Perbandingan Jaringan Syaraf Tiruan Backpropagation dan Kohonen pada Identifikasi Penyakit Infeksi pada Kulit Dengan Gejala Bercak Putih
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Jaringan syaraf tiruan merupakan salah satu sistem pemrosesan yang dirancang dan
dilatih untuk memiliki kemampuan seperti yang dimiliki oleh manusia dalam
menyelesaikan persoalan yang rumit dengan melakukan proses belajar melalui
perubahan bobot sinapsisnya. Jaringan syaraf mensimulasi struktur proses-proses otak
(fungsi syaraf biologis) dan kemudian membawanya kepada perangkat lunak kelas
baru yang dapat mengenali pola-pola yang kompleks serta belajar dari pengalamanpengalaman masa lalu. [12]
Di dalam jaringan syaraf tiruan terdapat banyak metode pembelajaran yang
digunakan untuk menyelesaikan masalah, beberapa metode jaringan syaraf tiruan
tersebut antara lain
backpropagation, Perceptron, Kohonen, Learning Vector
Quantization, Hopfield, dsb. Namun masing-masing metode tersebut memiliki
keunggulan dan kelemahan dalam menyelesaikan permasalahan seperti kecepatan dan
ketepatan dalam menentukan hasil dari pengujian yang telah melakukan pembelajaran
terlebih dahulu.
Salah satu aplikasi jaringan syaraf tiruan yang dapat mempelajari dan menguji
suatu permasalahan adalah identifikasi penyakit yang memiliki gejala atau diagnosa
yang hampir sama yang sebelumnya penyakit tersebut sudah pernah diketahui
jenisnya namun membutuhkan suatu aplikasi yang dapat membantu seorang dokter
untuk memutuskan jenis penyakit apa yang diidap karena memiliki gejala dan
diagnosa yang mirip terhadap penyakit yang lain.
Kulit sebagai organ terluar tubuh manusia sangat rentan terkena penyakit.
Penyakit ini bisa disebabkan oleh virus, jamur, maupun bakteri. Penyakit kulit harus
diidentifikasi berdasarkan jenisnya agar bisa mendapatkan penanganan yang tepat.
Ada beberapa penyakit kulit yang memiliki gejala fisik yang mirip sehingga tidak
Universitas Sumatera Utara
2
mudah membedakannya seperti penyakit lepra, pitiriasis alba, pitiriasis versicolor
dan vitiligo gejala keempat penyakit ini sama-sama menimbulkan bercak putih
sehingga perlu dilakukan identifikasi dengan cara mempelajari gejala dan diagnosa
setiap penyakit tersebut, maka dibutuhkan beberapa informasi sehingga melalui data
gejala diagnosa tersebut dapat dipelajari.
Dengan pendekatan kecerdasan buatan, manusia berusaha menirukan
bagaimana jarian syaraf tiruan mengindentifikasi penyakit-penyakit tersebut. Sehingga
identifikasi penyakit infeksi pada kulit dengan gejala bercak putih dapat dijadikan
objek dalam perbandingan metode pada jaringan syaraf tiruan . Dengan perbandingan
tersebut nantinya dapat diketahui metode yang mana yang memiliki ketepatan dan
kecepatan yang baik dalam identifikasi penyakit.
Berdasarkan hal yang telah diuraikan di atas maka saya ingin membuat skripsi
dengan judul Perbandingan Jaringan Syaraf Tiruan backpropagation Dan Kohonen
Pada Identifikasi Penyaktit Infeksi Pada Kulit Dengan Gejala Bercak Putih.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun masalah yang akan dibahas dalam penelitian ini adalah :
1. Bagaimana merancang aplikasi identifikasi penyakit infeksi pada kulit dengan
gejala bercak putih menggunakan metode backpropagation dan metode kohonen.
2. Bagaimana mengetahui metode yang paling cepat dan paling tepat dalam
mengidentifikasi pennyakit infeksi pada kulit dengan gejala bercak putih dengan
menggunakan metode backpropagation atau metode kohonen.
