Penerapan Jaringan Syaraf Tiruan dalam Mengidentifikasi Gejala pada Penyakit Hipertensi menggunakan Metode Backpropagation.
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Hipertensi (HTN)
Penyakit Hipertensi (HTN) atau tekanan darah tinggi merupakan penyakit yang
banyak dialami oleh sebagian orang terutama pada orang-orang yang lansia atau
lanjut usia. Penyakit ini menimbulkan gejala hipertensi yang sering dialami oleh
penderitanya, jika anda mengalami beberapa gejala hipertensi sebaiknya anda
langsung melakukan tensi darah untuk mengetahui tekanan darah di tubuh anda,
jika tekanan darah anda melebihi batas normal berarti anda mengalami penyakit
darah tinggi atau hipertensi.
Penyakit hipertensi memang sudah banyak diderita orang tetapi bukan
berarti anda bisa meremehkan penyakit ini, jika dibiarkan penyakit darah tinggi atau
hipertensi bisa menyebabkan seseorang terkena stroke bahkan bisa menyebabkan
resiko kematian. Kebanyakan satu dari lima orang mengalami penyakit hipertensi,
bukan hanya penduduk indonesia yang banyak mengalami penyakit ini tetapi di
negara-negara maju banyak penduduknya yang mengalami penyakit darah tinggi.
Masyarakat membutuhkan cara untuk mengobati atau bahkan mencegah
penyakit Hipertensi dengan mengetahui dan mengenali terlebih dahulu gejala gejala
dini pada penyakit Hipertensi, sehingga dengan cepat tanggap untuk
menanggulanginya bahkan mencegahnya sebelum penyakit tersebut semakin parah.
Universitas Sumatera Utara
9
Bagi orang yang mengalami penyakit hipertensi tentu mempunyai pantanganpantangan dalam berbagai hal seperti dalam makanan, orang yang mempunyai
darah tinggi tidak boleh mengkomsumsi daging kambing karena daging kambing
bisa membuat tekanan darah menjadi naik drastis. Gejala-gejala umum dari
penyakit Hipertensi adalah sebagai berikut:
1. Biasanya orang yang menderita hipertensi akan mengalami sakit kepala,
pusing yang sering dirasakan akibat tekanan darahnya naik melebihi batas
normal.
2. Wajah akan menjadi kemerahan.
3. Pada sebagian orang akan mengalami detak jantung yang berdebar-debar.
4. Orang yang mengalami darah tinggi akan mengalami gejala hipertensi
seperti pandangan mata menjadi kabur atau menjadi tidak jelas.
5. Sering buang air kecil dan sulit berkonsentrasi.
6. Sering mudah kelelahan saat melakukan berbagai aktivitas.
7. Sering terjadi pendarah di hidung atau mimisan.
8. Gejala hipertensi yang parah bisa menyebabkan seseorang mengalami
vertigo.
9. Orang yang mempunyai darah tinggi biasanya akan sensitif dan mudah
marah terhadap hal-hal yang tidak dia sukai.
Universitas Sumatera Utara
10
2.2
Jaringan Syaraf Tiruan (JST)
Jaringan syaraf tiruan didefenisikan sebagai suatu sistem pemrosesan informasi
yang mempunyai karakteristik menyerupai jaringan syaraf tiruan manusia
(Hermawan, 2006). Jaringan syaraf tiruan tercipta sebagai suatu generalisasi model
matematis dari pemahaman manusia (Human cognition) yang didasarkan atas
asumsi sebagai berikut:
1. Pemrosesan informasi terjadi pada elemen sederhana yang disebut neuron.
2. Isyarat mengalir di antara sel syaraf/neuron melalui suatu sambungan
penghubung .
3. Setiap sambungan penghubung memiliki bobot yang bersesuaian. Bobot ini
akan digunakan untuk menggandakan/mengalikan isyarat yang dikirim
melaluinya.
4. Setiap sel syaraf akan menerapkan fungsi aktivasi terhadap isyarat hasil
penjumlahan berbobot yang masuk kepadanya untuk menetukan isyarat
keluarannya.
Sistem jaringan syaraf tiruan disebut juga brain metphor, computional
neuroscience atau parallel distributed processing serta connection. Jaringan syaraf
tiruan tersusun dari sejumlah besar elemen yang melakukan kegiatanyang analog
dengan fungsi fungsi biologis neuron yang paling elementer. Elemen-elemen ini
terorganisasi sebagimana anatomi otak, walaupun tidak persis. Jaringan syaraf
tiruan dapat belajar dari pengalaman, melakukan generalisasi atas contoh contoh
yang diperolehnya dan mengabstraksikan karakteristik esensial input bahkan untuk
data yang tidak relevan.
Universitas Sumatera Utara
11
Jaringan syaraf tiruan juga dikenal sebagai kotak hitam(black box technolog) atau
tidak transparan (opaque) karena tidak dapat menerangkan bagaimana suatu hasil
didapatan. Hal inilah yang akan membuat jaringan syaraf tiruan mampu digunakan
untuk menyelesaikan persoalan yang tidak terstruktur dan sulit didefenisikan.
Kenyataan inilah yang menyebabkan jaringan syaraf tiruan telah meluas dipakai
sebagai alat bantu untuk menyelesaikan masalah pada berbagai bidang dan disiplin
ilmu. Beberapa istilah dalam JST yang sering ditemui adalah sebagai berikut:
1. Neuron atau node atau unit: sel syaraf tiruan yang merupakan elemen
pengolahan jaringan syaraf tiruan. Setiap neuron menerima data input,
memproses input tersebut kemudian mengirimkan hasilnya berupa sebuah
output.
2. Jaringan: kumpulan neuron yang saling terhubung dan membentuk lapisan.
3. Lapisan tersembunyi (hidden layer): lapisan yang tidak secara langsung
berinteraksi dengan dunia luar. Lapisan ini memperluas kemampuan
jaringan syaraf tiruan dalam menghadapi masalah-masalah yang kompleks.
4. Input: sebuah nilai input yang akan diproses menjadi nilai output.
5. Output: solusi dari nilai input.
6. Bobot: nilai matematis dari sebuah koneksi antar-neuron.
7. Fungsi aktivasi: fungsi yang digunakan untuk meng-update nilai-nilai bobot
per-iterasi dari semua nilai input.
8. Fungsi aktivasi sederhana adalah mengalikan input dengan bobotnya dan
kemudian menjumlahkannya (disebut penjumlahan sigma) berbentuk linier
atau tidak linier dan sigmoid.
Universitas Sumatera Utara
12
9. Paradigma pembelajaran: bentuk pembelajaran, supervised learning, atau
unsupervised learning.
