BAB I PENDAHULUAN SIMULASI DAN ANALISIS PEMANTAUAN KAMAR PASIEN RAWAT INAP DENGAN DETEKSI DAN KLASIFIKASI SINYAL AUDIO 1

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pasien rawat inap di rumah sakit membutuhkan perawatan yang intensif dari dokter atau perawat. Hal ini dilakukan dengan memantau kesehatan pasien secara fisik dan psikologi agar kesehatan pasien dari hari ke hari dapat semakin membaik. Tetapi tidak semua rumah sakit mampu memberikan perawatan yang maksimal sehingga diperlukan suatu sistem yang dapat memantau kondisi pasien rawat inap. Permasalahan diatas membuat penulis ingin melakukan penelitian mengenai pemantauan kamar pasien rawat inap. Tujuannya adalah mampu mendeskripsikan keadaan yang terjadi di kamar pasien rawat inap dengan tetap menjaga privacy pasien. Pemantauan kamar pasien rawat inap berbasis sinyal audio dimana proses pemantauan yang berlangsung di kamar pasien rawat inap dengan menggunakan ciri sinyal suara (speech) dan sinyal bunyi (sound) yang mungkin terjadi di kamar pasien. Data masukan untuk simulasi ini adalah file audio, pada file audio terdapat rekaman suara yang merepresentasikan kejadian kejadian yang terjadi di kamar pasien dan lingkungan sekitarnya. Dari ciri file audio yang telah direkam lalu dengan membandingkan penggunaan wavelet dan tanpa wavelet. Tujuannya adalah untuk mencari akurasi terbaik. Setelah itu dilakukan proses ekstraksi ciri dengan menggunakan empat parameter yakni mel frequency cepstral coefficient (MFCC), delta mel frequency cepstral coefficient (delta MFCC), energy bit, band energy rasio untuk mendapatkan ciri dari setiap sinyal audio. Setelah itu masuk ke proses klasifikasi dengan menggunakan support vector machine (SVM). Proses klasifikasi bertujuan mengelompokkan sinyal audio menjadi sinyal bunyi (sound) termasuk jenis sinyal bunyi (sound) normal atau jenis sinyal bunyi (sound) yang abnormal, begitu pula untuk pengelompokan sinyal suara (speech). Dengan hasil yang didapatkan dari hasil simulasi, diharapkan mampu memantau keadaan kamar pasien rawat inap dan secara tidak langsung dapat memantau keadaan pasien rawat inap keadaan sehingga dapat membantu tugas perawat dan dokter. SIMULASI DAN ANALISIS PEMANTAUAN KAMAR PASIEN RAWAT INAP DENGAN DETEKSI DAN KLASIFIKASI SINYAL AUDIO 1

2 1.2 Rumusan Masalah Dari latar belakang yang telah disampaikan sebelumnya, maka dapat dijabarkan beberapa rumusan masalah yang dibahas pada Tugas Akhir ini, diantaranya: 1. Bagaimana membuat simulasi yang dapat memantau kondisi dan keadaan kamar pasien rawat inap tetapi tetap menjaga privacy pasien dengan menggunakan ciri sinyal audio? 2. Bagaimana cara mendeteksi sinyal audio yang berasal dari suara dan bunyi yang mungkin terjadi di kamar pasien rawat inap lalu mengklasifikasikannya menjadi jenis-jenis sinyal suara (speech) atau bunyi (sound) safety atau menjadi jenisjenis sinyal suara (speech) atau bunyi (sound) urgent? 3. Bagaimana analisis hasil simulasi dari proses deteksi dan klasifikasi sinyal audio untuk pemantauan kamar pasien rawat inap? 1.3 Tujuan Penelitian Tujuan yang ingin dicapai melalui penelitian yang dilakukan pada tugas akhir ini antara lain: 1. Membuat simulasi yang dapat memantau kondisi dan keadaan kamar pasien rawat inap tetapi tetap menjaga privasi pasien dengan menggunakan ciri sinyal audio. 2. Mendeteksi sinyal audio yang berasal dari kemungkinan suara dan bunyi yang mungkin terjadi di kamar pasien rawat inap lalu mengklasifikasikannya menjadi jenis-jenis sinyal suara (speech) atau bunyi (sound) safety atau menjadi jenisjenis sinyal suara (speech) atau bunyi (sound) urgent. 3. Menganalisis hasil simulasi dari proses deteksi dan klasifikasi sinyal audio untuk pemantauan kamar pasien rawat inap. 1.4 Batasan Masalah Beberapa hal yang dijadikan batasan masalah pada penelitian Tugas Akhir ini adalah: 1. Frekuensi sampling yang digunakan dalam proses perekaman adalah Hz. 2. Parameter sinyal audio yang dipilih adalah suara teriakan, suara percakapan, bunyi buka tutup pintu, dan bunyi gelas jatuh. SIMULASI DAN ANALISIS PEMANTAUAN KAMAR PASIEN RAWAT INAP DENGAN DETEKSI DAN KLASIFIKASI SINYAL AUDIO 2

