Adaptive Neuro FuzzyNeuro-fuzzyadalah gabungan dari dua sistem yaitu sistem logikafuzzydan jaringan syaraf tiruan. Sistemneuro-fuzzyberdasar pada sistem inferensifuzzyyang dilatih menggunakan algoritma pembelajaran yang diturunkan dari sistem jaringan syaraf tiruan. Dengan demikian, sistemneuro-fuzzymemiliki semua kelebihan yang dimiliki oleh sistem inferensi fuzzy dan sistem jaringan syaraf tiruan. Dari kemampuannya untuk belajar maka sistemneuro-fuzzysering disebut sebagai ANFIS (adaptive neuro fuzzy inference systems)Struktur ANFISSalah satu bentuk struktur yang sudah sangat dikenal adalah seperti terlihat pada Gambar 1. Dalam struktur ini, sistem inferensifuzzyyang 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 denganOl,idengan 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 {ai, bidan ci}adalah parameter dari fungsi keanggotaan atau disebut sebagai parameterpremise.-Lapisan 2Berfungsi untuk membangkitkanfiring-strengthdengan mengalikan setiap sinyal masukan..(4)-Lapisan 3Menormalkanfiring strength..(5)-Lapisan 4Menghitung keluaran kaidah berdasarkan parameterconsequent{pi, qidan ri} .(6)-Lapisan 5Menghitung sinyal keluaran ANFIS dengan menjumlahkan semua sinyal yang masuk..(7)Algoritma PembelajaranProses adaptasi yang terjadi dalam sistem ANFIS dikenal juga dengan pembelajaran. Parameter-parameter ANFIS (baikpremisemaupunconsequent) 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 parameterconsequent. Sedangkan pada bagian arah mundur, proses adaptasi dilakukan menggunakan metodegradient-descentdan terjadi pada parameterpremise.ReferensiJang, J.S.R., Sun, C.T., Mizutani,E., (1997),Neuro-Fuzzy and Soft Computing, Prentice-Hall International, New Jersey.

Adaptive neuro fuzzy inference system (ANFIS)

