Teori Belajar
Dipublikasikan oleh Ririn Khoiriyah Ardianti pada 17 Februari 2025
Enkulturasi atau pembudayaan adalah proses mempelajari nilai dan norma kebudayaan yang dialami individu selama hidupnya. Menurut E. Adamson Hoebel enkulturasi adalah kondisi saat seseorang secara sadar ataupun tidak sadar mencapai kompetensi dalam budayanya dan menginternalisasi budaya tersebut. Hasil dari proses enkulturasi adalah identitas, yaitu identitas pribadi dalam sebuah kelompok masyarakat. Masyarakat berusaha untuk membuat seseorang memiliki rasa bertanggung jawab. Proses enkulturasi terkadang mengasingkan sebagian orang. Hal tersebut bertujuan untuk membuat mereka menjadi bertanggung jawab. Proses enkulturasi memiliki dua aspek utama, yaitu pendidikan formal dan informal. Pendidikan formal dilakukan melalui sebuah lembaga pendidikan, sedangkan pendidikan informal yang disebut sebagai child trainingdilakukan oleh keluarga dan teman.
Proses enkulturasi terjadi ketika mereka bergaul dengan masyarakat dari mulai anak-anak hingga tua. Melalui proses tersebut, seseorang belajar menghormati simbol bangsa dari menyanyikan lagu kebangsaan di sekolah. Ia juga belajar dengan siapa ia mungkin melakukan kekerasan fisik (pegulat) dan dengan siapa ia tidak bisa (gadis kecil di jalan). Selain itu, ia menjadi sadar akan hak dan kewajiban dirinya dan orang lain.
Sumber Artikel : Wikipedia
Teori Belajar
Dipublikasikan oleh Ririn Khoiriyah Ardianti pada 17 Februari 2025
Kognisi adalah proses mental yang terjadi mengenai sesuatu yang didapatkan dari kegiatan berpikir tentang seseorang atau sesuatu.
Proses yang dilakukan adalah memperoleh pengetahuan dan memanipulasi pengetahuan melalui aktivitas mengingat, menganalisis, memahami, menilai, menalar, membayangkan dan berbahasa. Kapasitas atau kemampuan kognisi biasa diartikan sebagai kecerdasan atau inteligensi. Bidang ilmu yang mempelajari kognisi beragam, di antaranya adalah psikologi, filsafat, komunikasi, neurosains, serta kecerdasan buatan.
Kepercayaan atau pengetahuan seseorang tentang sesuatu dipercaya dapat memengaruhi sikap mereka dan pada akhirnya memengaruhi perilaku/ tindakan mereka terhadap sesuatu. mengubah pengetahuan seseorang akan sesuatu dipercaya dapat mengubah perilaku mereka.
Etimologis
Kata kognisi yang sudah dikembangkan sejak abad ke-15 diartikan sebagai "pemikiran dan kesadaran". Istilah ini berasal dari kata benda Bahasa Latin, yakni cognitio ('pemeriksaan,' 'belajar,' atau 'pengetahuan'). Adapun berasal dari kata kerja cognosco, gabungan dari con ('dengan') dan gnōscō ('tahu'). Kata gnōscō ini serumpun dengan kata kerja Yunani, gi(g)nόsko (γι(γ)νώσκω, yang berarti 'Saya tahu,' atau 'persepsi').
Sejarah
Istilah kognisi berasal dari bahasa Latin cognoscere yang artinya mengetahui. Kognisi dapat pula diartikan sebagai pemahaman terhadap pengetahuan atau kemampuan untuk memperoleh pengetahuan. Istilah ini digunakan oleh filsuf untuk mencari pemahaman terhadap cara manusia berpikir. Karya Plato dan Aristotle telah memuat topik tentang kognisi karena salah satu tujuan tujuan filsafat adalah memahami segala gejala alam melalui pemahaman dari manusia itu sendiri.
Aristoteles berfokus pada area kognitif yang berkaitan dengan memori, persepsi, dan citra mental. Dia memperhatikan dan memastikan bahwa studinya didasarkan pada bukti empiris, yaitu, informasi ilmiah yang dikumpulkan melalui pengamatan dan eksperimen yang teliti.
Kognisi dipahami sebagai proses mental karena kognisi mencermikan pemikiran dan tidak dapat diamati secara langsung. Oleh karena itu kognisi tidak dapat diukur secara langsung, namun melalui perilaku yang ditampilkan dan dapat diamati. Misalnya kemampuan anak untuk mengingat angka dari 1-20, atau kemampuan untuk menyelesaikan teka-teki, kemampuan menilai perilaku yang patut dan tidak untuk diimitasi.
Untuk mengetahui lebih lanjut mengenai kognisi maka berkembanglah psikologi kognitif yang menyelidiki tentang proses berpikir manusia. Proses berpikir tentunya melibatkan otak dan saraf-sarafnya sebagai alat berpikir manusia oleh karena itu untuk menyelidiki fungsi otak dalam berpikir maka berkembanglah neurosains kognitif. Neurosains kognitif ini merupakan bidang studi yang menghubungkan otak dan aspek-aspek lain sistem syaraf, khususnya otak dengan pemrosesan kognitif, dan akhirnya dengan perilaku. Hasil-hasil penelitian yang dilakukan oleh kedua bidang ilmu tersebut banyak dimanfaatkan oleh ilmu robot dalam mengembangkan kecerdasan buatan.
Proses kognitif menggabungkan antara informasi yang diterima melalui indra tubuh manusia dengan informasi yang telah disimpan di ingatan jangka panjang. Kedua informasi tersebut diolah di ingatan kerja yang berfungsi sebagai tempat pemrosesan informasi. Kapabilitas pengolahan ini dibatasi oleh kapasitas ingatan kerja dan faktor waktu. Proses selanjutnya adalah pelaksanaan tindakan yang telah dipilih. Tindakan dilakukan mencakup proses kognitif dan proses fisik dengan anggota tubuh manusia (jari, tangan, kaki, dan suara). Tindakan dapat juga berupa tindakan pasif, yaitu melanjutkan pekerjaan yang telah dilakukan sebelumnya.
Perkembangan kognisi seseorang sangat dipengaruhi oleh interaksinya dengan lingkungan. Karena jelas apa yang dipikirkan seseorang (kognisi) akan berkaitan dengan apa yang dirasakannya (emosi). Terdapat berbagai jenis reprentasi-reprentasi kognitif, misalnya: pikiran dan citranya dapat mempengaruhi emosi. Para ahli teori dibidang klinis menekankan bahwa terdapat hubungan timbal balik antara kognisi dengan suasana hati. Hal ini di mana suasana hati dipengaruhi oleh kognisi dan juga sebaliknya. Akan tetapi, asumsi bahwa kognisi mempengaruhi atau menentukan emosi menjadi kontroversial dengan adanya argumen Zajoric bahwa emosi secara potensial independen dari kognisi. Meskipun suasana panas karena pendekatan yang dipicu oleh masalah Zajonc ini telah berlalu, isu-isu yang dimunculkan tetap penting.
Penting pula untuk menekan cara pendekatan kognitif tidak mengesampingkan pendekatan-pendekatan lain terhadap gangguan emosional seperti sosial atau biologis. Misalnya dapat dibuat hubungan antara disfungsi kognitif yang ditemukan pada penderita despresi dengan gangguan ritme denyut jantung.
Kemampuan kognitif yang diwujudkan dengan perilaku kognitif. Perilaku kognitif tertuang dalam proses bagaimana individu mengenal lingkungannya lalu menjadikannya sebagai perbendaharaan psikis yang diperlukan dalam mengkondisikan hidup yang bermakna dan efektif.[10] Kognitif yang berkembang dalam pikiran manusia dapat mewakili pemikiran, perhatian, pengamatan, bayangan, perkiraan, dan penilaian seseorang terhadap lingkungannya. Tahapan ini dimulai dari usia 0 hingga usia dimana ia tidak mengalami perkembangan atau perubahan lagi.
Fungsi-fungsi kognisi
Atensi dan kesadaran
Atensi adalah pemrosesan secara sadar sejumlah kecil informasi dari sejumlah besar informasi yang tersedia. Informasi didapatkan dari penginderaan, ingatan dan proses kognitif lainnya. Atensi terbagi menjadi atensi terpilih (selective attention)dan atensi terbagi (divided attention). Kesadaran meliputi perasaan sadar maupun hal yang disadari yang mungkin merupakan fokus dari atensi.
Persepsi
Persepsi adalah rangkaian proses pada saat mengenali, mengatur dan memahami sensasi dari pancaindra yang diterima dari rangsang lingkungan. Dalam kognisi rangsang visual memegang peranan penting dalam membentuk persepsi. Proses kognitif biasanya dimulai dari persepsi yang menyediakan data untuk diolah oleh kognisi.
