BAB 1 PENDAHULUAN PENGGUNAAN TEMPORAL DATA MINING PADA DATA ELECTROENCEPHALOGRAPHY (EEG) UNTUK KLASIFIKASI PENYAKIT EPILEPSI DENGAN BACKPROPAGATION.

BAB 1
PENDAHULUAN
1.1

Latar Belakang
Pada saat ini, penanganan

menjadi

perhatian

informasi
(Mitsa,

te
eru
ruta
tama
ma
terutama


biomed
edi
ikal
biomedikal
20
010).
2010).

serta

Hal

ini

data
pada

temporal
sektor


dat
ta
data

obat

bisnis

dikarenak
akan
dikarenakan

sangat
dan

industrial
data

yang


mengandu
ung unsur waktu
t ini
ini
i dapat
dap
a at
a dipelajari
dipelajar
ari untuk bisa
mengandung
menent
ntukan pola-pola
pol
olaa-po
p la tertentu
ter
erte
tent
ntu

u yang
yang dapat
dapat digunakan
dig
igunakan di
menentukan
kem
mudian
kemudian
P
ada
Pada

u
waktu

saa
aat
t
saat


in
ni
ini

bila

munc
mu
ncul
ul
muncul

sangat

permasa
salaha
han
n
permasalahan


banyak

ta
data

g
yang

mas
sa
masa

sama.

l lu
la
lalu

yang


ters
rsim
impa
p n tetapi
tetapi tidak dapat dimanfaatkan
dimanfaatka
kan dengan
deng
de
ngan
an baik.
bai
aik.
tersimpan
Da
ata
Data

mas

sa lalu yang bersifat
masa

un
nsu
s r
unsur

waktu

me
menem
mukan
menemukan

yang

sebuah

dapat


i i memiliki
in
me
emi
m liki
k
historis ini

diolah

informasi

lebih

baru

lanj
n ut
lanjut


(Mitsa
a,
(Mitsa,

unt
n uk
k
untuk
201
010).
2010).

Be
Berb
bagai permasalahan seperti peramalan (forecasting)
(fore
ecast
sting
g)

Berbagai
dan klasifikasi dapat dilakukan pada data temporal.
tempora
al.
Sa
S
la
ah satu
Salah

perhati
ian pada
a
topik yang menjadi pusat perhatian

sekt
ktor biomedikal
biomedi
dika
kal
l adalah
adal
ad
a ah otak.
k. Otak
Ota
tak
k adalah
a alah organ
ad
org
rgan yang
yan
ang
g
sektor
terpenting dalam mengatur
mengatu
tur aktivitas
ak
tub
ubuh
uh
pada seluruh tubuh
ma
manusia.
dika
k renakan otak merupakan pusat
pus
usa
at
Hal tersebut dikarenakan
ke
kend
n al
ali
i tubuh
tubu
tu
buh
h yang
yang mengatur
mengatur berbagai
be
erb
rbag
agai
ai kemampuan
kem
emam
ampu
pua
an manusia
man
anus
usia
kendali
se
sepe
p rti
i
seperti

berp
rpik
iki
ir,
berpikir,

pe
era
rasa
saan
an
perasaan

man
anu
usia.
manusia.

berg
be
rger
erak
ak,
bergerak,
Un
Untuk

memo
me
mori
ri
memori

me
mengatur

ingatan
an
ingatan

seg
egal
ala
a
segala

dan

akti
ak
tivitas
aktivitas

tersebut, otak manusia
ia memiliki
memil
iliki 100 miliar sel saraf
yang bekerja (Panat & Patil,
Patil
l, 2012). Dengan struktur
dan

tugas

yang

dem
mikian,
demikian,

otak

manusia

memiliki

tanggung jawab yang paling
pal
ling besar.
besar.
Pentingnya

fungsi

an
dan

tugas

otak

bagi

manusia

membuat manusia semakin mempelajari bagian terpenting
dari tubuh manusia ini. Saat ini, sudah ada media dan
sarana

yang

memudahkan

dalam

melakukan

penelitian

mengenai otak. Salah satu sarana yang dapat digunakan

untuk

mempelajari

otak

Electroencephalography

manusia

(EEG).

