BAB I PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang Perkembangan zaman yang semakin modern tidak hanya memberi dampak
positif melainkan juga menyisakan dampak negatif. Dampak positif yang dirasakan adalah kemajuan teknologi, informasi, ilmu pengetahuan, dan standar kehidupan, namun di sisi lain pada beberapa dekade terakhir penyakit degeneratif, contohnya penyakit jantung, hipertensi, diabetes mellitus, dan kanker, telah menggeser posisi penyakit infeksi sebagai penyebab kematian tertinggi di dunia. Pola diet kurang sehat dan kurang seimbang, seperti konsumsi makanan tinggi lemak, rendah serat serta kurangnya konsumsi buah dan sayur diketahui memiliki hubungan yang erat dengan peningkatan risiko terjadinya berbagai penyakit degeneratif tersebut (Kusharisupeni, 2010). Pola diet yang kurang tepat dapat menyebabkan permasalahan pada gizi seseorang. Masalah gizi dapat diakibatkan oleh terjadinya ketidakseimbangan antara energi yang dikonsumsi dengan energi yang dikeluarkan (Guthrie, 1995). Ketidakteraturan pola makan juga menjadi pemicu masalah kesehatan selain konsumsi masakan siap saji dan penambahan bahan-bahan kimiawi, misalnya pewarna, perasa, dan pengawet buatan pada makanan. Upaya yang bisa dilakukan manusia untuk dapat hidup sehat tanpa harus meninggalkan dunia modern adalah dengan cara menyelaraskan diri dengan alam. Salah satunya yaitu dengan menerapkan pola makan vegetarian. Para pelaku pola makan vegetarian umumnya
1
2
terhindar dari risiko terkena penyakit degeneratif sehingga memiliki peluang hidup lebih lama (Susianto, 2007). Istilah vegetarian pertama kali digunakan pada tahun 1847 oleh Joseph Brotherton dan kawan-kawan di Northwood Villa, Kent, Inggris pada saat pertemuan pengukuhan dari Vegetarian Society Inggris. Sebelum tahun 1847, kelompok masyarakat yang tidak makan daging secara umum disebut Pythagorean. Hal ini sesuai dengan nama Pythagoras, seorang vegetarian dari zaman Yunani kuno. Kata vegetarian berasal dari Bahasa Latin vegetus yang artinya kuat, aktif dan bergairah. Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (2008), vegetarian adalah orang yang (karena alasan keagamaan atau kesehatan) tidak makan daging tetapi makan sayuran dan hasil tumbuhan. Pada dasarnya, seorang vegetarian tidak mengkonsumsi produk hewani namun terdapat pula kelompok-kelompok yang masih toleran memasukkan produk hewani tertentu ke dalam menu makanannya. Menjadi seorang vegetarian di zaman sekarang relatif mudah karena banyak restoran yang menyajikan berbagai menu vegetarian. Apabila harga makanan di restoran kurang terjangkau, masih terdapat kantin-kantin vegetarian yang lebih ekonomis atau alternatif lainnya yaitu dengan cara memasak sendiri hidangan vegetarian. Memang untuk memilih menjadi vegetarian tergantung masing-masing individu tetapi perlu direnungkan berbagai manfaat yang diperoleh dari pola makan vegetarian sebelum memutuskan untuk mengikuti pola makan vegetarian. Untuk memenuhi kebutuhan zat gizi tubuh, diperlukan perencanaan yang cermat agar menu vegetarian yang dikonsumsi mengandung zat gizi yang seimbang
3
sehingga tubuh tidak mengalami defisiensi gizi selama menerapkan pola makan vegetarian. Energi yang cukup diperoleh dari nutrisi yang lengkap dan seimbang bagi tubuh agar organ-organ tubuh dapat bekerja dengan baik sesuai dengan fungsinya. Energi yang dibutuhkan oleh pria dan wanita tentu saja berbeda. Pada prinsipnya, ada beberapa jenis nutrisi yang harus dipenuhi diantaranya karbohidrat, protein, lemak, serat, vitamin, mineral, dan air. Setelah prinsip dasar tersebut dipahami maka menu vegetarian dengan mudah dapat disusun (Susianto, 2007). Banyaknya jenis bahan pangan yang dapat dikombinasikan memungkinkan terciptanya resep-resep baru yang lebih kreatif. Kemajuan teknologi informasi dapat dimanfaatkan sebagai sarana perancangan sistem pendampingan menu diet vegetarian berdasarkan kebutuhan kalori harian tiap orang. Representasi pengetahuan dapat diterapkan ke dalam sistem pendampingan ini, menggunakan ontologi dalam merancang dan mengimplementasikannya. Awalnya istilah ontologi berasal dari Ilmu Filsafat yang diadopsi oleh para peneliti kecerdasan buatan untuk menggambarkan model domain formal. Sebuah ontologi adalah klasifikasi kategori, sedangkan ontologi adalah cabang Filsafat (Guarino, 1998). Menurut Gruber (1993), ontologi adalah spesifikasi eksplisit dari konseptualisasi atau dengan kata lain, ontologi merupakan model domain (konsep) yang secara eksplisit digambarkan atau ditentukan. Ontologi mampu mendukung sistem pengelolaan pengetahuan serta membuka kemungkinan untuk berpindah dari pandangan berorientasi dokumen ke arah pengetahuan yang saling terkait, dapat dikombinasikan serta dimanfaatkan kembali secara lebih fleksibel dan dinamis (Noy & McGuiness, 2001). Ontologi telah terbukti sangat berguna dalam berbagai