Ingatan
Ingatan adalah saat manusia mempertahankan dan menggambarkan pengalaman masa lalunya dan menggunakan hal tersebut sebagai sumber informasi saat ini. Proses dari mengingat adalah menyimpan suatu informasi, mempertahankan dan memanggil kembali informasi tersebut. Ingatan terbagi dua menjadi ingatan implisit dan eksplisit. Proses tradisional dari mengingat melalui pendataan penginderaan, ingatan jangka pendek dan ingatan jangka panjang.
Bahasa
Bahasa adalah menggunakan pemahaman terhadap kombinasi kata dengan tujuan untuk berkomunikasi. Adanya bahasa membantu manusia untuk berkomunikasi dan menggunakan simbol untuk berpikir hal-hal yang abstrak dan tidak diperoleh melalui penginderaan. Dalam mempelajari interaksi pemikiran manusia dan bahasa dikembangkanlah cabang ilmu psikolinguistik.
Pemecahan masalah dan kreativitas
Pemecahan masalah adalah upaya untuk mengatasi hambatan yang menghalangi terselesaikannya suatu masalah atau tugas. Upaya ini melibatkan proses kreativitas yang menghasilkan suatu jalan penyelesaian masalah yang orisinil dan berguna.
Pengambilan keputusan dan penalaran
Dalam melakukan pengambilan keputusan manusia selalu mempertimbangkan penilaian yang dimilikinya. Misalnya seseorang membeli motor berwarna merah karena kepentingan mobilitasnya, dan kesenangannya terhadap warna merah. Proses dari pengambilan keputusan ini melibatkan banyak pilihan. Untuk itu manusia menggunakan penalaran untuk mengambil keputusan. penalaran adalah proses evaluasi dengan menggunakan pembayangan dari prinsip-prinsip yang ada dan fakta-fakta yang tersedia. Penalaran dibagi menjadi dua jenis yaitu penalaran deduktif dan penalaran induktif.
Kognisi dalam ilmu psikologi
Dalam psikologi, istilah "kognisi" biasanya digunakan dalam pandangan pemrosesan informasi dari fungsi psikologis individu, dan demikian pula dalam rekayasa kognitif. Dalam studi kognisi sosial, sebuah cabang psikologi sosial, istilah ini digunakan untuk menjelaskan sikap, atribusi, dan dinamika kelompok.
Kognisi manusia sadar dan tidak sadar, konkret atau abstrak, serta intuitif (seperti pengetahuan tentang bahasa) dan konseptual (seperti model bahasa). Kognisi ini mencakup proses seperti memori, asosiasi, pembentukan konsep, pengenalan pola, bahasa, perhatian, persepsi, tindakan, pemecahan masalah, dan citra mental. Secara tradisional, emosi tidak dianggap sebagai proses kognitif, tetapi sekarang banyak penelitian yang dikembangkan untuk memeriksa psikologi kognitif emosi; penelitian juga difokuskan pada kesadaran seseorang akan strategi dan metode kognisinya sendiri, yang disebut metakognisi. Psikologi kognitif adalah bidang psikologi yang didedikasikan untuk memeriksa bagaimana orang berpikir, menjelaskan bagaimana dan mengapa kita berpikir seperti yang kita lakukan dengan mempelajari interaksi antara pemikiran manusia, emosi, kreativitas, bahasa, dan pemecahan masalah, di samping proses kognitif lainnya.
Teori Piaget dalam perkembangan kognitif
Selama bertahun-tahun, sosiolog dan psikolog telah melakukan studi tentang perkembangan kognitif, yakni konstruksi pemikiran manusia atau proses mental.
Metakognisi merupakan proses berpikir dan memahami pola di balik sebuah peristiwa
Jean Piaget adalah salah satu orang paling penting dan berpengaruh di bidang psikologi perkembangan. Dia percaya bahwa manusia itu lebih unik dibandingkan dengan hewan. Hal ini karena menusia memiliki kapasitas untuk melakukan "penalaran simbolis abstrak". Karyanya dapat dibandingkan dengan Lev Vygotsky, Sigmund Freud, dan Erik Erikson yang juga merupakan kontributor besar di bidang psikologi perkembangan. Kini, Piaget dikenal dalam mempelajari perkembangan kognitif pada anak-anak, setelah mempelajari tiga anaknya sendiri dan perkembangan intelektual mereka. Hingga ia akan sampai pada teori perkembangan kognitif yang menggambarkan tahap perkembangan masa kanak-kanak.
Tipe tes umum pada kognisi manusia
Ilustrasi eksperimen posisi serial dalam mengingat informasi. Dimana, informasi yang diberikan di tengah urutan cenderung sulit diingat.
Posisi serial
Percobaan posisi serial bertujuan untuk menguji teori memori yang menyatakan bahwa ketika informasi diberikan secara serial, kita cenderung mengingat informasi di awal urutan, yang disebut primacy effect, dan informasi di akhir urutan, disebut recency effect. Akibatnya, informasi yang diberikan di tengah urutan biasanya dilupakan, atau tidak diingat dengan mudah. Penelitian ini memprediksi bahwa recency effect lebih kuat daripada primacy effect, karena informasi yang paling baru dipelajari masih berada dalam working memory ketika diminta untuk diingat kembali. Informasi yang dipelajari terlebih dahulu masih harus melalui proses temu kembali (retrieval process). Eksperimen ini berfokus pada proses memori manusia.
Keunggulan Kata
Eksperimen keunggulan kata menyajikan subjek dengan kata, atau huruf, untuk jangka waktu singkat, yaitu 40 ms. Kemudian mereka diminta untuk mengingat huruf yang berada di lokasi tertentu dalam kata. Secara teori, subjek harus lebih mampu mengingat huruf dengan benar ketika disajikan dalam sebuah kata daripada ketika disajikan secara terpisah. Eksperimen ini berfokus pada ucapan dan bahasa manusia.
Brown-Peterson
Dalam percobaan Brown-Peterson, peserta secara singkat disajikan dengan trigram dan dalam satu versi percobaan tertentu. Kemudian mereka diberi tugas distraktor, mereka diminta untuk mengidentifikasi apakah urutan kata-kata yang disajikan sebenarnya benar atau bukan kata-kata (karena salah eja, dll). Setelah tugas distraktor, mereka diminta untuk mengingat trigram yang diberikan sebelum tugas distraktor. Secara teori, semakin lama tugas distraktor, semakin sulit bagi peserta untuk mengingat trigram dengan benar. Eksperimen ini berfokus pada memori jangka pendek manusia.
Rentang ingatanSelama percobaan rentang ingatan, setiap subjek disajikan dengan urutan rangsangan dari jenis yang sama, seperti kata yang menggambarkan benda, angka, huruf yang bunyinya mirip, dan huruf yang bunyinya tidak sama. Setelah diberi rangsangan, subjek diminta untuk mengingat kembali urutan rangsangan yang diberikan sesuai dengan urutan pemberiannya. Dalam satu versi eksperimen tertentu, jika subjek mengingat daftar dengan benar, panjang daftar bertambah satu untuk jenis materi itu, dan sebaliknya jika salah mengingatnya. Teori tersebut menjelaskan bahwa orang memiliki rentang ingatan sekitar tujuh item untuk angka, sama pula untuk huruf yang terdengar berbeda dan kata-kata pendek. Rentang ingatan diproyeksikan lebih pendek dengan huruf yang terdengar mirip dan dengan kata-kata yang lebih panjang.
Pencarian visual
Paradigma pencarian visual telah menjadi pilar penelitian dalam perhatian visual selama lebih dari 20 tahun. Dalam percobaan pencarian visual yang khas, pengamat disajikan dengan tampilan yang berisi sejumlah item. Setiap percobaan, pengamat harus menentukan apakah item target tertentu ada atau tidak di antara item pengecoh. Jumlah item (ukuran set) bervariasi dari percobaan ke percobaan. Tugasnya antara lain mencakup pencarian untuk beberapa jenis target (misalnya, mencari item vertikal atau horizontal hijau), mencari beberapa contoh dari satu jenis (misalnya, apakah ada satu atau dua item vertikal merah?), dan mencari properti lebih dari satu item (misalnya, apakah ada sepasang garis yang membentuk sudut lancip?).
Metakognisi
Selama 30 tahun terakhir metakognisi telah menjadi salah satu bidang utama penelitian perkembangan kognitif. Kegiatan penelitian dalam metakognisi dimulai dengan John Flavell, yang dianggap sebagai 'bapak bidang' dan setelah itu sejumlah besar penelitian empiris dan teoritis yang berhubungan dengan metakognisi mulai dikembangkan.
'Metakognisi' adalah konsep yang telah digunakan untuk merujuk pada berbagai proses epistemologis. Metakognisi pada dasarnya berarti kognisi tentang kognisi; yaitu, mengacu pada kognisi tingkat kedua: pemikiran tentang pikiran, pengetahuan tentang pengetahuan atau refleksi tentang tindakan. Jadi jika kognisi melibatkan persepsi, pemahaman, ingatan, dan sebagainya, maka metakognisi melibatkan pemikiran tentang persepsi, pemahaman, ingatan, dll.