1.3 Batasan Masalah
Adapun batasan masalah dalam penelitian ini adalah :
1. Pada pembuatan aplikasi perangkat lunak jaringan syaraf tiruan menggunakan
perbandingan antara metode backpropagation dan metode Kohonen.
2. Obyek yang akan dibandingkan yaitu penyakit infeksi pada kulit dengan gejala
bercak putih.
Universitas Sumatera Utara
3
3. Jenis penyakit infeksi pada kulit dengan gejala bercak putih adalah lepra, pitiriasis
alba, pitiriasis versicolor dan vitiligo.
4. Hal yang akan dibandingkan dari dua metode tersebut adalah kecepatan dan
ketepatan pada identifikasi penyakit infeksi pada kulit dengan gejala bercak putih.
5. Nilai variabel data yang akan diolah meliputi keluhan dan gejala.
6. Inisialisasi Bobot awal dilakukan secara Random.
7. Fungsi aktivasi digunakan adalah fungsi sigmoid bipolar.
8. Implementasi perancangan program jaringan syaraf tiruan yang digunakan adalah
bahasa pemograman Matlab 2007 dan Microsoft Excel Link.
1.4 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Membangun aplikasi identifikasi penyakit infeksi pada kulit dengan gejala bercak
putih menggunakan metode backpropagation dan metode Kohonen.
2. Dengan adanya aplikasi yang telah dibangun nantinya dapat diketahui metode
backpropagation atau metode kohonen yang paling cepat dan tepat dalam
melakukan identifikasi penyakit infeksi pada kulit dengan gejala bercak putih.
1.5 Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat menganalisa metode yang mana yang paling cepat dan
tepat dalam melakukan identifikasi penyakit infeksi pada kulit dengan gejala bercak
putih. Kedepannya juga diharapkan penelitian ini menjadi topik yang dapat
dikembangkan lebih lanjut oleh penelitian lainnya yang tertarik di bidang jaringan
syaraf tiruan.
1.6 Metode Penelitian
Metodologi penelitian yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah sebagai
berikut:
Universitas Sumatera Utara
4
a. Studi Literatur
Melakukan studi kepustakaan melalui penelitian berupa buku mengenai ilmu
penyakit kulit dan jaringan syaraf tiruan, jurnal dan artikel-artikel yang relevan.
b. Metode Penelitian
Metode ini dilaksanakan dengan melakukan penelitian terhadap obyek yang
nantinya melakukan penelitian mengenai penerapan metode yang dipakai dalam
identifikasi penyakit infeksi pada kulit dengan gejala bercak putih.
c. Analisis dan perancangan
Metode ini dilaksanakan dengan melakukan analisis terhadap permasalahn yang
ada dan batasan masalah yang dimiliki dan menggunakan flowchart sebagai
gambaran sistem sehingga dapat diperoleh rancangan yang terstruktur dan jelas.
d. Implementasi
Metode ini dilaksanakan dengan mengimplementasikan rancangan sistem yang
telah dibuat pada impelementasi sistem menggunakan bahasa pemrograman
Matlab.
e. Pengujian
Metode ini dilaksanakan dengan melakukan pengujian terhadap sistem dengan
melakukan proses identifikasi penyakit infeksi pada kulit dengan gejala bercak
putih dan kemudian pengujian hasil identifikasi penyakit infeksi pada kulit dengan
gejala bercak putih yang telah di implementasikan.
f. Dokumentasi
Metode ini dilaksanakan dengan membuat dokumentasi dalam bentuk laporan tugas
akhir.
1.7 Diagram Alir Penelitian
Proses pada perbandingan backpropagation dan Kohonen yang akan membandingkan
kecepatan dan ketepan dalam mengidentifikasi penyakit infeksi pada kulit dengan
gejala bercak putih dimulai dengan memasukkan data hasil rekam medis yang
kemudian melakukan pelatihan pada jaringan syaraf tiruan pada masing masing
metode sehingga didapatkan berupa bobot hasil pelatihan untuk digunakan pada
Universitas Sumatera Utara
5
proses pengujian setelah hasil pengujian didapatkan maka proses selanjutnya adalah
membandingkan kedua metode tersebut dengan membandingkan kecepat yang dilihat
dari lamanya proses identifikasi dan ketepan dilihat dari seberapa banyak metode
dapat mengidentifikasi penyakit dengan tepat . Flowchart penelitian diperlihatkan
pada gambar 1.1.
