SISTEM PAKAR UNTUK MENDIAGNOSA PENYAKIT GAGAL GINJAL DENGAN MENGGUNAKAN METODE BAYES

SISTEM PAKAR UNTUK MENDIAGNOSA PENYAKIT GAGAL

GINJAL DENGAN MENGGUNAKAN METODE BAYES

ABSTRAK

Penyakit gagal ginjal adalah suatu penyakit dimana fungsi organ ginjal mengalami penurunan hingga pada akhirnya tidak mampu lagi bekerja sama sekali dalam

hal penyaringan pembuangan elektrolit tubuh, dalam menjaga keseimbangan cairan zat kimia tubuh seperti sodium dan kalium didalam darah atau produksi urine.

Sistem Pakar adalah suatu program komputer yang di rancang untuk mengambil keputusan seperti keputusan yang diambil oleh seseorang atau beberapa orang pakar. Menurut Marimin (1992), Sistem Pakar adalah sistem perangkat lunak komputer yang menggunakan ilmu, fakta dan teknik berpikir dalam pengambilan keputusan untuk menyelesaikan masalah-masalah yang biasanya hanya dapat diselesaikan oleh tenaga ahli dalam bidang yang bersangkutan. Adapun tujuan yang akan dicapai adalah untuk membuat aplikasi sistem pakar yang berguna sebagai alat bantu untuk mendapatkan informasi dan dugaan awal dalam mendiagnosa penyakit gagal ginjal. Hasil dalam penelitian ini adalah sistem pakar untuk mendiagnosa penyakit gagal ginjal dengan menggunakan metode bayes dapat menyelesaikan masalah diagnosis penyakit gagal ginjal, karena dapat memberikan hasil diagnosis dengan nilai probabilitas kemunculan setiap jenis penyakit.

1. Pendahuluan

1.1 Latar Belakang

Penyakit gagal ginjal adalah suatu penyakit dimana fungsi organ ginjal mengalami penurunan hingga pada akhirnya tidak mampu lagi bekerja sama sekali dalam hal penyaringan pembuangan elektrolit tubuh, dalam menjaga keseimbangan cairan zat kimia tubuh seperti sodium dan kalium didalam darah atau produksi urine. Penyakit gagal ginjal ini dapat menyerang siapa saja yang menderita penyakit serius atau terluka dimana hal itu berdampak langsung pada ginjal itu sendiri. Penyakit gagal ginjal lebih sering dialami mereka yang berusia dewasa, terlebih pada kaum lanjut usia.Gagal ginjal akut jika dilakukan pengobatan yang tepat, akan dapat disembuhkan. Sedangkan gagal ginjal kronik tidak dapat disembuhkan, dan harus menjalani pengobatan seumur hidup.

Penyebab gagal ginjal akut dapat disebabkan oleh peristiwa yang terjadi secara akut, seperti penyumbatan total saluran ginjal oleh batu, kekurangan cairan pada diare yang tidak segera diatasi dan kekurangan darah pada luka dan operasi, infeksi berat serta keracunan obat dan zat kimia tertentu. Bila tidak ditangani dengan baik gagal ginjal akut ini akan berubah menjadi gagal ginjal kronik permanen.