Sumber: Wikipedia
Supply Chain Management
Dipublikasikan oleh Viskha Dwi Marcella Nanda pada 17 Februari 2025
Perencanaan produksi
Perencanaan produksi adalah perencanaan produksi dan produksi bagian-bagian dalam suatu perusahaan atau industri. Aktivitas Tenaga Kerja Ini menggunakan alokasi sumber daya, bahan, dan kapasitas produksi untuk melayani pelanggan yang berbeda.
Metode produksi yang berbeda seperti produksi item tunggal, produksi batch, produksi massal, rangkaian produksi batch, dll. Ia memiliki rencana penerbitannya sendiri. Perencanaan produksi dan manajemen produksi dapat digabungkan untuk membentuk perencanaan produksi dan pengendalian, atau dapat digabungkan dengan perencanaan sumber daya perusahaan.
Ringkasan
Perencanaan produksi adalah masa depan produksi. Kami dapat membantu Anda membuat atau menyiapkan tempat produksi yang baik dengan mengelola persyaratan yang diperlukan. Rencana produksi dibuat secara berkala dalam suatu periode yang disebut periode perencanaan. Ini mungkin mencakup kegiatan-kegiatan berikut:
Untuk menyusun rencana produksi, perencana produksi harus bekerja sama dengan departemen perencanaan produksi serta departemen pemasaran dan penjualan. Mereka dapat memberikan perkiraan penjualan dan daftar pesanan pelanggan.” “Ini berarti bahwa pekerjaan dipilih dari berbagai produk yang memerlukan beragam sumber daya dan dapat melayani banyak pelanggan. Oleh karena itu, pemilihan harus dioptimalkan antara metrik kinerja khusus pelanggan, seperti waktu respons, dan metrik kinerja yang bergantung pada pelanggan, seperti pengiriman tepat waktu.
Langkah penting dalam perencanaan produksi adalah estimasi produksi yang akurat . "kapasitas. sumber daya yang tersedia. Namun ini adalah salah satu hal tersulit untuk dilakukan dengan baik." Perencanaan produksi selalu memperhitungkan “ketersediaan sumber daya, ketersediaan sumber daya dan pengetahuan tentang kebutuhan masa depan”.
Sejarah
Metode dan alat untuk pekerjaan modern telah dikembangkan sejak akhir tahun 1800. Dalam manajemen ilmiah, pertama-tama Anda memetakan pekerjaan setiap orang atau mesin (lihat gambar). Asal usul perencanaan investasi sudah ada sejak satu abad yang lalu. Menurut Kaplan (1986), “Kebutuhan akan informasi mengenai perencanaan dan manajemen internal terlihat jelas pada paruh pertama abad ke-19, ketika industri seperti pabrik tekstil dan perkeretaapian merancang prosedur pengendalian internal untuk mengoordinasikan berbagai aktivitas yang berkaitan dengan transportasi. Operasi dasar (transformasi bahan mentah menjadi produk jadi di pabrik tekstil, pengangkutan penumpang dan barang dengan kereta api).
Herrmann (1996) juga membahas keadaan di mana metode baru perencanaan dan manajemen internal telah berkembang. Peningkatan produktivitas dicapai dengan menggunakan suku cadang: menghilangkan hingga akhir abad ke-19, perusahaan manufaktur mementingkan peningkatan produktivitas peralatan mahal di pabrik Anda: mempertahankan utilisasi yang tinggi adalah tujuan yang penting. Mandor mengelola bengkel dan mengatur semua pekerjaan yang diperlukan untuk produksi terbatas yang menjadi tanggung jawabnya. Mempekerjakan manajer, membeli bahan, mengelola operasi, dan mengirimkan produk. Mereka adalah ahli dengan keterampilan teknis yang sangat baik, dan mereka merencanakan produksinya (daripada menjadi penulis lepas). Saat tanaman tumbuh, mereka menjadi semakin besar tanpa kesulitan.
Mengenai perencanaan kerja, Herrmann (1996) mengatakan: "Jadwal produksi juga dimulai dengan fleksibilitas. Jadwal hanya menunjukkan kapan pengerjaan pesanan dimulai atau kapan pesanan tiba. Waktu harus dilacak atau untuk tugas-tugas individu yang memakan waktu".
Dalam organisasi industri pada tahun 1923, Mr. Owens berkata: "Perencanaan manufaktur dengan cepat menjadi salah satu persyaratan manajemen yang paling penting. Memang benar bahwa semua perusahaan, berapa pun ukurannya, merencanakan operasi dengan cara tertentu. Namun, sebagian besar perusahaan tidak memiliki rencana untuk mendistribusikan aliran sumber daya". Rencananya adalah mengurangi jumlah uang yang terikat dalam persediaan.
Topik
Jenis perencanaan
Berbagai jenis perencanaan produksi dapat diterapkan:
Jenis perencanaan yang terkait dalam organisasi
Pengendalian produksi
Pengendalian produksi adalah kegiatan mengendalikan alur kerja dalam produksi. Ini sebagian melengkapi perencanaan produksi.
Disadur dari : https://en.wikipedia.org/wiki/Production_planning
Teknik Industri
Dipublikasikan oleh Viskha Dwi Marcella Nanda pada 17 Februari 2025
Machine learning (ML) atau Pemelajaran Mesin adalah bagian dari kecerdasan buatan (AI) yang berkaitan dengan pengembangan dan studi algoritme statistik yang dirancang untuk belajar secara mandiri dari data. Algoritme ini kemudian memanfaatkan pembelajaran ini untuk menggeneralisasi dan menangani data baru yang sebelumnya tidak terlihat, sehingga memungkinkan sistem ML untuk melakukan tugas-tugas tertentu tanpa memerlukan instruksi yang telah diprogram secara eksplisit. Dalam beberapa tahun terakhir, jaringan syaraf tiruan generatif telah menunjukkan kinerja yang lebih unggul daripada berbagai pendekatan konvensional di berbagai bidang.
Aplikasi pembelajaran mesin menjangkau berbagai domain, termasuk model bahasa besar (LLM), visi komputer, pengenalan suara, penyaringan email, pertanian, dan kedokteran. Bidang-bidang ini membutuhkan kemampuan untuk menangani tugas-tugas kompleks yang akan menantang dan mahal untuk dikembangkan menggunakan algoritme tradisional. Pembelajaran mesin juga dapat digunakan untuk memecahkan masalah bisnis, yang biasa disebut sebagai analisis prediktif. Meskipun tidak semua algoritme pembelajaran mesin didasarkan pada statistik, statistik komputasi memainkan peran penting dalam bidang ini.
Landasan matematis dari pembelajaran mesin berasal dari metode optimasi matematika. Penambangan data, bidang paralel yang terkait erat, berfokus pada analisis data eksplorasi melalui pembelajaran tanpa pengawasan. Dari perspektif teoretis, kerangka kerja pembelajaran PAC (Probably Approximately Correct) menyediakan model untuk menggambarkan pembelajaran mesin.
Definisi
Mesin yang dimaksud di sini adalah mesin dalam pengertian lebih mendekati kepada ‘sistem’, bukan mesin 'mekanik'. Istilah pemelajaran pertama kali muncul dalam disiplin ilmu kecerdasan buatan. Pemelajaran berarti menambah pengetahuan, memahami dengan belajar, dan mengikuti perintah. Pemelajaran mesin merupakan salah satu cabang dari kecerdasan buatan yang membahas mengenai pembangunan sistem yang didapat berdasarkan pada pemelajaran data, atau sebuah studi yang mempelajari cara untuk memprogram sebuah komputer untuk belajar. Inti dari pemelajaran mesin adalah representasi dan generalisasi. Pada tahun 1959, Arthur Samuel mendefinisikan bahwa pemelajaran mesin adalah bidang studi yang memberikan kemampuan untuk belajar tanpa diprogram secara eksplisit. Kemampuan belajar yang menjadi dominan ditentukan oleh kemampuan perangkat lunak atau alogaritmanya. Implementasi kemampuan belajar dapat dicapai dengan berbagai teknik, ada yang menggunakan kaidah (rule), ada yang menggunakan statistika, ada yang menggunakan pendekatan fisiologi yaitu sistem saraf manusia atau disebut dengan ANN (artificial neural network) atau jaringan saraf tiruan. Pemelajaran mesin dapat berfungsi untuk beradaptasi dengan suatu keadaan yang baru, serta untuk mendeteksi dan memperkirakan suatu pola.
Sejarah
Konsep pembelajaran mesin bermula pada akhir tahun 1950-an ketika Arthur Samuel, seorang karyawan IBM, memperkenalkan istilah tersebut dan membentuk dasar bagi bidang yang revolusioner ini. Namun, perjalanan pembelajaran mesin jauh melampaui kontribusi Samuel, berakar dari puluhan tahun ketertarikan manusia dalam memahami proses kognitif.
