Dengan Kategori Tubuh 2.1.2.1 Perhitungan Indeks Masa Tubuh (IMT) Postur tubuh ideal dinilai dari pengukuran antropometri untuk menilai apakah komponen tubuh tersebut sesuai dengan standar normal atau ideal. Pengukuran antropometri (ilmu yang mempelajari pengukuran dimensi tubuh manusia) yang paling sering digunakan adalah rasio antara 9
berat badan (kg) dan tinggi badan (m) kuadrat, yang disebut Indeks Masa Tubuh (IMT) sebagai berikut [6] : IMT = BB (kg) TB x TB (m) ... (2.1) Keterangan : BB = Berat Badan (kg) TB = Tinggi Badan (m) Tabel 2.3 Standar BMI untuk Wanita [6] Status Gizi IMT Keterangan Kurus IMT < 18 Sebaiknya mulai menambah berat badan dan (Under Weight) (IMT kurang dari mengkonsumsi makanan berkarbohidrat diimbangi 18) dengan olah raga Normal 18 ≤ IMT < 26 Bagus, berat badan termasuk kategori ideal (Normal Weight) (IMT antara 18 sampai 26,99) Gemuk 26 ≤ IMT < 28 Sudah termasuk kategori gemuk, sebaiknya hindari (Over Weight) (IMT antara 26 makanan berlemak dan mulai meningkatkan olahraga sampai 27,99) seminggu minimal 2 kali Sangat Gemuk IMT ≥ 28 Sebaiknya segera membuat program menurunkan (Obesitas) (IMT besar sama berat badan karena ini termasuk kategori dengan 28) obesitas/terlalu gemuk dan tidak baik bagi kesehatan Tabel 2.4 Standar BMI untuk Pria [6] Status Gizi IMT Keterangan Kurus IMT < 17 Tambah konsumsi makanan berkalori (Under Weight) (IMT kurang dari 17) Normal 17 ≤ IMT < 24 Berat badan termasuk ideal (Normal Weight) (IMT antara 17 sampai 23,99) Gemuk 24 ≤ IMT < 28 Harus waspada (Over Weight) (IMT antara 23 sampai 27,99) 10
Sangat Gemuk IMT ≥ 28 Sebaiknya memulai program menurunkan berat (Obesitas) (IMT besar sama badan agar lebih ideal dengan 28) Pada Tabel 2.3 dan Tabel 2.4 dijelaskan secara rinci standar IMT pada perempuan dan laki-laki, terlihat jelas beberapa perbedaan terhadap penggolongan kategori pada perempuan dan laki-laki. IMT yang normal antara 18 - 25. Seseorang dikatakan kurus bila IMT nya <18 dan gemuk bila IMT nya >25. Bila >30 orang tersebut menderita obesitas dan perlu diwaspadai karena biasanya orang tersebut juga menderita penyakit degeneratif seperti diabetes melitus, hipertensi, hiperkolesterol dan kelainan metabolisme lain yang memerlukan pemeriksaan lanjut baik klinis atau laboratorium. Untuk mengetahui Berat Badan Ideal dapat menggunakan Rumus Brocca sebagai berikut [6] : BB Wanita Ideal = (TB -100) -15% (TB -100) . . . . . . . . . . (2.2) atau BB Pria Ideal = (TB -100) -10% (TB -100) . . . . . . . . . . (2.3) Keterangan : BB = Berat Badan (kg) TB = Tinggi Badan (m) (Persentase 15% pada wanita bisa diubah jadi 10% dengan syarat jika wanita tersebut merasa sangat sehat dan sangat bugar) [6]. 2.1.2.2 Pengelompokan Kategori Tubuh dan Kondisi Tubuh Setelah didapatkan hasil dari perhitungan Indeks Masa Tubuh (IMT) maka akan ada 4 pengelompokan kategori tubuh, yang mana masing-masing kategori tubuh ini berfungsi untuk menentukan pola diet apa yang harus dilakukan. Kategori tubuh tersebut diantaranya : Kurus, Normal, Gemuk dan Sangat Gemuk. Dari keempat kategori tersebut akan bisa dikelompokkan menjadi 3 kelompok kondisi tubuh. Yang mana kurus bisa dikatakan Malnutrisi, normal sama dengan Ideal, dan gemuk/sangat gemuk sama dengan Obesitas. Pada Tabel 2.5 dapat dilihat hubungan antara kategori tubuh dan kondisi tubuh. 11