Otak

adalah

manusia

bekerja

melalui sel saraf, dimana sel saraf ini akan saling
besinergi

dan

menghasilkan

terpancar

(Bashasha
ati
ti, et al.,
al.
l.,
, 2007). Sinyal otak ini
(Bashashati,

dapat ditangkap
ditangka
ap

oleh

sinyal

ya
ang
n
alat EEG yang

elektris

yang

dapat digunakan

untuk mempelajari
memp
pel
elajari kondisi
ko
ondisi otak. Dalam EEG, data yang
akan

diolah
diolah

berben
ntu
uk
berbentuk

temp
te
mpor
oral
temporal

data.

Data

ini

digu
unakan untuk
untu
tuk
k memberikan
memb
berikan suatu
sua
uatu
tu kondisi
kondisi pada
pad
ada suatu
digunakan
wa
aktu tertentu.
tert
rten
e tu. Unsur
Un
nsu
sur waktu pada
pad data temporal
te
l dapat
waktu
d
igali
li lebih
lebih lanjut agar informasi
i dalam
am data
data dapat
d pat
da
digali
dike
keta
tahu
h i dengan
dengan maksimal.
diketahui
da
apa
pat
t
dapat

memberikan
memberikan

kondisi

pengo
gola
laha
h n EEG
E G
EE
Data hasil pengolahan
dari

otak

manus
usia
a
manusia

sep
e ert
ti
seperti

ko
kon
ndis
si emosi senang, sedih, malu dan lain-lain,
lain-l
lain,
, serta
serta
a
kondisi
da t memberikan informasi penyakit seperti epilepsi.
dapat
epil
ilep
epsi.
Peng
golahan
Pengolahan

data

dipe
elajari
dipelajari

dan

temporal

ini

dianalisis

menjadi
agar

pentin
ng
penting

dapat

uk
untuk

diketah
ahui
i
diketahui

ba
baga
aimana cara penanganan data yang melibatkan
melibatka
an unsur
ur
bagaimana
wakt
tu.
waktu.
Salah

satu

di
dila
laku
kukan
dilakukan
Pr es
Proses

pada

ini
ini

ko
kond
ndis
isi
i
kondisi

dilakukan

pengg
ggalian
penggalian

data

EEG

mer
erup
upak
akan
an
merupakan

ter
te
rten
ent
tu
tertentu

Pengol
lahan
h
Pengolahan

pada

cara

data
dengan

temporal

adalah

pro
rose
ses
s
proses

men
enggunakan
n
menggunakan
g
yang

m ning
mi
mining

proses

yang

dap
apa
at
dapat

klas
asi
ifik
ikas
asi.
klasifikasi.

mene
me
nent
ntuk
ukan
an
menentukan

kel
elas
s
kelas

dari
dari

as
kelas

suda
su
dah
h
sudah

ada.

melib
ibatkan
melibatkan

tem
mporal
temporal

data

informasi

yan
ang
g
yang

unsur

waktu

data

mining.

akan

memperhatikan

dapat

Klasifikasi
unsur

waktu yang ada pada data
da
ata guna
gu
una menemukan karakter data
pada

waktu

penting

tertentu.

posisinya

mengadopsi

Klasifikasi
Klasifikasi

karena

kemampuan

seseorang melalui otak.

EEG

menjadi
dalam

menjadi

dasar

sangat

untuk

menentukan

dapat

kondisi

Permasalahan yang menarik dan sering dibahas pada
EEG adalah

permasalahan

2012).

Menurut

webnya

pada

sekitar

50

Dari

bulan
juta

fakta

menjadi

data

dari

WHO

Februari

(Sweeney et al.,

yang
2016

dilansir

dalam

diketahui

bahwa

or
ran
ang di dunia
dun
unia menderita epilepsi.
orang

yan
ang
yang

sa
alah
salah

epilepsi

di

satu

dapat

terse
ebu
b t,
tersebut,

penyakit

penyakit

neurolog
ogis
neurologis

ini

yang

umum

terjadi
i secara global.
l Dan
Dan
n sekitar
sek
e it
itar
a 80% dari
dar
ri orang yang
mend
derita tersebut
ters
rseb
ebut
u tinggal
tin
i ggal di
di Negara
Nega
Ne
gara
ra dengan pendapatan
pe
menderita
me
enengah
menengah

hingga
hingga

nuerol
olog
ogis
is
nuerologis
manu
nusi
sia
a
manusia
ke
eja
jang
n
kejang

rendah.
d
rendah.

yang
yang

se
setelah
dan

Epil
Ep
ilepsi
Epilepsi

paling

umum

stroke.