Pada akhir tahun 1940-an, karya teoritis psikolog Donald Hebb tentang struktur saraf membuka jalan bagi pengembangan neuron buatan dan prinsip-prinsip dasar yang mendasari algoritma kecerdasan buatan dan pembelajaran mesin. Kolaborator seperti logisian Walter Pitts dan Warren McCulloch memperdalam eksplorasi ini dengan merancang model matematis dari jaringan saraf yang mencerminkan proses berpikir manusia.
Tahun 1960-an menandai titik balik signifikan dengan diciptakannya "mesin pembelajaran" eksperimental seperti Cybertron, yang dirancang oleh Raytheon Company. Sistem-sistem awal ini, dilengkapi dengan memori pita berlubang, meneliti tugas pengenalan pola, membentuk dasar untuk kemajuan di masa depan.
Saat minat dalam pengenalan pola tetap berlanjut ke tahun 1970-an, peneliti seperti Nilsson dan Duda terus menjelajahi potensi pembelajaran mesin, fokus pada klasifikasi dan analisis pola. Pada tahun 1980-an, langkah-langkah besar telah dilakukan dalam memanfaatkan strategi pengajaran untuk melatih jaringan saraf buatan, menunjukkan kemajuan dalam tugas-tugas pengenalan karakter.
Definisi formal algoritma pembelajaran mesin oleh Tom M. Mitchell memberikan kejelasan tentang tujuan bidang ini: meningkatkan kinerja tugas berdasarkan pengalaman. Definisi operasional ini, terinspirasi oleh karya Alan Turing, mengalihkan fokus dari konsep kognitif abstrak ke aplikasi praktis.
Saat ini, pembelajaran mesin melayani dua tujuan: klasifikasi data dan analisis prediktif. Baik itu menggunakan visi komputer untuk mengklasifikasikan melanoma atau memprediksi tren pasar saham, algoritma pembelajaran mesin modern memanfaatkan dataset besar untuk membuat keputusan berbasis informasi dan membentuk masa depan.
Dari awal yang sederhana hingga aplikasi terkini yang canggih, perjalanan pembelajaran mesin mencerminkan upaya manusia yang tak kenal lelah dalam memahami dan memanfaatkan kekuatan sistem cerdas.
Hubungan antara Pembelajaran Mesin dan Bidang Lainnya
Pembelajaran mesin (ML) memiliki akar yang dalam dalam bidang kecerdasan buatan (AI). Pada awalnya, para peneliti dalam AI tertarik pada gagasan membuat mesin belajar dari data. Mereka mengadopsi berbagai metode simbolis dan memperkenalkan jaringan syaraf tiruan, seperti perseptron dan ADALINE, yang pada dasarnya adalah model linear umum dalam statistik. Namun, fokus pada pendekatan logis dan berbasis pengetahuan menyebabkan perbedaan antara AI dan ML. Pada tahun 1980-an, AI didominasi oleh sistem pakar, sementara ML mulai berkembang sebagai bidang yang mandiri, bergantung pada metode statistik dan model, seperti logika fuzzy dan teori probabilitas.
Pembelajaran mesin juga memiliki hubungan yang erat dengan penggalian data. Meskipun keduanya menggunakan metode yang serupa, fokusnya berbeda: ML berusaha untuk membuat prediksi berdasarkan data yang telah diketahui, sementara penggalian data bertujuan untuk menemukan informasi yang sebelumnya tidak diketahui dalam data. Meskipun terdapat kerancuan antara keduanya, keduanya saling melengkapi dan sering menggunakan metode yang sama untuk tujuan yang berbeda.
Selain itu, ML juga berhubungan dengan optimasi matematis. Banyak masalah pembelajaran dirumuskan sebagai masalah optimasi, di mana tujuannya adalah untuk meminimalkan fungsi kerugian pada set pelatihan. Ini menyoroti pentingnya generalisasi dalam ML, di mana tujuannya adalah untuk meminimalkan kerugian pada sampel yang tidak terlihat.
Pentingnya statistik dalam ML juga tidak bisa diabaikan. Meskipun memiliki metode yang mirip, statistik dan ML memiliki tujuan yang berbeda: statistik bertujuan untuk mengambil kesimpulan statistik dari sampel, sementara ML bertujuan untuk menemukan pola prediksi yang dapat digeneralisasi dari data. Beberapa ahli statistik bahkan telah mengadopsi metode dari ML, menciptakan bidang gabungan yang disebut sebagai pembelajaran statistik.
Terakhir, ML juga memiliki keterkaitan dengan fisika. Teknik analitis dan komputasi yang berasal dari fisika dapat diterapkan dalam masalah besar, termasuk ML. Sebagai contoh, fisika statistik dapat digunakan dalam analisis medis diagnostik.
Perbedaan dengan penggalian data
Penggalian data (data mining) merupakan suatu proses yang bertujuan untuk menemukan pengetahuan, kepentingan, dan pola baru dalam data dengan cara menghasilkan model deskriptif, dapat dimengerti, dan prediktif dari data dalam skala besar. Dengan kata lain, data mining adalah ekstraksi atau penggalian pengetahuan yang diinginkan dari volume data yang besar.
Dari definisi tersebut, dapat disimpulkan bahwa pemelajaran mesin berfokus pada studi, desain, dan pengembangan algoritma yang memungkinkan komputer untuk belajar secara mandiri tanpa perlu diprogram secara eksplisit. Di sisi lain, dalam penggalian data, proses dimulai dengan data yang tidak terstruktur, yang kemudian diekstraksi untuk mendapatkan pengetahuan atau pola yang belum diketahui sebelumnya. Selama proses penggalian data ini, algoritma dari pemelajaran mesin digunakan.
Berbagai Tipe Algoritma dalam Pembelajaran Mesin
Dalam dunia pembelajaran mesin, terdapat berbagai tipe algoritma yang dapat dikelompokkan berdasarkan karakteristik masukan dan keluaran yang diharapkan. Mari kita telaah beberapa tipe utama dari algoritma-algoritma ini:
Pemelajaran Terarah (Supervised Learning): Algoritma ini bertujuan untuk membuat fungsi yang memetakan masukan ke keluaran yang diinginkan, contohnya dalam pengelompokan atau klasifikasi. Proses ini dilakukan dengan mempelajari contoh-contoh pasangan masukan-keluaran yang sudah diberikan label. Melalui data latih ini, algoritma berusaha untuk memahami pola-pola yang ada dan menghasilkan model yang mampu melakukan prediksi atau klasifikasi dengan akurasi tinggi.
Pemelajaran Tak Terarah (Unsupervised Learning): Berbeda dengan pemelajaran terarah, algoritma tak terarah ini memodelkan himpunan masukan tanpa disertai keluaran yang tepat. Tujuannya adalah untuk menemukan pola-pola menarik dalam data yang tidak berlabel. Salah satu contoh algoritma tak terarah yang umum adalah clustering, di mana objek-objek yang serupa dikelompokkan dalam area tertentu tanpa adanya label.
Pemelajaran Semi Terarah (Semi-Supervised Learning): Algoritma ini menggabungkan unsur dari supervised dan unsupervised learning. Sebagian contoh masukan-keluaran yang tepat diberikan, sementara sebagian lagi tidak memiliki label. Tujuannya adalah untuk memanfaatkan kelebihan dari kedua tipe pemelajaran untuk menciptakan model yang lebih baik.
Reinforcement Learning: Jenis ini mengajarkan sebuah agen cerdas untuk bertindak dalam suatu lingkungan yang dinamis. Agen ini belajar melalui trial and error, dengan memaksimalkan nilai hadiah atau reward yang diperoleh dari tindakannya. Misalnya, sebuah agen dapat belajar menerbangkan helikopter dengan baik melalui pengalaman-pengalaman negatif seperti menabrak atau melenceng dari jalur tujuan.
Pemelajaran Berkembang (Developmental Learning Algorithm): Bidang ini bertujuan untuk memahami mekanisme pengembangan dan batasan-batasan yang memungkinkan pembelajaran seumur hidup pada mesin. Ini melibatkan pengembangan algoritma yang terbuka terhadap pengetahuan dan kemampuan baru seiring waktu.
Transduction: Mirip dengan supervised learning, tetapi tidak secara eksplisit membangun fungsi. Tujuannya adalah untuk memprediksi output baru berdasarkan pada input baru dan data latih yang tersedia.
Learning to Learn: Algoritma ini menggunakan pembelajaran untuk memahami cara belajar sendiri. Ini melibatkan penggunaan algoritma untuk meningkatkan proses pembelajaran di masa mendatang.
Menjelajahi Berbagai Model dalam Pembelajaran Mesin
Dalam ranah machine learning, model pada dasarnya adalah rumus matematika yang, setelah dilatih pada dataset tertentu, dapat digunakan untuk membuat prediksi atau klasifikasi pada data baru. Selama proses pelatihan, algoritme pembelajaran menyempurnakan parameter internal model untuk meminimalkan kesalahan dalam prediksinya.
