Penerapan Jaringan Syaraf Tiruan dalam Mengidentifikasi Gejala pada Penyakit Hipertensi menggunakan Metode Backpropagation.
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
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
2
Seiring dengan perkembangan zaman banyak perubahan teknologi dan informasi
yang mengalami kemajuan yang pesat. Peranan komputer sangat penting untuk
membantu pekerjaan manusia sehari-hari dalam segala aspek bidang. Sejalan
dengan perkembangan saat ini, para ahli mencoba menggantikan komputer menjadi
suatu alat bantu yang dapat meniru cara kerja otak manusia, sehingga diharapkan
suatu saat akan tercipta komputer yang dapat menimbang dan mengambil
keputusan sendiri. Hal inilah yang mendorong lahirnya teknologi kecerdasan tiruan
(Artificial Intelligece/ AI).
Jaringan Syaraf Tiruan (JST) adalah salah satu alternatif pemecahan
masalah dan banyak diminati oleh para peneliti pada saat ini. Hal ini adalah karena
keluwesan yang dimiliki oleh JST, baik dalam perancangan maupun
penggunaannya. JST 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 menyimulasi 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
pengalaman-pengalaman masa lalu. Banyak aplikasi-aplikasi yang telah dihasilkan
seiring
berkembangnya
teknologi.
Penelitian-penelitian
tentang
aplikasi
penggunaan JST telah banyak dikaji dalam berbagai ilmu pengetahuan.
Berdasarkan
permasalahan
permasalahan
yang
ada
dan
dengan
perkembangan teknologi jaringan syaraf, muncul gagasan untuk membuat suatu
sistem yang dapat mengidentifikasi gejala dini penyakit Hipertensi yang dapat
Universitas Sumatera Utara
3
bekerja dengan efektif. Akan sangat membantu jika ada suatu alat untuk
mengidentifikasi gejala penyakit Hipertensi pada pasien agar dapat dilakukan
penanganan sedini mungkin. Untuk itu, pada penulis ingin mempelajari dan
mencoba membuat aplikasi JST untuk mengidentifikasi gejala penyakit Hipertensi,
penulis
melakukan
perancangan
aplikasi
dengan
judul:
“PENERAPAN
JARINGAN SYARAF TIRUAN DALAM MENGIDENTIFIKASI GEJALA
PADA
PENYAKIT
HIPERTENSI
MENGGUNAKAN
METODE
BACKPROPAGATION”.
1.2
Rumusan Masalah
Berdasarkan permasalahan yang telah diuraikan pada bagian latar belakang, maka
permasalahan yang timbul antara lain:
1. Bagaimana menciptakan suatu sistem yang dapat mengidentifikasi gejala
penyakit Hipertensi secara dini menggunakan model jaringan syaraf tiruan
backpropagation
2. Bagaimana tingkat akurasi sistem dalam mendeteksi suspek atau tidaknya
pasien mengidap penyakit Hipertensi berdasarkan data-data yang ada
1.3
Batasan Masalah
Agar pembahasan tidak menyimpang, maka dilakukan pembatasan masalah sebagai
berikut:
1. Penyakit yang dimaksud pada tugas akhir ini adalah penyakit Hipertensi
Universitas Sumatera Utara
4
2. Menciptakan suatu sistem untuk mengidentifikasi dini penyakit Hipertensi
berdasarkan gejala-gejala umum TBC dengan bantuan software Matlab
R2009a.
3. Mengetahui pengaruh perubahan variasi jumlah neuron hidden layer dan
learning rate dalam sistem terhadap tingkat akurasi pendeteksian.