Menurut Siang (2009:2), JST adalah sistem pemroses informasi yang
memiliki karakteristik mirip dengan jaringan syaraf biologi. JST dibentuk sebagai
generalisasi model matematika dari jaringan syaraf biologi, dengan asumsi bahwa:
1. Pemrosesan informasi terjadi pada banyak elemen sederhana (neuron).
2. Sinyal dikirimkan di antara neuron-neuron melalui penghubungpenghubung.
3. Penghubung antar-neuron 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 (threshold).
2.2.1
Komponen Jaringan Syaraf Tiruan
Pada umumnya JST memiliki dua lapisan, yaitu input layer dan output layer. Tetapi
pada perkembangannya, adapula JST yang memiliki satu lapisan lagi yang terletak
di antara input layer dan output layer. Lapisan ini disebut lapisan hidden layer.
Menurut Halim et all. (2004: 12), berikut penjelasan mengenai komponen JST.
Universitas Sumatera Utara
13
1. Input Layer
Input layer berisi node-node yang masing-masing menyimpan sebuah nilai
masukan yang tidak berubah pada fase latih dan hanya bisa berubah jika diberikan
nilai masukan baru. Node pada lapisan ini tergantung pada banyaknya input dari
suatu pola.
2. Hidden Layer
Lapisan ini tidak pernah muncul sehingga dinamakan hidden layer. Akan tetapi
semua proses pada fase pelatihan dan fase pengenalan dijalankan di lapisan ini.
Jumlah lapisan ini tergantung dari arsitektur yang akan dirancang, tetapi pada
umumnya terdiri dari satu lapisan hidden layer.
3. Output Layer
Output layer berfungsi untuk menampilkan hasil perhitungan sistem oleh fungsi
aktivasi pada lapisan hidden layer berdasarkan input yang diterima.
2.2.2
Kemampuan Jaringan Syaraf Tiruan
Jaringan syaraf tiruan memiliki sejumlah besar kelebihan atau kemampuan
dibandingkan dengan metode perhitungan lainnya, yaitu:
1. Kemampuan mengakuisisi pengetahuan walaupun dalam kondisi ada
gangguan dan ketidakpastian. Hal ini karena jaringan syaraf tiruan mampu
melakukan generalisasi, abstraksi, dan ekstraksi terhadap properti statistik
dari data.
Universitas Sumatera Utara
14
2. Kemampuan mempresentasikan pengetahuan secara fleksibel. Jaringan
syaraf tiruan mampu menciptakan sendiri represantasi melalui pengaturan
diri sendiri atau kemampuan belajar (self organizing).
3. Kemampuan untuk memberikan toleransi atas suatu distorsi (error/fault),
dimana gangguan kecil pada data dapat dianggap hanay sebagai noise
(guncangan) belaka.
4. Kemampuan memproses pengetahuan secara efisien karena memakai
sistem paralel, sehingga waktu yang diperlukan untuk mengoperasikannya
jauh lebih singkat.
2.2.3
Arsitektur Jaringan Syaraf Tiruan
Arsitektur jaringan dan algoritma pelatihan sangat menentukan model-model JST.
Arsitektur tersebut gunanya untuk menjelaskan arah perjalanan sinyal atau data di
dalam jaringan. Sedangkan algoritma belajar menjelaskan bagaimana bobot
koneksi harus diubah agar pasangan masukan-keluaran yang diinginkan dapat
tercapai. Dalam setiap perubahan harga bobot koneksi dapat dilakukan dengan
berbagai cara, tergantung pada jenis algoritma pelatihan yang digunakan. Dengan
mengatur besarnya nilai bobot ini diharapkan bahwa kinerja jaringan dalam
mempelajari berbagai macam pola yang dinyatakan oleh setiap pasangan masukan
keluaran akan meningkat. Sebagai contoh, perhatikan neuron � pada Gambar 2.1.
Universitas Sumatera Utara
15
Gambar 2.1 Sebuah Sel Syaraf Tiruan
Pada Gambar 2.1 diperlihatkan sebuah sel syaraf tiruan sebagai elemen penghitung.
Simpul � menerima masukan dari neuron X1, X2 dan X3 dengan bobot hubungan
masing-masing adalah W1 , W2 dan W3. Argumen fungsi aktivasi adalah net masukan
(kombinasi linear masukan dan bobotnya). Ketiga sinyal simpul yang ada
dijumlahkan
��= X1W1+X2W2+,X3W3. Besarnya sinyal yang diterima oleh �
mengikuti fungsi aktivasi =( ��). Apabila nilai fungsi aktivasi cukup kuat, maka
sinyal akan diteruskan. Nilai fungsi aktivasi (keluaran model jaringan) juga dapat
dipakai sebagai dasar untuk merubah bobot (Hartono, 2012).
2.3 Backpropagation
Backpropagation merupakan salah satu dari metode pelatihan pada jaringan syaraf,
dimana ciri dari metode ini adalah meminimalkan error pada output yang dihasilkan
oleh jaringan (Puspita & Eunike, 2007). Backpropagation melatih jaringan untuk
mendapatkan keseimbangan antara kemampuan jaringan mengenali pola yang
digunakan selama training serta kemampuan jaringan untuk memberikan respon
yang benar terhadap pola masukan yang serupa (tapi tidak sama) dengan pola yang
Universitas Sumatera Utara
16
dipakai selama pelatihan (Siang, 2009). Sebagian besar pelatihan untuk jaringan
feedforward (umpan maju) menggunakan gradien dari fungsi aktivasi untuk
menentukan bagaimana mengatur bobot-bobot dalam rangka meminimumkan
kinerja. Gradien ini ditentukan dengan menggunakan suatu teknik yang disebut
backpropagation. Pada dasarnya, algoritma pelatihan standar backpropagation akan
menggerakkan bobot dengan arah gradien negatif. Prinsip dasar dari algoritma
backpropagation adalah memperbaiki bobot-bobot jaringan dengan arah yang
membuat fungsi aktivasi menjadi turun dengan cepat. Backpropagation memiliki
beberapa unit yang ada dalam satu atau lebih layer tersembunyi (Siang, 2009).
Gambar 2.2 adalah arsitektur back-propagation dengan
buah masukan (ditambah
sebuah bias), sebuah layer tersembunyi yang terdiri atas � unit (ditambah sebuah
bias), serta
buah keluaran. Arsitektur jaringan ini disebut jaringan layer jamak.
Gambar 2.2 Arsitektur Backpropagation
merupakan bobot garis dari unit masukan
ke unit layer tersembunyi
( 0
merupakan bobot garis yang menghubungkan bias di unit masukan ke unit layer
Universitas Sumatera Utara
17
tersembunyi
(
).
merupakan bobot dari layer tersembunyi
ke unit keluaran
0 merupakan bobot dari bias di layer tersembunyi ke unit keluaran
).
2.4 Matrix Laboratory (Matlab)
Dalam deteksi dini penyakit TBC ini, diperlukan suatu software yang dapat
membantu mengimplementasikan deteksi dini menjadi sebuah angka-angka yang
selanjutnya dapat diolah menjadi suatu informasi. Dalam skripsi ini, penulis
menggunakan software Matrix Laboratory (Matlab) untuk mencari penyelesaian
masalah pengenalan pola dari suatu data yang telah disiapkan. Menurut Iqbal
(2009), Matlab adalah sebuah bahasa dengan (high-performance) kinerja tinggi
untuk komputasi masalah teknik. Matlab mengintegrasikan komputasi, visualisasi,
dan pemrograman dalam suatu model yang sangat mudah untuk pakai dimana
masalah-masalah dan penyelesaiannya diekspresikan dalam notasi matematika
yang familiar. Penggunaan Matlab meliputi bidang-bidang:
1. matematika dan komputansi,
2. pembentukan algorithm,
3. akusisi data,
4. pemodelan, simulasi, dan pembuatan prototype,
5. analisis data, eksplorasi, dan visualisasi,
6. grafik keilmuan dan bidang rekayasa.