Mulai
Input
Variabel
Latihan JST
Pengujian JST
Hasil penguian
Perbandingan
Metode
Selesai
Gambar 1.1 Flowchart Sistem
1.8 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan dari skripsi ini terdiri dari beberapa bagian utama sebagai
berikut:
BAB 1: PENDAHULUAN
Bab ini akan menjelaskan mengenai latar belakang pemilihan judul skripsi
“Perbandingan Jaringan Syaraf Tiruan
backpropagation Dan Kohonen Pada
Universitas Sumatera Utara
6
Identifikasi Penyaktit Infeksi Pada Kulit Dengan Gejala Bercak Putih”, rumusan
masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metode penelitian,
flowchart penelitian dan sistematika penulisan.
BAB 2: TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini berisi dasar teori-teori yang digunakan dalam analisis, perancangan dan
implementasi skripsi.
BAB 3: ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
Bab ini berisi analisis terhadap fokus permasalahan penelitian dan perancangan
terhadap sistem perbandingan jaringan syaraf tiruan backpropagation dan Kohonen
pada identifikasi penyakit infeksi pada kulit dengan gejala bercak.
BAB 4: IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM
Bab ini berisi teknik implementasi dari perancangan yang telah dibuat dan pengujian
terhadap implementasi. Pengujian dilakukan untuk membuktikan perangkan lunak
dapat berjalan sesuai dengan spesifikasi yang telah ditentukan di tahapan analisis.
BAB 5: KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini akan memuat kesimpulan isi dari keseluruhan uraian bab-bab sebelumnya dan
saran-saran dari hasil yang diperoleh yang diharapkan dapat bermanfaat untuk
pengembangan selanjutnya.
Universitas Sumatera Utara
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Jaringan syaraf tiruan merupakan salah satu sistem pemrosesan yang dirancang dan
dilatih untuk memiliki kemampuan seperti yang dimiliki oleh manusia dalam
menyelesaikan persoalan yang rumit dengan melakukan proses belajar melalui
perubahan bobot sinapsisnya. Jaringan syaraf mensimulasi struktur proses-proses otak
(fungsi syaraf biologis) dan kemudian membawanya kepada perangkat lunak kelas
baru yang dapat mengenali pola-pola yang kompleks serta belajar dari pengalamanpengalaman masa lalu. [12]
Di dalam jaringan syaraf tiruan terdapat banyak metode pembelajaran yang
digunakan untuk menyelesaikan masalah, beberapa metode jaringan syaraf tiruan
tersebut antara lain
backpropagation, Perceptron, Kohonen, Learning Vector
Quantization, Hopfield, dsb. Namun masing-masing metode tersebut memiliki
keunggulan dan kelemahan dalam menyelesaikan permasalahan seperti kecepatan dan
ketepatan dalam menentukan hasil dari pengujian yang telah melakukan pembelajaran
terlebih dahulu.
Salah satu aplikasi jaringan syaraf tiruan yang dapat mempelajari dan menguji
suatu permasalahan adalah identifikasi penyakit yang memiliki gejala atau diagnosa
yang hampir sama yang sebelumnya penyakit tersebut sudah pernah diketahui
jenisnya namun membutuhkan suatu aplikasi yang dapat membantu seorang dokter
untuk memutuskan jenis penyakit apa yang diidap karena memiliki gejala dan
diagnosa yang mirip terhadap penyakit yang lain.
Kulit sebagai organ terluar tubuh manusia sangat rentan terkena penyakit.
Penyakit ini bisa disebabkan oleh virus, jamur, maupun bakteri. Penyakit kulit harus
diidentifikasi berdasarkan jenisnya agar bisa mendapatkan penanganan yang tepat.