Sistem Pakar adalah suatu program komputer yang dirancang untuk mengambil keputusan seperti keputusan yang diambil oleh seseorang atau beberapa orang pakar. Menurut Marimin (1992), Sistem Pakar adalah sistem perangkat lunak komputer yang menggunakan ilmu, fakta dan teknik berpikir dalam pengambilan keputusan untuk menyelesaikan masalah-masalah yang biasanya hanya dapat diselesaikan oleh tenaga ahli dalam bidang yang bersangkutan. Metode Bayes merupakan metode yang baik didalam mesin pembelajaran berdasarkan data training, dengan menggunakan probabilitas bersyarat sebagai dasarnya. Metode Bayes juga merupakan suatu metode untuk menghasilkan estimasi parameter dengan menggabungkan informasi dari sampel dan informasi lain yang telah tersedia sebelumnya. Keunggulan utama dalam penggunaan Metode Bayes adalah penyederhanaan dari cara klasik yang penuh dengan integral untuk memperoleh model marginal. Disamping itu, Metode Bayes memberikan hasil pendugaan yang lebih baik daripada pendugaan dalam metode klasik. Karena dalam didalam metode klasik dalam pendugaan parameternya hanya berdasarkan informasi dari data sampel, dimana ukuran sampel sangat berpengaruh terhadap hasil pendugaan. Dalam Metode Bayes selain menggunakan informasi dari data sampel juga di pertimbangkan informasi dari sebaran prior untuk mendapatkan sebaran posterior, sehingga hasil pendugaan dalam Metode Bayes akan jauh lebih baik.

1.2 Perumusan Masalah

Dari uraian-uraian di atas, maka dapat dirumuskan masalah-masalah sebagai berikut :

1.    Bagaimana mengetahui jenis penyakit gagal ginjal yang diderita berdasarkan gejala dari penyakit gagal ginjal?

2.    Bagaimana menerapkan metode bayes untuk mendiagnosa penyakit gagal ginjal?

3.    Bagaimana merancang program aplikasi sistem pakar untuk mendiagnosa penyakit gagal ginjal dengan menerapkan metode Bayes ?

2. Landasan Teori

2.1 Kecerdasan Buatan

Kecerdasan buatan (Artificial Intelligence) adalah suatu bidang ilmu komputer yang mendayagunakan komputer sehingga dapat berprilaku cerdas (T.Sutojo, Vincent Suhartono 2011: 1). Kecerdasan buatan meyelesaikan permasalahan dengan mendayagunakan komputer untuk memecahkan masalah yang kompleks dengan cara mengikuti proses penalaran manusia. Kecerdasan buatan memiliki tujuan untuk menciptakan komputer yang lebih cerdas, mengerti tentang kecerdasan, dan membuat mesin yang lebih berguna. Dorongan utama dari kecerdasan buatan adalah mengembangkan fungsi normal komputer yang digabungkan dengan kecerdasan manusia, seperti member alasan, menarik kesimpulan, belajar dan memecahkan masalah. Teknologi kecerdasan buatan dipelajari dalam beberapa bidang, seperti : Robotika dan Sistem Sensor, Penglihatan Komputer (Computer Vision), Sistem Saraf Tiruan (Artificial Neural System), Agen Cerdas (Intelligent Agent), Pengenalan Suara (Speech Recognition), permainan (Game Playing) dan Sistem Pakar (Expert System).

2.2 Sistem Pakar

Menurut Salah satu teknik kecerdasan buatan yang menirukan proses penalaran manusia adalah Sistem Pakar. Secara umum, Sistem Pakar (expert system) adalah sistem yang berusaha mengadopsi pengetahuan manusia ke komputer, agar komputer dapat menyelesaikan masalah seperti yang biasa dilakukan oleh para ahli Sistem Pakar yang baik dirancang agar dapat menyelesaikan suatu permasalahan tertentu dengan meniru kerja para ahli.

Dengan Sistem Pakar ini, orang awam juga dapat menyelesaikan masalah yang cukup rumit yang sebenarnya hanya dapat diselesaikan dengan bantuan para ahli. Bagi para ahli, Sistem Pakar ini juga akan membantu aktivitasnya sebagai asisten yang sangat berpengalaman.