3 3. Parameter ekstraksi ciri yang digunakan adalah mel frequency cepstral coefficient (MFCC), delta mel frequency cepstral coefficient (Delta MFCC), energy bit, band energy rasio dan mother wavelet yang digunakan adalah haar. 4. Proses klasifikasi menggunakan support vector machine (SVM). 5. Pasien rawat inap yang akan dijadikan sebagai obyek penelitian adalah tipe kamar VIP yang didalamnya hanya terdapat satu pasien didalamnya. 6. Tidak membahas dan meneliti lebih lanjut saat pasien sedang tidur atau pingsan atau tidak ada suara didalamnya. 7. Tidak membahas proses notifikasi secara detail kepada tim medis (dokter atau perawat), proses notifikasi hanya berupa alarm. 8. Tidak membahas lebih lanjut adanya dua suara atau lebih yang masuk ke dalam file audio selama proses perekaman. 9. Simulasi bersifat real time dengan waktu perekaman per satu detik kemudian ditampilkan report kegiatan pasien yang terjadi dalam kamar pasien tersebut. 1.5 Metode Penelitian Beberapa langkah penelitian yang dilakukan untuk mendapatkan hasil yang diharapkan sesuai dengan Tugas Akhir ini adalah: 1. Studi Literatur Perumusan dan pengkajian masalah dengan menggunakan berbagai referensi yang mendukung dalam menganalisis permasalahan yang ada. Mengadakan study literatur ke STIKES Borromeus untuk mendapatkan dan mengkaji kemungkinan suara-suara yang rentan terjadi di kamar pasien rawat inap dan dapat digunakan sebagai faktor untuk menganalisis kondisi kamar pasien rawat inap, mempelajari konsep dasar dan teori-teori yang mendukung dalam menganalisis permasalahan yang ada. 2. Pengumpulan data Pengumpulan data dilakukan dengan melakukan perekaman sinyal audio yang terdiri dari suara teriakan, suara percakapan, bunyi buka tutup pintu dan bunyi gelas jatuh dengan menggunakan software cool edit pro, soundcard saffire 6 USB dan microphone. SIMULASI DAN ANALISIS PEMANTAUAN KAMAR PASIEN RAWAT INAP DENGAN DETEKSI DAN KLASIFIKASI SINYAL AUDIO 3

4 3. Pembuatan program Berdasarkan data yang diperoleh, studi literatur, dan konsultasi dengan pembimbing, maka dibuatlah program simulasi pemantauan kamar pasien rawat inap dengan deteksi dan klasifikasi sinyal audio. Adapun langkah-langkah pembuatan program yaitu : a. Membuat blok simulasi untuk menentukan parameter yang akan digunakan dalam sistem non real time. b. Membuat blok simulasi untuk menentukan tahap pembelajaran yang berisi tahapan pemilihan dengan wavelet atau tanpa wavelet, ekstraksi ciri dengan mel frequency cepstral coefficient (MFCC), delta mel frequency cepstral coefficient (Delta MFCC), energy bit, band energy rasio dan klasifikasi dengan support vector machine (SVM). c. Membuat blok normalisasi. d. Membuat blok pemilihan level DWT. e. Membuat blok simulasi ekstraksi ciri untuk menampilkan hasil ekstraksi ciri dengan empat parameter diatas beserta gambar grafiknya. f. Membuat blok simulasi klasifikasi untuk menampilkan hasil klasifikasi dengan one against one (OAO) dan one against all (OAA). g. Membuat simulasi real time. 4. Pengujian sistem Pengujian sistem dilakukan dengan melihat akurasi sistem pada simulasi program non real time dan real time nya. 5. Analisis Analisis dilakukan setelah mendapatkan hasil akurasi pada tahap pengujian simulasi non real time dan report dari simulasi program real time nya. 1.6 Sistematika Penulisan Secara umum keseluruhan Tugas Akhir ini dibagi menjadi lima bab bahasan. Penjelasannya adalah sebagai berikut: BAB I PENDAHULUAN Bab ini membahas latar belakang, rumusan masalah, tujuan penelitian, metode penelitian dan sistematika penulisan. SIMULASI DAN ANALISIS PEMANTAUAN KAMAR PASIEN RAWAT INAP DENGAN DETEKSI DAN KLASIFIKASI SINYAL AUDIO 4

5 BAB II DASAR TEORI Bab ini membahas teori mengenai sinyal audio, transformasi wavelet, mel frequency cepstral coefficient (MFCC), delta mel frequency cepstral coefficient (Delta MFCC), energy bit, band energy rasio dan support vector machine (SVM). BAB III PERANCANGAN Bab ini membahas proses simulasi pemantauan kamar pasien rawat inap dengan deteksi dan klasifikasi sinyal audio dari tahap pelatihan non real time, tahap pengujian non real time dan simulasi real time. BAB IV HASIL DAN ANALISIS Berisikan hasil dan analisis dari program simulasi yang telah dibuat serta pengujian yang dilakukan terhadap sistem. BAB V PENUTUP Bab ini berisi simpulan dari hasil tugas akhir dan saran untuk pengembangan lebih lanjut. SIMULASI DAN ANALISIS PEMANTAUAN KAMAR PASIEN RAWAT INAP DENGAN DETEKSI DAN KLASIFIKASI SINYAL AUDIO 5