Metode adaptive neuro fuzzy inference system (ANFIS) merupakan metode yang menggunakan jaringan syaraf tiruan untuk mengimplementasikan system inferensi fuzzy. Keunggulan system inference fuzzy adalah dapat menerjemahkan pengetahuan dari pakar dalam bentuk aturan-aturan, namun biasanya dibutuhkan waktu yang lama untuk menetapkan fungsi keanggotaannya. Oleh sebab itu dibutuhkan teknik pembelajaran dari jaringan syaraf tiruan untuk mengotomatisasi proses tersebut sehingga dapat mengurangi waktu pencarian, hal tersebut menyebabkan metoda ANFIS sangat baik diterapkan dalam berbagai bidang.Landasan TeoriII.1 Soft ComputingSoft Computing (SC) merupakan suatu bidang ilmu multidisiplin, pertama kali diusulkan oleh Dr. Lotfi A. Zadeh. Pada makalah pertamanya tentang Soft Data Analysis, Dr. Zadeh mendefinisikan SC sebagai penggabungan Fuzzy Logic, Neuro Computing, Evolutionary Computation, dan Probabilistic Computing ke dalam suatu bidang multidisiplin. Pada perkembangannya Dr. Lotfi A. Zadeh mendeifnisikan SC sebagai sekumpulan metodologi yang berkembang secara terus menerus, yang bertujuan untk menghasilkan sistem yang memiliki toleransi terhaan ketidakakuratan (imprepicission), ketidakpastian (uncertainty), dan kebenaran parsial (partial truth) untuk mencapai ketahanan (robustness), bisa ditelusuri (tractability) dan biaya rendah [Zadeh, Lotfi A., 2006, soft computing,www.cs.berkeley.edu/~zadeh].Secara kasar SC dapat diartikan sebagai suatu bidang ilmu yang mempelajari metode-metode yang nantinya akan berkembang menjadi suatu kecerdasan buatan (artificial intelligence) yang bisa menirukan pola pikir manusia. Hingga saat ini SC masih tumbuh dan berkembang. Sehingga, definisi SC yang jelas masih belum disepakati. Satu hal yang sangat penting dalam SC adalah antara satu bidang ilmu dengan bidang ilmu yang lainnya saling melengkapi dan berkontribusi untuk menyelesaikan suatu permasalahan.II.2 Logika FuzzyLogika fuzzy merupakan peningkatan dari logika Boolean yang berhadapan dengan konsep kebenaran sebagian. Di mana logika klasik menyatakan bahwa segala hal dapat diekspresikan dalam istilah binary (0 atau 1, hitam atau putih, ya atau tidak), logika fuzzy menggantikan kebenaran boolean dengan tingkat kebenaran. Logika Fuzzy memungkinkan nilai keanggotaan antara 0 dan 1, tingkat keabuan dan juga hitam dan putih, dan dalam bentuk linguistik, konsep tidak pasti seperti "sedikit", "lumayan", dan "sangat".Logika Fuzzy dikatakan sebagai logika baru yang lama, sebab ilmu tentang logika fuzzy modern dan metodis baru ditemukan beberapa tahun yang lalu, padahal sebenarnya konsep tentang logika fuzzy itu sendiri sudah ada sejak lama (Sri kusumadewi dan Hari Purnomo, 2004, Aplikasi Logika Fuzzy untuk pendukung keputusan, hal.1). Konsep logika Fuzzy yang sangat sistematis pertama kali diusulkan oleh Dr. Lotfi A. Zadeh, seorang bidang ilmu komputer dari University Of California, Berkeley, Amerika Serikat. Pada bulan Juni tahun 1965, profesor Zadeh mempublikasikan makalah atau paper pertama yang membahas Fuzzy Sets pada jurnal Information and Control [Suyanto,ST,MSc., 2008, Soft Computing: membangun mesin ber-IQ Tinggi,hal.2].Logika fuzzy merupakan suatu cara yang tepat untuk memetakan suatu ruang input ke dalam suatu ruang output, sebagai contoh :1. Manajer pergudangan mengatakan pada manajer produksi seberapa banyak persediaan barang pada akhir minggu ini, kemudian manajer produksi akan menetapkan jumlah barang yang harus diproduksi esok hari.2. Pelayan restoran memberikan pelayanan kepada tamu, kemudian tamu akan memberikan tip yang sesuai atas baik tidaknya pelayanan yang diberikan.3. Anda mengatakan kepada saya seberapa sejuk ruangan yang anda inginkan, kemudian saya akan mengatur putaran kipas yang ada pada ruangan ini.[Sri kusumadewi dan Hari Purnomo, 2004, Aplikasi Logika Fuzzy untuk pendukung keputusan, hal.1-2].Neuro FuzzyNeuro fuzzy merupakan gabungan atau integrasi antara 2 metode yaitu, Jaringan syarat tiruan dengan sistem fuzzy, dimana 2 metode tersebut memiliki karakteristik yang bertolak belakang akan tetapi apabila digabungkan akan menjadi suatu metode yang lebih baik. Jaringan syaraf tiruan (JST) memiliki kemampuan Learning , tetapi tidak bisa menjelaskan proses penalaran yang dilakukan karena pengetahuan yang dimilikinya hanyta berupa bobot-bobot sinapsis yang biasanya bernilai real. JST tidak memiliki aturan-aturan IF THEN sama sekali, sebaliknya sistem fuzzy tidak memiliki kemampuan learning, tetapi bisa menjelaskan proses penalaran yang dilakukannya berdasarkan aturan-aturan (rules) dalam basis pengetahuan yang dimilikinya.Jaringan syaraf tiruanJaringan saraf tiruan (JST) (Bahasa Inggris: artificial neural network (ANN), atau juga disebut simulated neural network (SNN), atau umumnya hanya disebut neural network (NN)), adalah jaringan dari sekelompok unit pemroses kecil yang dimodelkan berdasarkan jaringan saraf manusia. JST merupakan sistem adaptif yang dapat merubah strukturnya untuk memecahkan masalah berdasarkan informasi eksternal maupun internal yang mengalir melalui jaringan tersebut. Secara sederhana, JST adalah sebuah alat pemodelan data statistik non-linier. JST dapat digunakan untuk memodelkan hubungan yang kompleks antara input dan output untuk menemukan pola-pola pada data (id.wikipedia.org).ANFISAdaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS) adalah penggabungan mekanisme fuzzy inference system yang digambarkan dalam arsitektur jaringan syaraf. Sistem inferensi fuzzy yang digunakan adalah sistem inferensi fuzzy model Tagaki-Sugeno-Kang (TSK) orde satu dengan pertimbangan kesederhanaan dan kemudahan komputasi.Untuk menjelaskan arsitektut ANFIS, disini siasumsikan fuzzy inference sistem (FIS) hanya mempunyai dua input, x dan y, serta satu output yang dilambangkan z. Pada model sugeno orde satu, himpunan aturan menggunakan kombinasi linier dari input-input yang ada, dapat diekspresikan sebagai berikut :IF x is A1 AND y is B1 THEN f1 = p1x + q1y + r1IF x is A2 AND y is B2 THEN f2= p2x + q2y + r2

