Implementasi Implementasi Jaringan Saraf Tiruan untuk Mendeteksi Penyakit Tembakau (Nicotiana tabacum L) dengan Metode Backpropagation

memasukkan data baru user dapat menekan tombol reset dan jika hasil penyakit telah didapat dengan otomatis cara pengendaliannya akan langsung tampil. BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN

4.1 Implementasi

Implementasi merupakan tahap dimana sistem dirancang dibuat dalam sebuah bahasa pemrograman agar dapat dioperasikan. Dalam tahap ini, perancangan sistem yang telah dibuat akan diwujudnyatakan dalam bahasa pemrograman dimana pada penelitian ini dipakai alat bantu Matlab R2010a. Dalam bab ini akan dijelaskan hasil pelatihan dari simulasi pembelajaran dan form-form tampilan yang merupakan hasil implementasi sistem.

4.1.1 Simulasi Pembelajaran

Proses pelatihan yang dilakukan pada sistem untuk mencari konfigurasi terbaik dengan mengubah konstanta belajar dan jumlah lapisan tersembunyi secara trial and error coba-coba. Pada penelitian ini, untuk pelatihan dan pengujian jaringan ada 50 data yang dipergunakan dengan 2 output yang diharapkan dan dengan nilai setiap Universitas Sumatera Utara neuron yang diberikan pada jaringan diambil secara acak, dimana 50 data akan diperguanakan untuk pelatihan dan 25 data akan dipergunakan untuk pengujian. Berikut ditunjukkan nilai variabel pelatihan jaringan dalam Tabel 4.1: Tabel 4.1 Data pelatihan jaringan No Bentukdaun Warna daun Bau daun Keadaan daun Bercak Bintik Bentuk batang Keadaan batang Warna batang Warna akar Keadaan akar Hasil 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 Sehat 2 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 Sehat 3 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 Sehat 4 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 Sehat 5 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 Sehat 6 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 Sehat 7 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 Sehat 8 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 Sehat 9 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 Sehat 10 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 Sehat 11 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 Sehat 12 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Sehat 13 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Sehat 14 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Sehat 15 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 Sehat 16 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 Sehat 17 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 Sehat 18 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 Sehat 19 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 Sehat 20 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 Sehat 21 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 Sehat 22 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 Sehat 23 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 Sehat 24 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 Sehat 25 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 Sehat 26 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 Berpenyakit 27 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 Berpenyakit 28 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 Berpenyakit 29 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 Berpenyakit 30 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 Berpenyakit 31 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 Berpenyakit 32 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 Berpenyakit Universitas Sumatera Utara 33 1 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 Berpenyakit 34 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 Berpenyakit 35 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 Berpenyakit 36 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 Berpenyakit 37 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 Berpenyakit 38 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 Berpenyakit 39 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 Berpenyakit 40 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 Berpenyakit 41 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 Berpenyakit 42 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 Berpenyakit 43 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 Berpenyakit 44 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 Berpenyakit 45 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 Berpenyakit 46 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 Berpenyakit Tabel 4.1 Data pelatihan jaringan lanjutan No Bentuk daun Warna daun Bau daun Keadaan daun Bercak Bintik Bentuk batang Keadaan batang Warna batang Warna akar Keadaan akar Hasil 47 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 Berpenyakit 48 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 Berpenyakit 49 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 Berpenyakit 50 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Berpenyakit Untuk melatih jaringan mengenali 50 data di atas yang akan dilatih dengan matlab R2010a maka digunakan perintah train seperti ini: [net,tr]=trainnet,p,t; Jika epoch, konstanta belajar dan fungsi aktivasi telah ditentukan, maka akan tampil jendela seperti berikut yang akan menampilkan jenis fungsi aktivasi yang kita pakai: Universitas Sumatera Utara Gambar 4.1 Jaringan pada Matlab R2010a Dan jika perintah train diproses, maka akan tampil jendela seperti berikut jika target yang diinginkan telah tercapai: Gambar 4.2 Tampilan hasil pelatihan Dialog tersebut menunjukkan nilai epoch yang dicapai oleh jaringan, waktu untuk mencapai target dan error yang dihasilkan. Jika tombol performance ditekan maka akan muncul kotak dengan grafik dimana garis x merupakan jumlah epoch pada Universitas Sumatera Utara jaringan dan garis y merupakan default mse. Grafik menunjukkan perbandingan antara pelatihan dan target. Garis berwarna biru menunjukkan hasil pelatihan, garis berwarna hijau menunjukkan hasil validasi, garis merah menunjukkan hasil test dan garis putus2 menunjukkan hasil terbaik yang dapat dicapai jaringan. Gambar 4.3 Grafik pelatihan Universitas Sumatera Utara Gambar 4.4 Grafik Regresi Target dan Output Gambar 4.4 merupakan gambar yang muncul jika regression dipilih. Perbandingan antara target dengan output yang terjadi pada saat pembelajaran ditunjukkan pada gambar di atas.