1.4
Tujuan
Tujuan penulisan ini adalah sebagai berikut:
1. Merancang suatu sistem yang dapat mendeteksi penyakit Hipertensi secara
dini supaya pasien mendapat pengobatan sedini mungkin dengan
menggunakan jaringan syaraf tiruan backpropagation
2. Menentukan arsitektur jaringan yang optimal untuk JST dalam mendeteksi
penyakit Hipertensi
1.5
Manfaat
Manfaat dari penulisan ini adalah sebagai berikut:
1. Dapat memberikan inspirasi dan gagasan baru bagi mahasiswa untuk
mengembangkan dan merancang aplikasi menggunakan JST yang nantinya
dapat dimanfaatkan di berbagai bidang ilmu pengetahuan sehingga berguna
dalam kehidupan sehari-hari.
Universitas Sumatera Utara
5
2. Dapat mengetahui tingkat keakuratan sistem yang digunakan untuk
mendeteksi penyakit Hipertensi berdasarkan gejala-gejala umum yang ada
pada pasien.
1.6
Metodologi Penelitian
Adapun metodologi yang digunakan penulis dalam mengumpulkan data adalah:
1. Pengumpulan Data
Pengumpulan data-data sebagai data pelatihan dan juga data pengujian
yang aan digunakan dalam menguji sistem yang dibuat. Pengumpulan data
pada tahap ini penulis mengumpulkan semua data yang diperoleh dan
menyusunnya
ke
dalam
beberapa
bagian
untuk
mempermudah
perancangan aplikasi.
2. Studi Pustaka
Penulis mempelajari teori tentang studi pustaka yang berkaitan dengan
permasalahan yang ada, yaitu tentang apa saja gejala-gejala umum penyakit
Hipertensi, jaringan syaraf tiruan backpropagation dan software Matlab
yang akan dimanfaatkan untuk membantu menyelesaikan masalah yang
ada. Dalam tahap ini digunakan sumber pustaka yang relevan yang digunakan
untuk mengumpulkan informasi yang diperlukan dalam penelitian. Studi
pustaka dengan mengumpulkan sumber pustaka yang dapat berupa buku, teks,
makalah, dan sebagainya. Setelah sumber pustaka terkumpul dilanjutkan
Universitas Sumatera Utara
6
dengan penelaahan dari sumber pustaka tersebut. Pada akhirnya sumber
pustaka itu dijadikan landasan untuk menganalisis permasalahan.
3. Desain Aplikasi
Mendesain Aplikasi setelah terkumpul data, penulis akan mendesain
aplikasi sesuai dengan desain yang telah ditetapkan.
4. Pengujian
Pengujian adalah tahapan yang sangat penting, karena dengan mengujinya
akan diketahui apakah aplikasi ini sudah berjalan dengan baik atau masih
terdapat kesalahan atau error.
1.7
Sistematika Penulisan
Secara garis besar tugas akhir ini terdiri dari 5 (lima) bab dan beberapa lampiran.
Adapun setiap bab terdiri dari sub-sub bab. Adapun sistematika penulisan tugas
akhir ini adalah:
BAB 1: PENDAHULUAN
Dalam bab ini penulis menjelaskan latar belakang penulis, maksud dan tujun
penulis, perumusan masalah, batasan masalah, metodologi, dan sistematika
penulisan.
Universitas Sumatera Utara
7
BAB 2: TINJAUAN PUSTAKA
Dalam bab ini penulis menjelaskan uraian teoritis tentang pengertian
Hipertensi, Jarigan Syaraf Tiruan, Backpropagation, pengenalan Matrix
Laboratory(Matlab).
BAB 3: ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
Berisi tentang prosedur atau langkah-langkah yang dilakukan dalam
penelitian ini meliputi studi pustaka, perumusan masalah, pemecahan masalah,
analisis pemecahan masalah, dan penarikan simpulan.
BAB 4: IMPLEMENTASI SISTEM
Dalam bab ini berisi tentang perancangan sistem identifikasi dini penyakit
Hipertensi dengan jaringan syaraf tiruan metode backpropagation, pengambilan
data, pengolahan data, pengukuran evaluasi unjuk kerja sistem, dan analisis hasil
kerja sistem.
BAB 5 : PENUTUP
Dalam bab ini berisikan kesimpulan mengenai hasil perancanagn sistem
yang telah dibentuk dan saran yang diberikan oleh penulis.
