Pengenalan Tulisan Tangan Aksara Batak Toba Menggunakan Jaringan Saraf Tiruan Backpropagation
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Pengenalan tulisan tangan telah lama diidentifikasikan sebagai permasalahan yang
sulit dipecahkan oleh komputer (Tay & Khalid 1997) karena karakteristik tulisan
tangan setiap orang berbeda-beda. Saat ini pemanfaatan teknologi komputer telah
banyak diterapkan dalam berbagai aspek kehidupan manusia yang tujuannya untuk
membantu menyelesaikan masalah-masalah tertentu. Salah satu permasalahan tersebut
adalah pengenalan karakter tulisan tangan aksara Batak Toba yang memiliki keunikan
tersendiri dimana aksaranya semi silabis yang terdiri atas 19 huruf (ina ni surat).
Secara umum, pengenalan tulisan tangan terbagi menjadi dua jenis, yaitu
metode online dan offline. Metode offline melakukan konversi secara otomatis tulisan
pada sebuah citra menjadi karakter yang dapat diolah oleh computer dan aplikasi
pemrosesan teks. Pada metode online, koordinat dua dimensi dari poin-poin penulisan
direpresentasikan sebagai fungsi waktu dan urutan setiap garis yang dituliskan juga
disimpan secara realtime untuk mengenali karakter yang dituliskan (Arica dan
Yarman-Vural, 2001).
Jaringan Saraf Tiruan adalah jaringan komputasional yang mensimulasikan
jaringan sel saraf (neuron) dari pusat sistem saraf makhluk hidup (Graupe, 2007).
Jaringan saraf tiruan telah banyak digunakan dalam bidang pengenalan pola (pattern
recognition). Salah satu implementasinya adalah pengenalan karakter.
Backpropagation neural network merupakan tipe jaringan saraf tiruan yang
menggunakan metode pembelajaran terbimbing (supervised learning). Pada
supervised learning terdapat pasangan data input dan output yang dipakai untuk
melatih JST hingga diperoleh bobot penimbang (weight) yang diinginkan. Penimbang
itu sendiri adalah sambungan antar lapis dalam JST.
Penelitian terdahulu mengenai pengenalan huruf sudah banyak dilakukan salah
satunya adalah meneliti tulisan tangan aksara Batak Toba menggunakan metode
ekstraksi freeman chain code (Robin, 2013).
Universitas Sumatera Utara
2
Pada penelitian ini metode ekstraksi zoning dan diagonal based feature
extraction akan dikombinasikan untuk mendapatkan nilai fitur yang akan digunakan
sebagai lapisan input. Untuk setiap data sampel yang telah melalui proses
prapengolahan citra (binerization, normalization dan thinning ) akan dilakukan
ekstraksi fitur. Ekstraksi pertama dilakukan menggunakan metode zoning dan
selanjutnya untuk citra yang sama akan diekstraksi lagi menggunakan metode
diagonal based feature extraction.
1.2.
Rumusan Masalah
Pengenalan tulisan tangan telah lama diidentifikasikan sebagai permasalahan yang
sulit dipecahkan oleh komputer karena karakteristik tulisan tangan setiap orang
berbeda-beda. Salah satu permasalahan tersebut adalah dalam pengenalan karakter
tulisan tangan aksara Batak Toba yang memiliki keunikan tersendiri dimana aksaranya
semi silabis. Oleh karena itu dibutuhkan suatu pendekatan sehingga menghasilkan
sebuah sistem pengenalan tulisan tangan aksara Batak Toba
1.3.
Batasan Masalah
Batasan masalah pada penelitian ini adalah:
1.
Ukuran citra untuk diekstrak adalah 60x90 piksel dan dibagi menjadi 6 kolom dan
9 baris zona dengan ukuran setiap zona adalah 10x10 piksel
2.
Sistem tidak dirancang untuk mengenali gaya tulisan penulis, namun bertujuan
untuk mengenali karakter yang ditulis.
3.
Penulisan huruf aksara Batak Toba (ina ni surat) dilakukan menggunakan alat
tulis dengan tinta warna hitam.
4.
1.4.
Akuisisi citra diambil dari 10 orang.
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah membuat aplikasi pengenalan tulisan tangan aksara
Batak Toba pada jaringan backpropagation menggunakan kombinasi metode zoning
dan diagonal based feature extraction.
Universitas Sumatera Utara
3
1.5.
Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah:
1.
Bagi penulis, diharapkan penelitian ini dapat menambah pengetahuan tentang
penerapan jaringan saraf tiruan backpropagation. dalam pengenalan tulisan
tangan aksara Batak Toba
2.
Bagi pihak lain, diharapkan penelitian ini dapat digunakan sebagai referensi untuk
penelitian lain serta dapat memberikan suatu teknik alternatif mengenai
pengenalan tulisan tangan aksara Batak Toba dengan menggunakan jaringan saraf
backpropagation.
