ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM PENDIKTEAN SEDERHANA DENGAN BAHASA INDONESIA - Binus e-Thesis
UNIVERSITAS BINA NUSANTARA
_________________________________________________________________
Jurusan Teknik Informatika
Skripsi Sarjana Komputer
Semester Genap tahun 2003/2004
ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM PENDIKTEAN SEDERHANA
DENGAN BAHASA INDONESIA
Untoro Prihatadi 0400517956
Hannoto 0400518510Abstrak Sistem pengenalan suara sudah dikembangkan selama lebih dari lima dekade oleh para
ilmuwan di suluruh dunia. Tujuan akhir dari sistem ini adalah menghasilkan aplikasi yang
dapat mengenali suara ucapan manusia secara alami, baik itu untuk pendiktean maupun
pemberian perintah. Sistem pendiktean yang ada saat ini hanya terbatas pada beberapa
bahasa saja. Kurangnya penelitian dan tidak adanya aplikasi sistem pendiktean berbahasa
Indonesia mendorong penulis untuk mencoba membangun sebuah sistem pendiktean
sederhana dengan menggunakan Bahasa Indonesia.Sistem pendiktean dibuat dengan cara mengumpulkan dan mempelajari informasi
sebanyak mungkin tentang sistem pengenalan suara ucapan. Selanjutnya informasi yang ada
dianalisis untuk diimplementasikan pada sistem. Untuk mewujudkan sistem yang telah
dirancang digunakan Matlab 6.5.Sistem pendiktean yang dibuat berhasil mengenali sepuluh buah kata yang bersifat
diskret. Metode maupun algoritma yang digunakan masih bersifat fundamental, sehingga
perlu dilakukan pengembangan lebih lanjut untuk meningkatkan kemampuan maupun
kinerja sistem.Kata Kunci Sistem pendiktean sederhana, Bahasa Indonesia
PRAKATA
Dengan penuh kerendahan hati, pertama-tama penulis ingin mengucapkan puji syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penyusunan skripsi yang berjudul “Analisis dan Perancangan Sistem Pendiktean Sederhana Dengan Bahasa Indonesia” ini dapat diselesaikan dengan baik.
Dalam penyusunan skripsi ini penulis memperoleh banyak dukungan dari berbagai pihak, baik secara moril maupun materiil. Oleh sebab itulah, pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
Ucapan terima kasih terutama penulis tujukan kepada :
1. Ibu Dr. Th. Widia S., selaku rektor Universitas Bina Nusantara yang telah menyediakan segala fasilitas yang dibutuhkan dalam penyusunan skripsi ini.
2. Bapak Ir. Sablin Yusuf, Msc., M.Comp.Sc., selaku Ketua Jurusan Teknik Informatika yang telah memberikan kesempatan kepada penulis dalam menyusun skripsi ini.
3. Bapak Fredy Purnomo, S.Kom., M.Kom., selaku Sekretaris Jurusan Teknik Informatika yang telah menyetujui pembuatan proposal penyusunan skripsi ini.
4. Bapak Thompson Susabda Ngoen, S.Kom., M.Sc., selaku dosen pembimbing yang telah memberikan pengajaran, pengarahan, dan bimbingan serta kritik dan saran yang sangat membantu dalam penyusunan skripsi ini.
5. Orang tua dan anggota keluarga penulis yang senantiasa memberikan dukungan baik secara moril maupun materiil, serta mendoakan penulis sehingga berhasil menyelesaikan skripsi ini.
6. Alumni dan rekan-rekan mahasiswa yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
Juga kepada pihak-pihak lain yang tidak dapat disebutkan oleh penulis satu-persatu yang juga telah ikut membantu dan memberikan inspirasi serta dukungan moral kepada penulis sehingga skripsi ini dapat diselesaikan tepat pada waktunya. Penulis juga menyadari bahwa pembuatan skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari berbagai pihak. semua pihak yang membutuhkan.
