Jurusan Sistem Komputer Fakultas Ilmu Komputer Skripsi Sarjana Komputer Semester Genap tahun 20032004 SISTEM SORTIR MUR DAN BAUT MENGGUNAKAN JARINGAN SYARAF TIRUAN Tjhang Suwandi 0400525592 Edi Yanto 0400521461 Abstrak - SISTEM SORTIR MUR DAN BAUT MENGGUN

  

Universitas Bina Nusantara

  Jurusan Sistem Komputer Fakultas Ilmu Komputer

  Skripsi Sarjana Komputer Semester Genap tahun 2003/2004

  

SISTEM SORTIR MUR DAN BAUT

MENGGUNAKAN

JARINGAN SYARAF TIRUAN

Tjhang Suwandi 0400525592 Edi Yanto 0400521461 Abstrak

  Di jaman yang semakin maju ini proses produksi semakin maju dan bersifat otomatis. Oleh karena itu peran dari sistem yang berfungsi sebagai pengatur dan pemantau semakin diperlukan. Pada jaman dahulu proses pemantauan produksi masih dilakukan oleh manusia yang mempunyai beberapa kelemahan seperti kurang akurat, dapat jatuh sakit dan mempunyai kemampuan yang terbatas. Kebutuhan akan sistem yang akurat mendorong manusia membuat sistem elektronik berbasiskan komputer yang semakin berkembang. Perancangan sistem ini bertujuan untuk mempermudah seleksi barang dalam hal ini baut dan mur dan memisahkan ke bagian yang telah ditentukan. Sistem yang dirancang mengunakan jaringan syaraf tiruan (Neural Network) di mana sistem mempunyai kemampuan untuk mengenali obyek. Sistem sortir dengan jaringan saraf tiruan ini sebelumnya harus dilatih dahulu agar dapat mengenali obyek dalam aplikasinya. Metode penelitian dengan mencari informasi yang diperlukan dengan metode penulisan kepustakaan, perancangan sistem berupa hardware dan software dan uji coba. Hasil yang dicapai sistem dapat membedakan 2 jenis benda yang berlainan. Pembuatan sistem mengunakan program MATLAB dan beberapa alat bantu sederhana seperti modul kamera, modul sabuk berjalan, program bantuan Peephole dan modul pemilih. Kesimpulan yang dicapai sistem ini dapat berjalan dengan baik walaupun hanya bersifat penyeleksian sederhana. (TE)

  Kata Kunci Jaringan Syaraf Tiruan, MATLAB, Program Peep Hole, Sistem Sortir.

  

PRAKATA

  Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat yang diberikan-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini dan menjadi sebuah hasil karya. Skripsi ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat untuk menyelesaikan jenjang studi Strata-1 (S1) pada jurusan Sistem Komputer di Universitas Bina Nusantara.

  Selesainya skripsi ini tidak lepas dari perjuangan penulis yang berat dan bantuan saran, moral dan spritual oleh berbagai pihak. Oleh karena itu penulis ingin mengucapkan banyak terima kasih kepada:

  a) Orang tua dan anggota keluarga yang mendukung dan memberikan dorongan untuk terselesaikannya skripsi ini.

  b) Ibu Dr. Theresia Widia Soeryaningsih, MM. Selaku Rektor Universitas Bina Nusantara yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk menuntut ilmu di Universitas Bina Nusatara dan menyelesaikan skripsi.

  c) Bapak Drs. Satrio Dewanto, M.Eng selaku dosen pembimbing yang telah menyediakan waktu, bimbingan, petunjuk, dan nasehat selama pembuatan skripsi ini sehingga skripsi ini dapat terselesaikan.

  d) Bapak Iman H.Kartowisastro, Ph.D. selaku ketua Jurusan Sistem Komputer yang memberikan saran serta kepercayaan untuk menyelesaikan skripsi ini.

  e) Ibu Jurike V.Moniaga, S.kom selaku sekretaris Jurusan Sistem Komputer.

  f) Seluruh rekan-rekan dan sahabat yang telah membantu dan memberikan masukan berharga. g) Semua pihak yang membantu dan tidak mungkin untuk disebutkan satu- persatu. kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan bagi sempurnanya karya penelitian ini agar menjadi bekal di kemudian hari.

