BAB 1. PENGENALAN ARTIFICIAL INTELLIGENCE

1.1 Pengertian Artificial Intelligence

Artificial Intelligence (AI) atau kecerdasan artifisial adalah bidang ilmu komputer yang mengembangkan sistem agar mampu melakukan tugas yang biasanya membutuhkan kemampuan kecerdasan manusia, seperti mengenali pola, memahami bahasa, membuat prediksi, memecahkan masalah, dan menghasilkan konten.

Contohnya, ketika seseorang menggunakan aplikasi navigasi untuk mencari rute tercepat, sistem dapat menganalisis informasi perjalanan dan memperkirakan rute yang sesuai.

Contoh lainnya adalah chatbot yang menjawab pertanyaan, aplikasi yang mengenali wajah pada foto, dan sistem yang menyarankan video berdasarkan kebiasaan pengguna.

AI bukan berarti komputer mempunyai pikiran, perasaan, atau kesadaran seperti manusia. Sistem AI memproses data menggunakan metode komputasi untuk menghasilkan keluaran tertentu.

1.2 Mengapa AI dikembangkan?

AI dikembangkan untuk membantu manusia menyelesaikan berbagai pekerjaan secara lebih efektif.

Beberapa tujuan pengembangan AI adalah:

  1. Otomatisasi: membantu menjalankan pekerjaan berulang.

  2. Analisis data: menemukan pola dalam data berukuran besar.

  3. Prediksi: memperkirakan kemungkinan suatu kejadian berdasarkan data.

  4. Pengenalan pola: mengenali gambar, suara, tulisan, dan objek.

  5. Pemrosesan bahasa: membantu memahami dan menghasilkan bahasa manusia.

  6. Optimasi: mencari solusi yang sesuai terhadap suatu masalah.

  7. Kreativitas berbantuan komputer: membantu menghasilkan teks, gambar, musik, dan ide.

AI tidak selalu lebih cepat, murah, akurat, atau lebih baik daripada manusia. Manfaatnya bergantung pada tugas, kualitas data, rancangan sistem, biaya, dan cara penggunaannya.

1.3 Sejarah singkat perkembangan AI

Alan Turing | WEA

1950 — Alan Turing

Alan Turing mengajukan pertanyaan penting mengenai kemampuan mesin untuk menunjukkan perilaku yang tampak cerdas. Gagasannya turut membentuk diskusi awal mengenai kecerdasan mesin.

The Birth of Artificial Intelligence: The Dartmouth Conference of 1956 - Robots Authority

1956 — Istilah AI

Lokakarya Dartmouth menjadi salah satu tonggak penting yang menandai perkembangan AI sebagai bidang penelitian tersendiri.

Экспертные системы Dendral, MYCIN и PUFF (jan 1, 1965 – jan 1, 1979) (Timeline)

1970-an–1980-an — Sistem pakar

Peneliti mengembangkan program yang menggunakan aturan dan pengetahuan tertentu untuk membantu menyelesaikan masalah dalam bidang khusus.

Deep Blue | IBM

1997 — Deep Blue

Komputer IBM Deep Blue mengalahkan juara dunia catur Garry Kasparov dalam pertandingan enam gim.

Computer Vision Object Recognition: Complete Guide for 2026

2010-an — Kemajuan deep learning

Kemajuan komputasi, data, dan metode jaringan saraf mendorong perkembangan pengenalan gambar, suara, dan bahasa.

POV Shot: Person Using Computer and Screen Displays an AI Chatbot Interface With Productivity Tips. Innovative AI Virtual Assistant Generates Creative Visual Content, Cute Dog. Point of View Angle

2020-an — AI generatif

AI generatif semakin luas digunakan untuk membantu membuat teks, gambar, audio, video, kode program, dan berbagai bentuk konten lainnya.

1.4 Contoh AI dalam kehidupan sehari-hari

Bidang

Contoh penggunaan

Manfaat

Pendidikan

Tutor AI

Membantu memahami materi

Kesehatan

Analisis citra medis

Membantu tenaga medis

Transportasi

Prediksi lalu lintas

Mendukung pemilihan rute

Perbankan

Deteksi transaksi mencurigakan

Membantu mengidentifikasi penipuan

Perdagangan

Sistem rekomendasi

Menyarankan produk

Pertanian

Analisis kondisi tanaman

Membantu pemantauan tanaman

Industri

Pemeriksaan produk dengan kamera

Menemukan kemungkinan cacat

Keamanan digital

Deteksi pola serangan

Membantu mengidentifikasi ancaman

Hiburan

Rekomendasi film atau musik

Menyesuaikan rekomendasi dengan pengguna

Komunikasi

Penerjemahan otomatis

Membantu komunikasi lintas bahasa

Diskusi kelas: Pilih tiga contoh di atas. Jelaskan data yang mungkin digunakan, keluaran yang dihasilkan, manfaatnya, dan satu risiko yang perlu diperhatikan.