Ada beberapa penyakit kulit yang memiliki gejala fisik yang mirip sehingga tidak
Universitas Sumatera Utara
2
mudah membedakannya seperti penyakit lepra, pitiriasis alba, pitiriasis versicolor
dan vitiligo gejala keempat penyakit ini sama-sama menimbulkan bercak putih
sehingga perlu dilakukan identifikasi dengan cara mempelajari gejala dan diagnosa
setiap penyakit tersebut, maka dibutuhkan beberapa informasi sehingga melalui data
gejala diagnosa tersebut dapat dipelajari.
Dengan pendekatan kecerdasan buatan, manusia berusaha menirukan
bagaimana jarian syaraf tiruan mengindentifikasi penyakit-penyakit tersebut. Sehingga
identifikasi penyakit infeksi pada kulit dengan gejala bercak putih dapat dijadikan
objek dalam perbandingan metode pada jaringan syaraf tiruan . Dengan perbandingan
tersebut nantinya dapat diketahui metode yang mana yang memiliki ketepatan dan
kecepatan yang baik dalam identifikasi penyakit.
Berdasarkan hal yang telah diuraikan di atas maka saya ingin membuat skripsi
dengan judul Perbandingan Jaringan Syaraf Tiruan backpropagation Dan Kohonen
Pada Identifikasi Penyaktit Infeksi Pada Kulit Dengan Gejala Bercak Putih.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun masalah yang akan dibahas dalam penelitian ini adalah :
1. Bagaimana merancang aplikasi identifikasi penyakit infeksi pada kulit dengan
gejala bercak putih menggunakan metode backpropagation dan metode kohonen.
2. Bagaimana mengetahui metode yang paling cepat dan paling tepat dalam
mengidentifikasi pennyakit infeksi pada kulit dengan gejala bercak putih dengan
menggunakan metode backpropagation atau metode kohonen.
1.3 Batasan Masalah
Adapun batasan masalah dalam penelitian ini adalah :
1. Pada pembuatan aplikasi perangkat lunak jaringan syaraf tiruan menggunakan
perbandingan antara metode backpropagation dan metode Kohonen.
2. Obyek yang akan dibandingkan yaitu penyakit infeksi pada kulit dengan gejala
bercak putih.
Universitas Sumatera Utara
3
3. Jenis penyakit infeksi pada kulit dengan gejala bercak putih adalah lepra, pitiriasis
alba, pitiriasis versicolor dan vitiligo.
4. Hal yang akan dibandingkan dari dua metode tersebut adalah kecepatan dan
ketepatan pada identifikasi penyakit infeksi pada kulit dengan gejala bercak putih.
5. Nilai variabel data yang akan diolah meliputi keluhan dan gejala.
6. Inisialisasi Bobot awal dilakukan secara Random.
7. Fungsi aktivasi digunakan adalah fungsi sigmoid bipolar.
8. Implementasi perancangan program jaringan syaraf tiruan yang digunakan adalah
bahasa pemograman Matlab 2007 dan Microsoft Excel Link.
1.4 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Membangun aplikasi identifikasi penyakit infeksi pada kulit dengan gejala bercak
putih menggunakan metode backpropagation dan metode Kohonen.
2. Dengan adanya aplikasi yang telah dibangun nantinya dapat diketahui metode
backpropagation atau metode kohonen yang paling cepat dan tepat dalam
melakukan identifikasi penyakit infeksi pada kulit dengan gejala bercak putih.
1.5 Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat menganalisa metode yang mana yang paling cepat dan
tepat dalam melakukan identifikasi penyakit infeksi pada kulit dengan gejala bercak
putih. Kedepannya juga diharapkan penelitian ini menjadi topik yang dapat
dikembangkan lebih lanjut oleh penelitian lainnya yang tertarik di bidang jaringan
syaraf tiruan.