Universitas Sumatera Utara
18
2.4.1
Jendela-jendela Pada Matlab
Ada beberapa macam jendela yang tersedia dalam Matlab, yang dapat dijelaskan
sebagai berikut.
1. Command Window/Editor
Matlab command window/ editor merupakan jendela yang dibuka pertama kali
setiap kali Matlab dijalankan. Pada jendela di atas dapat dilakukan akses-akses ke
command-command Matlab dengan cara mengetikkan barisan-barisan ekspresi
Matlab, seperti mengakses help window dan lain-lainnya.
Gambar 2.3 Matlab Command Window
Command window juga digunakan untuk memanggil tool Matlab seperti
editor, debugger atau fungsi. Ciri dari jendela ini adalah adanya prompt (>>) yang
menyatakan Matlab siap menerima perintah. Perintah dapat berupa fungsi-fungsi
pengaturan file (seperti perintah DOS/UNIX) maupun fungsi-fungsi bawaan atau
toolbox Matlab sendiri. Berikut ini beberapa fungsi pengaturan file dalam Matlab.
dir/ls
: digunakan untuk melihat isi dari sebuah direktori aktif;
Universitas Sumatera Utara
19
cd
: digunakan untuk melakukan perpindahan dari direktori aktif;
pwd
: digunakan untuk melihat direktori yang sedang aktif;
mkdir : digunakan untuk membuat sebuah direktori;
what
: digunakan untuk melihat nama file m dalam direktori aktif;
who
: digunakan untuk melihat variabel yang sedang aktif;
whos : digunakan untuk menampilkan nama setiap variabel;
delete : digunakan untuk menghapus file;
clear : digunakan untuk menghapus variabel;
clc
: digunakan untuk membersihkan layar;
doc
: digunakan untuk melihat dokumentasi The Math Works, Inc. dalam format
html secara online;
demo : digunakan untuk mencoba beberapa tampilan demo yang disediakan oleh
Matlab
2. Current Directory
Jendela ini menampilkan isi dari direktori kerja saat menggunakan Matlab.
Direktori ini dapat diganti sesuai dengan tempat direktori kerja yang diinginkan.
Default dari alamat direktori berada dalam folder works tempat program files
Matlab berada.
Universitas Sumatera Utara
20
Gambar 2.4 Matlab Current Directory
3. Command History
Jendela ini berfungsi untuk menyimpan perintah-perintah apa saja yang sebelumnya
dilakukan oleh pengguna terhadap Matlab.
Gambar 2.5 Matlab Command History
4. Editor/Debugger
Jendela ini merupakan tool yang disediakan oleh Matlab 5 ke atas. Berfungsi
sebagai editorscript Matlab (M-file). Walaupun sebenarnya script ini untuk
pemrograman Matlab, dapat saja menggunakan editor yang lain seperi notepad,
wordpad bahkan Microssoft Word.
Universitas Sumatera Utara
21
Gambar 2.6 Matlab Editor M-File
5. Figure Window
Jendela ini adalah hasil visualisasi dari script Matlab, namun Matlab memberi
kemudahan bagi programer untuk mengedit jendela ini sekaligus memberikan
program khusus untuk itu. Sehingga jendela ini selain berfungsi sebagai visualisasi
output dapat juga sekaligus menjadi media input yang interaktif.
Gambar 2.7 Matlab Figure Windows
6. Workspace
Workspace berfungsi untuk menampilkan seluruh variabel-variabel yang sedang
aktif pada saat pemakaian Matlab. Apabila variabel berupa data matriks berukuran
besar maka pengguna dapat melihat isi dari seluruh data dengan melakukan double
Universitas Sumatera Utara
22
klik pada variabel tersebut. Matlab secara otomatis akan menampilkan jendela
“array editor” yang berisikan data pada setiap variabel yang dipilih pengguna
Gambar 2.8 Matlab Workspace
7. Matlab Help Window
Matlab menyediakan sistem help yang dapat diakses dengan perintah help.
Misalnya, untuk memperoleh informasi mengenai fungsi elfun yaitu fungsi untuk
trigonometri, eksponensial, compleks dan lain-lain.
Gambar 2.9 Matlab Help Window
Universitas Sumatera Utara
23
2.4.2 Bagian Utama Pada Sistem Matlab
Sebagai sebuah sistem, Matlab tersusun dari lima bagian utama yaitu Development
Environment, Matlab Mathematical Function Library, Matlab Language,
Graphics, Matlab Application Program Interface (API)
2.4.2.1 Development Environment
Development Environtment merupakan sekumpulan perangkat dan fasilitas yang
membantu untuk menggunakan fungsi-fungsi dan file-file Matlab. Beberapa
perangkat ini merupakan sebuah graphical user interfaces (GUI). Termasuk
didalamnya adalah Matlab desktop dan command window, command history,
sebuah editor dan debugger, dan browsers untuk melihat help, workspace, files, dan
search path.
2.4.2.2 Matlab Mathematical Function Library
Matlab Mathematical Function Library merupakan sekumpulan algoritma
komputasi mulai dari fungsi-fungsi dasar seperti: sum, sin, cos, dan
complexarithmetic, sampai dengan fungsi-fungsi yang lebih kompleks seperti
matrix inverse, matrix eigenvalues, bessel functions, dan fast fourier transforms.
2.4.2.3 Matlab Language
Matlab Language merupakan suatu high-level matrix/ array language dengan
control flow statements, functions, data structures, input/ output, dan fitur-fitur
Universitas Sumatera Utara
24
object-oriented programming. Ini memungkinkan untuk melakukan kedua hal baik
"pemrograman dalam lingkup sederhana" untuk mendapatkan hasil yang cepat, dan
"pemrograman dalam lingkup yang lebih besar" untuk memperoleh hasil-hasil dan
aplikasi yang kompleks.
2.4.2.4 Graphics
Matlab memiliki fasilitas untuk menampilkan vektor dan matriks sebagai suatu
grafik. Di dalamnya melibatkan high-level functions (fungsi-fungsi tingkat tinggi)
untuk visualisasi data dua dimensi dan data tiga dimensi, image processing,
animation, dan presentation graphics. Ini juga melibatkan fungsi level rendah yang
memungkinkan untuk memunculkan grafik mulai dari bentuk yang sederhana
sampai dengan tingkatan graphical user interface pada aplikasi Matlab.