Tabel 2.5 Hubungan Antara Kategori Tubuh dan Kondisi Tubuh Kategori Tubuh Kondisi Tubuh Kurus (Under Weight) Normal (Normal Weight) Gemuk (Over Weight) Sangat Gemuk (Obesitas) Malnutrisi Ideal Obesitas Level 1 Obesitas Level 2 Berikut adalah penjelasan lebih lanjut tentang masing-masing kondisi tubuh tersebut : 1. Postur Tubuh Ideal Untuk mengetahui postur tubuh ideal adalah dengan menggunakan rumus Brocha. Pengukuran lain yang dapat dilakukan untuk menilai apakah seseorang tersebut kurus menderita kurang gizi, normal atau gemuk, dengan mengukur Lingkar Lengan Kiri Atas (Lila). Biasanya dilakukan pada wanita usia 15 - 45 tahun. Bila Lila < 23,5 cm, wanita tersebut menderita Kurang Energi Kronis (KEK). Pengukuran antropometri lain yang sering digunakan adalah mengukur Rasio Lingkar Perut dan Lingkar Pinggang (RLPP). Pada wanita RLPP yang disarankan < 0,8 sedangkan pada laki-laki < 1. Penilaian RLPP ini cukup penting karena untuk mengetahui risiko menderita penyakit jantung. Seseorang dengan RLPP > 0,8 pada wanita dan > 1 pada laki-laki mempunyai risiko menderita penyakit jantung lebih besar dari yang RLPP nya dibawah ambang batas [6]. Untuk berada dalam kondisi Tubuh Sehat Ideal postur keadaan tubuh harus yang sehat fisik atau jasmani. Untuk mewujudkan hal tersebut diperlukan zat gizi yang berasal dari konsumsi makanan sehari-hari. Zat gizi yang diperlukan oleh tubuh terdiri dari hidrat-arang, protein, lemak, vitamin, mineral, air dan serat. Hidrat-arang, protein dan lemak disebut zat gizi makro dan vitamin serta mineral disebut sebagai zat gizi mikro. Kebutuhan zat gizi dalam sehari tergantung dari umur, jenis kelamin, jenis pekerjaan/aktivitas, suhu lingkungan dan kondisi tertentu. Triguna makanan adalah sebagai 1) sumber zat tenaga atau energi, 2) sumber zat pembangun dan 3) sumber zat pengatur. Hidrat-arang, lemak dan protein merupakan komponen utama sebagai sumber energi yang dibutuhkan untuk aktivitas, sedangkan protein dibutuhkan sebagai sumber zat pembangun yaitu 12
untuk pembentukan sel-sel tubuh. Dan vitamin mineral dibutuhkan sebagai sumber zat pengatur yang diperlukan sebagai enzym, co-enzym atau hormon untuk membantu proses metabolisme dalam tubuh. Kebutuhan energi untuk laki-laki dewasa berkisar antara 1.900-2.700 Kkal/hari, sedangkan pada wanita antara 1.700-2.100 Kkal/hari [6]. Widya Karya Pangan dan Gizi VI tahun 1998, menetapkan AKG bagi orang dewasa secara nasional berdasarkan kebutuhan energi/kalori dari protein, sebagai berikut. Tabel 2.6 Kebutuhan Energi/Kalori dari Protein [6] Indikator Tingkat Konsumsi Tingkat Persediaan Energi Protein (9 gram protein ikan, 6 gram protein hewani lain dan 40 gram protein nabati) 2.150 Kkal 46,2 gram 2.500 Kkal 55 gram Pada Tabel 2.6 dapat dijelaskan bahwa AKG di atas bila kita jabarkan menurut takaran konsumsi makanan sehari pada orang dewasa umur 20-59 tahun, yaitu: nasi/pengganti 4-5 piring, lauk hewani 3-4 potong, lauk nabati 2-4 potong, sayuran 1½ -2 mangkok dan buah-buahan 2-3 potong. Dengan catatan dalam keadaan berat badan ideal [6]. 2. Obesitas Kegemukan atau obesitas terjadi karena konsumsi makanan yang melebihi kebutuhan Angka Kecukupan Gizi (AKG) perhari. Bila kelebihan ini terjadi dalam jangka waktu lama, dan tidak diimbangi dengan aktivitas yang cukup untuk membakar kelebihan energi, lambat laun kelebihan energi tersebut akan diubah menjadi lemak dan ditimbun didalam sel lemak dibawah kulit. Akibatnya orang tersebut akan menjadi gemuk. Masalah obesitas biasanya juga disertai masalah kesehatan lain seperti diabetes melitus, penyakit jantung koroner dan hipertensi, kanker, penyakit ginjal, dan penyakit hati yang dapat menyebabkan kematian [6]. Pada awalnya ditandai dengan peningkatan berat badan. Bilamana penimbunan makin banyak, terjadi perubahan anatomis. Pada wanita penumpukan jaringan lemak, biasanya berada di sekitar pinggul, paha, lengan, pinggung dan perut. Baru meluas ke seluruh tubuh sampai ke muka. Sedangkan pada laki-laki, penumpukan jaringan lemak umumnya terjadi di bagian perut [6]. 13