  Penulis berharap karya ini dapat digunakan bagi universitas di mana penulis belajar dan bagi mahasiswa pada khususnya serta pembaca pada umumnya.

  Jakarta,

  28 Juni 2004 Penulis

DAFTAR ISI

  Halaman Judul Luar Halaman Judul Dalam Halaman Persetujuan Hardcover Halaman Pernyataan Dewan Penguji Abstrak ……………………………………………………………………. i Prakata ……………………………………………………………………. ii Daftar Isi ………………………………………………………………….. iv Daftar Tabel ……………………………………………………………….. ix Daftar Gambar …………………………………………………………….. x Daftar Persamaan …………………………………………………………. xiii

BAB 1 PENDAHULUAN

  1.1. Latar Belakang ………………………………………………

  1 1.2. Ruang Lingkup …………………..………………………….

  2 1.3. Tujuan dan Manfaat ………………………………………….

  3 1.4. Metodologi Penelitian ………………………………………..

  3 1.5. Sistematika Penulisan ……………………………………….

  3 BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Kamera PC …………………………………………………..

  6

  2.1.1. Definisi Kamera PC ………………………………

  6 2.1.2. Cara Kerja Kamera PC …………………………...

  6

  2.2. Operasi Pengolahan Citra …………………………………….

  6 2.2.1. Pengambilan Citra (Image Acquisition) …………..

  7 2.2.2. Peningkatan Kualitas Citra (Image Enhancement) ..

  7

  2.2.4. Deteksi Tepi (Edge Detection) ……………………

  8

  2.3. Program Pengambil Gambar Dari Kamera PC (Peephole Video

  Capture v3.0) ……………………………………………… 9

  2.4. Modul Sabuk Berjalan (Conveyor) …………………………. 9

  2.4.1. Pengertian dan Fungsi Modul Sabuk Berjalan ……

  9 2.4.2. Komponen Modul Sabuk Berjalan dan Fungsinya ..

  10 2.5. Motor Stepper ………………………………………………..

  11 2.5.1. Pengertian ………………………………………..

  11 2.5.2. Prinsip Kerja Motor Stepper …………………….

  12 2.5.3. IC ULN 2003 …………………………………….

  13 2.6. Jaringan Syaraf Tiruan ……………………………………….

  14

  2.6.1. Jaringan Syaraf Manusia …………………………

  14

  2.6.2. Artificial Neuron …………………………………

  17 2.6.3. Pengertian Jaringan Syaraf Tiruan ……………….

  17 2.6.4. Sejarah Jaringan Syaraf Tiruan …………………..

  19 2.6.5. Kemampuan Jaringan Syaraf Tiruan …………….

  21 2.6.6. Arsitektur Jaringan Syaraf Tiruan ………………..

  22

  2.6.7. Network Layer ……………………………………

  24 2.6.8. Metode Pelatihan Jaringan Syaraf Tiruan ………..

  25

  2.6.9. Fungsi Aktivasi (Transfer function) …………….. 26

  2.6.10. Algoritma Propagasi Balik (Backpropagation

   Algorithm) ……………………………………… 28 2.6.10.1. Nomenkaltur …………………….

  30 2.7. Parallel Port ………………………………………………….

  36

  2.8. MATLAB ……………………………………………………

  38 BAB 3 PERANCANGAN SISTEM

  3.1. Penjelasan Sistem Secara Umum ……………………………

  41

  3.2. Rancangan Perangkat Keras …………………………………

  43 3.2.1. Blok Diagram Sistem Sortir …………………….

  43

  3.2.2. Modul-Modul Sistem dan Fungsinya ……………

  44

  3.3. Rancangan Piranti Lunak ……………………………………

  51 3.3.1. PeepHole Video Capture V3.0 …………………..