4
konsep di aplikasi dengan cara yang jelas dan juga dipahami sebagai mekanisme yang baik untuk menggambarkan pemahaman yang dapat dibagikan secara umum pada konsep domain. Ontologi mendukung pertukaran informasi berdasarkan semantik, bukan hanya sintaks (Calegari & Ciucci, 2006). Ada empat elemen utama ontologi yaitu konsep atau class, individu, sifat, dan relasi yang saling berkaitan dan membentuk basis pengetahuan. Dibandingkan dengan pemrograman berorientasi obyek yang berpusat pada metode dalam class dan membuat desain keputusan berdasarkan norma operasional class, dalam ontologi ketika membuat keputusan berbasis norma struktural dari sebuah class. Dari sisi pengembang, model ontologi membantu dalam hal pengelolaan data menjadi pengetahuan. Hal ini dikarenakan data disimpan dalam class yang saling terpisah sehingga penambahan atau pengurangan data tidak berpengaruh signifikan pada struktur datanya. Sampai dengan akhir 2013 belum ditemukan ontologi yang mendeskripsikan model domain kebutuhan nutrisi dan makanan bagi kaum vegetarian, padahal ontologi dapat digunakan secara struktural untuk menggambarkan konsep sistem pakar. Sebelumnya, ontologi pernah digunakan untuk memodelkan domain kebutuhan nutrisi dalam sistem informasi kontrol kesehatan dan berhasil menyarankan menu makanan Indonesia yang tepat bagi siapa saja (Hatta, 2009). Diet vegetarian seimbang dapat memberikan banyak manfaat bagi kesehatan termasuk penurunan risiko penyakit degeneratif misalnya penyakit jantung, kanker dan diabetus mellitus tipe 2 (Messina, 1997). Beragamnya variasi diet vegetarian
5
dalam profil gizinya harus direncanakan secara tepat sehingga dapat memenuhi kebutuhan nutrisi harian. Penelitian ini mengimplementasikan cara membangun dan mengelola pengetahuan berbasis model ontologi. Obyek penelitian yang dipilih adalah diet vegetarian. Perancangan representasi pengetahuan berbasis ontologi sebagai dasar sistem pendampingan menu diet vegetarian yang dikembangkan dibuat dengan aplikasi Protégé. Protégé dikembangkan di Standford Medical Informatics. Aplikasi ini mendukung OWL (Web Ontologi Language) yang bertujuan untuk menginterpretasikan informasi situs ke konten yang dapat dibaca mesin dengan semantik. Hasil ontologi dapat diubah menjadi berbagai macam tipe data sehingga cukup efektif untuk digunakan dalam pengembangan front-end dengan berbagai macam platform secara dinamis. 1.2
Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang penelitian di atas didapatkan rumusan masalah
sebagai berikut: a. Sampai dengan akhir 2013 belum ditemukan ontologi yang mendeskripsikan model domain kebutuhan nutrisi dan makanan bagi kaum vegetarian, padahal ontologi dapat digunakan secara struktural untuk menggambarkan konsep sistem pakar. b. Model ontologi yang konsisten dapat membantu dalam hal pengelolaan data menjadi pengetahuan. Hal ini dikarenakan konsistensi antara konsep atau class, individu, sifat, dan relasi yang saling berkaitan berpengaruh dalam membentuk basis pengetahuan.
6
c. Diet vegetarian seimbang dapat memberikan banyak manfaat bagi kesehatan termasuk penurunan risiko penyakit. Beragamnya variasi diet vegetarian dalam profil gizinya harus direncanakan secara tepat sesuai dengan kebutuhan nutrisi harian seseorang. 1.3
Batasan Masalah Pada penelitian ini permasalahan dibatasi sampai dengan bagian back-end
yang meliputi tiga tahap antara lain: 1. Perancangan ontologi 2. Uji konsistensi ontologi dengan Pellet Reasoner di Protégé 3. Pengujian ontologi dengan SPARQL query Penelitian ini tidak sampai pada proses implementasi ontologi dalam aplikasi yang termasuk dalam bagian front-end. 1.4
Tujuan Penelitian Tujuan yang akan dicapai dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
a. Melakukan analisis dan pengembangan ontologi untuk mendapatkan sebuah ontologi menu diet vegetarian untuk pendampingan penyusunan menu makanan. b. Melakukan pengujian konsistensi ontologi yang telah dikembangkan dengan Pellet Reasoner pada Protégé. c. Melakukan pencarian dan pengolahan data terhadap hasil ontologi dengan berbagai variasi SPARQL query menggunakan Protégé.