1.6.
Metodologi Penelitian
Metodologi penelitian yang digunakan pada penelitian ini adalah:
a. Studi Literatur
Pada tahap ini dilakukan studi kepustakaan yaitu proses pengumpulan bahanbahan referensi yang jaringan saraf tiruan backpropagation dan pengenalan
tulisan aksara batak Toba dari buku, artikel, paper, jurnal, makalah dan sumber
lainnya.
b. Analisis
Pada tahap ini dilakukan analisis penggunaan jaringan backpropagation untuk
pengenalan tulisan tangan aksara Batak Toba.
c. Perancangan
Pada tahap ini dilakukan perancangan proses pengenalan tulisan tangan aksara
Batak Toba, seperti arsitektur jaringan dan flowchart.
d. Implementasi
Pada tahap ini dilakukan implementasi analisis yang telah dilakukan ke dalam
kode program.
e. Pengujian
Pada tahap ini dilakukan pengujian kemampuan jaringan backpropagation untuk
pengenalan tulisan tangan aksara Batak Toba.
f. Penyusunan Laporan
Pada tahap ini dilakukan penulisan laporan mengenai seluruh penelitian yang
telah dilakukan.
Universitas Sumatera Utara
4
1.7.
Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan dari skripsi ini terdiri dari lima bagian utama sebagai berikut:
Bab 1 Pendahuluan
Bab ini berisi latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian,
manfaat penelitian, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan.
Bab 2: Landasan Teori
Bab ini berisi teori-teori yang digunakan untuk memahami permasalahan yang dibahas
pada penelitian ini. Pada bab ini dijelaskan tentang ekstraksi fitur, jaringan saraf
tiruan, algoritma backpropagation, dan pengolahan citra digital.
Bab 3: Analisis Dan Perancangan
Bab ini berisi analisis dan penerapan jaringan backpropagation untuk pengenalan
tulisan tangan aksara Batak Toba, serta perancangan seperti pemodelan dan flowchart.
Bab 4: Implementasi Dan Pengujian
Bab ini berisi pembahasan tentang implementasi dari analisis dan perancangan yang
disusun pada Bab 3 dan pengujian apakah hasil yang didapatkan sesuai dengan yang
diharapkan.
Bab 5: Kesimpulan Dan Saran
Bab ini berisi kesimpulan dari keseluruhan uraian bab-bab sebelumnya dan saransaran yang diajukan untuk pengembangan selanjutnya.
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Pengenalan tulisan tangan telah lama diidentifikasikan sebagai permasalahan yang
sulit dipecahkan oleh komputer (Tay & Khalid 1997) karena karakteristik tulisan
tangan setiap orang berbeda-beda. Saat ini pemanfaatan teknologi komputer telah
banyak diterapkan dalam berbagai aspek kehidupan manusia yang tujuannya untuk
membantu menyelesaikan masalah-masalah tertentu. Salah satu permasalahan tersebut
adalah pengenalan karakter tulisan tangan aksara Batak Toba yang memiliki keunikan
tersendiri dimana aksaranya semi silabis yang terdiri atas 19 huruf (ina ni surat).
Secara umum, pengenalan tulisan tangan terbagi menjadi dua jenis, yaitu
metode online dan offline. Metode offline melakukan konversi secara otomatis tulisan
pada sebuah citra menjadi karakter yang dapat diolah oleh computer dan aplikasi
pemrosesan teks. Pada metode online, koordinat dua dimensi dari poin-poin penulisan
direpresentasikan sebagai fungsi waktu dan urutan setiap garis yang dituliskan juga
disimpan secara realtime untuk mengenali karakter yang dituliskan (Arica dan
Yarman-Vural, 2001).
Jaringan Saraf Tiruan adalah jaringan komputasional yang mensimulasikan
jaringan sel saraf (neuron) dari pusat sistem saraf makhluk hidup (Graupe, 2007).
Jaringan saraf tiruan telah banyak digunakan dalam bidang pengenalan pola (pattern
recognition). Salah satu implementasinya adalah pengenalan karakter.
Backpropagation neural network merupakan tipe jaringan saraf tiruan yang
menggunakan metode pembelajaran terbimbing (supervised learning). Pada
supervised learning terdapat pasangan data input dan output yang dipakai untuk
melatih JST hingga diperoleh bobot penimbang (weight) yang diinginkan. Penimbang
itu sendiri adalah sambungan antar lapis dalam JST.
Penelitian terdahulu mengenai pengenalan huruf sudah banyak dilakukan salah
satunya adalah meneliti tulisan tangan aksara Batak Toba menggunakan metode
ekstraksi freeman chain code (Robin, 2013).