2.2.1 Ciri – Ciri Sistem Pakar

Sistem pakar merupakan program-program praktis yang menggunakan strategi heuristik yang dikembangkan oleh manusia untuk menyelesaikan permasalahan-permasalahan yang spesifik (khusus), disebabkan oleh keheuristikannya dan sifatnya yang berdasarkan pada pengetahuan sehingga umumnya sistem pakar mempunyai ciri-ciri sebagai berikut:

1. Terbatas pada domain keahlian tertentu.

2. Berdasarkan pada kaidah/rule tertentu.

3. Dapat digunakan dalam berbagai jenis komputer.

4. Mudah dimodifikasi, yaitu dengan menambah atau menghapus suatu kemampuan dari basis pengetahuannya.

5. Sistem dapat mengaktifkan kaidah secara searah yang sesuai, dituntun oleh dialog dengan pemakai.

2.3 Penyakit Gagal Ginjal

Penyakit gagal ginjal disebabkan oleh fungsi organ ginjal yang mengalami penurunan, sehingga tidak dapat menyaring pembuangan elektrolit tubuh. Selain itu, organ ini juga tidak dapat menjaga keseimbangan antara cairan dan zat kimia tubuh, seperti sodium dan kalium didalam darah atau produksi urine.

2.3.1 Gagal Ginjal

Ginjal (renal) adalah organ tubuh yang memiliki fungsi utama untuk menyaring dan membuang zat-zat sisa metabolisme tubuh dari darah dan menjaga keseimbangan cairan serta elektrolit (misalnya kalsium, natrium, dan kalium) dalam darah. Ginjal juga memproduksi bentuk aktif dari vitamin D yang mengatur penyerapan kalsium dan fosfor dari makanan sehingga membuat tulang menjadi kuat. Selain itu ginjal memproduksi hormon eritropoietin yang merangsang sumsum tulang untuk memproduksi sel darah merah, serta renin yang berfungsi mengatur volume darah dan tekanan darah.

2.3.2 Penyebab Penyakit Gagal Ginjal

Selain hal-hal yang telah disebutkan sebelumnya, masih ada banyak faktor penyebab penyakit gagal ginjal. Berikut beberapa penyebab penyakit gagal ginjal secara umum, antara lain :

1.    Infeksi saluran kemih (pielonefritis kronis)

2.    Penyakit peradangan (glomerulonefritis)

3.    Penyakit vaskuler hipertensif (nefrosklerosis, stenosis arteri renalis)

4.    Gangguan jaringan penyambung (SLE, poliarteritis nodusa, sklerosis sitemik)

5.    Penyakit kongenital dan herediter (penyakit ginjal polikistik, asidosis tubulus ginjal)

6.    Penyakit metabolik (DM, gout, hiperparatiroidisme)

7. Nefropati toksik

8. Nefropati obstruktif (batu saluran kemih).

2.4 Metode Bayes

Metode Bayes merupakan metode yang baik didalam mesin pembelajaran berdasarkan data training, dengan menggunakan probabilitas bersyarat sebagai dasarnya. Metode Bayes juga merupakan suatu metode untuk menghasilkan estimasi parameter dengan menggabungkan informasi dari sampel dan informasi lain yang telah tersedia sebelumnya. Keunggulan utama dalam penggunaan Metode Bayes adalah penyederhanaan dari cara klasik yang penuh dengan integral untuk memperoleh model marginal.

2.4.1 Probabilitas dan Metode Bayes

Probabilitas Bayes merupakan salah satu cara yang baik untuk mengatasi ketidakpastian data dengan menggunakan formula bayes yang dinyatakan dengan rumus :

Keterangan :

P(H | E) : probabilitas hipotesis H jika diberikan evidence E

P(E | H) : probabilitas munculnya evidence apapun

P(E) : probabilitas evidence E

Dalam bidang kedokteran teorema Bayes sudah dikenal tapi teorema ini lebih banyak diterapkan dalam logika kedokteran modern (Cutler: 1991).Teorema ini lebih banyak diterapkan pada hal-hal yang berkenaan dengan probabilitas serta kemungkinan dari penyakit dan gejala-gejala yang berkaitan.

3. Analisa

3.1 Perhitungan Dengan Teorema Bayes

Secara umum teorema Bayes dengan E kejadian dan Hipotesis H dapat dituliskan dalam bentuk :

Teorema Bayes dapat dikembangkan jika setelah dilakukan pengujian terhadap hipotesis kemudian muncul lebih daris satu evidence.

