Laporkan Masalah

Pengembangan dan Evaluasi Platform Pembelajaran Anatomi Otak Berbasis Web dengan Retrieval-Augmented Generation dan Fine-Tuning Large Language Model

Galuh Ayu Niken Adi Untari, Ir. Adhistya Erna Permanasari, S.T., M.T., Ph.D., IPM., ASEAN Eng.

2026 | Skripsi | S1 TEKNIK BIOMEDIS

Pembelajaran anatomi otak memerlukan informasi dalam bentuk teks dan visual sesuai dengan kebutuhan pengguna. Informasi yang digunakan perlu relevan dan bersumber dari pengetahuan yang telah dikurasi. Penggunaan Large Language Model (LLM) secara langsung memiliki keterbatasan respons yang bergantung pada pengetahuan internal model dan belum menggunakan sumber pengetahuan anatomi otak yang terkurasi. Penelitian ini mengembangkan platform pembelajaran anatomi otak berbasis web dengan chatbot LLM. Sistem menggunakan rule-based routing untuk mengklasifikasikan pertanyaan ke dalam tiga kategori, yaitu teks, gambar, atau model tiga dimensi. Respons teks dihasilkan melalui Retrieval-Augmented Generation (RAG) yang mengambil informasi relevan dari knowledge base, sedangkan gambar dan model 3D diperoleh melalui asset retrieval. Evaluasi kualitas jawaban dilakukan dengan membandingkan metode Prompt, RAG, Fine-Tuning, kombinasi Prompt dan RAG, serta kombinasi RAG dan Fine-Tuning dengan menggunakan BERTscore dan Semantic Answer Similarity (SAS). Hasil evaluasi menunjukkan bahwa kombinasi RAG dan Fine-Tuning memperoleh nilai tertinggi dengan BERTscore Precision sebesar 0,887, Recall sebesar 0,881, F1 sebesar 0,884, dan SAS sebesar 0, 706. Validasi ahli dilakukan oleh satu dokter memperoleh nilai mean 4,56 dari 5. Sementara itu, evaluasi Usability terhadap 30 responden menunjukkan bahwa seluruh delapan subkarakteristik memperoleh indeks dalam kategori sangat baik dengan nilai tertinggi pada Inclusivity sebesar 88,10?n terendah pada User Assistance sebesar 82,00%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sistem memperoleh hasil yang baik berdasarkan evaluasi kesamaan semantik jawaban, penilaian ahli, dan persepsi pengguna terhadap usability. Pengembangan selanjutnya dapat mempertimbangkan validasi ahli, peningkatan kelengkapan knowledge base, dan evaluasi faktualitas jawaban.

Brain anatomy learning requires textual and visual information tailored to users’ needs. The information provided must be relevant and derived from curated knowledge sources. Direct use of a Large Language Model (LLM) has limitations, as its responses rely on the model’s internal knowledge and do not incorporate curated brain anatomy knowledge sources. This study develops a web-based brain anatomy learning platform featuring an LLM-based chatbot. The system employs rule-based routing to classify user queries into three categories: text, images, and three-dimensional (3D) models. Textual responses are generated using Retrieval-Augmented Generation (RAG), which retrieves relevant information from a knowledge base, while images and 3D models are obtained through asset retrieval. Response quality is evaluated by comparing five methods: Prompting, RAG, Fine-Tuning, a combination of Prompting and RAG, and a combination of RAG and Fine-Tuning, using BERTscore and Semantic Answer Similarity (SAS). The evaluation results show that the RAG and Fine-Tuning configuration achieves the highest scores, with a BERTscore precision of 0.887, recall of 0.881, an F1 score of 0.884, and an SAS score of 0.706. Expert validation conducted by one physician yields a mean score of 4.56 out of 5. Meanwhile, a usability evaluation involving 30 respondents shows that all eight subcharacteristics fall within the very good category with the highest index observed for Inclusivity at 88.10% and the lowest for User Assistance at 82.00%. These findings indicate that the system achieves favorable results in terms of semantic response similarity, expert assessment, and user perceptions of usability. Future work may focus on expanding expert validation, increasing knowledge base coverage, and evaluating response factuality.

Kata Kunci : Anatomi Otak, Large Language Model, Retrieval-Augmented Generation, Fine-Tuning, Usability

  1. S1-2026-505550-abstract.pdf  
  2. S1-2026-505550-bibliography.pdf  
  3. S1-2026-505550-tableofcontent.pdf  
  4. S1-2026-505550-title.pdf