Gejala

gerakan

abnormal

ada
dala
l h
adalah

terjad
adi
terjadi

dan
dan

epileps
psi
epilepsi

dari

ga
angguan
gangguan
menye
erang
menyerang

ini
ini

adal
alah
adalah

penderi
rita
any
nya
a
penderitanya

yan
ng
yang

di
dise
s ba
abkan kelebihan jumlah listrik yang keluar
kel
e ua
ar dari
i
disebabkan
se
sel



sel

otak

(Karyawan,

et

al.,

2011)
1).
2011).

Si
Sifat

temp
poral dari data hasil EEG untuk penyakit epilepsi
si
temporal
ini berada pada batas waktu tertentu saat pengambilan
peng
gambi
ilan
n
da a hingga
data
muncul

l yang
ng
dapat disimpulkan bahwa dengan hasil

men
engg
ggambark
kan
menggambarkan

pen
enyakit
penyakit

epil
ep
ilepsi.
epilepsi.

Pa
ada
Pada

penelitian ini pengolahan
pengolaha
han
n data menggunakan Weka yang
yang
me
merupakan
ta yang
yan
ang
tool untuk melakukan penambangan data
di
digu
guna
naka
k n
digunakan
ma
manu
nusia
manusia

untu
tuk
k
untuk

be
erd
rdas
asar
rka
kan
berdasarkan

peng
ngkl
klasifik
ikasian
pengklasifikasian
Network

klas
kl
asif
i ikas
si
klasifikasi

(ANN)

data
data

has
sil
hasil

me
engguna
akan
menggunakan
de
engan
dengan

Backpropagation.
Backpropagation

peny
pe
nyak
akit
it
penyakit

epi
pile
leps
psi
i
epilepsi

pa
pada

de
Metode

untuk
untuk

EEG
EG.
.
EEG.

Arti
tifi
f ci
ial
l
Artificial

memanfaatkan

Klasi
ifikasi
Klasifikasi
dinil
lai
dinilai

ba
aik
baik

untuk

Neuron
algoritma

menggunakan
digunakan

pada

k re
ka
ena dapat memberikan akurasi
identifikasi data EEG karena
met
tode lain seperti Naïve Bayes,
yang lebih baik dari metode
Logistic Regression, dan Decision Tree
al.,

2009).

Hal

tersebut

dikarenakan

(Tzallas et
kemampuan

dan

kehandalan ANN dalam mengenali pola atau data sinyal
serta

keuntungan

lainnya

yaitu

proses

pembelajaran

yang dapat terus dilakukan tanpa melakukan perulangan
manual

(Hasugian,

pengolahan
berbentuk

data

et

berupa

grafik

al.,

2011).

pola-pola

dalam

Hasil

hasil

berbagai

dari

klasifikasi

pemotongan

waktu

tertentu untuk mengetahui
menge
geta
tahui batas
bata
ba
t s waktu terbaik
model

jaring
gan
jaringan

berdasarkan
n

terbaik

akurasi
i

,

k
untuk

serta

klasifikasi

rata-rata

er
ror
eror

dan

EEG
waktu

pelatiha
han dari jaringan.
jaringa
g n.
pelatihan
1.2 Rumusan
Rumusa
san Masalah
Ma
asa
sala
l h
Be
erdasar
arka
kan
n latar
lata
ar belakang
Berdasarkan

di

atas
at
a ,
atas,

maka
maka

dirum
muskan
dirumuskan

masa
ala
ah sebagai
seba
agai berikut:
masalah
a
. Bagaimana
a.
Mining

cara

pada

menggunakan
data

klasifikasi

EEG

penyakit

Te
emp
m or
ral
Temporal

untuk

Dat
ta
Data

mela
laku
kukan
n
melakukan

epilepsi

den
engan
dengan

Backpropagation?
b. Bagaimana

cara

menganalisis

hasi
il
hasil

dari
i
dari

penggunaan Temporal Data Mining dan kinerja
kinerj
ki
rja
a
Ba
Back
ckpropag
agat
atio
ion
Backpropagation