Universitas Sumatera Utara
2
Pada penelitian ini metode ekstraksi zoning dan diagonal based feature
extraction akan dikombinasikan untuk mendapatkan nilai fitur yang akan digunakan
sebagai lapisan input. Untuk setiap data sampel yang telah melalui proses
prapengolahan citra (binerization, normalization dan thinning ) akan dilakukan
ekstraksi fitur. Ekstraksi pertama dilakukan menggunakan metode zoning dan
selanjutnya untuk citra yang sama akan diekstraksi lagi menggunakan metode
diagonal based feature extraction.
1.2.
Rumusan Masalah
Pengenalan tulisan tangan telah lama diidentifikasikan sebagai permasalahan yang
sulit dipecahkan oleh komputer karena karakteristik tulisan tangan setiap orang
berbeda-beda. Salah satu permasalahan tersebut adalah dalam pengenalan karakter
tulisan tangan aksara Batak Toba yang memiliki keunikan tersendiri dimana aksaranya
semi silabis. Oleh karena itu dibutuhkan suatu pendekatan sehingga menghasilkan
sebuah sistem pengenalan tulisan tangan aksara Batak Toba
1.3.
Batasan Masalah
Batasan masalah pada penelitian ini adalah:
1.
Ukuran citra untuk diekstrak adalah 60x90 piksel dan dibagi menjadi 6 kolom dan
9 baris zona dengan ukuran setiap zona adalah 10x10 piksel
2.
Sistem tidak dirancang untuk mengenali gaya tulisan penulis, namun bertujuan
untuk mengenali karakter yang ditulis.
3.
Penulisan huruf aksara Batak Toba (ina ni surat) dilakukan menggunakan alat
tulis dengan tinta warna hitam.
4.
1.4.
Akuisisi citra diambil dari 10 orang.
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah membuat aplikasi pengenalan tulisan tangan aksara
Batak Toba pada jaringan backpropagation menggunakan kombinasi metode zoning
dan diagonal based feature extraction.
Universitas Sumatera Utara
3
1.5.
Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah:
1.
Bagi penulis, diharapkan penelitian ini dapat menambah pengetahuan tentang
penerapan jaringan saraf tiruan backpropagation. dalam pengenalan tulisan
tangan aksara Batak Toba
2.
Bagi pihak lain, diharapkan penelitian ini dapat digunakan sebagai referensi untuk
penelitian lain serta dapat memberikan suatu teknik alternatif mengenai
pengenalan tulisan tangan aksara Batak Toba dengan menggunakan jaringan saraf
backpropagation.
1.6.
Metodologi Penelitian
Metodologi penelitian yang digunakan pada penelitian ini adalah:
a. Studi Literatur
Pada tahap ini dilakukan studi kepustakaan yaitu proses pengumpulan bahanbahan referensi yang jaringan saraf tiruan backpropagation dan pengenalan
tulisan aksara batak Toba dari buku, artikel, paper, jurnal, makalah dan sumber
lainnya.
b. Analisis
Pada tahap ini dilakukan analisis penggunaan jaringan backpropagation untuk
pengenalan tulisan tangan aksara Batak Toba.
c. Perancangan
Pada tahap ini dilakukan perancangan proses pengenalan tulisan tangan aksara
Batak Toba, seperti arsitektur jaringan dan flowchart.
d. Implementasi
Pada tahap ini dilakukan implementasi analisis yang telah dilakukan ke dalam
kode program.
e. Pengujian
Pada tahap ini dilakukan pengujian kemampuan jaringan backpropagation untuk
pengenalan tulisan tangan aksara Batak Toba.
f. Penyusunan Laporan
Pada tahap ini dilakukan penulisan laporan mengenai seluruh penelitian yang
telah dilakukan.
Universitas Sumatera Utara
4
1.7.
Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan dari skripsi ini terdiri dari lima bagian utama sebagai berikut:
Bab 1 Pendahuluan
Bab ini berisi latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian,
manfaat penelitian, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan.
Bab 2: Landasan Teori
Bab ini berisi teori-teori yang digunakan untuk memahami permasalahan yang dibahas
pada penelitian ini. Pada bab ini dijelaskan tentang ekstraksi fitur, jaringan saraf
tiruan, algoritma backpropagation, dan pengolahan citra digital.
Bab 3: Analisis Dan Perancangan
Bab ini berisi analisis dan penerapan jaringan backpropagation untuk pengenalan
tulisan tangan aksara Batak Toba, serta perancangan seperti pemodelan dan flowchart.
Bab 4: Implementasi Dan Pengujian
Bab ini berisi pembahasan tentang implementasi dari analisis dan perancangan yang
disusun pada Bab 3 dan pengujian apakah hasil yang didapatkan sesuai dengan yang
diharapkan.
Bab 5: Kesimpulan Dan Saran
Bab ini berisi kesimpulan dari keseluruhan uraian bab-bab sebelumnya dan saransaran yang diajukan untuk pengembangan selanjutnya.
Universitas Sumatera Utara