Implementasi Speech Recognition Untuk Sistem Keamanan Unlock Screen Pada Sistem Operasi Android

IMPLEMENTASI SPEECH RECOGNITION UNTUK SISTEM
KEAMANAN UNLOCK SCREEN PADA
SISTEM OPERASI ANDROID

SKRIPSI

YUDHI ARON PANGARIBUAN
091401021

PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014

Universitas Sumatera Utara

IMPLEMENTASI SPEECH RECOGNITION UNTUK SISTEM
KEAMANAN UNLOCK SCREEN PADA
SISTEM OPERASI ANDROID


SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah
Sarjana Ilmu Komputer

YUDHI ARON PANGARIBUAN
091401021

PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014

Universitas Sumatera Utara

ii

PERSETUJUAN


Judul

Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas

: IMPLEMENTASI SPEECH RECOGNITION
UNTUK SISTEM KEAMANAN UNLOCK SCREEN
PADA SISTEM OPERASI ANDROID
: SKRIPSI
: YUDHI ARON PANGARIBUAN
: 091401021
: SARJANA (S1) ILMU KOMPUTER
: ILMU KOMPUTER
: ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI
INFORMASI
Diluluskan di

Medan, 28 Agustus 2014

Komisi Pembimbing

:

Pembimbing 2

Pembimbing 1

Romi Fadillah Rahmat, B. Comp. Sc, M. Sc

Dr. Poltak Sihombing, M. Kom

NIP. 198603032010121004

NIP. 196203171991031001

Diketahui/Disetujui oleh
Program Studi S1 Ilmu Komputer

Ketua,

Dr. Poltak Sihombing, M. Kom
NIP. 196203171991031001

Universitas Sumatera Utara

iii

PERNYATAAN

IMPLEMENTASI SPEECH RECOGNITION UNTUK SISTEM KEAMANAN
UNLOCK SCREEN PADA SISTEM OPERASI ANDROID

SKRIPSI

Saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.

Medan, 28 Agustus 2014


Yudhi Aron Pangaribuan
091401021

Universitas Sumatera Utara

iv

PENGHARGAAN

Puji dan syukur ke hadirat Tuhan yang Maha Esa, yang hanya dengan kasih dan
karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini, sebagai syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Komputer, pada Program Studi S1 Ilmu Komputer Fakultas
Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada:
1.

Bapak Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, D.T.M.&H., M. Sc. (C.T.M), Sp.A.(K.)
selaku Rektor Universitas Sumatera Utara.


2.

Bapak Prof. Dr. Muhammad Zarlis selaku Dekan Fasilkom-TI Universitas
Sumatera Utara dan Pembimbing Akademik.

3.

Bapak Dr. Poltak Sihombing, M. Kom selaku Ketua Program Studi S1 Ilmu
Komputer Universitas Sumatera Utara dan Dosen Pembimbing.

4.

Ibu Maya Silvi Lydia, B.Sc, M.Sc selaku Sekretaris Program Studi S1 Ilmu
Komputer Universitas Sumatera Utara.

5.

Bapak Romi Fadillah Rahmat, B. Comp. Sc, M. Sc selaku Dosen Pembimbing.

6.


Bapak M. Andri Budiman, ST, M. Comp.Sc, MEM selaku Dosen Pembanding

7.

Ibu Dian Wirdasari, S.Si, M. Kom selaku Dosen Pembanding.

8.

Dekan dan Pembantu Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi
Universitas Sumatera Utara, seluruh tenaga pengajar dan pegawai di Program
Studi S1 Ilmu Komputer Fasilkom-TI USU.

9.

Ibunda, kakak dan adik tersayang serta seluruh keluarga besar Pangaribuan dan
Hutasoit yang selalu memberikan kasih sayang dan dukungannya kepada
penulis.

10. Rekan-rekan Demisioner pengurus IMILKOM 2012-2013 yang telah banyak

memberikan dukungan kepada penulis.
11. Rekan-rekan kuliah, khususnya Agung, Jakup, dan Febri, yang selalu
memberikan semangat dan dorongan kepada penulis selama menyelesaikan
skripsi ini.