1.6 Metode Penelitian
Metodologi penelitian yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah sebagai
berikut:
Universitas Sumatera Utara
4
a. Studi Literatur
Melakukan studi kepustakaan melalui penelitian berupa buku mengenai ilmu
penyakit kulit dan jaringan syaraf tiruan, jurnal dan artikel-artikel yang relevan.
b. Metode Penelitian
Metode ini dilaksanakan dengan melakukan penelitian terhadap obyek yang
nantinya melakukan penelitian mengenai penerapan metode yang dipakai dalam
identifikasi penyakit infeksi pada kulit dengan gejala bercak putih.
c. Analisis dan perancangan
Metode ini dilaksanakan dengan melakukan analisis terhadap permasalahn yang
ada dan batasan masalah yang dimiliki dan menggunakan flowchart sebagai
gambaran sistem sehingga dapat diperoleh rancangan yang terstruktur dan jelas.
d. Implementasi
Metode ini dilaksanakan dengan mengimplementasikan rancangan sistem yang
telah dibuat pada impelementasi sistem menggunakan bahasa pemrograman
Matlab.
e. Pengujian
Metode ini dilaksanakan dengan melakukan pengujian terhadap sistem dengan
melakukan proses identifikasi penyakit infeksi pada kulit dengan gejala bercak
putih dan kemudian pengujian hasil identifikasi penyakit infeksi pada kulit dengan
gejala bercak putih yang telah di implementasikan.
f. Dokumentasi
Metode ini dilaksanakan dengan membuat dokumentasi dalam bentuk laporan tugas
akhir.
1.7 Diagram Alir Penelitian
Proses pada perbandingan backpropagation dan Kohonen yang akan membandingkan
kecepatan dan ketepan dalam mengidentifikasi penyakit infeksi pada kulit dengan
gejala bercak putih dimulai dengan memasukkan data hasil rekam medis yang
kemudian melakukan pelatihan pada jaringan syaraf tiruan pada masing masing
metode sehingga didapatkan berupa bobot hasil pelatihan untuk digunakan pada
Universitas Sumatera Utara
5
proses pengujian setelah hasil pengujian didapatkan maka proses selanjutnya adalah
membandingkan kedua metode tersebut dengan membandingkan kecepat yang dilihat
dari lamanya proses identifikasi dan ketepan dilihat dari seberapa banyak metode
dapat mengidentifikasi penyakit dengan tepat . Flowchart penelitian diperlihatkan
pada gambar 1.1.
Mulai
Input
Variabel
Latihan JST
Pengujian JST
Hasil penguian
Perbandingan
Metode
Selesai
Gambar 1.1 Flowchart Sistem
1.8 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan dari skripsi ini terdiri dari beberapa bagian utama sebagai
berikut:
BAB 1: PENDAHULUAN
Bab ini akan menjelaskan mengenai latar belakang pemilihan judul skripsi
“Perbandingan Jaringan Syaraf Tiruan
backpropagation Dan Kohonen Pada
Universitas Sumatera Utara
6
Identifikasi Penyaktit Infeksi Pada Kulit Dengan Gejala Bercak Putih”, rumusan
masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metode penelitian,
flowchart penelitian dan sistematika penulisan.
BAB 2: TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini berisi dasar teori-teori yang digunakan dalam analisis, perancangan dan
implementasi skripsi.
BAB 3: ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
Bab ini berisi analisis terhadap fokus permasalahan penelitian dan perancangan
terhadap sistem perbandingan jaringan syaraf tiruan backpropagation dan Kohonen
pada identifikasi penyakit infeksi pada kulit dengan gejala bercak.
BAB 4: IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM
Bab ini berisi teknik implementasi dari perancangan yang telah dibuat dan pengujian
terhadap implementasi. Pengujian dilakukan untuk membuktikan perangkan lunak
dapat berjalan sesuai dengan spesifikasi yang telah ditentukan di tahapan analisis.
BAB 5: KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini akan memuat kesimpulan isi dari keseluruhan uraian bab-bab sebelumnya dan
saran-saran dari hasil yang diperoleh yang diharapkan dapat bermanfaat untuk
pengembangan selanjutnya.
Universitas Sumatera Utara