Terdapat spektrum jenis model, mulai dari kelas model yang luas dan algoritme pembelajaran yang terkait hingga model yang terlatih sepenuhnya dengan parameter internal yang dioptimalkan. Memilih model yang paling sesuai untuk tugas tertentu sering disebut sebagai pemilihan model.
Jaringan saraf tiruan, atau JST, adalah sistem komputasi yang terinspirasi oleh struktur jaringan saraf biologis yang saling berhubungan yang ditemukan di otak hewan. Sistem ini belajar melakukan tugas dengan menganalisis contoh tanpa diprogram secara eksplisit dengan aturan khusus tugas. ANN terdiri dari simpul yang saling terhubung, atau neuron buatan, yang memproses dan mengirimkan informasi melalui koneksi berbobot. Jaringan ini telah diterapkan pada berbagai tugas seperti visi komputer, pengenalan suara, dan diagnosis medis.
Pembelajaran pohon keputusan melibatkan penggunaan pohon keputusan sebagai model prediktif untuk membuat kesimpulan tentang nilai target item berdasarkan pengamatan. Pohon keputusan digunakan dalam statistik, penggalian data, dan pembelajaran mesin, di mana cabang-cabang mewakili gabungan fitur yang mengarah ke label kelas atau nilai target tertentu. Pohon ini efektif untuk memvisualisasikan dan secara eksplisit merepresentasikan proses pengambilan keputusan.
Support-vector machines adalah metode pembelajaran yang diawasi yang digunakan untuk tugas klasifikasi dan regresi. Mereka membangun model yang memprediksi apakah sebuah contoh baru masuk ke dalam salah satu dari dua kategori berdasarkan sekumpulan contoh pelatihan. SVM dapat secara efisien melakukan klasifikasi non-linear menggunakan trik kernel, memetakan input ke dalam ruang fitur berdimensi tinggi.
Analisis regresi memperkirakan hubungan antara variabel input dan fitur terkait. Regresi linier adalah bentuk yang umum, di mana sebuah garis ditarik agar sesuai dengan data. Model lainnya termasuk regresi polinomial, regresi logistik, dan regresi kernel, yang memperkenalkan non-linearitas untuk menangani masalah non-linear.
Jaringan Bayesian adalah model grafis probabilistik yang merepresentasikan variabel acak dan independensi bersyaratnya dengan grafik asiklik berarah. Jaringan ini digunakan untuk memodelkan hubungan antar variabel, seperti penyakit dan gejala, dan dapat menghitung probabilitas kejadian tertentu berdasarkan data yang diamati.
Proses Gaussian adalah proses stokastik di mana distribusi variabel acak adalah normal multivariat. Proses ini digunakan untuk tugas-tugas regresi, di mana output dari titik baru dapat dihitung berdasarkan titik-titik yang diamati dan kovariannya.
Algoritma genetika meniru proses seleksi alam untuk menemukan solusi untuk masalah optimasi. Algoritme ini menggunakan metode seperti mutasi dan crossover untuk menghasilkan solusi baru untuk mencari hasil terbaik.
Fungsi kepercayaan menyediakan kerangka kerja untuk penalaran dengan ketidakpastian dan memiliki hubungan dengan teori probabilitas. Fungsi ini memanfaatkan metode ensemble untuk menangani batasan keputusan, sampel yang sedikit, dan masalah kelas yang ambigu dalam pembelajaran mesin.
Model pelatihan dalam pembelajaran mesin membutuhkan sejumlah besar data yang dapat diandalkan untuk memastikan prediksi yang akurat. Overfitting, atau mendapatkan model dari data yang bias, dapat menyebabkan prediksi yang miring dan hasil yang merugikan. Mengatasi bias algoritmik dan mengintegrasikan etika pembelajaran mesin adalah pertimbangan penting dalam pelatihan model. Pembelajaran terfederasi adalah pendekatan baru yang mendesentralisasikan proses pelatihan, menjaga privasi pengguna, dan meningkatkan efisiensi.
Manfaat dan implementasi
Pemelajaran mesin menjaganya agar tetap sederhana, sebuah algoritme dikembangkan untuk mencatat perubahan dalam data dan berevolusi dalam desain itu untuk mengakomodasi temuan baru. Seperti diterapkan untuk analisis prediktif, fitur ini memiliki dampak luas mulai pada kegiatan yang biasanya dilakukan untuk mengembangkan, menguji, dan memperbaiki algoritme untuk tujuan tertentu. Aplikasi untuk pemelajaran mesin termasuk:
Penerapan Machine Learning di Masa Depan
Meskipun Machine Learning belum dapat secara efektif memprediksi tingkat kejengkelan pengguna, kami tetap yakin bahwa masih banyak yang dapat dilakukan untuk meningkatkan hasil proyek ini. Pertama-tama, kami menyadari bahwa kumpulan data yang kami miliki masih terbatas untuk metode pemelajaran mesin. Oleh karena itu, kami berencana untuk mengumpulkan lebih banyak data guna melihat apakah penambahan data dapat meningkatkan kinerja model kami secara signifikan.
Selain itu, kami juga berencana untuk mengubah jenis permainan yang digunakan dalam proses pengujian. Mengingat permainan yang digunakan saat ini adalah jenis permainan penembak, terdapat banyak aksi "menembak" yang terlibat. Kami berpendapat bahwa permainan balap mungkin akan lebih efektif dalam mendeteksi gangguan dengan menggunakan sensor gaya, karena dalam permainan balap terdapat lebih banyak tombol yang ditekan dibandingkan dengan permainan penembak. Selain itu, permainan balap juga dapat menghadirkan tingkat stres yang lebih terkait dengan situasi nyata daripada permainan penembak.
Dengan mengambil langkah-langkah ini, kami berharap dapat meningkatkan kemampuan model kami dalam memprediksi tingkat kejengkelan pengguna dengan lebih akurat dan efisien di masa depan.
Disadur dari : id.wikipedia.org/en.wikipedia.org/wiki/Machine_learning
Teori Belajar
Dipublikasikan oleh Ririn Khoiriyah Ardianti pada 17 Februari 2025
Curah pendapat (brainstorming) adalah suatu metode yang memanfaatkan teknik kreativitas dalam mencari penyelesaian dari suatu masalah tertentu dengan mengumpulkan gagasan secara spontan dari anggota kelompok. Teknik ini dapat digunakan baik dalam lingkup kelompok maupun individu, namun teknik ini lebih populer di terapkan dalam agenda kelompok. Curah pendapat sendiri dipopulerkan oleh Alex F. Osborn pada masa awal dasawarsa tahun 1940-an. Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam menerapkan curah pendapat yaitu metode (anonim atau tidak, penggunaan komputer, dll.), insentif bagi para peserta, dan hambatan yang mungkin muncul (sifat individu, interaksi sosial, dll).
Asal Mula
Istilah Curah pendapat atau dalam Bahasa Inggris disebut (brainstorming), mulai dikembangkan oleh Alex F. Osborn, yang menerapkan metode tersebut dalam memecahkan masalah secara kreatif pada tahun 1939. Hal ini dilatarbelakangi karena ketidakmampuan karyawan saat itu dalam mengembangkan gagasan-gagasan kreatif secara individual dalam kampanye iklan. Menanggapi hal ini, Osborn mengadakan sesi berpikir kelompok, proses tersebut yang akhirnya dijuluki sebagai "sesi curah pendapat". Dalam masa penyusunan konsep pada tahun 1942 Osborn pertamakali menyebutkan istilah curah pendapat dalam karya pertamanya "How Think Up". Osborn yang merupakan eksekutif periklanan, mengerti akan pentingnya kreativitas untuk sukses, hal ini ia sebutkan dalam buku karyanya "Your Creative Power: How to Use Imagination", (Kekuatan Kreativitasmu: Bagaimana Menggunakan Imajinasi). Ia menuliskan "kualitas kepemimpinan tergantung pada kekuatan kreatif". Demikian didesain untuk meningkatkan kemampuan kreativitas karyawan pada masa itu.
Tujuan
Menurut Osborn, curah pendapat secara umum bertujuan untuk menyelesaikan permasalahan yang sedang terjadi. Dalam hal ini anggota kelompok diharapkan dapat melaksanakan diskusi untuk menemukan peta gagasan dalam menyetujui suatu ide yang disepakati secara bersama. Tujuan adanya pelaksanaan curah pendapat yaitu untuk mengumpulkan beberapa pendapat, informasi maupun pengalaman yang kemudian akan dimanfaatkan untuk membuat peta gagasan. Selain itu, curah pendapat dapat dilakukan supaya seseorang dapat menyuarakan atau mengeluarkan ide yang dimilikinya.Dalam lingkup yang lebih luas curah pendapat merupakan konsep yang pada dasarnya bernilai untuk menghasilkan ide kreatif.