Dalam hal ini maka persamaan nya akan

menjadi: P (H |E,e) = P(H | E)

Keterangan : e : evidence lama E : evidence baru

P(H | E,e) : probabilitas hipotesis H benar jika muncul evidence baru E dari evidence baru E dari evidence lama e.

P(H | E) : probabilitas hipotesis H benar jika diberikan evidence E.

P(e | E,H) : kaitan antar e dan E jika hipotesis H benar.

P(e | E) : kaitan antara e dan E tanpa memandang hipotesis apapun. Berikut ini adalah contoh penghitungan probabilitas menggunakan probabilitas Bayes:

Probabilitas terkena penyakit bronkhitis khronika apabila mengalami batuk lebih dari 4 minggu. P(bronchitis khronika |batuk lebih dari 4 minggu) = 0,13 Terdapat gejala baru, yaitu batuk berdarah dalam 3 bulan terkahir, probabilitas terkena penyakit bronchitis khronika apabila mengalami batuk berdarah dalam 3 bulan terakhir. P(bronchitis khronika | batuk darah dalam 3 bulan terakhir) = 0,4 Keterkaitan antara adanya gejala batuk lebih dari 4 minggu dan batuk darah dalam 3 bulan terkahir apabila seseorang menderita bronchitis khronika adalah 0,33. Keterkaitan antara adanya gejala batuk lebih dari 3 minggu dan batuk darah dalam 3 bulan terakhir tanpa memperhatikan penyakit yang diderita adalah 0,15, maka:

A = batuk darah dalam 3 bulan terakhir

B = batuk lebih dari 4 minggu

H = bronchitis khronika

P(H |A,B) = P(H | A) x = 0,4 x

4. Penutup

4.1 Kesimpulan

Berdasarkan pengembangan yang telah dilakukan selama proses perancangan hingga implementasi sistem pakar untuk mendiagnosa penyakit gagal ginja l dengan menggunakan Metode Bayes, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1.    Aplikasi sistem pakar ini memudahkan userdalam proses melakukan konsultasi, karena dalam rekam medis rumah sakit cocok dengan perhitungan sistem. Pengembangan sistem pakar untuk mendiagnosa penyakit gagal ginjal dapat berhasil dengan baik, yaitu mampu menghasilkan jawaban yang dibutuhkan oleh pengguna umum (pasien).

2.    Sistem dapat mengeluarkan hasil perhitungan valid yang sama dengan perhitungan manual, sehingga proses diagnosa penyakit gagal ginjal dapat dilakukan dengan cepat dan akurat.

3.    Sistem pakar memiliki tampilan (interface) yang menarik dan mudah digunakan, karena banyak pengguna yang menilai baik dan sangat setuju dengan tampilan (interface) sistem, sehingga masyarakat awam dapat memanfaatkan aplikasi ini dengan mudah untuk mengetahui jenis penyakit gagal ginjal yang diderita.

4.2 Saran

Penelitian yang dilakukan tentunya tidak terlepas dari kekurangan dan kelemahan. Oleh karena itu, untuk kebaikan pengembangan sistem lebih lanjut, maka penulis menyarankan beberapa hal diantaranya :

1.    Dikarenakan ilmu pengetahuan terus berkembang dan ditemukannya hal-hal baru maka basis pengetahuan dan basis aturan sistem pakar ini perlu di-update atau ditambah, sehingga data-data yang ada menjadi lebih lengkap dan kompleks.

2.    Interface (tampilan) sistem pakar yang dibangun masih tampak sederhana, sehingga dapat dikembangkan lebih menarik dengan dilengkapi multimedia (suara dan gambar) maupun animasi.

Daftar Pustaka

Ø  Muhammad Arhami, Konsep Dasar Sistem Pakar, Penerbit Andi, Yogyakarta, 2005

Ø  http://www.scribd.com/doc/89963317/Pengertian-Diagnosis/

Ø  http://artikesehatan.wordpress.com/gagal-gi

Oleh: ARIF BUDIMAN