3. Malnutrisi Malnutrisi energi protein adalah kondisi di mana tubuh kekurangan asupan energi dan protein. Tanpa protein dan sumber energi lain yang memadai, maka fungsi organ tubuh akan terganggu, tubuh mudah mengalami luka atau cedera, serta pertumbuhan tubuh menjadi tidak sempurna. Terdapat dua jenis kondisi yang menandai gangguan malnutrisi energi protein, yaitu kwashiorkor dan marasmus. Kwashiorkor adalah defisiensi protein yang parah, di mana terdapat kekurangan asupan makanan yang menjadi sumber protein. Sedangkan marasmus merupakan kondisi gizi buruk yang parah di mana tubuh mengalami defiensi protein, karbohidrat, lemak serta nutrisi penting lainnya. Marasmus ditandai dengan berat badan yang rendah [6]. 2.1.3 Proses Naik dan Turun Berat Badan Dasar untuk memahami proses naik dan turun berat badan yaitu dengan mengerti konsep Persamaan Keseimbangan Energi. Energi disini merujuk pada satuan energi dalam bentuk kalori (kkal) yang digunakan sebagai pengukur besar kalori pada sumber makanan yang mengandung protein, karbohidrat, dan/atau lemak yang dikonsumsi [7]. Besaran kalori untuk masing-masing makronutrisi adalah : 1g protein = 4 kalori 1g karbohidrat = 4 kalori 1g lemak = 9 kalori Untuk menurunkan berat badan, yang perlu dilakukan adalah menciptakan defisit kalori. Sebaliknya untuk menaikkan berat badan, yang perlu dilakukan adalah menciptakan surplus kalori. Pada Tabel 2.7 berikut ini adalah tabel dari Persamaan Keseimbangan Energi [7]. Tabel 2.7 Persamaan Keseimbangan Energi [7] PERSAMAAN KESEIMBANGAN ENERGI BERAT BERKURANG BERAT TETAP BERAT BERTAMBAH Kalori Masuk < Kalori Keluar Kalori Masuk = Kalori Keluar Kalori Masuk > Kalori Keluar Defisit Kalori Kalori Seimbang Surplus Kalori 14
Apabila jumlah input dan output kalori harian sama besar maka tidak akan terjadi perubahan pada jumlah lemak di tubuh, oleh karena itu defisit kalori diperlukan untuk menurunkan berat badan [7]. 2.1.4 Menghitung Kebutuhan Kalori Terdapat beberapa rumus umum dalam menghitung kebutuhan kalori dalam sehari. Diantaranya rumus-rumus yang dibuat oleh Harris Benedict, Katch-Mcardle, Cunningham, dan lain-lain. Perbedaan antara rumus satu dengan yang lain tidak terlalu signifikan sehingga sulit untuk mengatakan mana yang terbaik karena seluruh rumus hanya berupa estimasi. Akan tetapi, estimasi tetap akan lebih baik daripada tidak memiliki pegangan sama sekali [7]. Rumus Kompleks Untuk mengetahui besar kalori yang dibutuhkan dalam sehari dengan menggunakan Persamaan Harris Benedict yang butuh lebih banyak langkah, sebelumnya akan dilakukan perhitungan Basal Metabolic Rate (BMR) yaitu jumlah kalori harian yang dibutuhkan tubuh untuk bertahan hidup dan melakukan aktifitas fisik dasar. Besar BMR dipengaruhi oleh jenis kelamin, umur, tinggi badan, dan berat badan. Cara Menghitung Kebutuhan Kalori Rumus kompleks untuk mengestimasi BMR yang digunakan adalah Persamaan Harris Benedict terbaru, seperti yang terlihat pada Tabel 2.8 berikut ini [7]. 15