2.4.2.5 Matlab Application Program Interface (API)
Matlab Application Program Interface (API) merupakan suatu library yang
memungkinkan program yang telah Anda tulis dalam bahasa C dan Fortran mampu
berinteraksi dengan Matlab. Ini melibatkan fasilitas untuk pemanggilan routines
dari Matlab (dynamic linking), pemanggilan Matlab sebagai contoh computational
engine dan untuk membaca dan menuliskan Mat-files.
Universitas Sumatera Utara
25
2.4.3 GUIDE Matlab
GUIDE atau GUI builder merupakan Matlab script file yang dibuat utuk analisis
suatu permasalahan khusus. Penggunaan GUIDE memberikan/ menyediakan
fasilitas, seperti menu, pushbutton, slider, dan sebagainya sesuai dengan program
yang diinginkan atau digunakan tanpa knowledge dari Matlab. GUIDE juga
memberikan cara untuk efisiennya manajemen data.
Gambar 2.10 Tampilan GUIDE Matlab
2.4.3.1 Keunggulan GUIDE Matlab
GUIDE Matlab mempunyai kelebihan tersendiri dibandingkan dengan bahasa
pemrograman lainnya, antara lain:
Universitas Sumatera Utara
26
1. GUIDE Matlab banyak digunakan dan cocok untuk aplikasi-aplikasi
berorientasi sains, sehingga banyak peneliti dan mahasiswa menggunakan
GUIDE Matlab untuk menyelesaikan riset atau tugas akhirnya.
2. GUIDE Matlab mempunyai fungsi built-in yang siap digunakan dan
pemakai tidak perlu repot membuatnya sendiri.
3. Ukuran file, baik FIG-file maupun M-file yang dihasilkan relatif kecil.
4. Kemampuan grafisnya cukup handal dan tidak kalah dibandingkan dengan
bahasa pemrograman lainnya.
2.4.3.2 Komponen GUIDE Matlab
Untuk membuat sebuah user interface Matlab dengan fasilitas GUIDE harus mulai
dengan membuat sebuah desain figure. Untuk membuat sebuah desain figure dapat
memanfaatkan uicontrol (kontrol user interface). Beberapa uicontrol yang ada pada
Matlab, antara lain:
1. Push button merupakan jenis kontrol berupa tombol tekan yang akan
menghasilkan tindakan jika diklik, misalnya OK, Cancel, Hitung, Hapus,
dan sebagainya. Untuk menampilkan tulisan pada push button,
pengaturannya dapat melalui property inspector atau menggunakan klik
kanan dan pilih property inspector. Selanjutnya, isilah tab string dengan
label yang diinginkan.
2. Toggle button menghasilkan efek yang hampir sama dengan push button.
Perbedaannya adalah saat push button ditekan, maka tombol akan kembali
pada posisi semula jika tombol mouse dilepas, sedangkan pada toogle
Universitas Sumatera Utara
27
button, tombol tidak akan kembali pada posisi semula, kecuali jika
menekannya kembali.
3. Radio button digunakan untuk memilih atau menandai satu pilihan dari
beberapa pilihan yang ada. Misalnya, sewaktu akan dibuat aplikasi konversi
suhu. Suhu awal dalam derajat Celcius diinputkan dan selanjutnya pilihan
untuk mengonversi suhu Celcius ke Reamur, Fahrenheit, atau Kelvin.
4. Kontrol checkboxes berguna jika terdapat beberapa pilihan mandiri atau
tidak bergantung dengan pilihan-pilihan lainnya. Contoh aplikasi
penggunaan checkboxes adalah saat pemilihan hobi. Karena hobi bisa lebih
dari satu, maka checkboxes dapat diklik lebih dari satu kali.
5. Kontrol edit text merupakan sebuah tempat yang memungkinkan untuk
memasukkan atau memodifikasi text. String property berisi teks yang akan
memunculkan pada kotak edit text. Kemudian, edit text bermanfaaat pula
untuk menginputkan suatu data dari keyboard. Sebagai contoh, suatu
aplikasi untuk menentukan luas dan keliling sebuah lingkaran. Input dan
outputnya disajikan dari edit text.
6. Kontrol static text akan menghasilkan teks bersifat statis (tetap), sehingga
pemakai tidak dapat melakukan perubahan padanya. Pada static text, teks
dapat diatur dengan beberapa fasilitas, antara lain jenis dan ukuran font,
warna justifikasi (left, center, right), dan lain-lain. Semuanya juga dapat
dimodifikasi melalui property inspector.
7.
Slider berguna jika inputan nilai yang diinginkan tidak menggunakan
keyboard, tetapi hanya dengan cara menggeser slider secara vertikal
maupun horizontal ke nilai yang kita inginkan. Dengan menggunakan
Universitas Sumatera Utara
28
slider, pemasukan nilai data dapat dilakukan secara lebih fleksibel karena
nilai max, nilai min, serta sliderstep dapat diatur sendiri.
8. Frames merupakan kotak tertutup yang dapat digunakan untuk
mengelompokkan kontrol-kontrol yang berhubungan. Tidak seperti kontrol
lainnya, frames tidak memiliki rutin callback.
9.
Kontrol listbox menampilkan semua daftar item yang terdapat pada string
property dan item yang ada dapat dipilih satu atau lebih. Value property
berisi indeks yang dihubungkan dengan daftar item yang dapat dipilih. Jika
item yang dipilih lebih dari satu, maka nilai yang dikirimkan merupakan
sebuah vektor. Indeks-indeks item sebuah listbox merupakan bilangan bulat,
dimana item pertama diberi indeks 0, item kedua diberi indeks 1, dan
seterusnya.
10. Popup menu berguna menampilkan daftar pilihan yang didefinisikan pada
string property ketika mengklik tanda panah pada aplikasi dan memiliki
fungsi yang sama seperti radio button. Ketika tidak dibuka, popup menu
hanya menampilkan satu item yang menjadi pilihan pertama pada string
property. Popup menu sangat bermanfaat ketika sebuah pilihan tanpa jarak
diberikan, tidak seperti radio button.
11. Axes berguna untuk menampilkan sebuah grafik atau gambar (image). Axes
sebenarnya tidak masuk dalam uicontrol, tetapi axes dapat diprogram agar
pemakai dapat berinteraksi dengan axes dan objek grafik yang ditampilkan
melalui axes.
Universitas Sumatera Utara
29
2.4.4
Toolbox Backpropagation pada Matlab
Software Matlab mempunyai beberapa perintah yang dapat digunakan untuk
membuat jaringan syaraf tiruan backpropagation. Perintah-perintah tersebut adalah
(Suharjito, 2008):
1. newff
digunakan
untuk
membentuk
jaringan
syaraf
dengan
backpropagation
2. train digunakan untuk melakukan pelatihan jaringan
3. sim digunakan untuk melakukan output dari jaringan yang sudah dilatih
4. minmax digunakan untuk mencari nilai minimum dan maksimum data
input
5. trainParam digunakan untuk menentukan parameter pelatihan jaringan
seperti epoch, goal, learning rate, dan momentum coefisient (mc)
6. tansig, logsig parameter fungsi aktivasi dari suatu layer jaringan: tansig
adalah fungsi aktivasi bipolar sigmoid dan logsig fungsi aktivasi binary
sigmoid.
