Pengolahan data secara digital menggunakan komputer sudah dilakukan sejak tahun 1960. Dengan adanya revolusi teknologi komputer saat ini sudah mampu melakukan pengambilan keputusan seperti manusia (human-like decisions). Pada dasarnya mesin komputer hanya mengenal bahasa biner untuk mengambil keputusan, seperti “ada (1)” dan “tidak ada (0)”, hidup dan mati, betul dan salah, sama dan beda, dan lain-lain. Ketika dihadapkan pada kondisi yang memerlukan pertimbangan subjektif yang tidak pasti, seperti “agak mirip” atau “sedikit berbeda” mesin sudah tidak dapat melakukan pengambilan keputusan lagi. Untuk itu perlu dilakukan transformasi terlebih dahulu melalui suatu metoda khusus yang disebut kecerdasan buatan (artificial intellegence).

Cara kerja kecerdasan buatan pada dasarnya meniru cara kerja syaraf manusia dalam mengambil keputusan dimana didalamnya terdapat beberapa pertimbangan subjektif berdasarkan kriteria, seperti seberapa mirip suatu minyak bumi dengan minyak bumi lainnya atau berapa perbedaan yang diperbolehkan untuk menentukan bahwa suatu minyak bumi sama atau berbeda.

Perangkat lunak yang dapat digunakan untuk membuat suatu kecerdasan buatan dapat menggunakan bahasa pemrograman atau lembar kerja (spreadsheet) seperti Lotus, Microsoft Excel, C++, Basic, dBase, Microsoft Access, Microsoft Visual Basic, Delphi dan lain-lain. Pada percobaan yang dilakukan, metoda yang akan digunakan adalah menggunakan Logika Fuzzy pada Microsoft Visual Basic 6.

 2. Statistika

Untuk membandingkan kemiripan identitas suatu minyak bumi secara digital perlu dilakukan perhitungan secara statistika. Dalam metoda yang dipakai untuk mengidentifikasi kemiripan suatu minyak bumi secara digital adalah dengan melihat presisi atau simpangan bakunya. Simpangan baku inilah yang menjadi variabel bebas untuk dijadikan kriteria kemiripan suatu minyak bumi.

Presisi adalah istilah yang digunakan untuk menyatakan kecocokan hasil dari pengujian / pengukuran dari suatu sampel yang diuji/diukur. Salah satu cara menentukan presisi adalah dengan jalan menghitung harga simpangan baku. Dalam analisis sidik jari minyak bumi, ukuran kesamaan suatu minyak bumi menggunakan simpangan baku relatif (Relative Standard Deviation, RSD).

Pada percobaan yang dilakukan saat identifikasi sidik jari minyak bumi, perhitungan presisi digunakan ketika menentukan batasan atau kriteria kemiripan rasio hasil normalisasi serapan spektrum infra merah minyak bumi contoh terhadap terhadap rasio hasil normalisasi serapan spektrum infra merah minyak bumi pembanding. Batasan presisi ini dijadikan kriteria pertama ( K1 ) berupa variabel bebas sehingga operator bisa memilih sendiri batasan kemiripan minyak bumi.

 3. Metoda Identifikasi Spektrum Infra Merah

Bila diamati sekilas, spektrum minyak bumi tampak mirip antara satu dengan yang lainnya. Hal ini terjadi karena yang terukur oleh spektrofotometer infra merah adalah gugus-gugus CH3, CH2, dan gugus aromat yang memang selalu ada dalam setiap minyak bumi. Jika diamati lebih cermat akan tampak perbedaan, yaitu intensitas absorbsi gugus-gugus dari setiap minyak bumi akan berbeda. Perbedaan ini kemudian menjadi dasar untuk dipakai sebagai pembeda suatu spektrum dengan spektrum lainnya.

Konsep dasar dari pengenalan pola atau pattern recognition adalah membandingkan sifat-sifat spesifik suatu contoh terhadap sifat-sifat spesifik yang kemungkinan terdapat juga dalam pembanding. Ada dua metoda untuk membandingkan spektum infra merah senyawa hidrokarbon, yaitu :

a. Metoda manual atau tumpang tindih (overlay method)

Identifikasi spektrum menggunakan metoda overlay. Metoda ini dilakukan dengan cara menumpukkan hasil cetak spektrum infra merah kemudian menumpukkan dua atau lebih hasil cetak tersebut diatas meja kaca yang diberi lampu. Dari tumpukan hasil cetak spektrum infra merah tersebut kemudian dicari kecocokan spektrum contoh terhadap spektrum minyak bumi pembanding. Metoda ini memiliki kelemahan yaitu pada cara pengamatan spektrum dan menentukan batasan kemiripannya, karena penentuan kesamaan suatu spektrum cara tersebut sangat subjektif, artinya pemahaman sama atau tidak dari tiap orang akan berbeda.

b. Metoda perbandingan data analisis

Metoda ini relatif lebih teliti dibandingkan metoda tumpang tindih (overlay method), karena yang dibandingkan adalah data atau angka hasil pembacaan alat spektrofotometer.

Pada pengenalan pola minyak bumi, sifat spesifik yang dibandingkan adalah spektrum serapan infra merah pada bilangan gelombang tertentu dengan menggunakan Spektrofotometer FTIR. Metoda pengenalan pola cara tersebut digunakan karena gugus-gugus dalam hidrokarbon bila diberi energi dari sinar infra merah akan memberikan spektrum pada bilangan gelombang yang spesifik. Spektrum infra merah tersebut akan menggambarkan keberadaan gugus metil, metilena dan aromat yang selalu ada dalam minyak bumi.