Tabel 2.8 Persamaan Harris Benedict [7] Persamaan Harris Benedict Untuk Menghitung Basal Metabolic Rate (BMR) Laki-laki 88,36 + (13,4 x berat kg) + (4,8 x tinggi cm) - (5,68 x umur tahun) Perempuan 447,60 + (9,25 x berat kg) + (3,1 x tinggi cm) - (4,30 x umur tahun) Setelah menghitung besar BMR, hasil tersebut dikalikan dengan Level Aktifitas Fisik untuk memperoleh Kebutuhan Kalori Harian/ Total Energy Expenditure (TEE), untuk penjelasan level aktifitas fisik dapat dilihat pada Tabel 2.9 di bawah ini. Tabel 2.9 Level Aktivitas Fisik [7] Level Aktivitas Total Energy Expenditure (TEE) Tidak aktif (tidak ada berolahraga) BMR x 1,2 Cukup aktif (berolahraga 1-3x/minggu) BMR 1,375 Aktif (berolahraga 3-5x/minggu) BMR x 1,55 Sangat aktif (berolahraga 6-7x/minggu) BMR x 1,725 Kedua rumus yang dijelaskan di atas lebih cocok digunakan untuk masyarakat secara umum dan tidak untuk atlit. Atlit membutuhkan jumlah kalori yang jauh lebih banyak karena berolahraga hampir setiap hari dan dalam durasi lama sehingga membutuhkan rumus tersendiri. Untuk penggunaan metode, tidak ada metode yang bisa menghitung dengan benar-benar akurat kebutuhan kalori harian/ Total Energy Expenditure (TEE) aktual karena rumus tersebut hanya estimasi. Seperti yang terlihat pada Gambar 2.1 dapat dilihat beberapa faktor yang mempengaruhi hasil dari TEE itu sendiri [7]. 16
Courtesy of : Melinda Manore, Oregon State University Gambar 2. 1 Factors Regulating and Influencing Energy Balance [7] Karena dipengaruhi oleh banyak faktor maka hasil aktual TEE bisa jadi 10-20% lebih tinggi atau lebih rendah dari hasil perhitungan walaupun untuk tubuh yang identik. Ini karena adanya faktor tertentu seperti genetik yang tidak masuk di dalam perhitungan dan menyebabkan miskalkulasi. Cepat atau lambat metabolisme sangat subjektif dan melambangkan variabel tidak menentu lainnya dalam rumus perhitungan kebutuhan kalori. Oleh karena itu, ada baiknya untuk memantau perkembangan dengan baik dan melakukan rekalkulasi apabila berat badan sudah mengalami banyak perubahan atau jika tidak ada perubahan berat yang berarti setelah beberapa saat (tidak ada perubahan belum tentu miskalkulasi TEE, seringkali karena jurnal pola makan yang buruk.) Tidak boleh melakukan rekalkulasi terlalu cepat, disarankan cukup setiap 1-2 bulan untuk menghindari sifat kompulsif dan pemborosan waktu [7]. Pada Tabel 2.10 berikut ini ditunjukkan penggolongan diet untuk mendapatkan pola makan yang sesuai dengan kalori harian yang didapatkan dari perhitungan. 17
Tabel 2.10 Golongan Diet [8] Total Kalori (Kkal) Golongan Diet <1200 I 1201 - 1400 II 1401 - 1600 III 1601 - 1800 IV 1801 - 2000 V 2001 - 2200 VI 2201 - 2400 VII >2400 VIII Adapun data-data aturan dalam penentuan jadwal diet adalah sebagai berikut [8] : 1. Setiap golongan diet mempunyai nilai kalori yang berbeda-beda sehingga setiap pengguna juga membutuhkan nilai kalori yang berbeda sesuai dengan perhitungan penentuan jumlah kalori. 2. Setiap golongan diet terdapat jenis makanan yang berbeda sesuai jam dan sesuai jumlah kalori. 3. Setiap jenis makanan mempunyai menu yang sesuai dengan kebutuhan kalori pengguna. 4. Setiap jam menu makanan harus sesuai kalori pada jenis golongan diet tertentu. 5. Setiap pengguna mempunyai golongan diet yang berbeda. 