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

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Otak manusia memiliki struktur yang sangat kompleks dan memiliki kemampuan yang sangat luar biasa. Otak terdiri dari neuron-neuron dan penghubung yang disebut sinapsis. Setiap neuron bekerja meneruskan sinyal yang diterima ke neuron yang lain dalam jumlah yang sangat besar sehingga dihasilkan sebuah informasi. Dengan sistem kerja neuron tersebut, otak mampu mengerjakan banyak hal seperti mengenali pola, melakukan penghitungan dan mengklasifikasikan data [12]. Pola yang terjadi di otak dipelajari dan disimulasikan cara kerjanya ke dalam bentuk sebuah generalisasi model matematis dari pemahaman manusia human cognition disebut jaringan saraf tiruan yang didasarkan pada asumsi: 1. Pemrosesan informasi terjadi pada elemen sederhana yang disebut neuron. 2. Sinyal dikirimkan di antara neuron-neuron melalui penghubung-penghubung. 3. Penghubung antarneuron memiliki bobot yang akan memperkuat atau memperlemah sinyal. 4. Untuk menentukan output, setiap neuron menggunakan fungsi aktivasi biasanya bukan fungsi linier yang dikenakan pada jumlahan input yang diterima. Besarnya output ini selanjutnya dibandingkan dengan suatu batas ambang. Jaringan saraf tiruan dengan kemampuan melakukan generalisasi atas contoh yang diperoleh dan mengabstraksi karakteristik, banyak digunakan oleh manusia Universitas Sumatera Utara dalam menggeneralisasikan dari apa yang sudah ada sebelumnya atau yang diinputkan. Jaringan saraf tiruan sangat diminati oleh banyak peneliti dengan alasan yang berbeda-beda. Para insinyur elektro menemukan berbagai macam aplikasi pada pemrosesan sinyal. Insinyur komputer tertarik dengan potensi hardware yang diimplementasikan pada jaringan saraf secara efektif dan aplikasinya pada bidang robotika. Sedangkan ahli ilmu komputer menemukan bahwa jaringan saraf menjanjikan solusi bagi masalah yang sulit seperti pada kecerdasan buatan dan pengenalan pola. Pada matematika aplikatif, jaringan saraf tiruan merupakan alat yang baik untuk masalah pemodelan dari hubungan antara variabel-variabel tertentu yang belum diketahui [3]. Tanaman tembakau Nicotiana tabacum L termasuk genus Nicotinae, serta familia Solanaceae[16]. Spesies-spesies yang mempunyai nilai ekonomis adalah Nicotiana tabacum L dan Nicotianae rustica L dengan rincian sebagai berikut: 1. Nicotiana rustica L mengandung kadar nikotin yang tinggi max n = 16 biasanya digunakan untuk membuat abstrak alkoloid sebagai bahan baku obat dan insektisida, jenis ini banyak berkembang di Rusia dan India. 2. Nicotiana tabacum L mengandung kadar nikotin yang rendah min n = 0,6 jenis ini umumnya digunakan sebagai bahan baku pembuatan rokok. Susunan taksonomi Nicotiana Tabacum L ditunjukkan sebagai berikut: 1. Famili : Solanaceae 2. Subfamili : Nicotianae 3. Genus : Nicotiana 4. Subgenus : Tabacum Sebagaimana diketahui tanaman tembakau merupakan salah satu komoditi yang strategis dari jenis tanaman semusim perkebunan. Peran tembakau bagi masyarakat cukup besar, hal ini karena aktivitas produksi dan pemasarannya Universitas Sumatera Utara melibatkan sejumlah penduduk untuk mendapatkan pekerjaan dan penghasilan. Berbagai jenis tembakau dengan berbagai kegunaannya diusahakan di Indonesia, baik oleh rakyat maupun oleh perusahaan, secara garis besar berdasarkan iklim tembakau yang diproduksi di Indonesia dapat dibagi antara lain: 1. Tembakau musim kemarauVoor-Oogst VO, yaitu bahan untuk membuat rokok putih dan rokok kretek. 2. Tembakau musim penghujanNa-Oogst NO, yaitu jenis tembakau yang dipakai untuk bahan dasar membuat cerutu maupun cigarillo, di samping itu juga ada jenis tembakau hisap dan kunyah. Penerimaan negara dari komoditi tembakau sangat besar yaitu dari cukai dan setiap tahun terus meningkat, pada tahun 2007 sebesar 42 trilyun, tahun 2008 sebesar Rp50,2 trilyun dan tahun 2009 ditargetkan mencapai 52 trilyun, demikian juga pada periode 5 tahun terakhir devisa yang dihasilkan dari ekspor tembakau senilai US 100.627 48.278 ton. Di samping itu komoditi tembakau juga merupakan komoditi yang kontroversial yaitu antara manfaat dan dampaknya terhadap kesehatan, sehingga dalam pengembangannya harus mengacu pada penyeimbangan supply dan demand, peningkatan produktivitas dan mutu serta peningkatan peran kelembagaan petani. Pada perkembangan tanaman tembakau ada dua faktor yang mempengaruhi tumbuh kembangnya tanaman tersebut, yaitu hama dan penyakit. Pengaruh kedua faktor tersebut dapat terlihat di lapangan dan dapat mempengaruhi kualitas produksi dari tembakau yang dapat merugikan petani tembakau. Dengan kemampuan jaringan saraf tiruan untuk mempelajari inputan yang diberikan dan kemampuan untuk mengolah banyak data bahkan data yang belum diketahui sekalipun, dapat membantu mendeteksi penyakit tidak hanya pada manusia secara psikologi[6] namun juga pada tumbuhan seperti tembakau. Universitas Sumatera Utara

1.2 Perumusan Masalah