Jakarta, Juni 2004 Penulis
DAFTAR ISI
Halaman Judul Luar i
Halaman Judul Dalam ii
Halaman Persetujuan Hardcover iii Halaman Pernyataan Dewan Penguji iv
Abstrak vi Prakata vii
Daftar Isi ix
Daftar Gambar xiv Daftar Tabel xvii
BAB 1 PENDAHULUAN
1
1.2 Ruang Lingkup
2
1.3 Tujuan
1.1 Latar Belakang
1.4 Manfaat
3
1.5 Metodologi
3
1.6 Sistematika Penulisan
4 BAB 2 LANDASAN TEORI
6
2.1 Proses Penghasilan Dan Pemahaman Suara Pada Manusia
6
1
2
2.1.1 Proses Penghasilan Ucapan
7
2.1.2 Gangguan Pada Sinyal Ucapan
11
2.2 Unsur-Unsur Bunyi Pada Bahasa
12
2.2.1 Fonem
13
2.2.2 Vokal
13
2.2.3 Konsonan
14
2.2.4 Semi Vokal
14
2.2.6 Diftong
14
2.2.7 Frikatif
15
2.2.8 Morfem
15
2.3 Teknologi Suara
16
2.3.1 Sejarah Perkembangan Pengenalan Ucapan
18
2.3.2 Speech To Text
21
2.3.3 Cara Kerja Speech To Text
24
2.3.3.1 Pendekatan Akustik Fonetik
25
2.3.3.2 Pendekatan Statistical Pattern-Recognition
27
2.3.3.3 Pendekatan Intelegensia Semu
30
2.3.4 Masalah Fundamental pada Sistem Pengenalan Ucapan
31
2.4 Sinyal
32
2.4.1 Klasifikasi Sinyal
33
2.4.2 Pemrosesan Sinyal Pada Sistem Pengenalan Ucapan
34
2.5.1 Deret “Bank Of Filter”
36
2.5.2 Linear Predictive Coding (LPC)
37
2.5.2.1 Model LPC
37
2.5.2.2 Persamaan Analisis LPC
39
2.5.2.3 LPC Processor
39
2.6 Perbandingan Sinyal Suara
41 BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN
43
3.1.1 Gambaran Umum Sistem Pengenalan Ucapan
43
3.1.2 Gambaran Sistem Yang Akan Dibuat
44
3.1.3 Sinyal Ucapan
46
3.1.4 Pemprosesan Sinyal Ucapan
46
3.1.5 LPC
48
3.1.6 Matcher
51
3.2 Perancangan
53
3.2.1 Arsitektur Sistem Pendiktean Sederhana
53
3.2.2 State Transition Diagram (STD)
54
3.2.3 Perancangan Layar
58
3.2.3.1 Layar PilihUser
58
3.2.3.2 Layar NamaCap
59
3.2.3.3 Layar Menu
59
3.2.3.4 Layar Latih
60
3.2.4 Modul
62
3.2.4.1 Perancangan Dan Pseudocode Modul
62
3.2.4.2 Hubungan Antar Modul
73 BAB 4 IMPLEMENTASI DAN EVALUASI
74
4.1 Spesifikasi Kebutuhan Sistem
74
4.1.1 Perangkat Keras
74
4.1.2 Piranti Lunak
75
4.2.1 Bahasa Pemrograman
76
4.2.2 Penyimpanan Data
77
4.3 Prosedur Penggunaan Sistem
80
4.4 Evaluasi Sistem
88
4.4.1 Kehandalan Sistem
89
4.4.1.1 Kata ‘Satu’
93
4.4.1.2 Kata ‘Dua’
94
4.4.1.3 Kata ‘Tiga’
95
4.4.1.4 Kata ‘Empat’
96
4.4.1.5 Kata ‘Lima’
97
4.4.1.6 Kata ‘Enam’
98
4.4.1.7 Kata ‘Tujuh’
99
4.4.1.8 Kata ‘Delapan’ 100
4.4.1.9 Kata ‘Sembilan’ 101
4.4.2 Perbedaan LPC MATLAB dengan LPC Penulis 103
4.4.3 Kemampuan Sistem 104
4.4.4 Keterbatasan Sistem 105
BAB 5 SIMPULAN DAN SARAN
106
5.1 Simpulan 106
5.2 Saran 106
DAFTAR PUSTAKA
107
DAFTAR RIWAYAT HIDUP LAMPIRAN
L1
DAFTAR GAMBAR
81 Gambar 4.5 Tampilan Layar NamaCap
61 Gambar 3.14 Layar Dikte
61 Gambar 3.15 Flowchart Modul ExtractLPC