  51 3.3.2. Software MATLAB …………………………….

  51 3.3.2.1. Perancangan Data Training ………..

  51 3.3.2.2. Rancang Jaringan Syaraf Tiruan …..

  52 3.3.2.3. Rancang List Program Matlab ……..

  55

  3.3.2.3.1. Rancang Program ……

  55

  3.3.2.3.2. Rancang GUI …………

  58 3.3.2.4. Diagram Alir Program Utama ……..

  64

  3.3.2.5. Diagram-diagram Alir Rutin Pendukung …………………………

  65

  3.3.2.5.1. Rancangan Diagram Alir

  Modus Pelatihan ……..

  65

  3.3.2.5.2. Rancangan Diagram Alir Modus Aplikasi ………

  69 Modus Data Paralel …..

  71 3.4. Rancang Bangun …………………………………………….

  72

  3.4.1. Modul Kamera …………………………………

  72 3.4.2. Modul Sabuk Berjalan ………………………….

  72

  3.4.3. Modul Pemilih …………………………………

  73 BAB 4 IMPLEMENTASI DAN EVALUASI

  4.1. Spesifikasi Sistem ……………………………………………

  75 4.2. Prosedur Operasional ………………………………………..

  79 4.3. Rencana Implementasi ……………………………………….

  81

  4.4. Evaluasi Hasil Percobaan …………………………

  82 4.4.1. Evaluasi Resolusi Citra …………………………..

  82 4.4.2. Evaluasi Jaringan Berdasarkan Jumlah Neuron …..

  83

  4.4.3. Evaluasi Jaringan Berdasarkan Toleransi Kesalahan ……………………………………….

  89

  4.4.4. Evaluasi Jaringan Berdasarkan Kecepatan Pelatihan …………………………………………

  91 4.4.5. Evaluasi Aplikasi Sistem Sortir ………………….

  93 4.4.6. Evaluasi Kecepatan Sabuk Berjalan ……………..

  95 4.4.7. Evaluasi Hardware ……………………………….

  96

  4.4.8. Evalusi Kinerja Sistem ………………………….

  97 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.2. Saran ……………………………………………………….

  99 DAFTAR PUSTAKA ……………………………………………………. 101 103

  RIWAYAT HIDUP …………………………………………………… LAMPIRAN-LAMPIRAN ………………………………………………. L1

  DAFTAR TABEL

  78 Tabel 4.5. Evaluasi Pengaruh Resolusi Citra

  Sortir

Tabel 4.10. Perbandingan Kecepatan Sabuk Berjalan Dengan Aplikasi Sistem

  91 Tabel 4.9. Hasil Pengujian Pengenalan Obyek Pada Aplikasi Sistem Sortir 93

  90 Tabel 4.8. Perbandingan Output Jaringan Berdasarkan Kecepatan Jaringan

  89 Tabel 4.7. Perbandingan Output Jaringan Berdasarkan Error Tolerance

  82 Tabel 4.6. Data Output Jaringan-Jaringan

  77 Tabel 4.4. Komponen dari Modul Stepper

Tabel 2.1. Jenis IC ULN dan Kegunaannya

  76 Tabel 4.3. Spesifikasi Komputer

  75 Tabel 4.2. Spesifikasi Prototipe Sabuk Berjalan

  50 Tabel 4.1. Spesifikasi Kamera

  47 Tabel 3.3. Hubungan Jalur Kabel Pada Kabel Penghubung Parallel Port

  47 Tabel 3.2. Nilai Data Untuk Motor Stepper

  14 Tabel 3.1. Langkah Motor Stepper

  95

  DAFTAR GAMBAR .