Universitas Sumatera Utara
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Hipertensi (HTN)
Penyakit Hipertensi (HTN) atau tekanan darah tinggi merupakan penyakit yang
banyak dialami oleh sebagian orang terutama pada orang-orang yang lansia atau
lanjut usia. Penyakit ini menimbulkan gejala hipertensi yang sering dialami oleh
penderitanya, jika anda mengalami beberapa gejala hipertensi sebaiknya anda
langsung melakukan tensi darah untuk mengetahui tekanan darah di tubuh anda,
jika tekanan darah anda melebihi batas normal berarti anda mengalami penyakit
darah tinggi atau hipertensi.
Penyakit hipertensi memang sudah banyak diderita orang tetapi bukan
berarti anda bisa meremehkan penyakit ini, jika dibiarkan penyakit darah tinggi atau
hipertensi bisa menyebabkan seseorang terkena stroke bahkan bisa menyebabkan
resiko kematian. Kebanyakan satu dari lima orang mengalami penyakit hipertensi,
bukan hanya penduduk indonesia yang banyak mengalami penyakit ini tetapi di
negara-negara maju banyak penduduknya yang mengalami penyakit darah tinggi.
Masyarakat membutuhkan cara untuk mengobati atau bahkan mencegah
penyakit Hipertensi dengan mengetahui dan mengenali terlebih dahulu gejala gejala
dini pada penyakit Hipertensi, sehingga dengan cepat tanggap untuk
menanggulanginya bahkan mencegahnya sebelum penyakit tersebut semakin parah.
Universitas Sumatera Utara
9
Bagi orang yang mengalami penyakit hipertensi tentu mempunyai pantanganpantangan dalam berbagai hal seperti dalam makanan, orang yang mempunyai
darah tinggi tidak boleh mengkomsumsi daging kambing karena daging kambing
bisa membuat tekanan darah menjadi naik drastis. Gejala-gejala umum dari
penyakit Hipertensi adalah sebagai berikut:
1. Biasanya orang yang menderita hipertensi akan mengalami sakit kepala,
pusing yang sering dirasakan akibat tekanan darahnya naik melebihi batas
normal.
2. Wajah akan menjadi kemerahan.
3. Pada sebagian orang akan mengalami detak jantung yang berdebar-debar.
4. Orang yang mengalami darah tinggi akan mengalami gejala hipertensi
seperti pandangan mata menjadi kabur atau menjadi tidak jelas.
5. Sering buang air kecil dan sulit berkonsentrasi.
6. Sering mudah kelelahan saat melakukan berbagai aktivitas.
7. Sering terjadi pendarah di hidung atau mimisan.
8. Gejala hipertensi yang parah bisa menyebabkan seseorang mengalami
vertigo.
9. Orang yang mempunyai darah tinggi biasanya akan sensitif dan mudah
marah terhadap hal-hal yang tidak dia sukai.
Universitas Sumatera Utara
10
2.2
Jaringan Syaraf Tiruan (JST)
Jaringan syaraf tiruan didefenisikan sebagai suatu sistem pemrosesan informasi
yang mempunyai karakteristik menyerupai jaringan syaraf tiruan manusia
(Hermawan, 2006). Jaringan syaraf tiruan tercipta sebagai suatu generalisasi model
matematis dari pemahaman manusia (Human cognition) yang didasarkan atas
asumsi sebagai berikut:
1. Pemrosesan informasi terjadi pada elemen sederhana yang disebut neuron.
2. Isyarat mengalir di antara sel syaraf/neuron melalui suatu sambungan
penghubung .
3. Setiap sambungan penghubung memiliki bobot yang bersesuaian. Bobot ini
akan digunakan untuk menggandakan/mengalikan isyarat yang dikirim
melaluinya.
4. Setiap sel syaraf akan menerapkan fungsi aktivasi terhadap isyarat hasil
penjumlahan berbobot yang masuk kepadanya untuk menetukan isyarat
keluarannya.
Sistem jaringan syaraf tiruan disebut juga brain metphor, computional
neuroscience atau parallel distributed processing serta connection. Jaringan syaraf
tiruan tersusun dari sejumlah besar elemen yang melakukan kegiatanyang analog
dengan fungsi fungsi biologis neuron yang paling elementer. Elemen-elemen ini
terorganisasi sebagimana anatomi otak, walaupun tidak persis. Jaringan syaraf
tiruan dapat belajar dari pengalaman, melakukan generalisasi atas contoh contoh
yang diperolehnya dan mengabstraksikan karakteristik esensial input bahkan untuk
data yang tidak relevan.
Universitas Sumatera Utara
11
Jaringan syaraf tiruan juga dikenal sebagai kotak hitam(black box technolog) atau
tidak transparan (opaque) karena tidak dapat menerangkan bagaimana suatu hasil
didapatan. Hal inilah yang akan membuat jaringan syaraf tiruan mampu digunakan
untuk menyelesaikan persoalan yang tidak terstruktur dan sulit didefenisikan.
Kenyataan inilah yang menyebabkan jaringan syaraf tiruan telah meluas dipakai
sebagai alat bantu untuk menyelesaikan masalah pada berbagai bidang dan disiplin
ilmu. Beberapa istilah dalam JST yang sering ditemui adalah sebagai berikut:
1. Neuron atau node atau unit: sel syaraf tiruan yang merupakan elemen
pengolahan jaringan syaraf tiruan. Setiap neuron menerima data input,
memproses input tersebut kemudian mengirimkan hasilnya berupa sebuah
output.
2. Jaringan: kumpulan neuron yang saling terhubung dan membentuk lapisan.
3. Lapisan tersembunyi (hidden layer): lapisan yang tidak secara langsung
berinteraksi dengan dunia luar. Lapisan ini memperluas kemampuan
jaringan syaraf tiruan dalam menghadapi masalah-masalah yang kompleks.
4. Input: sebuah nilai input yang akan diproses menjadi nilai output.
5. Output: solusi dari nilai input.
6. Bobot: nilai matematis dari sebuah koneksi antar-neuron.
7. Fungsi aktivasi: fungsi yang digunakan untuk meng-update nilai-nilai bobot
per-iterasi dari semua nilai input.
8. Fungsi aktivasi sederhana adalah mengalikan input dengan bobotnya dan
kemudian menjumlahkannya (disebut penjumlahan sigma) berbentuk linier
atau tidak linier dan sigmoid.
Universitas Sumatera Utara
12
9. Paradigma pembelajaran: bentuk pembelajaran, supervised learning, atau
unsupervised learning.
Menurut Siang (2009:2), JST adalah sistem pemroses informasi yang
memiliki karakteristik mirip dengan jaringan syaraf biologi. JST dibentuk sebagai
generalisasi model matematika dari jaringan syaraf biologi, dengan asumsi bahwa:
1. Pemrosesan informasi terjadi pada banyak elemen sederhana (neuron).
2. Sinyal dikirimkan di antara neuron-neuron melalui penghubungpenghubung.
3. Penghubung antar-neuron 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 (threshold).
2.2.1
Komponen Jaringan Syaraf Tiruan
Pada umumnya JST memiliki dua lapisan, yaitu input layer dan output layer. Tetapi
pada perkembangannya, adapula JST yang memiliki satu lapisan lagi yang terletak
di antara input layer dan output layer. Lapisan ini disebut lapisan hidden layer.
