Adaptive Neuro Fuzzy

Neuro-fuzzy adalah gabungan dari dua sistem yaitu sistem logika fuzzy dan jaringan syaraf tiruan. Sistem neuro-fuzzy berdasar pada sistem inferensi fuzzy yang dilatih menggunakan algoritma pembelajaran yang diturunkan dari sistem jaringan syaraf tiruan. Dengan demikian, sistem neuro-fuzzy memiliki semua kelebihan yang dimiliki oleh sistem inferensi fuzzy dan sistem jaringan syaraf tiruan. Dari kemampuannya untuk belajar maka sistem neuro-fuzzy sering disebut sebagai ANFIS (adaptive neuro fuzzy inference systems)

Struktur ANFIS

Salah satu bentuk struktur yang sudah sangat dikenal adalah seperti terlihat pada Gambar 1. Dalam struktur ini, sistem inferensi fuzzy yang diterapkan adalah inferensi fuzzy model Takagi-Sugeno-Kang.

Gambar 1. Struktur ANFIS

            Seperti terlihat pada Gambar 1, sistem ANFIS terdiri dari 5 lapisan, lapisan yang disimbolkan dengan kotak adalah lapisan yang bersifat adaptif. Sedangkan yang disimbolkan dengan lingkaran adalah bersifat tetap. Setiap keluaran dari masing-masing lapisan disimbolkan dengan O_l,i dengan  i adalah urutan simpul dan l adalah menunjukan urutan lapisannya. Berikut ini adalah penjelasan untuk setiap lapisan, yaitu:

-         Lapisan 1.

    Berfungsi untuk membangkitkan derajat keanggotaan

 …………………………………….(1)

   dan

 …………………………………….(2)

   dengan x dan y adalah masukan bagi simpul ke-i

                                          …….………………………………(3)

dengan {a_i, b_i dan c_i}adalah parameter dari fungsi keanggotaan atau disebut sebagai parameter premise.

-         Lapisan 2

Berfungsi untuk membangkitkan firing-strength dengan mengalikan setiap sinyal masukan.

                             ………………………….(4)

-          Lapisan 3

Menormalkan firing strength

                                    ……………………………..(5)

-         Lapisan 4

Menghitung keluaran kaidah berdasarkan parameter consequent {p_i, q_i dan r_i}

                                …………………………….(6)

-         Lapisan 5

Menghitung sinyal keluaran ANFIS dengan menjumlahkan semua sinyal yang masuk

                                           ………………………………..(7)

Algoritma Pembelajaran

            Proses adaptasi yang terjadi dalam sistem ANFIS dikenal juga dengan pembelajaran. Parameter-parameter ANFIS (baik premise maupun consequent) Selama proses belajar akan diperbaharui menggunakan metode pembelajaran. Metode pembelajaran yang digunakan dalam sistem ANFIS adalah algoritma pembelajaran hibrid. Algoritma ini terdiri dari dua bagian yaitu bagian arah maju dan bagian arah mundur. Pada bagian arah maju, proses adaptasi dilakukan menggunakan metode LSE dan terjadi pada parameter consequent. Sedangkan pada bagian arah mundur, proses adaptasi dilakukan menggunakan metode gradient-descent dan terjadi pada parameter premise.

Referensi

Jang, J.S.R., Sun, C.T., Mizutani,E., (1997), Neuro-Fuzzy and Soft Computing, Prentice-Hall International, New Jersey.