Analisis menggunakan Spektrofotometer FTIR digunakan karena kecepatan analisisnya jauh lebih cepat dibandingkan metoda dispersi, yaitu lima detik. Sedangkan jika menggunakan spektrofotometer infra merah dispersi waktu yang dibutuhkan sekitar 10 – 15 menit. Selain itu kelebihan utamanya adalah karena ketelitian Spektrofotometer FTIR lebih tinggi dibandingkan dispersi.

Berbagai pita absorbsi dapat digunakan untuk tujuan identifikasi. Dari hasil pengamatan spektrum infra merah minyak bumi yang dianalisis dipilih sepuluh pita absorbsi kunci yang masih signifikan11), yaitu pada bilangan gelombang identifikasi 720, 747, 810, 874, 1034, 1168, 1309, 1375, 1456 dan 1600 cm-1. Spektrum infra merah dari bilangan gelombang tersebut diatas kemudian diukur.

Untuk membandingkan dua angka maka digunakan perhitungan selisih dari kedua angka tersebut. Pada dasarnya dua angka dikatakan mempunya nilai yang sama jika selisih kedua angka tersebut adalah nol. Tetapi karena angka-angka tersebut merupakan hasil dari pengukuran, maka walaupun kedua angka tersebut berasal dari contoh yang sama maka angka-angka hasil pengukuran tersebut tidak akan tepat sama. Ketidaksamaan ini berasal dari keterulangan (repeatability) dari setiap pengukuran serta karena adanya perubahan sifat-sifat contoh oleh pengaruh pelapukan (weathering).

Besarnya nilai keterulangan ini digunakan sebagai kriteria untuk menentukan apakah kedua deret angka tersebut mempunyai nilai yang sama, yaitu kriteria simpangan baku ( K1 ).

Hasil pembandingan angka-angka dalam satu deret angka identitas kemudian dijumlahkan. Bila nilai penjumlahan tersebut sama dengan banyaknya angka yang dibandingkan atau dengan kata lain banyaknya puncak absorbsi infra merah yang dibandingkan, maka dua deret angka tersebut mempunyai nilai yang sama. Dalam hal tertentu, terutama karena faktor pelapukan minyak bumi, satu atau dua puncak absorbsi infra merah akan mengalami pengurangan cukup banyak, sehingga yang mempunyai nilai yang sama dengan puncak-puncak serapan dari minyak bumi pembanding tidak lagi sebanyak jumlah puncak semula. Untuk itu maka nilai penjumlahan harga-harga NP dapat dipilih sebanyak 100% seluruhnya atau lebih kecil. Dengan memilih nilai penjumlahan NP ini dapat dilihat minyak-minyak pembanding yang sama (match) dengan contoh.

4. Pengamatan

Berikut adalah data hasil pemeriksaan yang dilakukan dan sudah dinormalisasikan. Sebuah Tabel terdiri dari hasil pembacaan spektrum infra merah minyak bumi pembanding dan minyak bumi “X” yang tidak diketahui. Luas area spektrum infra merah minyak bumi pembanding dan contoh Data hasil normalisasi contoh kemudian dibandingkan terhadap hasil normalisasi minyak bumi pembanding pada tabel diatas dengan kriteria ( K1 ) yaitu nilai simpangan baku relatif (RSD ; Relative Standard Deviation) = 5%. Semakin kecil kriteria K1 yang ditentukan maka pencocokan akan semakin akurat.

 5. Interpretasi

Kriteria suatu rasio absorbsi serapan infra merah pada bilangan gelombang tertentu dinyatakan sama jika nilai RSD <= 5%. Jika nilai RSD 5% maka diberi notasi 0. Dengan demikian akan diperoleh data yang terdapat pada tabel nilai pembanding.

6. Tabel nilai pembanding (NP)

Sampai disini minyak bumi belum dapat disimpulkan kesamaan atau kemiripannya, karena masih harus memenuhi variabel K2, yaitu kriteria jumlah hasil normalisasi serapan pada bilangan gelombang kunci. Untuk dapat menentukan hal tersebut maka hasil pencocokan rasio serapan pada setiap bilangan gelombang kunci kemudian dijumlahkan. Jika jumlah nilai pembanding lebih besar atau sama dengan kriteria kecocokan nilai pembanding yang ditentukan pada K2 maka minyak bumi tersebut dinyatakan cocok atau sama. Kriteria besarnya simpangan baku relatif ( K1 ) dan jumlah kecocokan nilai pembanding ( K2 ) dapat dirubah, karena merupakan variabel bebas.

Perubahan fisik yang mungkin terjadi pada minyak bumi adalah karena pelapukan (weathering).

7. OilSniffer v1.00 (betha)

Meskipun dengan menggunakan metoda spektrofotometer infra merah (FTIR) ini sudah dapat diketahui jenis minyak bumi contoh, tetapi hasilnya belum merupakan kesimpulan mutlak, karena masih harus di counter dengan metoda lainnya, seperti kromatografi gas, spektrofometer massa, spektrofotometer serapan atom, spektroflorometer. Untuk itu agar hasilnya lebih akurat ada baiknya semua metoda tersebut dilakukan.