  42 Gambar 3.3. Blok Diagram Sistem Sortir

  49 Gambar 3.11. Kabel Penghubung Parallel Port yang Diperbesar

  49 Gambar 3.10. Kabel Penghubung Parallel Port

  48 Gambar 3.9. Kabel USB

  48 Putaran motor untuk obyek baut(b)

  46 Gambar 3.8. Putaran motor untuk obyek mur (a),

  46 Gambar 3.7. Skematik rangkaian modul pemilih

  45 Gambar 3.6. Modul Pemilih

  44 Gambar 3.5. Modul Sabuk Berjalan

  43 Gambar 3.4. Kamera Digital

  41 Gambar 3.2. Jendela Preview Pada Peephole

Gambar 2.1. Komponen Sabuk Berjalan

  37 Gambar 3.1. Diagram Sistem Sortir

Gambar 2.10. Parallel Port

  24 Gambar 2.9 Grafik Persamaan Binary Sigmoid Function. 32

  23 Gambar 2.8. Complicated Network

  17 Gambar 2.7. Simple Feed forward Network

  16 Gambar 2.6. Artificial Neuron

  14 Gambar 2.5. Komponen Sebuah Neuron

  13 Gambar 2.4. Skematik IC ULN 2003

  12 Gambar 2.3. Jenis Perputaran Rotor Motor Stepper

  10 Gambar 2.2. Proses Perputaran Rotor Motor Stepper

  50

Gambar 3.12. Posisi Peletakkan Obyek Untuk Data Pelatihan

  63 Gambar 3.25. Flowchart Menu Utama

  74 Gambar 4.1 Modul Kamera PC

  73 Gambar 3.33. Rancang Bangun Modul Pemilih Tampak Samping

  73 Gambar 3.32. Rancang Bangun Modul Pemilih Tampak Atas

  71 Gambar 3.31. Rancang Bangun Modul Sabuk Berjalan

  70 Gambar 3.30. Flowchart Data Paralel

  68 Gambar 3.29. Flowchart Aplikasi

  67 Gambar 3.28. Flowchart Pelatihan Bagian C

  66 Gambar 3.27. Flowchart Pelatihan Bagian B

  65 Gambar 3.26. Flowchart Pelatihan Bagian A

  61 Gambar 3.24. Application Mode Aktif

  52 Gambar 3.13. Jaringan 225 – 100 – 10.

  60 Gambar 3.23. Training Mode Aktif

  59 Gambar 3.22. Tampak Awal GUI

  57 Gambar 3.21. GUI State Diagram

  57 Obyek yang Telah di-crop(b)

  55 Gambar 3.20. Hasil Pengolahan Citra Tahap 2 (a),

  55 Gambar 3.19. Fungsi Transfer Linier.

  54 Gambar 3.18. Fungsi Transfer Log-Sigmoid.

  54 Gambar 3.17. Jaringan 225 – 5 – 2.

  53 Gambar 3.16 Jaringan 225 – 10 – 2.

  52 Gambar 3.14. Jaringan 225 – 50 – 10.

  76

Gambar 4.2 Komponen dari Modul Pemilih

  78 Gambar 4.3. Pelatihan Jaringan 225 – 100 –10

  84 Gambar 4.4. Pelatihan Jaringan 225 – 50 –10

  85 Gambar 4.6. Pelatihan Jaringan 225 – 10 –2

  87 Gambar 4.7. Pelatihan Jaringan 225 – 5 – 2

  88

DAFTAR PERSAMAAN

  Persamaan 2.1 Identity Function

  27 Persamaan 2.2 Binary Step Function

  27 Persamaan 2.4 Bipolar Sigmoid Function dan Turunannya

  28 Persamaan 2.5 Fungsi Tangen Hiperbola

  28 Persamaan 2.6 Turunan dari Tangen Hiperbola

  28 Persamaan 2.7 Sinyal Masukan Pada Elemen Z

  j

  31 Persamaan 2.8 Sinyal Keluaran Pada Elemen Z j

  31 Persamaan 2.9 Lapisan Keluaran

  33 Persamaan 2.10 Lapisan Keluaran Dengan Faktor Kesalahan δk 33

  Persamaan 2.11 Lapisan Dalam (Hidden Unit)

  33 Persamaan 2.12 Lapisan Dalam Dengan Faktor Kesalahan δj 33

  Persamaan 2.13 Update Bobot koneksi

  33