2.2 Sistem Pakar (Expert System) 2.2.1 Konsep Sistem Pakar Sistem Pakar (Expert System) adalah program berbasis pengetahuan yang menyediakan solusi- solusi untuk problema-problema dengan kualitas pakar (ahli pakar). Sistem pakar merupakan program komputer yang meniru proses pemikiran dan pengetahuan pakar dalam menyelesaikan suatu masalah tertentu. Sistem pakar dibangun untuk menyerupai kemampuan manusia dalam menyelesaikan masalah tertentu dalam bentuk heuristik (ilmu pengetahuan). Implementasi dari sistem pakar juga dapat diterapkan di segala bidang [8]. Sistem Pakar secara umum bekerja dengan mengaplikasikan rule of thumb pada suatu pengetahuan yang direpresentasikan secara formal tanpa menggunakan metode algoritma atau statistik. Sistem 18
berbasis aturan atau yang biasa dikenal dengan rule base system lebih umum dari sistem pakar yaitu sistem yang bekerja pada pengetahuan yang direpresentasikan secara formal [9]. Karakteristik Sistem Pakar [9]: 1. Mencoba mensimulasikan nalar manusia. Sistem pakar berusaha mengikuti langkah-langkah yang diambil oleh pakar dalam menyelesaikan suatu permasalahan. 2. Menyelesaikan masalah dengan heuristik (ilmu pengetahuan). Aturan pada domain persoalan biasanya disebut dengan rule of thumb yang didapat dari pengalaman yang luas. 3. Inferensi (kesimpulan) dilakukan pada representasi pengetahuan. Bagian yang menyimpan pengetahuan dipisah dengan bagian yang melakukan inferensi. Sistem aturan merupakan model yang relatif sederhana yang dapat disesuaikan dengan sejumlah masalah. Sistem berbasis aturan hanya dapat digunakan untuk masalah yang dimana pengetahuan dan aturan-aturan dalam permasalahan tersebut dapat ditulis dalam bentuk aturan IF-THEN saja dan area permasalahan ini tidak terlalu besar. Jika permasalahan yang ada terlalu besar, maka sistem tersebut akan sulit untuk dimaintain dan akan mengganggu kinerja (performance) sistem tersebut Teori sistem berbasis aturan ini menggunakan teknik sederhana, yang dimulai dengan dasar aturan yang berisi semua pengetahuan dari permasalahan yang dihadapi yang kemudian dikodekan kedalam aturan IF-THEN dan sebuah tempat penyimpanan (basis data) yang mengandung data, pernyataan dan informasi awal [9]. Untuk membuat sistem berbasis aturan harus memiliki [10]: 1. Sekumpulan fakta yang mewakili working memory. Ini dapat berupa suatu keadaan yang relevan dengan keadaan awal sistem bekerja. 2. Sekumpulan aturan. Aturan ini mencakup setiap tindakan yang harus diambil dalam ruang lingkup permasalahan yang dibutuhkan. 3. Kondisi yang menentukan bahwa solusi telah ditemukan atau tidak (none exist). Hal ini berguna untuk menghindari looping yang tidak akan pernah berakhir. Sistem akan memeriksa semua aturan kondisi IF yang menentukan subset, set konflik yang ada. Jika ditemukan, maka sistem akan melakukan kondisi THEN. Perulangan atau looping ini akan 19
terus berlanjut hingga salah satu atau 2 kondisi baru bertemu, jika aturan tidak diketemukan maka sistem tersebut harus keluar dari perulangan (terminate). Dalam penyusunannya, sistem pakar mengombinasikan kaidah-kaidah penarikan kesimpulan atau inference rules dengan basis pengetahuan tertentu yang diberikan oleh satu atau lebih pakar dalam bidang tertentu. Kombinasi tersebut disimpan dalam computer, yang selanjutnya digunakan dalam proses pengambilan keputusan untuk penyelesaian masalah tertentu [10]. 