Pengertian Motor BakarMotor bakar adalah mesin kalor atau mesin konversi energi yang mengubah energi kimia bahan bakar menjadi energi mekanik berupa kerja. Pada dasarnya mesin kalor (Heat Engine) dikategorikan menjadi dua (2), yaitu:

a) External Combustion EngineYaitu hasil dari pembakaran udara dan bahan bakar memindahkan panas ke fluida kerja pada siklus. Dimana energi diberikan pada fluida kerja dari sumber luar seperti furnace, geothermal, reaktor nuklir, atau energi surya. Contoh mesin yang termasuk External Combustion Engine adalah turbin uap.

b) Internal Combustion EngineDimana energi didapat dari pembakaran bahan bakar didalam batas sistem sehingga gas pembakaran yang terjadi sekaligus berfungsi sebagai fluida kerja. Contoh Internal Combustion Engine adalah Motor Bakar torak dan sistem turbin gas. Jadi motor bakar torak termasuk jenis Internal Combustion Engine.

Prinsip Kerja Motor BakarMotor bakar torak menggunakan beberapa silinder yang didalamnya terdapat torak yang bergerak translasi bolak-balik( reciprocating engine ). Didalam silinder itulah terjadi pembakaran antara bahan bakar dengan oksigen dari udara. Gas pembakaran yang dihasilkan oleh proses tersebut mampu menggerakkan torak yang dihubungkan dengan poros engkol oleh batang penghubung (batang penggerak). Gerak translasi torak tadi menyebabkan gerak rotasi pada poros engkol dan sebaliknya. Berdasarkan langkah kerjanya, motor bakar torak dibedakan menjadi motor bakar 4 langkah dan motor bakar dua langkah.

-Motor Bakar 4 LangkahPada motor bakar 4 langkah, setiap 1 siklus kerja memerlukan 4 kali langkah torak atau 2 kali putaran poros engkol, yaitu:langkah Isap (Suction Stroke) Torak bergerak dari posisi TMA (titik mati atas) ke TMB (titik mati bawah), dengan katup KI (katup isap) terbuka dan katup KB (katup buang) tertutup. Karena gerakan torak tersebut maka campuran udara dengan bahan bakar pada motor bensin atau udara saja pada motor diesel akan terhisap masuk ke dalam ruang bakar.Langkah Kompresi (Compression Stroke) Torak bergerak dari posisi TMB ke TMA dengan KI dan KB tertutup.Sehingga terjadi proses kompresi yang mengakibatkan tekanan dan temperatur di silinder naik. Langkah Ekspansi (Expansion Stroke) Sebelum posisi torak mencapai TMA pada langkah kompresi, pada motor bensin busi dinyalakan, atau pada motor diesel bahan bakar disemprotkan ke dalam ruang bakar sehingga terjadi proses pembakaran. Akibatnya tekanan dan temperatur di ruang bakar naik lebih tinggi. Sehingga torak mampu melakukan langkah kerja atau langkah ekspansi. Langkah kerja dimulai dari posisi torak pada TMA dan berakhir pada posisi TMB saat KB mulai terbuka pada langkah buang. Langkah ekspansi pada proses ini sering disebut dengan power stroke atau langkah kerja. Langkah BuangTorak bergerak dari posisi TMB ke TMA dengan KI dan KB terbuka. Sehingga gas hasil pembakaran terbuang ke atmosfer.Skema masing masing langkah gerakan torak di dalam silinder motor bakar 4 langkah tersebut ditunjukkan dalam gambar berikut.