dala
da
lam
m
dalam

menang
ngan
ani
i
menangani

klasifikas
asi
i
klasifikasi

penyakit epilepsi
epileps
psi
i dari data EEG?
1.3
1.3
Bat
atas
asan
an Masalah
Masal
alah
ah
Batasan
Bata
Ba
tasan batasan
bata
asa
san
n masalah
masala
lah
h
Batasan

dal
da
lam
dalam

pene
neli
litian
penelitian

ini

ada
dalah
adalah

seba
baga
gai
i berikut
beriku
be
kut
t :
sebagai
a. Metode

ng
yang

dig
gunakan
digunakan

adalah

External

Temporal Data
Dat
ta Mining.
Mining
g.
b. Klasifikasi

epile
epsi
epilepsi

dilakukan

pada

data

hasil Electroen
nce
ephalography (EEG) dengan 100
Electroencephalography
single channel deteksi yang didapatkan dari
Universitas Bonn di German yang tersedia pada
Web.
c. Tools klasifikasi menggunakan Weka 3.7.18.

1.4 Tujuan
Tujuan yang

diharapkan

tercapai

pada

penelitian

ini

adalah :
a. Mengetahui menggunakan Temporal Data Mining
pada

data

EEG
EEG

untu
un
tuk
untuk

melakukan

klasifikasi

penyak
kit epilepsi dengan
n Backpropagation.
penyakit
c. Me
Mengetahui

hasil

dari

penggu
una
n an
penggunaan

Temporal

Data
a Mining
Min
i ing
g da
dan
n kinerja
kine
ki
erj
rja
a Ba
B
ckpropag
gat
a ion dalam
Backpropagation
mena
ang
ngan
ani klasifikasi penyakit
peny
pe
nyakit epilepsi
epile
eps
p i dari
menangani
da
data

EEG
EEG

dan

cara

menga
ana
nali
lisis
menganalisis

hasil

ters
rsebut.
tersebut.
1.5
5

Sist
stematika Penulisan
Sistematika

Si
Sist
s em
matika Penulisan dalam penelitian ini adalah:
ada
dalah:
h:
Sistematika
BA
AB I PENDAHULUAN
BAB
Bab ini berisi latar belakang masalah, rumusan masalah,
masal
lah,
,
ba
ata
t sa
s n
batasan

masalah,

tujuan

penelitian,

sis
stem
ematik
ka
sistematika

penulisan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
BAB
Bab
Bab

ini
ini

beri
be
risi
si
berisi

tin
inja
jaua
uan
n
tinjauan

pust
stak
aka
a
pustaka

meng
me
ngen
enai
ai
mengenai

hasil
hasil

pe
ene
neli
liti
tian
an terdahulu
ter
rda
dahulu yang telah
te
elah dilakukan
dila
di
l ku
kuka
kan
n sebelumnya
sebe
se
bel
lumnya
penelitian
berkaita
t n dengan penelitian
penel
lit
i ian
n yang dilakukan saat ini,
berkaitan
dan landasan teori yang
ya
ang digunakan
digun
nakan sebagai acuan dalam
pembahasan

masalah

ya
ang
yang

ber
rkaitan
berkaitan

proses

pengolahan

data EEG yang akan diklasifikasi.
dikla
asifi
ikasi.
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
PENELIT
ITI
IAN
Bab

ini

berisi

penjelasan

bahan

atau

data

yang

digunakan dalam penelitian serta langkah-langkah dalam
melakukan penelitian.

BAB IV PEMBAHASAN
Bab

ini

berisi

hasil

penelitian

dan

pembahasan.

Pembahasan berisi tentang analisa data sebelum diolah,
ketika

diolah

dan

hasil
hasi
il

setelah

pengolahan

selesai

dilakukan.
BAB V KESIMPULAN
KESIMP
MPULAN DAN SARAN
SARAN
Bab

ini
ini

beri
risi
si
berisi

kes
esim
impu
pula
lan
n
kesimpulan

yang
yang

diperol
oleh
diperoleh

dari

pene
nelitian
n yang
g sudah
h dilakukan
dila
di
laku
kuka
kan dan
n saran-saran
sara
rann sara
an untuk
penelitian
pe
peneliti
tian
n serta
ta yang akan dilakukan
n selanjutnya.
selan
nju
jutn
tnya.
penelitian