BAB 2. JENIS DAN KONSEP DASAR AI

2.1 AI, Machine Learning, Deep Learning, dan Generative AI

Keempat istilah ini saling berhubungan, tetapi tidak mempunyai arti yang sama.

Artificial Intelligence (AI)

Bidang luas pengembangan sistem cerdas

Machine Learning (ML)

Metode yang mempelajari pola dari data

Deep Learning (DL)

ML yang menggunakan jaringan saraf berlapis

AI generatif merupakan kategori yang tumpang tindih dengan metode ML dan DL; diagram ini hanya menyederhanakan hubungan utama.

A. Artificial Intelligence

AI merupakan bidang luas yang mencakup sistem berbasis aturan, pencarian solusi, perencanaan, pembelajaran mesin, dan berbagai metode lainnya.

Contoh: program yang mengikuti aturan tetap untuk menentukan apakah sebuah ruangan memenuhi syarat tertentu.

B. Machine Learning

Machine Learning atau pembelajaran mesin merupakan pendekatan yang memungkinkan sistem mempelajari pola dari data, alih-alih mengandalkan seluruh aturan yang ditulis secara manual.

Contoh: sistem mempelajari ciri pesan spam dari kumpulan pesan yang telah diberi label.

C. Deep Learning

Deep Learning menggunakan jaringan saraf tiruan dengan banyak lapisan untuk mempelajari representasi atau pola yang kompleks.

Contoh: sistem pengenalan suara, analisis gambar, dan sebagian besar model bahasa modern.

D. Generative AI

Generative AI atau AI generatif menghasilkan konten baru berdasarkan pola yang dipelajari selama pelatihan dan konteks yang diberikan saat digunakan.

Keluaran AI generatif dapat berupa:

  • Teks dan ringkasan.

  • Gambar dan ilustrasi.

  • Audio dan suara sintetis.

  • Video.

  • Kode program.

  • Kombinasi beberapa jenis media.

Contoh alat yang dapat dipelajari siswa adalah ChatGPT, Google Gemini, dan Claude. Fitur yang tersedia dapat berbeda menurut produk, versi, akun, dan pengaturan.

2.2 AI berbasis aturan dan AI yang belajar dari data

Aspek

AI berbasis aturan

AI berbasis pembelajaran

Dasar kerja

Aturan yang ditetapkan

Pola yang dipelajari dari data

Perubahan perilaku

Aturan harus diubah

Model dapat dilatih ulang

Contoh

Sistem pakar sederhana

Pengenalan gambar

Kelebihan

Mudah ditelusuri jika aturannya jelas

Dapat mengenali pola kompleks

Keterbatasan

Sulit menangani semua situasi

Dapat keliru akibat data atau model

Contoh AI berbasis aturan:

nilai = 85if nilai >= 75:    print("Lulus")else:    print("Belum lulus")

Program tersebut bukan otomatis machine learning. Program hanya menjalankan aturan yang telah ditulis.

Contoh penerapan pembelajaran mesin adalah model yang mempelajari hubungan antara sejumlah faktor dan hasil kelulusan dari data historis. Prediksinya tetap perlu dievaluasi dan tidak boleh dijadikan satu-satunya dasar keputusan penting mengenai siswa.

2.3 Istilah penting dalam AI

  • Data: informasi yang digunakan atau diproses sistem.

  • Dataset: kumpulan data.

  • Algoritma: prosedur atau metode untuk memecahkan masalah.

  • Model: hasil komputasi atau struktur yang digunakan untuk menghasilkan prediksi atau keluaran.

  • Training: proses melatih model menggunakan data.

  • Inference: proses menggunakan model yang telah dilatih untuk menghasilkan keluaran.

  • Feature: karakteristik atau variabel yang digunakan model.

  • Label: jawaban atau kategori acuan dalam pembelajaran terawasi.

  • Prompt: instruksi atau masukan kepada AI generatif.

  • Token: satuan pemrosesan teks yang digunakan banyak model bahasa; token tidak selalu sama dengan satu kata.

  • Bias: kecenderungan sistem menghasilkan hasil yang tidak seimbang atau tidak adil.