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
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
2
Seiring dengan perkembangan zaman banyak perubahan teknologi dan informasi
yang mengalami kemajuan yang pesat. Peranan komputer sangat penting untuk
membantu pekerjaan manusia sehari-hari dalam segala aspek bidang. Sejalan
dengan perkembangan saat ini, para ahli mencoba menggantikan komputer menjadi
suatu alat bantu yang dapat meniru cara kerja otak manusia, sehingga diharapkan
suatu saat akan tercipta komputer yang dapat menimbang dan mengambil
keputusan sendiri. Hal inilah yang mendorong lahirnya teknologi kecerdasan tiruan
(Artificial Intelligece/ AI).
Jaringan Syaraf Tiruan (JST) adalah salah satu alternatif pemecahan
masalah dan banyak diminati oleh para peneliti pada saat ini. Hal ini adalah karena
keluwesan yang dimiliki oleh JST, baik dalam perancangan maupun
penggunaannya. JST 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 menyimulasi 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
pengalaman-pengalaman masa lalu. Banyak aplikasi-aplikasi yang telah dihasilkan
seiring
berkembangnya
teknologi.
Penelitian-penelitian
tentang
aplikasi
penggunaan JST telah banyak dikaji dalam berbagai ilmu pengetahuan.
Berdasarkan
permasalahan
permasalahan
yang
ada
dan
dengan
perkembangan teknologi jaringan syaraf, muncul gagasan untuk membuat suatu
sistem yang dapat mengidentifikasi gejala dini penyakit Hipertensi yang dapat
Universitas Sumatera Utara
3
bekerja dengan efektif. Akan sangat membantu jika ada suatu alat untuk
mengidentifikasi gejala penyakit Hipertensi pada pasien agar dapat dilakukan
penanganan sedini mungkin. Untuk itu, pada penulis ingin mempelajari dan
mencoba membuat aplikasi JST untuk mengidentifikasi gejala penyakit Hipertensi,
penulis
melakukan
perancangan
aplikasi
dengan
judul:
“PENERAPAN
JARINGAN SYARAF TIRUAN DALAM MENGIDENTIFIKASI GEJALA
PADA
PENYAKIT
HIPERTENSI
MENGGUNAKAN
METODE
BACKPROPAGATION”.
1.2
Rumusan Masalah
Berdasarkan permasalahan yang telah diuraikan pada bagian latar belakang, maka
permasalahan yang timbul antara lain:
1. Bagaimana menciptakan suatu sistem yang dapat mengidentifikasi gejala
penyakit Hipertensi secara dini menggunakan model jaringan syaraf tiruan
backpropagation
2. Bagaimana tingkat akurasi sistem dalam mendeteksi suspek atau tidaknya
pasien mengidap penyakit Hipertensi berdasarkan data-data yang ada
1.3
Batasan Masalah
Agar pembahasan tidak menyimpang, maka dilakukan pembatasan masalah sebagai
berikut:
1. Penyakit yang dimaksud pada tugas akhir ini adalah penyakit Hipertensi
Universitas Sumatera Utara
4
2. Menciptakan suatu sistem untuk mengidentifikasi dini penyakit Hipertensi
berdasarkan gejala-gejala umum TBC dengan bantuan software Matlab
R2009a.
3. Mengetahui pengaruh perubahan variasi jumlah neuron hidden layer dan
learning rate dalam sistem terhadap tingkat akurasi pendeteksian.
1.4
Tujuan
Tujuan penulisan ini adalah sebagai berikut:
1. Merancang suatu sistem yang dapat mendeteksi penyakit Hipertensi secara
dini supaya pasien mendapat pengobatan sedini mungkin dengan
menggunakan jaringan syaraf tiruan backpropagation
2. Menentukan arsitektur jaringan yang optimal untuk JST dalam mendeteksi
penyakit Hipertensi
1.5
Manfaat
Manfaat dari penulisan ini adalah sebagai berikut:
1. Dapat memberikan inspirasi dan gagasan baru bagi mahasiswa untuk
mengembangkan dan merancang aplikasi menggunakan JST yang nantinya
dapat dimanfaatkan di berbagai bidang ilmu pengetahuan sehingga berguna
dalam kehidupan sehari-hari.
