Jumat, 07 Juni 2013

KENDALI LOGIKA FUZZY PADA MESIN CUCI

1. PENDAHULUAN

Logika fuzzy adalah suatu cara yang tepat untuk memetakan suatu ruang input kedalam suatu ruang output. Dengan menerapkan fuzzy logic pada sebuah sistem kontrol akan dihasilkan proses yang dapat beroperasi secara otomatis dan memiliki efektifitas yang mendekati sama dengan control yang dilakukan oleh manusia secara manual. Tidak seperti sistem kontrol konvensional, dengan menerapkan fuzzy logic pada sebuah sistem kontrol akan dihasilkan sistem kontrol yang mampu mengontrol sistem yang kompleks, bersifat non-linier dan tidak stasioner. Sistem yang menggunakan fuzzy logic membutuhkan spesifikasi hubungan antara masukan dan keluaran, yang secara umum dinyatakan dengan :IF(A1) THEN (B1) ……….IF (An) THEN (Bn) dimana A1,…, An adalah antecedent yang merupakan masukan yang telah difuzzyfikasi, sedangkan B1,…..Bn adalah consequent yang merupakan keluaran. Contoh dari sistem klasifikasi fuzzy adalah mesin cuci fuzzy. Beberapa variabel/parameter mesin cuci ditentukan berdasarkan jumlah dan jenis pakaian. Keluaran atau informasi dari sistem klasifikasi ini digunakan untuk menentukan jenis spin-dry serta lembut atau kasar gesekan pakaian yang optimal.

 2. PERMASALAHAN 

Mesin cuci sudah tidak asing lagi dalam kehidupan sekarang, dengan mesin cuci orang dapat lebih mudah untuk mencuci pakaian. Mesin ini sangat diminati orang terutama mereka yang tak punya banyak waktu untuk mencuci pakaian mereka. Ketika seseorang menggunakan mesin cuci, biasanya mereka memilih lama waktu pencucian berdasarkan banyaknya jumlah pakaian yang akan mereka cuci, jenis kotoran, serta derajat/tingkat kekotoran pakaian tersebut. Mesin cuci yang biasa di gunakan saat ini (yang tidak menggunakan kendali logika fuzzy), bertujuan untuk memberikan pelayanan dalam mencuci, namun pakaian mana yang memerlukan penggerakan khusus, tidak secara semestinya dapat di lakukan. Berbeda dengan pencucian menggunakan tangan, manusia dapat memberikan perlakuan khusus terhadap pakaian yang lebih kotor. Namun mesin cuci biasa tidak secara otomatis dapat melakukannya. Karena itulah, paper ini bertujuan untuk memberikan ide dari pengendalian mesin cuci menggunakan kendali logika fuzzy. Paper ini menjelaskan prosedur yang dapat digunakan untuk memperoleh waktu pencucian yang sesuai untuk pakaian yang berbeda. Proses ini seluruhnya didasarkan pada prinsip pengambilan inputs tak-tepat dari sensor, merubah nya ke dalam aritmatika fuzzy dan mendapatkan suatu nilai pasti dari waktu pencucian. Untuk melakukan proses ini secara otomatis, kita menggunakan sensor untuk mendeteksi parameternya (misalnya, volume pakaian, derajat dan jenis kekotorannya). Kemudian waktu pencuciannya di tentukan berdasar kan dari data ini. Namun kenyataannya, tidak mudah untuk memformulasikannya kedalam relasi matematika, antara volume pakaian, jenis kotoran, dan lamanya waktu pencucian yang di perlukan. Akibatnya permasalahan ini tidak menemukan solusinya hingga saat ini. Logika fuzzy di gunakan karena logika fuzzy mengontrol pengendali mesin cuci untuk memberikan waktu pencucian yang benar, walaupun model yang tepat dari hubungan input/output tidak tersedia.

 3. PEMBAHASAN 
Masalah di paper ini telah di sederhaakan hanya dengan menggunakan 2 variabel. Dua masukannya adalah:
 1. Derajat/tingkat kekotoran
 2. Jenis kotoran 