Menurut Halim et all. (2004: 12), berikut penjelasan mengenai komponen JST.
Universitas Sumatera Utara
13
1. Input Layer
Input layer berisi node-node yang masing-masing menyimpan sebuah nilai
masukan yang tidak berubah pada fase latih dan hanya bisa berubah jika diberikan
nilai masukan baru. Node pada lapisan ini tergantung pada banyaknya input dari
suatu pola.
2. Hidden Layer
Lapisan ini tidak pernah muncul sehingga dinamakan hidden layer. Akan tetapi
semua proses pada fase pelatihan dan fase pengenalan dijalankan di lapisan ini.
Jumlah lapisan ini tergantung dari arsitektur yang akan dirancang, tetapi pada
umumnya terdiri dari satu lapisan hidden layer.
3. Output Layer
Output layer berfungsi untuk menampilkan hasil perhitungan sistem oleh fungsi
aktivasi pada lapisan hidden layer berdasarkan input yang diterima.
2.2.2
Kemampuan Jaringan Syaraf Tiruan
Jaringan syaraf tiruan memiliki sejumlah besar kelebihan atau kemampuan
dibandingkan dengan metode perhitungan lainnya, yaitu:
1. Kemampuan mengakuisisi pengetahuan walaupun dalam kondisi ada
gangguan dan ketidakpastian. Hal ini karena jaringan syaraf tiruan mampu
melakukan generalisasi, abstraksi, dan ekstraksi terhadap properti statistik
dari data.
Universitas Sumatera Utara
14
2. Kemampuan mempresentasikan pengetahuan secara fleksibel. Jaringan
syaraf tiruan mampu menciptakan sendiri represantasi melalui pengaturan
diri sendiri atau kemampuan belajar (self organizing).
3. Kemampuan untuk memberikan toleransi atas suatu distorsi (error/fault),
dimana gangguan kecil pada data dapat dianggap hanay sebagai noise
(guncangan) belaka.
4. Kemampuan memproses pengetahuan secara efisien karena memakai
sistem paralel, sehingga waktu yang diperlukan untuk mengoperasikannya
jauh lebih singkat.
2.2.3
Arsitektur Jaringan Syaraf Tiruan
Arsitektur jaringan dan algoritma pelatihan sangat menentukan model-model JST.
Arsitektur tersebut gunanya untuk menjelaskan arah perjalanan sinyal atau data di
dalam jaringan. Sedangkan algoritma belajar menjelaskan bagaimana bobot
koneksi harus diubah agar pasangan masukan-keluaran yang diinginkan dapat
tercapai. Dalam setiap perubahan harga bobot koneksi dapat dilakukan dengan
berbagai cara, tergantung pada jenis algoritma pelatihan yang digunakan. Dengan
mengatur besarnya nilai bobot ini diharapkan bahwa kinerja jaringan dalam
mempelajari berbagai macam pola yang dinyatakan oleh setiap pasangan masukan
keluaran akan meningkat. Sebagai contoh, perhatikan neuron � pada Gambar 2.1.
Universitas Sumatera Utara
15
Gambar 2.1 Sebuah Sel Syaraf Tiruan
Pada Gambar 2.1 diperlihatkan sebuah sel syaraf tiruan sebagai elemen penghitung.
Simpul � menerima masukan dari neuron X1, X2 dan X3 dengan bobot hubungan
masing-masing adalah W1 , W2 dan W3. Argumen fungsi aktivasi adalah net masukan
(kombinasi linear masukan dan bobotnya). Ketiga sinyal simpul yang ada
dijumlahkan
��= X1W1+X2W2+,X3W3. Besarnya sinyal yang diterima oleh �
mengikuti fungsi aktivasi =( ��). Apabila nilai fungsi aktivasi cukup kuat, maka
sinyal akan diteruskan. Nilai fungsi aktivasi (keluaran model jaringan) juga dapat
dipakai sebagai dasar untuk merubah bobot (Hartono, 2012).
2.3 Backpropagation
Backpropagation merupakan salah satu dari metode pelatihan pada jaringan syaraf,
dimana ciri dari metode ini adalah meminimalkan error pada output yang dihasilkan
oleh jaringan (Puspita & Eunike, 2007). Backpropagation melatih jaringan untuk
mendapatkan keseimbangan antara kemampuan jaringan mengenali pola yang
digunakan selama training serta kemampuan jaringan untuk memberikan respon
yang benar terhadap pola masukan yang serupa (tapi tidak sama) dengan pola yang
Universitas Sumatera Utara
16
dipakai selama pelatihan (Siang, 2009). Sebagian besar pelatihan untuk jaringan
feedforward (umpan maju) menggunakan gradien dari fungsi aktivasi untuk
menentukan bagaimana mengatur bobot-bobot dalam rangka meminimumkan
kinerja. Gradien ini ditentukan dengan menggunakan suatu teknik yang disebut
backpropagation. Pada dasarnya, algoritma pelatihan standar backpropagation akan
menggerakkan bobot dengan arah gradien negatif. Prinsip dasar dari algoritma
backpropagation adalah memperbaiki bobot-bobot jaringan dengan arah yang
membuat fungsi aktivasi menjadi turun dengan cepat. Backpropagation memiliki
beberapa unit yang ada dalam satu atau lebih layer tersembunyi (Siang, 2009).
Gambar 2.2 adalah arsitektur back-propagation dengan
buah masukan (ditambah
sebuah bias), sebuah layer tersembunyi yang terdiri atas � unit (ditambah sebuah
bias), serta
buah keluaran. Arsitektur jaringan ini disebut jaringan layer jamak.
Gambar 2.2 Arsitektur Backpropagation
merupakan bobot garis dari unit masukan
ke unit layer tersembunyi
( 0
merupakan bobot garis yang menghubungkan bias di unit masukan ke unit layer
Universitas Sumatera Utara
17
tersembunyi
(
).
merupakan bobot dari layer tersembunyi
ke unit keluaran
0 merupakan bobot dari bias di layer tersembunyi ke unit keluaran
).
2.4 Matrix Laboratory (Matlab)
Dalam deteksi dini penyakit TBC ini, diperlukan suatu software yang dapat
membantu mengimplementasikan deteksi dini menjadi sebuah angka-angka yang
selanjutnya dapat diolah menjadi suatu informasi. Dalam skripsi ini, penulis
menggunakan software Matrix Laboratory (Matlab) untuk mencari penyelesaian
masalah pengenalan pola dari suatu data yang telah disiapkan. Menurut Iqbal
(2009), Matlab adalah sebuah bahasa dengan (high-performance) kinerja tinggi
untuk komputasi masalah teknik. Matlab mengintegrasikan komputasi, visualisasi,
dan pemrograman dalam suatu model yang sangat mudah untuk pakai dimana
masalah-masalah dan penyelesaiannya diekspresikan dalam notasi matematika
yang familiar. Penggunaan Matlab meliputi bidang-bidang:
1. matematika dan komputansi,
2. pembentukan algorithm,
3. akusisi data,
4. pemodelan, simulasi, dan pembuatan prototype,
5. analisis data, eksplorasi, dan visualisasi,
6. grafik keilmuan dan bidang rekayasa.