Aturan Osborn
curah pendapat merupakan sebuah metode yang dapat digunakan untuk memecahkan berbagai masalah serta dalam menghasilkan ide-ide baru. Seperti namanya, curah pendapat berguna untuk merangsang otak untuk berpikir secara logis, spontan serta kreatif. Curah pendapat merupakan proses pengembangan gagasan atau ide untuk menghasilkan sebuah solusi dari masalah yang ada.
Osborn mengungkapkan adanya prinsip "Keefektivan Ide", yaitu:
Aktivitas curah pendapat.
Berdasarkan dua prinsip tersebut, empat aturan umum curah pendapat memiliki tujuan sebagai berikut:
Berdasarkan hal tersebut Osborn merancang empat aturan tentang curah pendapat guna meningkatkan kreativitas, berikut keempat aturan:
Teknik-teknik
Dalam curah pendapat terdapat beberapa variasi curah pendapat yang dapat digunakan, sebagai berikut:
Teknik kelompok nominal
Teknik ini akan menerapkan cara anonim, ide yang di sumbangkan akan dibuat secara anonim dan tertulis. Lalu ide dari setiap peserta akan dikumpulkan, kemudian akan dilakukan voting dan ranking terhadap ide-ide yang mereka pilih. Pada teknik ini terdapat moderator yang akan meminta kelompok untuk berdiskusi dan memberikan suara dalam proses penawaran. Melalui teknik ini ide-ide dengan peringkat teringgi akan di bahas lebih lanjut, yang kemudian akan melalui proses seleksi dan evaluasi.
Teknik grup passing
Tipe ini pada dasarnya melibatkan satu anggota dalam sebuah kelompok untuk menuliskan sebuah ide yang kemudian akan diteruskan kepada orang berikutnya untuk dielaborasi. Hasil dari kegiatan biasa akan berbentuk sebagai "buku ide". Walaupun tipe ini membutuhkan waktu yang cukup lama, akan tetapi kegiatan ini dapat mendorong pemikiran individu dalam mempertimbangkan masalah yang sedang dibahas. Ide-ide baru yang disumbangkan akan didiskusikan dan disempurnakan pada saat semua anggota telah berkontribusi.
Kegiatan kelompok curah pendapat.
Metode pemetaan ide
Metode ini akan mengumpulkan ide-ide yang kemudian dikumpulkan dalam satu peta ide. Anggota akan menuliskan sebuah ide yang kemudian akan di tambahkan ke peta ide. Selama kegiatan tersebut anggota akan berbagi pengjelasan terkait ide-ide mereka, hal ini dapat mendorong seseorang dalam menghasilkan ide-ide baru yang kemudian ditambahkan ke dalam peta.
Brainstsorming elektronik
Teknologi telah menjadi salah satu fasilitas dalam kegiatan curah pendapat. Dalam teknik ini anggota dapat berkontribusi secara independen, dengan mengirimkan hasil ide melalui media elektronik, yang bertujuan untuk mendapatkan tanggapan. Pendekatan ini dapat menjangkau lebih banyak peserta, selain itu teknik ini juga memiliki keuntungan yaitu dapat menyimpan ide secara elektronik yang dapat digunakan kembali.
Round robin brainsrotming
Dalam teknik ini anggota akan membentuk lingkaran, kemudian akan diajukan sebuah topik yang akan di bahas bersama. Setiap anggota satu per satu akan diminta untuk menyampaikan idenya, hingga keseluruhan telah berpendapat. Dalam waktu yang sama, fasilitator akan mencatat semua ide yang telah diajukan, sehingga semua ide dapat didiskusikan setelah semua anggota berpendapat. Perlu diperhatikan sangat penting untuk tidak memulai evaluasi ide sampai semua peserta mengemukakan pendepat mereka masing-masing. Teknik ini bagus diimplementasikan saat beberapa peserta lebih cenderung diam saat kegiatan berlangsung. Dikarenakan setiap anggota mendapatkan kesempatan untuk berpartisipasi menyampaikan ide-ide mereka.
Starbursting
Strabursting merupakan jenis curah pendapat yang menggunakan pendekatan nonkonvensional. Teknik ini memiliki fokus pada pembentukan pertanyaan dibandingkan jawaban. Kelompok akan ditantang untuk mengajukan pertanyaan sebanyak mungkin yang membahas tentang sebuah topik. Cara sederhana untuk memulai sesi ini dengan mengawali untuk membuat daftar petanyaan yang berkaitan dengan siapa, apa, di mana, kapan serta bagaimana. Teknik ini berguna untuk memastikan apabila semua aspek dalam sebuah proyek telah mendapatkan perhatian secara jelas dan teliti sebelum mengeksekusi ide tersebut. Implementasi teknik starbursting sangat cocok digunakan untuk tim yang seringkali kedapatan mengabaikan komponen-komponen tertentu dari sebuah proyek, yang akhirnya akan berakhir tergesa-gesa untuk menyelesaikan aspek tersebut pada menit-menit terakhir.
Alternatif untuk curah pendapat
Apabila penggunaan curah pendapat tidak berhasil untuk kelompok, maka dapat menerapkan beberapa opsi dalam mengimplementasikan curah pendapat, yaitu:
Konversi energi
Dipublikasikan oleh Muhammad Reynaldo Saputra pada 17 Februari 2025
Mesin
Mesin adalah sistem fisik yang menggunakan tenaga untuk menerapkan gaya dan mengontrol gerakan untuk melakukan suatu tindakan. Istilah ini biasanya diterapkan pada perangkat buatan, seperti mesin atau motor, tetapi juga pada makromolekul biologis alami, seperti mesin molekuler. Mesin dapat digerakkan oleh hewan dan manusia, oleh kekuatan alam seperti angin dan air, dan oleh bahan kimia, panas, atau tenaga listrik, dan mencakup sistem mekanisme yang membentuk input aktuator untuk mencapai aplikasi kekuatan dan gerakan keluaran tertentu. Sistem ini juga dapat mencakup komputer dan sensor yang memantau kinerja dan merencanakan gerakan, yang sering disebut sistem mekanis.
Para filsuf alam Renaisans mengidentifikasi enam mesin sederhana yang merupakan perangkat dasar yang membuat beban bergerak, dan menghitung rasio gaya output terhadap gaya input, yang saat ini dikenal sebagai keunggulan mekanis.
Mesin modern adalah sistem kompleks yang terdiri dari elemen struktural, mekanisme, dan komponen kontrol, serta memiliki antarmuka agar mudah digunakan. Contohnya meliputi: berbagai macam kendaraan, seperti kereta api, mobil, kapal, dan pesawat terbang; peralatan di rumah dan kantor, termasuk komputer, sistem penanganan udara gedung dan penanganan air; serta mesin pertanian, peralatan mesin, dan sistem otomasi pabrik dan robot.
Etimologi
Kata machine dalam bahasa Inggris berasal dari bahasa Prancis Pertengahan dari bahasa Latin machina, yang pada gilirannya berasal dari bahasa Yunani (bahasa Doric μαχανά makhana, bahasa Ionic μηχανή mekhane 'alat, mesin, mesin', turunan dari μῆχος mekhos 'sarana, cara, alat'). Kata mekanik (bahasa Yunani: μηχανικός) berasal dari akar kata yang sama. Arti yang lebih luas dari 'kain, struktur' ditemukan dalam bahasa Latin klasik, tetapi tidak dalam penggunaan bahasa Yunani. Makna ini ditemukan dalam bahasa Prancis pada akhir abad pertengahan, dan diadopsi dari bahasa Prancis ke dalam bahasa Inggris pada pertengahan abad ke-16.
Pada abad ke-17, kata machine juga dapat berarti skema atau plot, sebuah makna yang sekarang diungkapkan oleh kata turunan machination. Makna modern berkembang dari aplikasi khusus istilah tersebut untuk mesin panggung yang digunakan dalam teater dan mesin pengepungan militer, baik pada akhir abad ke-16 dan awal abad ke-17. OED melacak makna formal dan modern ke Lexicon Technicum (1704) karya John Harris, yang memiliki:
Mesin, atau Mesin, dalam bahasa Inggris Mechanicks, adalah segala sesuatu yang memiliki kekuatan yang cukup untuk menaikkan atau menghentikan gerakan suatu benda. Mesin Sederhana biasanya dianggap terdiri dari enam jenis, yaitu Ballance, Leaver, Katrol, Roda, Baji, dan Sekrup. Mesin Majemuk, atau Mesin, tidak terhitung banyaknya.
Kata mesin yang digunakan sebagai sinonim (hampir) baik oleh Harris maupun dalam bahasa selanjutnya pada akhirnya berasal (melalui bahasa Prancis Kuno) dari bahasa Latin ingenium 'kecerdikan, penemuan'.