2.2.2 Komponen Sistem Pakar Komponen-komponen yang harus dimiliki untuk membangun sistem pakar sebagai sebuah program yang difungsikan untuk bisa melakukan hal-hal yang dapat dikerjakan oleh seorang pakar adalah sebagai berikut [10]: 1. Antar Muka Pengguna (User Interface) Antarmuka merupakan mekanisme yang digunakan oleh pengguna dan sistem pakar untuk berkomunikasi. Antarmuka menerima informasi dari pemakai dan mengubahnya ke dalam bentuk yang dapat siterima oleh sistem. Selain itu antarmuka menerima dari sistem dan menyajikannya dalam bentuk yang dapat dimengerti oleh pemakai. 2. Basis Pengetahuan (Knowledge Base) Basis pengetahuan merupakan kumpulan pengetahuan bidang tertentu pada tingkatan pakar dalam format tertentu. Pengetahuan ini diperoleh dari akumulasi pengetahuan pakar dan sumber-sumber pengetahuan lainnya. Basis pengetahuan bersifat dinamis, bisa berkembang dari waktu ke waktu. 3. Mesin Inferensi (Inference Machine) Komponen ini mengandung mekanisme pola pikir dan penalaran yang digunakan oleh pakar dalam menyelesaikan suatu masalah. Mesin inferensi adalah program komputer yang memberikan metodologi untuk penalaran tentang informasi yang ada dalam basis pengetahuan, dan untuk memformulasikan kesimpulan. Mesin inferensi inilah yang akan mencari solusi dari suatu permasalahan. 4. Memori Kerja (Working Memory) Bagian dari sistem pakar yang menyimpan fakta-fakta yang diperoleh saat dilakukan proses konsultasi. Fakta inilah yang nantinya akan diolah oleh mesin inferensi berdasarkan 20
pengetahuan yang disimpan dalam basis pengetahuan untuk menentukan suatu keputusan pemecahan masalah. Pada Gambar 2.2 dibawah ini akan dijelaskan secara rinci bentuk arsitektur hubungan antara masing-masing dari komponen sistem pakar. Mesin Inferensi Basis Pengetahuan (Aturan) Agenda Memori Kerja (Fakta) Fasilitas Penjelasan Fasilitas Akuisisi Pengetahuan Antar Muka Pengguna Gambar 2. 2 Arsitektur Sistem Pakar [10] Konsep dasar sistem pakar mengandung : keahlian, ahli, pengalihan keahlian, inferensi, aturan dan kemampuan menjelaskan. Keahlian adalah suatu kelebihan penguasaan pengetahuan di bidang tertentu yang diperoleh dari pelatihan, membaca atau pengalaman. Contoh bentuk pengetahuan yang termasuk keahlian adalah [13]: a. Fakta-fakta pada lingkup permasalahan tertentu. b. Teori-teori pada lingkup permasalahan tertentu. c. Prosedur-prosedur dan aturan-aturan berkenaan dengan lingkup permasalahan tertentu. d. Strategi-strategi global untuk menyelesaikan masalah. e. Meta-knowledge (pengetahuan tentang pengetahuan). Bentuk-bentuk ini memungkinkan para ahli untuk dapat mengambil keputusan lebih cepat dan lebih baik daripada seseorang yang bukan ahli. Seorang ahli adalah seseorang yang mampu menjelaskan suatu tanggapan, mempelajari hal-hal baru seputar topik permasalahan (domain), 21
menyusun kembali pengetahuan jika dipandang perlu, memecah aturan-aturan jika dibutuhkan, dan menentukan relevan tidaknya keahlian mereka. Pengalihan keahlian dari para ahli ke komputer untuk kemudian dialihkan lagi ke orang lain yang bukan ahli, merupakan tujuan utama dari sistem pakar. Proses ini membu-tuhkan 4 aktivitas yaitu [13] : a. Tambahan pengetahuan (dari para ahli atau sumber-sumber lainnya). b. Representasi pengetahuan (ke komputer). c. Inferensi pengetahuan. d. Pengalihan pengetahuan ke user. Human Expert Knowledge Enginer Knowledge Base of Expert System Gambar 2.3 Perkembangan Sistem Pakar [13] Pengetahuan yang disimpan di komputer disebut dengan nama basis pengetahuan. Ada 2 tipe pengetahuan, yaitu : fakta dan prosedur (biasanya berupa aturan). Salah satu fitur yang