Universitas Sumatera Utara
18
2.4.1
Jendela-jendela Pada Matlab
Ada beberapa macam jendela yang tersedia dalam Matlab, yang dapat dijelaskan
sebagai berikut.
1. Command Window/Editor
Matlab command window/ editor merupakan jendela yang dibuka pertama kali
setiap kali Matlab dijalankan. Pada jendela di atas dapat dilakukan akses-akses ke
command-command Matlab dengan cara mengetikkan barisan-barisan ekspresi
Matlab, seperti mengakses help window dan lain-lainnya.
Gambar 2.3 Matlab Command Window
Command window juga digunakan untuk memanggil tool Matlab seperti
editor, debugger atau fungsi. Ciri dari jendela ini adalah adanya prompt (>>) yang
menyatakan Matlab siap menerima perintah. Perintah dapat berupa fungsi-fungsi
pengaturan file (seperti perintah DOS/UNIX) maupun fungsi-fungsi bawaan atau
toolbox Matlab sendiri. Berikut ini beberapa fungsi pengaturan file dalam Matlab.
dir/ls
: digunakan untuk melihat isi dari sebuah direktori aktif;
Universitas Sumatera Utara
19
cd
: digunakan untuk melakukan perpindahan dari direktori aktif;
pwd
: digunakan untuk melihat direktori yang sedang aktif;
mkdir : digunakan untuk membuat sebuah direktori;
what
: digunakan untuk melihat nama file m dalam direktori aktif;
who
: digunakan untuk melihat variabel yang sedang aktif;
whos : digunakan untuk menampilkan nama setiap variabel;
delete : digunakan untuk menghapus file;
clear : digunakan untuk menghapus variabel;
clc
: digunakan untuk membersihkan layar;
doc
: digunakan untuk melihat dokumentasi The Math Works, Inc. dalam format
html secara online;
demo : digunakan untuk mencoba beberapa tampilan demo yang disediakan oleh
Matlab
2. Current Directory
Jendela ini menampilkan isi dari direktori kerja saat menggunakan Matlab.
Direktori ini dapat diganti sesuai dengan tempat direktori kerja yang diinginkan.
Default dari alamat direktori berada dalam folder works tempat program files
Matlab berada.
Universitas Sumatera Utara
20
Gambar 2.4 Matlab Current Directory
3. Command History
Jendela ini berfungsi untuk menyimpan perintah-perintah apa saja yang sebelumnya
dilakukan oleh pengguna terhadap Matlab.
Gambar 2.5 Matlab Command History
4. Editor/Debugger
Jendela ini merupakan tool yang disediakan oleh Matlab 5 ke atas. Berfungsi
sebagai editorscript Matlab (M-file). Walaupun sebenarnya script ini untuk
pemrograman Matlab, dapat saja menggunakan editor yang lain seperi notepad,
wordpad bahkan Microssoft Word.
Universitas Sumatera Utara
21
Gambar 2.6 Matlab Editor M-File
5. Figure Window
Jendela ini adalah hasil visualisasi dari script Matlab, namun Matlab memberi
kemudahan bagi programer untuk mengedit jendela ini sekaligus memberikan
program khusus untuk itu. Sehingga jendela ini selain berfungsi sebagai visualisasi
output dapat juga sekaligus menjadi media input yang interaktif.
Gambar 2.7 Matlab Figure Windows
6. Workspace
Workspace berfungsi untuk menampilkan seluruh variabel-variabel yang sedang
aktif pada saat pemakaian Matlab. Apabila variabel berupa data matriks berukuran
besar maka pengguna dapat melihat isi dari seluruh data dengan melakukan double
Universitas Sumatera Utara
22
klik pada variabel tersebut. Matlab secara otomatis akan menampilkan jendela
“array editor” yang berisikan data pada setiap variabel yang dipilih pengguna
Gambar 2.8 Matlab Workspace
7. Matlab Help Window
Matlab menyediakan sistem help yang dapat diakses dengan perintah help.
Misalnya, untuk memperoleh informasi mengenai fungsi elfun yaitu fungsi untuk
trigonometri, eksponensial, compleks dan lain-lain.
Gambar 2.9 Matlab Help Window
Universitas Sumatera Utara
23
2.4.2 Bagian Utama Pada Sistem Matlab
Sebagai sebuah sistem, Matlab tersusun dari lima bagian utama yaitu Development
Environment, Matlab Mathematical Function Library, Matlab Language,
Graphics, Matlab Application Program Interface (API)
2.4.2.1 Development Environment
Development Environtment merupakan sekumpulan perangkat dan fasilitas yang
membantu untuk menggunakan fungsi-fungsi dan file-file Matlab. Beberapa
perangkat ini merupakan sebuah graphical user interfaces (GUI). Termasuk
didalamnya adalah Matlab desktop dan command window, command history,
sebuah editor dan debugger, dan browsers untuk melihat help, workspace, files, dan
search path.
2.4.2.2 Matlab Mathematical Function Library
Matlab Mathematical Function Library merupakan sekumpulan algoritma
komputasi mulai dari fungsi-fungsi dasar seperti: sum, sin, cos, dan
complexarithmetic, sampai dengan fungsi-fungsi yang lebih kompleks seperti
matrix inverse, matrix eigenvalues, bessel functions, dan fast fourier transforms.
2.4.2.3 Matlab Language
Matlab Language merupakan suatu high-level matrix/ array language dengan
control flow statements, functions, data structures, input/ output, dan fitur-fitur
Universitas Sumatera Utara
24
object-oriented programming. Ini memungkinkan untuk melakukan kedua hal baik
"pemrograman dalam lingkup sederhana" untuk mendapatkan hasil yang cepat, dan
"pemrograman dalam lingkup yang lebih besar" untuk memperoleh hasil-hasil dan
aplikasi yang kompleks.
2.4.2.4 Graphics
Matlab memiliki fasilitas untuk menampilkan vektor dan matriks sebagai suatu
grafik. Di dalamnya melibatkan high-level functions (fungsi-fungsi tingkat tinggi)
untuk visualisasi data dua dimensi dan data tiga dimensi, image processing,
animation, dan presentation graphics. Ini juga melibatkan fungsi level rendah yang
memungkinkan untuk memunculkan grafik mulai dari bentuk yang sederhana
sampai dengan tingkatan graphical user interface pada aplikasi Matlab.
2.4.2.5 Matlab Application Program Interface (API)
Matlab Application Program Interface (API) merupakan suatu library yang
memungkinkan program yang telah Anda tulis dalam bahasa C dan Fortran mampu
berinteraksi dengan Matlab. Ini melibatkan fasilitas untuk pemanggilan routines
dari Matlab (dynamic linking), pemanggilan Matlab sebagai contoh computational
engine dan untuk membaca dan menuliskan Mat-files.