Sejarah
Kapak tangan, yang dibuat dengan cara memotong batu api untuk membentuk baji, di tangan manusia mengubah gaya dan gerakan alat menjadi gaya pembelah melintang dan gerakan benda kerja. Kapak tangan adalah contoh pertama dari baji, yang tertua dari enam mesin sederhana klasik, yang menjadi dasar sebagian besar mesin. Mesin sederhana tertua kedua adalah bidang miring (ramp), yang telah digunakan sejak zaman prasejarah untuk memindahkan benda-benda berat.
Empat mesin sederhana lainnya ditemukan di Timur Dekat kuno. Roda, bersama dengan mekanisme roda dan poros, ditemukan di Mesopotamia (Irak modern) selama milenium ke-5 SM. Mekanisme tuas pertama kali muncul sekitar 5.000 tahun yang lalu di Timur Dekat, di mana tuas digunakan dalam timbangan sederhana, dan untuk memindahkan benda-benda besar dalam teknologi Mesir kuno. Tuas juga digunakan pada alat pengangkat air shadoof, mesin derek pertama, yang muncul di Mesopotamia sekitar 3000 SM, dan kemudian pada teknologi Mesir kuno sekitar 2000 SM. Bukti paling awal tentang katrol berasal dari Mesopotamia pada awal milenium ke-2 SM, dan Mesir kuno pada masa Dinasti Keduabelas (1991-1802 SM). Sekrup, mesin sederhana terakhir yang ditemukan, pertama kali muncul di Mesopotamia selama periode Neo-Assyria (911-609 SM). Piramida Mesir dibangun dengan menggunakan tiga dari enam mesin sederhana, yaitu bidang miring, baji, dan pengungkit.
Tiga dari mesin sederhana dipelajari dan dijelaskan oleh filsuf Yunani Archimedes sekitar abad ke-3 SM: tuas, katrol, dan sekrup. Archimedes menemukan prinsip keuntungan mekanis pada tuas. Para filsuf Yunani kemudian mendefinisikan lima mesin sederhana klasik (tidak termasuk bidang miring) dan dapat secara kasar menghitung keuntungan mekanisnya. Pahlawan Alexandria (sekitar 10-75 M) dalam karyanya Mechanics mencantumkan lima mekanisme yang dapat "menggerakkan beban"; tuas, mesin kerek, katrol, baji, dan sekrup, dan menjelaskan fabrikasi dan penggunaannya. Namun, pemahaman orang Yunani terbatas pada statika (keseimbangan gaya) dan tidak termasuk dinamika (pertukaran antara gaya dan jarak) atau konsep kerja.
Mesin bertenaga angin praktis yang paling awal, kincir angin dan pompa angin, pertama kali muncul di dunia Muslim pada Zaman Keemasan Islam, di tempat yang sekarang disebut Iran, Afganistan, dan Pakistan, pada abad ke-9 M. Mesin bertenaga uap yang paling awal adalah dongkrak uap yang digerakkan oleh turbin uap, yang digambarkan pada tahun 1551 oleh Taqi ad-Din Muhammad bin Ma'ruf di Mesir Utsmaniyah.
Mesin pemintal kapas ditemukan di India pada abad ke-6 Masehi, dan roda pemintalan ditemukan di dunia Islam pada awal abad ke-11, yang mana keduanya sangat penting bagi pertumbuhan industri kapas. Roda pemintalan juga merupakan pendahulu dari mesin pemintal jenny.
Mesin-mesin yang dapat diprogram paling awal dikembangkan di dunia Muslim. Sequencer musik, alat musik yang dapat diprogram, merupakan jenis mesin yang paling awal yang dapat diprogram. Sequencer musik pertama adalah pemain seruling otomatis yang ditemukan oleh Bani Musa bersaudara, yang dijelaskan dalam Buku Perangkat Cerdik mereka, pada abad ke-9. Pada tahun 1206, Al-Jazari menemukan automata/robot yang dapat diprogram. Dia menggambarkan empat musisi robot, termasuk pemain drum yang dioperasikan oleh mesin drum yang dapat diprogram, di mana mereka dapat dibuat untuk memainkan ritme yang berbeda dan pola drum yang berbeda.
Selama masa Renaisans, dinamika Kekuatan Mekanik, sebutan untuk mesin-mesin sederhana, mulai dipelajari dari sudut pandang seberapa banyak pekerjaan yang dapat mereka lakukan, yang pada akhirnya mengarah pada konsep baru tentang kerja mekanis. Pada tahun 1586, insinyur Flemish Simon Stevin memperoleh keuntungan mekanis dari bidang miring, dan itu dimasukkan ke dalam mesin-mesin sederhana lainnya. Teori dinamis lengkap tentang mesin sederhana disusun oleh ilmuwan Italia Galileo Galilei pada tahun 1600 dalam Le Meccaniche ("On Mechanics"). Dia adalah orang pertama yang memahami bahwa mesin sederhana tidak menciptakan energi, melainkan hanya mengubahnya.
Aturan klasik tentang gesekan geser pada mesin ditemukan oleh Leonardo da Vinci (1452-1519), namun tidak dipublikasikan dalam buku catatannya. Aturan tersebut ditemukan kembali oleh Guillaume Amontons (1699) dan dikembangkan lebih lanjut oleh Charles-Augustin de Coulomb (1785).
James Watt mematenkan hubungan gerak paralelnya pada tahun 1782, yang membuat mesin uap kerja ganda menjadi praktis. Mesin uap Boulton dan Watt serta desain selanjutnya menggerakkan lokomotif uap, kapal uap, dan pabrik.
Mesin Bonsack
Revolusi Industri adalah periode dari tahun 1750 hingga 1850 di mana perubahan di bidang pertanian, manufaktur, pertambangan, transportasi, dan teknologi memiliki pengaruh besar terhadap kondisi sosial, ekonomi, dan budaya pada masa itu. Revolusi ini dimulai di Inggris, kemudian menyebar ke seluruh Eropa Barat, Amerika Utara, Jepang, dan akhirnya ke seluruh dunia.
Dimulai pada akhir abad ke-18, mulai terjadi transisi di beberapa bagian Britania Raya yang sebelumnya menggunakan tenaga kerja manual dan ekonomi berbasis tenaga hewan ke arah manufaktur berbasis mesin. Hal ini dimulai dengan mekanisasi industri tekstil, pengembangan teknik pembuatan besi, dan peningkatan penggunaan batu bara yang dimurnikan.
Mesin-mesin sederhana
Gagasan bahwa sebuah mesin dapat diuraikan menjadi elemen-elemen sederhana yang dapat digerakkan membuat Archimedes mendefinisikan tuas, katrol, dan sekrup sebagai mesin sederhana. Pada masa Renaisans, daftar ini bertambah dengan menyertakan roda dan poros, baji, dan bidang miring. Pendekatan modern untuk mengkarakterisasi mesin berfokus pada komponen yang memungkinkan gerakan, yang dikenal sebagai sendi.
Baji (kapak tangan): Mungkin contoh pertama perangkat yang dirancang untuk mengelola daya adalah kapak tangan, yang juga disebut biface dan Olorgesailie. Kapak tangan dibuat dengan memotong batu, umumnya batu api, untuk membentuk tepi biface, atau baji. Baji adalah mesin sederhana yang mengubah gaya lateral dan gerakan pahat menjadi gaya pembelah melintang dan gerakan benda kerja. Tenaga yang tersedia dibatasi oleh upaya orang yang menggunakan alat tersebut, tetapi karena tenaga adalah hasil kali antara gaya dan gerakan, baji memperkuat gaya dengan mengurangi gerakan. Amplifikasi ini, atau keuntungan mekanis adalah rasio kecepatan input terhadap kecepatan output. Untuk baji, hal ini diberikan oleh 1/tanα, di mana α adalah sudut ujung. Permukaan baji dimodelkan sebagai garis lurus untuk membentuk sambungan geser atau prismatik.
Tuas: Tuas adalah perangkat penting dan sederhana lainnya untuk mengatur daya. Ini adalah benda yang berputar pada titik tumpu. Karena kecepatan titik yang lebih jauh dari poros lebih besar daripada kecepatan titik di dekat poros, gaya yang diterapkan jauh dari poros diperkuat di dekat poros oleh penurunan kecepatan yang terkait. Jika a adalah jarak dari poros ke titik di mana gaya input diterapkan dan b adalah jarak ke titik di mana gaya output diterapkan, maka a/b adalah keuntungan mekanis tuas. Titik tumpu tuas dimodelkan sebagai sambungan berengsel atau revolute.
Roda: Roda adalah mesin awal yang penting, seperti kereta. Roda menggunakan hukum tuas untuk mengurangi gaya yang dibutuhkan untuk mengatasi gesekan saat menarik beban. Untuk melihat hal ini, perhatikan bahwa gesekan yang terkait dengan menarik beban di tanah kurang lebih sama dengan gesekan pada bantalan sederhana yang mendukung beban pada poros roda. Namun, roda membentuk tuas yang memperbesar gaya tarikan sehingga mengatasi hambatan gesekan pada bantalan.