harus dimiliki oleh sistem pakar adalah kemampuan untuk menalar. Jika keahlian-keahlian sudah tersimpan sebagai basis pengetahuan dan sudah tersedia program yang mampu mengakses basisdata, maka komputer harus dapat diprogram untuk membuat inferensi. Proses inferensi ini dikemas dalam bentuk motor inferensi (inference engine). Sebagian besar sistem pakar komersial dibuat dalam bentuk rule-based systems, yang mana pengetahuannya disimpan dalam bentuk aturan-aturan. Aturan tersebut biasanya berbentuk IF-THEN. Fitur lainnya dari sistem pakar adalah kemampuan untuk merekomendasi. Kemampuan inilah yang membedakan sistem pakar dengan sistem konvensional [12]. 22
Ada 2 cara yang dapat dikerjakan dalam melakukan motor inferensi (inference engine), yaitu [12] : 1. Forward Chaining. Pencocokan fakta atau pernyataan dimulai dari bagian sebelah kiri (IF dulu). Dengan kata lain, penalaran dimulai dari fakta terlebih dahulu untuk menguji kebenaran hipotesis. 2. Backward Chaining. Pencocokan fakta atau pernyataan di mulai dari bagian sebelah kanan (THEN dulu). Dengan kata lain, penalaran dimulai dari hipotesis terlebih dahulu, dan untuk menguji kebenara hipotesis tersebut dicari harus dicari fakta-fakta yang ada dalam basis pengetahuan User User Interface Inference Engine Knowledge Base Gambar 2.4 Diagram Blok Sistem Pakar (Umum) [12] Secara jelas pada gambar 2.4 perancangan diagram blok sistem pakar (umum) yaitu: (1) Knowledge base berisi semua fakta, ide, dan hubungan. (2) Motor inferensi bertugas untuk menganalisis pengetahuan dan menarik kesimpulan berdasarkan knowledge base. (3) Software user interface berfungsi sebagai media pemasukan pengetahuan ke dalam knowledge base [12]. Keuntungan Sistem Pakar [11] : 1. Memungkinkan orang awam bisa mengerjakan pekerjaan para ahli. 2. Bisa melakukan proses secara berulang secara otomatis. 3. Menyimpan pengetahuan dan keahlian para pakar. 4. Mampu mengambil dan melestarikan keahlian para pakar (terutama yang termasuk keahlian langka). 5. Memiliki kemampuan untuk mengakses pengetahuan. 6. Menghemat waktu dalam pengambilan keputusan. 7. Dapat memecahkan masalah lebih cepat dari pada kemampuan manusia dengan catatan data yang sama. 23
Kelemahan Sistem Pakar [11] : 1. Biaya yang diperlukan untuk membuat, memelihara dan mengembangkan- nya sangat mahal. 2. Sulit dikembangkan, hal ini erat kaitannya dengan ketersediaan pakar dibidangnya dan kepakaran sangat sulit diekstrak dari manusia 3. Karena sangat sulit bagi seorang pakar untuk menjelaskan langkah mereka dalam menangani masalah. 4. Sistem pakar tidak 100% benar karena seseorang yang terlibat dalam pembuatan sistem pakar tidak selalu benar. Oleh karena itu perlu diuji ulang secara teliti sebelum digunakan. 24
BAB III METODE PELAKSANAAN 3.1 Jadwal Kegiatan Dalam pelaksanaan pengabdian masyarakat ini dilaksanakan sesuai dengan jadwal pada table 1 dibawah ini: Waktu Pengabdian : Tahun 2018 Pelaksanaan : 27 Agustus dan 8 September 2018 Tempat Pengabdian : Puskesmas Kebun Sikolos Kelurahan Kampung Manggis Padang Panjang Tabel 1. Jadwal Kegiatan No Kegiatan Bulan Pelaksana Agustus September Oktober 1 Survey Pendahuluan V Tim pengabdi 2 Koordinasi dengan pihak sekolah 3 Identifikasi masalah V V Ketua tim pengabdi Tim pengabdi 4 Penyusunan materi V Tim pengabdi 5 Pelatihan dan implementasi V V Tim pengabdi 6 Laporan V V V Tim pengabdi 3.2 Peserta Pelatihan Peserta pelatihan adalah staf admin di Puskesmas Kebun Sikolos Kelurahan Kampung Manggis Padang Panjang. 25