Universitas Sumatera Utara
25
2.4.3 GUIDE Matlab
GUIDE atau GUI builder merupakan Matlab script file yang dibuat utuk analisis
suatu permasalahan khusus. Penggunaan GUIDE memberikan/ menyediakan
fasilitas, seperti menu, pushbutton, slider, dan sebagainya sesuai dengan program
yang diinginkan atau digunakan tanpa knowledge dari Matlab. GUIDE juga
memberikan cara untuk efisiennya manajemen data.
Gambar 2.10 Tampilan GUIDE Matlab
2.4.3.1 Keunggulan GUIDE Matlab
GUIDE Matlab mempunyai kelebihan tersendiri dibandingkan dengan bahasa
pemrograman lainnya, antara lain:
Universitas Sumatera Utara
26
1. GUIDE Matlab banyak digunakan dan cocok untuk aplikasi-aplikasi
berorientasi sains, sehingga banyak peneliti dan mahasiswa menggunakan
GUIDE Matlab untuk menyelesaikan riset atau tugas akhirnya.
2. GUIDE Matlab mempunyai fungsi built-in yang siap digunakan dan
pemakai tidak perlu repot membuatnya sendiri.
3. Ukuran file, baik FIG-file maupun M-file yang dihasilkan relatif kecil.
4. Kemampuan grafisnya cukup handal dan tidak kalah dibandingkan dengan
bahasa pemrograman lainnya.
2.4.3.2 Komponen GUIDE Matlab
Untuk membuat sebuah user interface Matlab dengan fasilitas GUIDE harus mulai
dengan membuat sebuah desain figure. Untuk membuat sebuah desain figure dapat
memanfaatkan uicontrol (kontrol user interface). Beberapa uicontrol yang ada pada
Matlab, antara lain:
1. Push button merupakan jenis kontrol berupa tombol tekan yang akan
menghasilkan tindakan jika diklik, misalnya OK, Cancel, Hitung, Hapus,
dan sebagainya. Untuk menampilkan tulisan pada push button,
pengaturannya dapat melalui property inspector atau menggunakan klik
kanan dan pilih property inspector. Selanjutnya, isilah tab string dengan
label yang diinginkan.
2. Toggle button menghasilkan efek yang hampir sama dengan push button.
Perbedaannya adalah saat push button ditekan, maka tombol akan kembali
pada posisi semula jika tombol mouse dilepas, sedangkan pada toogle
Universitas Sumatera Utara
27
button, tombol tidak akan kembali pada posisi semula, kecuali jika
menekannya kembali.
3. Radio button digunakan untuk memilih atau menandai satu pilihan dari
beberapa pilihan yang ada. Misalnya, sewaktu akan dibuat aplikasi konversi
suhu. Suhu awal dalam derajat Celcius diinputkan dan selanjutnya pilihan
untuk mengonversi suhu Celcius ke Reamur, Fahrenheit, atau Kelvin.
4. Kontrol checkboxes berguna jika terdapat beberapa pilihan mandiri atau
tidak bergantung dengan pilihan-pilihan lainnya. Contoh aplikasi
penggunaan checkboxes adalah saat pemilihan hobi. Karena hobi bisa lebih
dari satu, maka checkboxes dapat diklik lebih dari satu kali.
5. Kontrol edit text merupakan sebuah tempat yang memungkinkan untuk
memasukkan atau memodifikasi text. String property berisi teks yang akan
memunculkan pada kotak edit text. Kemudian, edit text bermanfaaat pula
untuk menginputkan suatu data dari keyboard. Sebagai contoh, suatu
aplikasi untuk menentukan luas dan keliling sebuah lingkaran. Input dan
outputnya disajikan dari edit text.
6. Kontrol static text akan menghasilkan teks bersifat statis (tetap), sehingga
pemakai tidak dapat melakukan perubahan padanya. Pada static text, teks
dapat diatur dengan beberapa fasilitas, antara lain jenis dan ukuran font,
warna justifikasi (left, center, right), dan lain-lain. Semuanya juga dapat
dimodifikasi melalui property inspector.
7.
Slider berguna jika inputan nilai yang diinginkan tidak menggunakan
keyboard, tetapi hanya dengan cara menggeser slider secara vertikal
maupun horizontal ke nilai yang kita inginkan. Dengan menggunakan
Universitas Sumatera Utara
28
slider, pemasukan nilai data dapat dilakukan secara lebih fleksibel karena
nilai max, nilai min, serta sliderstep dapat diatur sendiri.
8. Frames merupakan kotak tertutup yang dapat digunakan untuk
mengelompokkan kontrol-kontrol yang berhubungan. Tidak seperti kontrol
lainnya, frames tidak memiliki rutin callback.
9.
Kontrol listbox menampilkan semua daftar item yang terdapat pada string
property dan item yang ada dapat dipilih satu atau lebih. Value property
berisi indeks yang dihubungkan dengan daftar item yang dapat dipilih. Jika
item yang dipilih lebih dari satu, maka nilai yang dikirimkan merupakan
sebuah vektor. Indeks-indeks item sebuah listbox merupakan bilangan bulat,
dimana item pertama diberi indeks 0, item kedua diberi indeks 1, dan
seterusnya.
10. Popup menu berguna menampilkan daftar pilihan yang didefinisikan pada
string property ketika mengklik tanda panah pada aplikasi dan memiliki
fungsi yang sama seperti radio button. Ketika tidak dibuka, popup menu
hanya menampilkan satu item yang menjadi pilihan pertama pada string
property. Popup menu sangat bermanfaat ketika sebuah pilihan tanpa jarak
diberikan, tidak seperti radio button.
11. Axes berguna untuk menampilkan sebuah grafik atau gambar (image). Axes
sebenarnya tidak masuk dalam uicontrol, tetapi axes dapat diprogram agar
pemakai dapat berinteraksi dengan axes dan objek grafik yang ditampilkan
melalui axes.
Universitas Sumatera Utara
29
2.4.4
Toolbox Backpropagation pada Matlab
Software Matlab mempunyai beberapa perintah yang dapat digunakan untuk
membuat jaringan syaraf tiruan backpropagation. Perintah-perintah tersebut adalah
(Suharjito, 2008):
1. newff
digunakan
untuk
membentuk
jaringan
syaraf
dengan
backpropagation
2. train digunakan untuk melakukan pelatihan jaringan
3. sim digunakan untuk melakukan output dari jaringan yang sudah dilatih
4. minmax digunakan untuk mencari nilai minimum dan maksimum data
input
5. trainParam digunakan untuk menentukan parameter pelatihan jaringan
seperti epoch, goal, learning rate, dan momentum coefisient (mc)
6. tansig, logsig parameter fungsi aktivasi dari suatu layer jaringan: tansig
adalah fungsi aktivasi bipolar sigmoid dan logsig fungsi aktivasi binary
sigmoid.
Universitas Sumatera Utara