72 Gambar 3.16 Hubungan Antar Modul
73 Gambar 4.1 Fasilitas Import Data Matlab
79 Gambar 4.2 Matlab 6.5 Environtment
80 Gambar 4.3 Tampilan Layar PilihUser
81 Gambar 4.4 Pesan Kesalahan Jika User Menekan OK Saat Daftar Nama Masih Kosong
82 Gambar 4.6 Pesan Kesalahan Jika Textfield Kosong
59 Gambar 3.12 Layar Menu
82 Gambar 4.7 Pesan Kesalahan Jika User Name Sudah Terdaftar
83 Gambar 4.8 Tampilan Layar Menu
83 Gambar 4.9 Pesan Kesalahan Jika User Belum Memiliki Data
84 Gambar 4.10 Tampilan Awal Layar Latih
84 Gambar 4.11 Layar Latih Saat Latihan
85 Gambar 4.12 Tampilan Awal Layar Dikte
86 Gambar 4.13 Tampilan Layar Dikte Saat Tidak Mengenali kata Ucapan
87 Gambar 4.14 Tampilan Layar Dikte Saat Mengenali Kata Sembilan
60 Gambar 3.13 Layar Latih
58 Gambar 3.11 Layar NamaCap
Gambar 2.1 Diagram Skematik Dari Proses Produksi Dan Persepsi Suara 638 Gambar 2.9 LPC Processsor
Gambar 2.2 Anatomi Organ Penghasil Ucapan8 Gambar 2.3 Representasi Semantik dari Mekanisme Penghasilan Suara
10 Gambar 2.4 Proses Pengenalan Suara
24 Gambar 2.5 Blok Diagram Sistem Pengenalan Ucapan Akustik Fonetik
26 Gambar 2.6 Model Analisis Bank Filter
37 Gambar 2.7 Model Analisis LPC
37 Gambar 2.8 Model Linear Prediction
39 Gambar 3.1 Model Umum Sistem Pengenal Ucapan
57 Gambar 3.10 Layar PilihUser
43 Gambar 3.2 Proses Pelatihan
44 Gambar 3.3 Proses Pendiktean
45 Gambar 3.4 Arsitektur Sistem Pendiktean Sederhana
54 Gambar 3.5 STD PilihUser
55 Gambar 3.6 STD NamaCap
55 Gambar 3.7 STD Menu
56 Gambar 3.8 STD Latih
57 Gambar 3.9 STD Dikte
87
Gambar 4.16 Sinyal suara kata ‘satu’93 Gambar 4.17 Sinyal suara kata ‘dua’
94 Gambar 4.18 Sinyal suara kata ‘tiga’
95 Gambar 4.19 Sinyal suara kata ‘empat’
96 Gambar 4.20 Sinyal suara kata ‘lima’
97 Gambar 4.21 Sinyal suara kata ‘enam’
98 Gambar 4.22 Sinyal suara kata ‘tujuh’
99 Gambar 4.23 Sinyal suara kata ‘delapan’ 101
Gambar 4.24 Sinyal suara kata ‘sembilan’ 102Gambar 4.25 Sinyal suara kata ‘nol’ 103DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Total Hasil Percobaan Dengan LPC Matlab90 Tabel 4.2 Total Hasil Percobaan Dengan LPC Penulis (kata nol sampai sembilan) 90
Tabel 4.3 Total Hasil Percobaan Dengan LPC Penulis (kata-kata lain : bulan, tinggi, motor, cantik, pinus )90 Tabel 4.4 Total Hasil Percobaan Berdasarkan User
91 Tabel 4.5 Total Hasil Percobaan Berdasarkan Kata
92 Tabel 4.7 Total Hasil Percobaan Kata ‘Dua’
94 Tabel 4.8 Total Hasil Percobaan Kata ‘Tiga’
95 Tabel 4.9 Total Hasil Percobaan Kata ‘Empat’
96 Tabel 4.10 Total Hasil Percobaan Kata ‘Lima’
97 Tabel 4.11 Total Hasil Percobaan Kata ‘Enam’
98 Tabel 4.12 Total Hasil Percobaan Kata ‘Tujuh’
99 Tabel 4.13 Total Hasil Percobaan Kata ‘Delapan’ 100