-Motor Bakar 2 LangkahPada motor bakar 2 langkah, setiap satu siklus kerja memerlukan dua kali langkah torak atau satu kali putaran poros engkol. Motor bakar 2 langkah juga tidak memiliki katup isap (KI) atau katup buang (KB), dan digantikan oleh lubang isap dan lubang buang yang dibuat pada sisi-sisi silinder(cylinder liner).Secara teoritis, pada berat dan displacement yang sama, motor bakar 2 langkah menghasilkan daya sekitar dua kali lipat dari motor bakar 4 langkah, tetapi pada kenyataanya tidak demikian karena efisiensinya lebih rendah akibat pembuangan gas buang yang tidak kompit dan pembuangan sebagian bahan bakar bersama gas buang akibat panggunaan sistem lubang. Tetapi melihat konstruksinya yang lebih simpel dan murah serta memiliki rasio daya berat dan daya volume yang tinggi maka motor bakar 2 langkah cocok untuk sepeda motor dan alat-alat pemotong.Dua langkah kerja motor bakar 2 langkah tersebut dijelaskan sebagai berikut :a) Langkah Torak dari TMA ke TMBSebelum torak mencapai TMA, busi dinyalakan pada motor bensin (atau bahan bakar dikompresikan pada motor diesel) sehingga terjadi proses pembakaran, karena proses ini torak terdorong dari TMA menuju TMB, langkah ini merupakan langkah kerja dari motor bakar 2 langkah. Saat menuju TMB, piston lebih dulu membuka lubang buang sehingga gas sisa pembakaran terbuang , setelah itu dengan gerakan piston yang menuju TMB, lubang isap terbuka, dan campuran udara bahan bakar pada motor bensin atau udara pada motor diesel akan masuk ke dalam silinder.b) Langkah Torak dari TMB ke TMASetelah torak mencapai TMB maka torak kembali menuju TMA. Dengan gerakan ini, sebagian gas sisa yang belum terbuang akan didorong keluar sepenuhnya. Selain itu, gerakan piston yang turun menuju TMA menyebabkan terjadinya kompresi yang kemudian akan dilanjutkan dengan pembakaran setelah lubang isap tertutup oleh torak.Skema masing-masing langkah gerakan torak di dalam silinder motor bakar 2 langkah tersebut ditunjukkan dalam gambar berikut.

Jenis-Jenis Motor Bakar Menurut Jumlah LangkahnyaJenis-jenis motor menurut jumlah langkah per siklus, untuk motor pembakaran dalam (Internal Combustion Engine) dapat digolongkan menjadi dua golongan, yaitu :1Motor Bakar Dua Langkah (2 Tak)Motor Bakar dua langkah (2 Tak) adalah motor yang menyelesaikan satu siklus dalam dua langkah torak,atau satu putaran poros engkol.Gerakan torak ke TMA adalah untuk mengadakan proses ekspansi. Pengisian muatan segar ke dalam silinder dilaksanakan ketika tekanan muatan itu melebihi tekana gas di dalam silinder. Pada keadaantersebut, saluran pengisi ada dalam keadaan terbuka. Untuk itu, muatan segar harus memiliki tekanan yang lebih tinggi dari tekanan atmosfir.GambarPenampang Motor Bakar 2 Tak