4.1.2 Hasil pelatihan

Pada penelitian Bong [2], algoritma pembelajaran dibandingkan berdasarkan perbedaan jumlah sampel, neuron tersembunyi, dan fungsi aktivasi yang berbeda pada lapisan tersembunyi dan lapisan output dan menghasilkan sistem yang baik. Pada penelitian ini, berdasarkan penelitian Bong [2] hasil pelatihan dilakukan dengan mengubah konstanta belajar learning rate dan lapisan tersembunyi, didapat bahwa epoch tercepat dari jaringan adalah dengan konstanta belajar sebesar 0.01 dan lapisan tersembunyi sebanyak 100 sel. Tampilan terbaik didapat pada iterasi ke-2408 dengan error 1.00e – 05. Hasil pelatihan dengan epoch tercepat dapat dilihat seperti yang tersaji pada Tabel 4.2 di bawah ini: Tabel 4.2 Epoch pelatihan jaringan Universitas Sumatera Utara Keterangan: TK = jumlah sel lapisan tersembunyi dan konstanta belajar yang telah ditentukan tidak konvergen pada epoch tertinggi yang telah ditentukan, yaitu 100000 epoch. Tabel 4.3 dibawah ini, akan menunjukkan hasil ke-50 data yang dilatihkan pada jaringan dengan bobot yang didapat dari hasil pelatihan dengan menggunakan epoch, konstanta belajar serta lapisan tersembunyi yang telah didapat. Tabel 4.3 Hasil pelatihan jaringan No Bentuk daun Warna daun Bau daun Keadaan daun Bercak Bintik Bentuk batang Keadaan batang Warna batang Warna akar Keadaan akar Target Hasil pelatihan 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0.0011 2 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0.0013 3 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0.0011 4 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0.0021 5 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0.0024 6 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0.0006 7 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0.0013 8 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0.0003 9 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 -0.0014 10 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 -0.0007 11 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 -0.0010 KB Neuron LT 0,01 0,02 0,05 0,08 0,1 0,25 0,75 0,95 1 TK TK TK TK TK TK TK TK 2 TK TK TK TK TK TK TK TK 3 57062 97748 TK 19847 36249 61098 52926 41764 5 7343 10177 10039 13481 11949 6901 9265 8775 7 3499 4923 4260 3811 5808 4521 2645 4047 10 2408 2549 2697 2412 2188 2596 3250 2838 Universitas Sumatera Utara 12 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.0177 13 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -0.0067 14 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 -0.0052 15 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 -0.0013 16 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 -0.0010 17 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 -0.0066 18 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 -0.0043 19 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 -0.0003 20 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 -0.0033 21 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 -0.0023 22 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 -0.0020 23 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0.0007 24 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0.0011 25 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0.0015 26 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0.9990 27 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0.9998 28 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1.0003 29 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0.9990 30 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0.9985 31 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0.9999 32 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1.0001 33 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1.0007 34 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0.999 35 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1.000 36 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1.0009 37 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0.9999 38 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1.0001 39 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1.0004 40 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0.9996 41 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0.9993 42 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1.0007 43 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0.9993 44 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1.0004 45 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0.9995 46 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1.0007 47 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0.9996 48 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1.0005 49 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0.9994 50 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1.0001 Dari hasil pengujian 50 data yang dilatihkan pada jaringan, didapati bahwa jaringan mengenali pola neuron input dengan penghitungan ketepatan: 100 - Σselisih target dengan hasi pelatihan jumlah data100= 99.99 Jaringan mengenali pola data pelatihan dengan ketepatan sebesar 99.99

4.2 Pengujian