3.3 Metode Pelaksanaan Untuk mencapai tujuan yang telah dirumuskan sebelumnya, pelaksaan pengabdian masyarakat ini dilakukan dalam beberapa langkah yang melibatkan metode penelitian lapangan berupa wawancara, penelitian pustaka, diskusi dan demonstrasi/pelatihan. 26
BAB IV PELAKSANAAN KEGIATAN DAN KESIMPULAN Pelaksanaan kegiatan pengabdian kepada masyarakat Jurusan Sistem Komputer di Puskesmas Kebun Sikolos Kelurahan Kampung Manggis Padang Panjang dibuka oleh Bapak Epipoli, M.Kes selaku kepala Puskesmas Kebun Sikolos. Beliau menyampaikan terima kasih kepada perguruan tinggi terutama tim dosen dari Jurusan Sistem Komputer fakultas Teknologi Informasi Universitas Andalas yang akan memberikan pelatihan sekaligus menyerahkan bantuan berupa alat penghitung jumlah kalori dan pengatur pola makan pasien sehingga efisiensi kerja dari tenaga medis di puskesmas bisa terwujud. Dalam acara penyerahan alat Bapak Ir. Werman Kasoep, M.Kom, perwakilan dari Jurusan Sistem Komputer memberikan kata sambutan serta ucapan terima kasih atas kesediaan dari Bapak Epipoli dan staff Puskesmas Kebun Sikolos Kelurahan Kampung Manggis Padang Panjang menerima kedatangan tim dosen dari Jurusan Sistem Komputer Fakultas Teknologi Informasi Universitas Andalas dalam rangka pelaksanaan pengabdian masyarakat. Lebih lanjut beliau menyampaikan bahwa kegiatan ini adalah salah satu wujud dari kepedulian perguruan tinggi terhadap kondisi di masyarakat. Dalam kegiatan pengabdian kepada masyarakat ini dilaksanakan melalui dua kegiatan yaitu survey dan penyerahan alat (pelatihan dan demonstrasi). Survey dilakukan bertujuan untuk memahami kebutuhan kondisi dilapangan melalui metode wawancara, penelitian pustaka untuk menambah referensi. Dalam pelaksanaan penyerahan alat, tim pengabdian masyarakat Jurusan Sistem Komputer juga melakukan pelatihan terhadap operator alat penghitung jumlah kalori dan pengatur pola makan pasien, pelatihan ini bertujuan untuk memperkenalkan fungsi dari alat serta penggunaannya. Simulasi singkat dari alat juga dilakukan terhadap staff Puskesmas. Dengan dilaksanakannya kegiatan pengabdian masyarakat ini, Jurusan Sistem Komputer berharap alat yang serahkan bisa bermanfaat bagi pihak Puskesmas untuk meningkatkan layanan terhadap masyarakat. Selain itu kegiatan ini juga merupakan salah satu program promosi bagi Jurusan Sistem Komputer dan juga untuk meningkatkan kerjasama dengan masyarakat di masa yang akan datang. 27
DAFTAR PUSTAKA 1. Baskora Ranu, Sutadji AP, Woro Oktra. 2011. Sistem Informasi Perenca- naan Pola Hidup Sehat Melalui Keseimbangan Aktivitas dan Asupan Makanan. Jurnal Media Ilmu Keolahragaan Indonesia, Volume 1, Edisi 2 Desember 2011, ISSN : 2088- 6802. Semarang : Universitas Negeri Semarang 2. Kementrian Kesehatan RI. 2014. Pedoman Gizi Seimbang. Jakarta: Departemen Kesehatan Indonesia 3. A Supariasa, I Dewa Nyoman. 2001. Penilaian Status Gizi. Jakarta : EGC 4. Prilisia, Meilisa. 2014. Perancangan Dan Pembuatan Sistem Pemindai Biometrik Dengan Sensor Kinect Berbasis Mikrokontroler Arduino. Universitas Andalas Padang 5. Aulia, Zakky. 2015. "Rancang Bangun Alat Pengukur Angka Kecukupan Gizi (AKG) Dengan Menggunakan Mikrokontroler" dalam Skripsi Sarjana S1 Fakultas Teknologi Informasi Jurusan Sistem Komputer Universitas Andalas Padang 28
LAMPIRAN 29
DAFTAR HADIR KEGIATAN 30
Survey FOTO KEGIATAN 31
Pelaksanaan Kegiatan 32