BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Transkripsi

1 BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Otak manusia memiliki struktur yang sangat kompleks dan memiliki kemampuan yang sangat luar biasa. Otak terdiri dari neuron-neuron dan penghubung yang disebut sinapsis. Setiap neuron bekerja meneruskan sinyal yang diterima ke neuron yang lain dalam jumlah yang sangat besar sehingga dihasilkan sebuah informasi. Dengan sistem kerja neuron tersebut, otak mampu mengerjakan banyak hal seperti mengenali pola, melakukan penghitungan dan mengklasifikasikan data [12]. Pola yang terjadi di otak dipelajari dan disimulasikan cara kerjanya ke dalam bentuk sebuah generalisasi model matematis dari pemahaman manusia (human cognition) disebut jaringan saraf tiruan yang didasarkan pada asumsi: 1. Pemrosesan informasi terjadi pada elemen sederhana yang disebut neuron. 2. Sinyal dikirimkan di antara neuron-neuron melalui penghubung-penghubung. 3. Penghubung antarneuron 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. Jaringan saraf tiruan dengan kemampuan melakukan generalisasi atas contoh yang diperoleh dan mengabstraksi karakteristik, banyak digunakan oleh manusia

2 dalam menggeneralisasikan dari apa yang sudah ada sebelumnya atau yang diinputkan. Jaringan saraf tiruan sangat diminati oleh banyak peneliti dengan alasan yang berbeda-beda. Para insinyur elektro menemukan berbagai macam aplikasi pada pemrosesan sinyal. Insinyur komputer tertarik dengan potensi hardware yang diimplementasikan pada jaringan saraf secara efektif dan aplikasinya pada bidang robotika. Sedangkan ahli ilmu komputer menemukan bahwa jaringan saraf menjanjikan solusi bagi masalah yang sulit seperti pada kecerdasan buatan dan pengenalan pola. Pada matematika aplikatif, jaringan saraf tiruan merupakan alat yang baik untuk masalah pemodelan dari hubungan antara variabel-variabel tertentu yang belum diketahui [3]. Tanaman tembakau (Nicotiana tabacum L) termasuk genus Nicotinae, serta familia Solanaceae[16]. Spesies-spesies yang mempunyai nilai ekonomis adalah Nicotiana tabacum L dan Nicotianae rustica L dengan rincian sebagai berikut: 1. Nicotiana rustica L mengandung kadar nikotin yang tinggi (max n = 16%) biasanya digunakan untuk membuat abstrak alkoloid (sebagai bahan baku obat dan insektisida), jenis ini banyak berkembang di Rusia dan India. 2. Nicotiana tabacum L mengandung kadar nikotin yang rendah (min n = 0,6%) jenis ini umumnya digunakan sebagai bahan baku pembuatan rokok. Susunan taksonomi Nicotiana Tabacum L ditunjukkan sebagai berikut: 1. Famili : Solanaceae 2. Subfamili : Nicotianae 3. Genus : Nicotiana 4. Subgenus : Tabacum Sebagaimana diketahui tanaman tembakau merupakan salah satu komoditi yang strategis dari jenis tanaman semusim perkebunan. Peran tembakau bagi masyarakat cukup besar, hal ini karena aktivitas produksi dan pemasarannya

3 melibatkan sejumlah penduduk untuk mendapatkan pekerjaan dan penghasilan. Berbagai jenis tembakau dengan berbagai kegunaannya diusahakan di Indonesia, baik oleh rakyat maupun oleh perusahaan, secara garis besar berdasarkan iklim tembakau yang diproduksi di Indonesia dapat dibagi antara lain: 1. Tembakau musim kemarau/voor-oogst (VO), yaitu bahan untuk membuat rokok putih dan rokok kretek. 2. Tembakau musim penghujan/na-oogst (NO), yaitu jenis tembakau yang dipakai untuk bahan dasar membuat cerutu maupun cigarillo, di samping itu juga ada jenis tembakau hisap dan kunyah. Penerimaan negara dari komoditi tembakau sangat besar yaitu dari cukai dan setiap tahun terus meningkat, pada tahun 2007 sebesar 42 trilyun, tahun 2008 sebesar Rp50,2 trilyun dan tahun 2009 ditargetkan mencapai 52 trilyun, demikian juga pada periode 5 tahun terakhir devisa yang dihasilkan dari ekspor tembakau senilai US $ ( ton). Di samping itu komoditi tembakau juga merupakan komoditi yang kontroversial yaitu antara manfaat dan dampaknya terhadap kesehatan, sehingga dalam pengembangannya harus mengacu pada penyeimbangan supply dan demand, peningkatan produktivitas dan mutu serta peningkatan peran kelembagaan petani. Pada perkembangan tanaman tembakau ada dua faktor yang mempengaruhi tumbuh kembangnya tanaman tersebut, yaitu hama dan penyakit. Pengaruh kedua faktor tersebut dapat terlihat di lapangan dan dapat mempengaruhi kualitas produksi dari tembakau yang dapat merugikan petani tembakau. Dengan kemampuan jaringan saraf tiruan untuk mempelajari inputan yang diberikan dan kemampuan untuk mengolah banyak data bahkan data yang belum diketahui sekalipun, dapat membantu mendeteksi penyakit tidak hanya pada manusia secara psikologi[6] namun juga pada tumbuhan seperti tembakau.