Universitas Sumatera Utara

v

12. Rekan-rekan sepelayanan KMKI, stambuk 2010 sampai 2013 yang selalu
memberikan semangat dan dorongan kepada penulis selama menyelesaikan
skripsi ini.
13. Saudara-saudari Komisi Pemuda & Remaja GMII “Kasih Karunia” yang
memberikan dorongan dan doa kepada penulis.
14. Pihak-pihak yang terlibat langsung maupun tidak langsung yang membantu
penyelesaian laporan ini.

Semoga Tuhan melimpahkan berkah kepada semua pihak yang telah
memberikan bantuan, perhatian, serta dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan
skripsi ini. Akhirnya, semoga skripsi ini bermanfaat bagi pribadi, keluarga,

masyarakat, organisasi dan negara.

Medan, 28 Agustus 2014

Penulis

Universitas Sumatera Utara

vi

ABSTRAK

Dengan teknologi layar sentuh pada sistem operasi Android yang sudah populer,
smartphone kini sangat mudah untuk didapat dan menarik digunakan, Pemrograman
berbasis mobile yang sudah mulai digeluti oleh banyak orang pada dewasa ini, karena
sistem operasi Android itu sendiri bersifat open source. Namun perkembangan
teknologinya tidak stagnan sampai disitu saja, smartphone kini mulai merembet ke
berbagai teknologi lainnya, seperti pengenalan suara (speech recognition). Menggunakan
teknologi speech recognition, kita dapat memasukkan suatu kata untuk dicerna sistem dan
diproses untuk mengeluarkan ouput yang kita inginkan. Teknologi ini dapat digunakan

sebagai alternatif pengguna smartphone untuk membuka layarnya yang terkunci
menggunakan kata sandi. Untuk memprosesnya dapat digunakan Hidden Markov
Models (HMMs) sehingga diperoleh sinyal suara yang dapat dikarakteristikkan
sebagai proses parameter acak, serta parameter dari proses stokastik yang dapat
ditentukan dengan tepat. Dengan menggunakan bantuan API speech recognition milik
perusahaan Google dapat dirancang dan dikembangkan aplikasi pembuka layar sentuh
smartphone dengan input kata dari pengguna sebagai bahan masukannya.

Kata Kunci: Android, Hidden Markov Models (HMMs), pembuka layar,
pengenalan suara.

Universitas Sumatera Utara

vii

SPEECH RECOGNITION FOR IMPLEMENTATION UNLOCK SCREEN
SECURITY SYSTEM ON ANDROID

ABSTRACT


Along the popularity of touch screen technology in Android, the smartphone is now
available and it’s very easy to get, so this gadget is available at almost all electronic
markets. Mobile-based programming has begun the concentrate of many people today
because of the Android operating system itself is open source. But technological
progress does not stagnate in that way, the smartphone is now beginning to pervade
various other technologies, such as speech recognition. By using speech recognition
technology, we are able to recognize word we said to the system to be digested and
processed to produce an output. This technology can be used as an alternative to open
smartphone’s screen that locked using a password. The method of the process is
Hidden Markov Models (HMMs) that make the sound signal can be included as the
random parameters, and the parameters of the stochastic processes which can be
determined with precision. With Google API speech recognition, we can design and
develop an application to open the smartphone screen with a word as the input
material.

Keyword: Android, Hidden Markov Models (HMMs), speech recognition, unlock
screen.

Universitas Sumatera Utara

viii

DAFTAR ISI
Halaman
Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Daftar Lampiran

ii
iii
iv
vi
vii
viii
x
xi
xii

Bab 1 Pendahuluan
1.1. Latar Belakang
1.2. Rumusan Masalah
1.3. Tujuan Penelitian
1.4. Batasan Masalah
1.5. Manfaat Penelitian
1.6. Metode Penelitian
1.7. Sistematika Penulisan

1
2
2
2
3
3
4

Bab 2 Landasan Teori
2.1. Speech Recognition
2.8.1. Suara
2.8.2. Pengucapan
2.8.3. Speech Recognition
2.8.4. Sejarah Speech Recognition
2.8.5. Penggunaan speech recognition di berbagai bidang
2.8.6. Jenis-jenis speech recognition
2.2. Pemrograman Mobile
2.3. Sistem Operasi Android
2.4. Unlock Screen
2.5. Text to Speech
2.6. Android Development Tools (ADT)
2.7. Application Programming Interface (API)
2.8. Hidden Markov Models
2.8.1. Sejarah
2.8.2. HMM dalam Speech Recognition
2.9. Penelitian yang Relevan