Cara Kerja Motor Dua LangkahPengisian, dalam hal ini torak bergerak menuju TMA (gambar a), tetapi sebelum torak mencapai kedudukan tersebut (masih dalam perjalanan menuju TMA),dimana lubang isap,lubang buang masih dalam keadaan tertutp. Keadaan ini dalam ruang engkol terjadi vakum karena volumenya membesar. Gerak torak selanjutnya akan mencapai kedudukan seperti (gambar b) pada suatu saat lubang isap terbuka bertepatan dengan keadaan vakum dalam ruang engkol. Sebab itu udara luar mengalir masuk ke dalam ruang engkol. Proses pengisian ini berlangsung selama lubang isap dalam keadaan terbuka.Bila torak bergerak dari TMA menuju TMB maka pada suatu saat lubang isap tertutup. Gerakan torak ini memperkecil volume ruang engkol,sehingga tekanan udara yang ada di dalamnya bertambah (gambar b). Pada kesempatan ini muatan yang terdapat dalam ruang engkol tadi mengalir masuk ke dalam silinder melalui saluran pemindah . Muatan yang masuk ke dalam silinder itu membentuk gerak melengkung ke atas, karena puncak torak dibuat berbentuk sudut pengarah. Pemasukan muatan ke dalam silinder itu selain mengisi silinder dengan muatan segar juga membersihkan silinder dari gas sisa pembakaran . Proses ini dinamakanPembilasan.Kompresi,dalam hal ini lubang buang dan lubang pemindah ditutup oleh torak yang bergerak menuju TMA(gambar c). Sementara itu dalam ruang engkol terjadi vakum beberapa saat sebelum torak mencapai TMA muatan dinyalakan sehingga terbakar .Ekspansi,dalam hal ini torak didorong gas pembakaran sehingga bergerak ke TMB. Ini adalah langkah usaha atau proses ekspansi. Proses ini terakhir sebelum torak mencapai TMB, yakni ketika lubang buang mulai terbuka.Pembuangan dan Pembilasan,(gambar d) pada waktu torak hampir mencapaiTMB luang buang terbuka gas hasil pembakaran keluar lewat lubang buang dan kemudian disusul oleh lubang pemindah. Sementara itu muatan yang terdapat dalam ruang engkol mengalami pemampatan sampai tekan 20 % lebih tinggi dari tekanan atmosfir.

2Motor Bakar Empat Langkah (4 Tak)Motor Bakarempat langkah (4 Tak) adalah motor yang menyelesaikan satu siklus dalamempat langkah torak atau dua kali putaran poros engkol. Jadi dalam empat langkah itu telah mengadakan proses pengisian, kompresi dan penyalaan, ekspansi serta pembuangan. Dibandingkan motor 2 tak, motor 4 tak ini lebih sulit dalam pemeliharaannya mengingat lebih banyaknya onderdil atau bagian mesinnya.

GambarPenampang Motor Bakar 4 Tak

Cara Kerja Motor Bakar Empat LangkahTitik paling atas dapat dicapai oleh gerakan torak pada silinder disebut TMA. Sedangkan titik terendah yang dapat dicapai oleh ujung atas torak pada silinder disebut TMB. Bila torak bergerak dari TMA sampai ke TMB atau sebaliknya, dikatakan bahwa torak melakukan satu langkah. Untuk setiap siklus, pada motor empat langkah terdapat empat langkah torak, yaitu dua langkah naik dan dua langkah turun. Akibatnya selama siklus itu berlangsung, poros engkol akan berputar dua kali.1.Langkah IsapTorak bergerak ke bawah, dimulai dari TMA sampai ke TMB.Katup isap terbuka dan katup buang tertutup, sehingga campuran bahan bakar dan udara terhisap masuk ke dalam silinder melalui katup isap. Ketika torak telah mencapai TMB, katup isap ini akan tertutup.2.Langkah KompresiTorak bergerak ke atas, dari TMB menuju ke TMA katup isap dan katup buang kedua-duanya dalam keadaan tertutup, sehingga campuran udara dan bahan bakar dimampatkan, tekanan dan temperaturnya naik

3.Langkah KerjaKetika torak akan mencapai TMA,pada saat tersebut busi memberikan loncatan bunga api, kemudian terjadilah permulaan pembakaran campuran udara dan bahan bakar, pada saat ini katup isap dan buang masih tertutup. Dengan terbakarnya campuran ini, gas mengembang mendorong torak ke bawah. Gerakan torak ini menyebabkan torsi pada poros engkol dan menimbulkan tenaga.4.Langkah BuangKetika torak berada di dekat TMB,katup buang terbuka dan katup masuk tertutup. Torak bergerak ke atas dan mendorong gas sisa pembakaran keluar silinder melalui katup buang dan saluran pembuang.Setelah langkah buang selesai (yaitu torak berada di TMA), katup isap dibuka dan katup buang ditutup. Siklus berikutnya dimulai lagi mengikuti langkah yang sama seperti yang ditempuh pada siklus yang pertama tadi.