Klasifikasi mesin sederhana untuk memberikan strategi untuk desain mesin baru dikembangkan oleh Franz Reuleaux, yang mengumpulkan dan mempelajari lebih dari 800 mesin dasar. Dia mengakui bahwa mesin sederhana klasik dapat dipisahkan menjadi tuas, katrol, dan roda serta gandar yang dibentuk oleh benda yang berputar pada engsel, dan bidang miring, baji, dan sekrup yang serupa dengan balok yang meluncur di atas permukaan yang rata.
Mesin sederhana adalah contoh dasar dari rantai kinematik atau hubungan yang digunakan untuk memodelkan sistem mekanis mulai dari mesin uap hingga manipulator robot. Bantalan yang membentuk titik tumpu tuas dan yang memungkinkan roda dan gandar serta katrol berputar adalah contoh pasangan kinematik yang disebut sendi berengsel. Demikian pula, permukaan datar dari bidang miring dan baji adalah contoh pasangan kinematik yang disebut sendi geser. Sekrup biasanya diidentifikasi sebagai pasangan kinematiknya sendiri yang disebut sambungan heliks.
Kesadaran ini menunjukkan bahwa sambungan, atau koneksi yang memberikan gerakan, adalah elemen utama dari sebuah mesin. Dimulai dengan empat jenis sambungan, sambungan putar, sambungan geser, sambungan bubungan dan sambungan roda gigi, dan sambungan terkait seperti kabel dan sabuk, adalah mungkin untuk memahami mesin sebagai rakitan bagian padat yang menghubungkan sambungan-sambungan ini yang disebut mekanisme.
Dua tuas, atau engkol, digabungkan menjadi hubungan empat batang planar dengan memasang tautan yang menghubungkan output dari satu engkol ke input yang lain. Tautan tambahan dapat dipasang untuk membentuk hubungan enam batang atau secara seri untuk membentuk robot.
Sistem mekanis
Mesin Uap Boulton & Watt
Sistem mekanis mengelola daya untuk menyelesaikan tugas yang melibatkan gaya dan gerakan. Mesin modern adalah sistem yang terdiri dari (i) sumber daya dan aktuator yang menghasilkan gaya dan gerakan, (ii) sistem mekanisme yang membentuk input aktuator untuk mencapai aplikasi tertentu dari gaya dan gerakan output, (iii) pengontrol dengan sensor yang membandingkan output dengan tujuan kinerja dan kemudian mengarahkan input aktuator, dan (iv) antarmuka ke operator yang terdiri dari tuas, sakelar, dan tampilan. Hal ini dapat dilihat pada mesin uap Watt di mana tenaga disediakan oleh uap yang mengembang untuk menggerakkan piston. Balok berjalan, penggandeng, dan engkol mengubah gerakan linier piston menjadi putaran katrol keluaran. Akhirnya, putaran katrol menggerakkan flyball governor yang mengontrol katup untuk input uap ke silinder piston.
Kata sifat "mekanis" mengacu pada keterampilan dalam penerapan praktis dari suatu seni atau ilmu pengetahuan, serta berkaitan dengan atau disebabkan oleh gerakan, kekuatan fisik, sifat atau agen seperti yang ditangani oleh mekanik. Demikian pula Kamus Merriam-Webster mendefinisikan "mekanis" sebagai hal yang berkaitan dengan mesin atau alat.
Aliran daya melalui mesin memberikan cara untuk memahami kinerja perangkat mulai dari tuas dan kereta roda gigi hingga mobil dan sistem robotik. Mekanik Jerman Franz Reuleaux menulis, "mesin adalah kombinasi benda-benda yang tahan yang diatur sedemikian rupa sehingga dengan cara itu kekuatan mekanis alam dapat dipaksa untuk melakukan pekerjaan yang disertai dengan gerakan tertentu yang pasti." Perhatikan bahwa gaya dan gerakan bergabung untuk menentukan daya.
Baru-baru ini, Uicker dkk. menyatakan bahwa mesin adalah "perangkat untuk menerapkan daya atau mengubah arahnya." McCarthy dan Soh mendeskripsikan mesin sebagai sebuah sistem yang "secara umum terdiri atas sumber daya dan mekanisme untuk penggunaan daya yang terkendali."
Sumber daya
Tenaga manusia dan hewan merupakan sumber tenaga asli untuk mesin-mesin awal.
Kincir air: Kincir air muncul di seluruh dunia sekitar tahun 300 SM dengan menggunakan air yang mengalir untuk menghasilkan gerakan berputar, yang digunakan untuk menggiling biji-bijian, serta menggerakkan kayu, permesinan, dan operasi tekstil. Turbin air modern menggunakan air yang mengalir melalui bendungan untuk menggerakkan generator listrik.
Kincir angin: Kincir angin awal menangkap tenaga angin untuk menghasilkan gerakan berputar untuk operasi penggilingan. Turbin angin modern juga menggerakkan generator. Listrik ini pada gilirannya digunakan untuk menggerakkan motor yang membentuk aktuator sistem mekanis.
Mesin: Kata mesin berasal dari kata "kecerdikan" dan pada awalnya mengacu pada alat yang mungkin atau mungkin bukan alat fisik. Mesin uap menggunakan panas untuk mendidihkan air yang terkandung di dalam bejana bertekanan; uap yang mengembang menggerakkan piston atau turbin. Prinsip ini dapat dilihat pada aeolipile Pahlawan Alexandria. Ini disebut mesin pembakaran eksternal.
Mesin mobil disebut mesin pembakaran internal karena membakar bahan bakar (reaksi kimia eksotermik) di dalam silinder dan menggunakan gas yang mengembang untuk menggerakkan piston. Mesin jet menggunakan turbin untuk memampatkan udara yang dibakar dengan bahan bakar sehingga mengembang melalui nosel untuk memberikan daya dorong pada pesawat terbang, dan begitu juga dengan "mesin pembakaran internal".
Pembangkit listrik: Panas dari pembakaran batu bara dan gas alam dalam ketel uap menghasilkan uap yang menggerakkan turbin uap untuk memutar generator listrik. Pembangkit listrik tenaga nuklir menggunakan panas dari reaktor nuklir untuk menghasilkan uap dan tenaga listrik. Tenaga listrik ini didistribusikan melalui jaringan saluran transmisi untuk keperluan industri dan perorangan.
Motor: Motor listrik menggunakan arus listrik AC atau DC untuk menghasilkan gerakan rotasi. Servomotor listrik adalah aktuator untuk sistem mekanis mulai dari sistem robotik hingga pesawat terbang modern.
Tenaga Fluida: Sistem hidraulik dan pneumatik menggunakan pompa yang digerakkan secara elektrik untuk menggerakkan air atau udara ke dalam silinder untuk menggerakkan gerakan linier.
Elektrokimia: Bahan kimia dan material juga dapat menjadi sumber tenaga. Bahan-bahan tersebut dapat habis secara kimiawi atau perlu diisi ulang, seperti halnya baterai, atau dapat menghasilkan tenaga tanpa mengubah keadaannya, seperti halnya sel surya dan generator termoelektrik. Namun, semua itu masih membutuhkan energi yang berasal dari tempat lain. Pada baterai, sumber energinya adalah energi potensial kimia yang sudah ada di dalamnya. Pada sel surya dan termoelektrik, sumber energinya adalah cahaya dan panas.
Mekanisme
Mekanisme sistem mekanis dirakit dari komponen yang disebut elemen mesin. Elemen-elemen ini menyediakan struktur untuk sistem dan mengontrol pergerakannya.
Komponen struktural umumnya adalah anggota rangka, bantalan, splines, pegas, segel, pengencang dan penutup. Bentuk, tekstur, dan warna penutup memberikan gaya dan antarmuka operasional antara sistem mekanis dan penggunanya.
Rakitan yang mengontrol gerakan juga disebut "mekanisme." Mekanisme umumnya diklasifikasikan sebagai roda gigi dan rangkaian roda gigi, yang mencakup penggerak sabuk dan penggerak rantai, mekanisme cam dan pengikut, dan hubungan, meskipun ada mekanisme khusus lainnya seperti hubungan penjepitan, mekanisme pengindeksan, pelarian, dan perangkat gesekan seperti rem dan cengkeraman.
Jumlah derajat kebebasan suatu mekanisme, atau mobilitasnya, tergantung pada jumlah tautan dan sambungan serta jenis sambungan yang digunakan untuk membangun mekanisme. Mobilitas umum suatu mekanisme adalah perbedaan antara kebebasan yang tidak dibatasi dari tautan dan jumlah kendala yang dikenakan oleh sambungan. Hal ini dijelaskan oleh kriteria Chebychev-Grübler-Kutzbach.
Disadur dari: en.wikipedia.org