Pengendali fuzzy mengambil 2 masukan (sebagai keadaan untuk penyederhanaan), memproses informasi dan memberikan keluaran waktu pencucian. Bagaimana caranya agar dua masukkan ini dapat meninggalkan sensor (secara optic, secara elektrik atau dengan cara lainnya) cara kerja mesin bukan merupakan masalah utama yang akan di bicarakan pada paper ini. Kita asumsikan bahwa kita memiliki dua input:
  1. Derajat /tingkat kekotoran, yang di tentukan oleh kejernihan/transparansi dari air pencucian. Pakaian yang lebih kotor, akan mengurangi transparansi/kejernihan air, hal ini akan akan di analisis oleh sensor. 
  2. jenis kotoran, yang di tentukan oleh waktu saturisasi, yaitu waktu yang dipakai untuk mencapai saturisasi. Saturisasi adalah titik dimana tidak ada lagi perubahan warna dari air.
Derajat kekotoran menentukan berapa banyak pakaian yang kotor. Dimana jenis kotoran menentukan kualitas dari kotoran. Pakaian berminyak misalnya, membutuhkan waktu lebih lama sehingga air menjadi jernih kembali, karena minyak susah di larutkan di dalam air, di bandingkan bentuk kotoran lainnya. Sebelum rincian dari pengendali fuzzy di jelaskan, range nilai kemungkinan untuk variable input dan output di tentukan terlebih dahulu. Ini (dalam bahasa teori himpunan fuzzy) merupakan anggota fungsi yang di gunakan untuk memetakan nilai pengukuran di dunia nyata ke dalam nilai fuzzy, sehingga operasinya dapat di aplikasikan kedalamnya. Keputusan yang akan di buat pengendali fuzzy didasarkan pada aturan yang tersedia di database. Aturan himpunan yang di gunakan disini untuk menghasilkan output adalah:

1.Jika jumlah kotoran nya besar dan jenis kotorannya berminyak, maka waktu pencuciannya sangat lama;  2.Jika jumlah kotoran nya sedang dan jenis kotorannya berminyak, maka waktu pencuciannya lama;
3. Jika jumlah kotoran nya kecil dan jenis kotorannya berminyak, maka waktu pencuciannya lama;
4. Jika jumlah kotoran nya besar dan jenis kotorannya sedang, maka waktu pencuciannya lama;
5. Jika jumlah kotoran nya sedang dan jenis kotorannya sedang, maka waktu pencuciannya sedang;
6. Jika jumlah kotoran nya kecil dan jenis kotorannya sedang, maka waktu pencuciannya sedang;
7. Jika jumlah kotoran nya besar dan jenis kotorannya tidak berminyak, maka waktu pencuciannya sedang;
8.Jika jumlah kotoran nya sedang dan jenis kotorannya tidak berminyak, maka waktu pencuciannya pendek;
9.Jika jumlah kotoran nya kecil dan jenis kotorannya tidak berminyak, maka waktu pencuciannya sangat pendek;

Dua parameter input setelah dibaca oleh sensor kemudian difuzzykan sebagai fungsi anggota dari variable yang bersesuaian. Lalu dengan menggunakan kurva fungsi anggota diperoleh sebuah solusi (menggunakan beberapa criteria ). Akhirnya waktu_mencuci diperoleh sebagai solusinya. 4. HASIL Sensor menerima nilai input dan menggunakan model di atas input tersebut difuzzikan dan kemudian dengan menggunakan aturan if-else sederhana dan operasi fuzzy yang lain, fungsi output fuzzy diperoleh dan menggunakan criteria nilai output diperoleh waktu mencuci. Contohnya jika kita mengambil tipe_kotoran dan tingkat_kotor_baju keduanya bernilai 100, waktu_mencuci yang merupakan outputnya bernilai 60 menit.

5. KESIMPULAN 

Menggunakan control logika fuzzy kita bias memperoleh waktu mencuci untuk tipe yang berbeda dri kotoran dan tingkat yang berbeda dari kotoran. Metode yang konvensional membutuhkan peran manusia untuk memutuskan berapa waktu menncuci yang harus digunakan untuk baju yang berbeda. Dengan kata lain keberadaan analisis situasi ini sudah dikontrol dengan mesin yang memnuat mesin lebih otomatis dan memberikan keputusan menggunakan pengaturan yang baru. Walaupun analisis dalam paper ini masih “ kasar”, tetapi dengan jelas dapat dilihat keuntungan dari logka fuzzy controller dalam mesin cuci yang konvensional.

6. ARAH MASA DEPAN
 Mesin cuci otomatis yang lebih lengkap diusahakan untuk didesain dengan menggunakan teknologi logika fuzzy. Proses desainnya meniru intuisi manusia, yang selalu menginginkan kemudahan. Walaupun contoh control yang digunakan hanya waktu mencuci saja, desainnya dapat diperluas tanpa mempengaruhi variable control yang lain seperti level air dan kecepatan pemutaran. Perumusan dan implementasi dari fungsi anggota dan aturannya sama seperti yang ditunjukkan pada waktu mencuci.