4 1.2 Perumusan Masalah Permasalahan yang akan dibahas dalam penelitian ini adalah bagaimana cara merancang suatu aplikasi yang berfungsi sebagai alat bantu dalam mendeteksi penyakit tanaman tembakau, yang hasilnya didasarkan pada basis pengetahuan mengenai jaringan saraf tiruan khususnya dengan metode backpropagation dan mengenai tembakau sebagai objek yang diteliti, yang dikumpulkan dan didapatkan dari berbagai sumber di antaranya buku serta pengalaman salah seorang pakar dengan melakukan wawancara dan kemudian disatukan ke dalam sebuah jaringan saraf tiruan untuk diproses dengan metode backpropagation. 1.3 Batasan Masalah Batasan masalah yang menjadi acuan dalam pengerjaan skripsi ini adalah: 1. Perancangan aplikasi untuk mendeteksi penyakit tembakau (Nicotiana tabacum L) dengan menggunakan metode backpropagation. 2. Variabel yang akan diberi bobot terdiri dari 11 variabel meliputi bentuk daun, warna daun, ada tidaknya bau daun, kondisi daun, ada tidaknya bercak pada daun, ada tidaknya bintik pada daun, bentuk batang, kondisi batang, warna batang, warna akar dan kondisi akar. 3. Aplikasi hanya membahas gejala penyakit tembakau yang tampak di lapangan. 4. Output dari aplikasi hanya ada 2 yaitu tanaman sehat dan tanaman berpenyakit. 5. Pelatihan jaringan dilakukan dengan menggunakan metode backpropagation. 6. Perancangan sistem pada penelitian ini menggunakan Matlab R2010a. 7. Perancangan aplikasi menggunakan 3 lapisan, lapisan input, lapisan tersembunyi dan lapisan output.

5 1.4 Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah membuat suatu aplikasi yang dapat dipergunakan sebagai alat bantu mendeteksi penyakit tamanan tembakau (Nicotiana tabacum L) yang terjadi di lapangan. 1.5 Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah: 1. Membantu praktisi lapangan pengelola perkebunan tembakau dalam hal penegakan pendeteksian penyakit tembakau yang terjadi di lapangan. 2. Membantu petani tembakau untuk mengetahui jenis penyakit tembakau dengan melihat gejala yang dialami tanaman. 1.6 Metode Penelitian Tahapan yang dilakukan dalam penelitian ini adalah: 1. Studi Literatur Tahapan ini dilakukan dengan mempelajari sumber-sumber atau buku-buku referensi yang berkaitan dengan skripsi ini, baik dari text book atau internet. 2. Pengumpulan Data Pada tahapan pengumpulan data ini dilakukan wawancara pada pakar untuk mengetahui bagaimana mendeteksi gejala awal penyakit tembakau di lapangan. 3. Analisis data Tahapan ini dilakukan dengan menganalisis batasan-batasan tiap variabel sebagai indikator penentu penyakit tanaman tembakau yang diterapkan dengan metode backpropagation.

6 4. Perancangan Perangkat Lunak Pada tahapan ini dilakukan gambaran sistem baik berupa diagram alir, masukan, keluaran, DFD (Data Flow Diagram), antarmuka dan struktur data. 5. Implementasi Aplikasi Penentuan jenis penyakit tanaman. Pada tahapan ini dilakukan penerapan rancangan yang dibuat dalam suatu program. 6. Pengujian Aplikasi Pada tahapan ini dilakukan pengujian akan perangkat lunak yang telah dibuat untuk mengetahui kesalahan dan memperbaiki kesalahan yang ada serta mengukur ketepatan output dari perangkat lunak terhadap keadaaan sebenarnya. 1.7 Sistematika Penulisan Sistematika penulisan skripsi ini terdiri dari lima bagian utama sebagai berikut: BAB 1 : PENDAHULUAN Bab ini menjelaskan mengenai latar belakang pemilihan judul skripsi Implementasi Jaringan Saraf Tiruan untuk Mendeteksi Penyakit Tembakau (Nicotiana tabacum L) dengan Metode Backpropagation, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metode penelitian, dan sistematika penulisan. BAB 2 : LANDASAN TEORI Bab ini membahas mengenai teori-teori yang berkaitan dengan perancangan sistem implementasi jaringan saraf tiruan untuk menentuan penyakit tembakau (Nicotiana tabacum L) dan teori lainnya yang mendukung pembuatan aplikasi. BAB 3 : ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM Bab ini terdiri dari analisis sistem dan perancangan sistem untuk penentuan penyakit tembakau (Nicotiana tabacum L). Pada bagian analisis sistem dimuat uraian tentang

7 analisis data sistem dan komponen sistem. Pada bagian perancangan sistem, membahas tentang perancangan variabel yang akan diberi bobot sebagai neuron yang akan diolah dalam jaringan saraf tiruan untuk penegakan penyakit tembakau (Nicotiana tabacum L) dan perancangan form yang akan diimplementasikan pada sistem. BAB 4 : IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN Bab ini membahas bagaimana mengimplementasikan aplikasi yang telah dirancang ke dalam bahasa pemprograman dan menguji aplikasi yang telah dibangun. BAB 5 : KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini memuat kesimpulan dari keseluruhan uraian bab-bab sebelumnya dan saransaran yang diharapkan dapat bermanfaat dalam pengembangan selanjutnya.