  • Hallucination: keluaran AI yang mengandung informasi salah atau tidak didukung bukti, tetapi disampaikan seolah-olah benar.

BAB 3. BAGAIMANA MACHINE LEARNING BEKERJA?

3.1 Gambaran umum proses

1

Mengumpulkan data

Menghimpun contoh yang relevan dan memiliki izin penggunaan.

2

Membersihkan data

Memeriksa kesalahan, data ganda, dan informasi yang tidak relevan.

3

Melatih model

Model mempelajari pola menggunakan metode pembelajaran.

4

Menguji model

Menilai kinerja pada data yang tidak digunakan untuk pelatihan.

5

Menggunakan model

Model menerima masukan baru dan menghasilkan prediksi.

6

Memantau dan memperbaiki

Memeriksa kesalahan, dampak, dan perubahan kualitas.

3.2 Contoh: model pengenalan sampah

Sekolah ingin membuat sistem yang membantu membedakan sampah organik dan anorganik.

Langkah pembelajaran:

  1. Kumpulkan gambar sampah yang beragam dan berizin untuk digunakan.

  2. Beri label berdasarkan kategori yang telah didefinisikan.

  3. Bagi data menjadi data pelatihan, validasi jika diperlukan, dan pengujian.

  4. Latih model pengenalan gambar.

  5. Uji model menggunakan gambar baru.

  6. Analisis kesalahan dan perbaiki dataset atau model.

Contoh label:

Objek

Label

Kulit pisang

Organik

Daun kering

Organik

Botol plastik

Anorganik

Kaleng minuman

Anorganik

Penting: klasifikasi ini merupakan penyederhanaan untuk kegiatan belajar. Kebijakan pemilahan sampah yang sebenarnya dapat bergantung pada bahan, kondisi, dan fasilitas pengolahan setempat.

3.3 Data pelatihan dan data pengujian

Data pelatihan digunakan agar model mempelajari pola. Data pengujian digunakan untuk mengevaluasi kinerja model pada contoh yang tidak digunakan saat pelatihan.

Jika model diuji menggunakan data yang sama dengan data pelatihan, hasil evaluasi dapat terlihat terlalu bagus dan tidak mencerminkan kemampuan pada data baru.

Kesalahan umum yang perlu dipahami adalah overfitting, yaitu ketika model terlalu menyesuaikan diri dengan data pelatihan sehingga kurang baik dalam menghadapi contoh baru.

3.4 Bagaimana mengukur kualitas model?

Misalnya model diuji terhadap 100 gambar dan mengklasifikasikan 85 gambar dengan benar.

\[ \text{Akurasi}=\frac{\text{Prediksi benar}}{\text{Jumlah pengujian}}\times100\% \]
\[ \text{Akurasi}=\frac{85}{100}\times100\%=85\% \]

Akurasi 85% berarti 85 dari 100 prediksi pada pengujian tersebut benar. Angka ini tidak otomatis membuktikan bahwa model cocok untuk semua kondisi.

Guru dapat memperkenalkan tiga konsep tambahan:

  • Precision: dari semua prediksi positif, berapa yang benar-benar positif?

  • Recall: dari semua kasus yang sebenarnya positif, berapa yang berhasil ditemukan?

  • Confusion matrix: tabel yang menunjukkan jumlah prediksi benar dan salah untuk setiap kategori.

Untuk tingkat kelas X, pemahaman konsep dan interpretasi contoh lebih diutamakan daripada perhitungan metrik yang rumit.

BAB 4. BAGAIMANA GENERATIVE AI DAN CHATBOT BEKERJA?

4.1 Konsep dasar model bahasa

Model bahasa besar atau Large Language Model (LLM) merupakan model yang dilatih untuk mempelajari pola bahasa dari data dalam jumlah besar.

Secara sederhana, model bahasa menghasilkan teks dengan memperkirakan token berikutnya berdasarkan konteks sebelumnya. Proses ini berlangsung berulang kali sehingga membentuk kalimat, paragraf, penjelasan, atau kode.

Contoh:

Pengguna memasukkan pertanyaan:

Jelaskan fotosintesis untuk siswa kelas X SMA menggunakan bahasa sederhana.

Sistem memproses instruksi dan konteks, kemudian menghasilkan jawaban berdasarkan pola yang dipelajarinya serta informasi yang tersedia dalam konteks percakapan.

Namun, model bahasa tidak selalu mempunyai akses ke fakta terkini, tidak selalu memverifikasi jawabannya, dan dapat menghasilkan informasi yang keliru. Kemampuan tersebut bergantung pada model dan fitur yang digunakan.