5
5
5
6
8
9
10
11
12
13
17
18
19
19
23
23
24
28

Bab 3 Analisis dan Perancangan
3.1. Analisis Sistem
3.1.1. Analisis Masalah
3.1.2. Analisis Kebutuhan (Requirement Analyst)
3.2. Perancangan Sistem
3.2.1. Mockup
3.3. Perancangan Database

30
30
30
31
38
40
42

Universitas Sumatera Utara

ix

Bab 4 Implementasi dan Pengujian
4.1. Implementasi
4.1.1. Perangkat Keras / Hardware Komputer
4.1.2. Perangkat Lunak / Software Komputer
4.1.3. Perangkat Keras / Hardware Smartphone
4.1.4. Perangkat Lunak / Software yang Disarankan
4.1.5. Implementasi Speech recognition Service
4.2. Pengujian
4.2.1. Uji Coba Program
4.2.2. Instalasi
4.2.3. Kontrol Aplikasi
4.2.4. Petunjuk Umum Pengoperasian Aplikasi

43
43
43
43
44
44
44
46
46
47
51
51

Bab 5 Kesimpulan dan Saran
5.1. Kesimpulan
5.2. Saran

56
56
57

Daftar Pustaka

58

Universitas Sumatera Utara

x

DAFTAR TABEL

Halaman
TABEL 2.1. Contoh Teks ke Fonem

18

TABEL 3.1. Tabel tbPass

42

TABEL 3.2. Tabel tbGambar

42

TABEL 4.1. Kode Menjalankan Fungsi Speech Recognition

45

TABEL 4.2. Kode untuk Memeriksa Kebenaran suara yang Diucapkan

46

Universitas Sumatera Utara

xi

DAFTAR GAMBAR

Halaman
GAMBAR 2.1. Proses Perambatan Gelombang Suara

6

GAMBAR 2.2. Grafik Gelombang Suara

6

GAMBAR 2.3. Struktur API

22

GAMBAR 2.4. Tampilan Halaman Situs Youtube

22

GAMBAR 2.5. Tampilan Streaming Video Youtube di Situs Lain

23

GAMBAR 2.6. Penentuan Parameter Secara Umum

26

GAMBAR 3.1. Arsitektur Umum Speech Recognition

32

GAMBAR 3.2. Desain Metodologi Speech Recognition

33

GAMBAR 3.3. Usecase Diagram Aplikasi

35

GAMBAR 3.4. Activity Diagram Aplikasi

36

GAMBAR 3.5. Activity Diagram Aplikasi Pencocokan Suara

37

GAMBAR 3.6. Sequence Diagram Mengucapkan Kata pada Aplikasi

38

GAMBAR 3.7. Halaman Pengaturan

39

GAMBAR 3.8. Halaman Kunci Layar

40

GAMBAR 3.9. Mockup Setting Page

41

GAMBAR 3.10. Mockup Lock Page

41

GAMBAR 4.1. Instalasi Y-Lock.Apk Pada Memory Smartphone

47

GAMBAR 4.2. Proses Awal Instalasi Y-Lock.Apk

48

GAMBAR 4.3. Proses Instalasi

49

GAMBAR 4.4. Proses Instalasi sedang Berjalan

49

GAMBAR 4.5. Proses Instalasi Selesai

50

GAMBAR 4.6. Shortcut Aplikasi Kunci Layar pada Menu Smartphone

51

GAMBAR 4.7. Letak Konten Gambar

52

GAMBAR 4.8. Setting Page

53

GAMBAR 4.9. Lock Screen Page

53

GAMBAR 4.10. Popup Window Open Screen

54

GAMBAR 4.11. Emergency Button

55

GAMBAR 4.12. Form Password

55

Universitas Sumatera Utara

xii

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman
A. Listing Program

A-1

B. Curiculum Vitae

B-1

Universitas Sumatera Utara