7
1.5
Manfaat Penelitian Manfaat yang diperoleh dari penelitian ini adalah menyediakan ontologi
menu diet vegetarian yang dapat dikembangkan dalam bentuk web semantik untuk pembuatan sistem panduan penyusunan menu makanan bagi ahli gizi, peneliti, dan kaum vegetarian secara umum di Indonesia. 1.6
Keaslian Penelitian Ada beberapa penelitian yang telah berhasil menggunakan ontologi sebagai
rekomendasi menu diet. Yang pertama, menurut Dhomas Hatta (2009) di dalam tulisan ilmiahnya yang berjudul “Ontology-Based Daily Menu Assistance System”, ontologi digunakan untuk menyarankan menu makanan Indonesia yang tepat bagi masyarakat berdasarkan data pribadi, kalori yang dibutuhkan, faktor aktivitas, dan pantangan makanan. Gambaran umum kerangka kerja dari sistem telah dikembangkan yaitu pengguna pertama kali memasukkan data pribadi yang diperlukan untuk mengkalkulasi pengeluaran energi. Selanjutnya, sistem akan menghitung data untuk mendapatkan informasi yang tepat kemudian aturan inferensi yang dijalankan oleh mesin inferensi Jena API, open framework berbasis Java untuk membangun aplikasi web semantik dan mesin inferensi berbasis aturan, akan memberikan menu yang sesuai dari basis data (Hatta, 2009). Penelitian kedua yang memiliki kemiripan yaitu tulisan ilmiah yang berjudul “Intelligent Ontological Agent for Diabetic Food Recommendation”, ditulis oleh Shing Lee Chang (2008). Dalam makalahnya diusulkan sebuah agen cerdas, yang disebut agen rekomendasi makanan pribadi, didasarkan pada model ontologi untuk rekomendasi makanan diabetes. Agen cerdas ini dapat membuat rencana makan
8
sesuai dengan gaya hidup dan kebutuhan tertentu tergantung dari kesehatan seseorang. Pengetahuan yang dibutuhkan disimpan dalam dua model ontologi berisi ontologi makanan Taiwan, yang telah ditetapkan oleh ahli dan satu set ontologi makanan pribadi. Agen rekomendasi makanan pribadi mengambil ontologi pribadi dan catatan makanan untuk untuk merekomendasikan rencana makan pribadi berdasarkan mekanisme inferensi fuzzy. Hasil penelitian menunjukkan bahwa metode yang diusulkan dapat bekerja secara efektif (Chang, 2008). Penelitian ketiga yang cukup baru, dilakukan oleh Piyaporn Tumnark (2013) dalam tulisan ilmiahnya yang berjudul “Ontologi-Based Personalized Dietary Recommendation for Weightlifting”. Komponen utama dari sistem ini adalah ontologi pangan dan gizi, profil atlet, dan aturan gizi untuk atlet. Tunmark (2013), mengusulkan rekomendasi yang didasarkan pada pedoman gizi olahraga, kemudian diubah menjadi pengetahuan berbasis aturan diet pribadi untuk angkat besi sehingga dapat membantu atlet memenuhi kebutuhannya. Pada tulisan ilmiah ini dibahas ontologi pangan dan gizi yang bekerja dengan kerangka pengetahuan berbasis aturan untuk menyediakan menu khusus untuk waktu dan fase pelatihan yang berbeda per hari, serta kebutuhan gizi harian bagi atlet dan preferensi pribadi. Setelah ontologi berhasil dibuat, selanjutnya dikembangkan aplikasi Java dengan Jess API, mesin aturan yang kompatibel dengan OWL dan SWRL (Tumnark, 2013). 1.7
Sistematika Penulisan Skripsi ini disusun berdasarkan sistematika sebagai berikut.
BAB I: PENDAHULUAN
9
Pada bab ini dijelaskan latar belakang, rumusan masalah, batasan, tujuan, manfaat, keaslian penelitian, dan sistematika penulisan laporan. BAB II: TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI Pada bab ini dijelaskan teori-teori dan penelitian terdahulu yang digunakan sebagai acuan dan dasar dalam penelitian, serta perbandingan beberapa metode pengembangan ontologi. BAB III: METODE PENELITIAN Pada bab ini dijelaskan metode yang digunakan dalam penelitian meliputi alat dan bahan, sumber data, langkah-langkah penelitian, rancangan pengujian sistem, serta hasil perancangan awal. BAB IV: HASIL DAN PEMBAHASAN Pada bab ini dijelaskan hasil penelitian dan pembahasannya serta evaluasi pengembangan sistem. BAB V: KESIMPULAN DAN SARAN Pada bab ini ditulis kesimpulan akhir dari penelitian dan saran untuk pengembangan penelitian selanjutnya.