Universitas Sumatera Utara
5
2. Dapat mengetahui tingkat keakuratan sistem yang digunakan untuk
mendeteksi penyakit Hipertensi berdasarkan gejala-gejala umum yang ada
pada pasien.
1.6
Metodologi Penelitian
Adapun metodologi yang digunakan penulis dalam mengumpulkan data adalah:
1. Pengumpulan Data
Pengumpulan data-data sebagai data pelatihan dan juga data pengujian
yang aan digunakan dalam menguji sistem yang dibuat. Pengumpulan data
pada tahap ini penulis mengumpulkan semua data yang diperoleh dan
menyusunnya
ke
dalam
beberapa
bagian
untuk
mempermudah
perancangan aplikasi.
2. Studi Pustaka
Penulis mempelajari teori tentang studi pustaka yang berkaitan dengan
permasalahan yang ada, yaitu tentang apa saja gejala-gejala umum penyakit
Hipertensi, jaringan syaraf tiruan backpropagation dan software Matlab
yang akan dimanfaatkan untuk membantu menyelesaikan masalah yang
ada. Dalam tahap ini digunakan sumber pustaka yang relevan yang digunakan
untuk mengumpulkan informasi yang diperlukan dalam penelitian. Studi
pustaka dengan mengumpulkan sumber pustaka yang dapat berupa buku, teks,
makalah, dan sebagainya. Setelah sumber pustaka terkumpul dilanjutkan
Universitas Sumatera Utara
6
dengan penelaahan dari sumber pustaka tersebut. Pada akhirnya sumber
pustaka itu dijadikan landasan untuk menganalisis permasalahan.
3. Desain Aplikasi
Mendesain Aplikasi setelah terkumpul data, penulis akan mendesain
aplikasi sesuai dengan desain yang telah ditetapkan.
4. Pengujian
Pengujian adalah tahapan yang sangat penting, karena dengan mengujinya
akan diketahui apakah aplikasi ini sudah berjalan dengan baik atau masih
terdapat kesalahan atau error.
1.7
Sistematika Penulisan
Secara garis besar tugas akhir ini terdiri dari 5 (lima) bab dan beberapa lampiran.
Adapun setiap bab terdiri dari sub-sub bab. Adapun sistematika penulisan tugas
akhir ini adalah:
BAB 1: PENDAHULUAN
Dalam bab ini penulis menjelaskan latar belakang penulis, maksud dan tujun
penulis, perumusan masalah, batasan masalah, metodologi, dan sistematika
penulisan.
Universitas Sumatera Utara
7
BAB 2: TINJAUAN PUSTAKA
Dalam bab ini penulis menjelaskan uraian teoritis tentang pengertian
Hipertensi, Jarigan Syaraf Tiruan, Backpropagation, pengenalan Matrix
Laboratory(Matlab).
BAB 3: ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
Berisi tentang prosedur atau langkah-langkah yang dilakukan dalam
penelitian ini meliputi studi pustaka, perumusan masalah, pemecahan masalah,
analisis pemecahan masalah, dan penarikan simpulan.
BAB 4: IMPLEMENTASI SISTEM
Dalam bab ini berisi tentang perancangan sistem identifikasi dini penyakit
Hipertensi dengan jaringan syaraf tiruan metode backpropagation, pengambilan
data, pengolahan data, pengukuran evaluasi unjuk kerja sistem, dan analisis hasil
kerja sistem.
BAB 5 : PENUTUP
Dalam bab ini berisikan kesimpulan mengenai hasil perancanagn sistem
yang telah dibentuk dan saran yang diberikan oleh penulis.
Universitas Sumatera Utara