PENGENALAN POLA BAHAN TERKOROSI MENGGUNAKAN METODA PEMBELAJARAN PERCEPTRON PADA SISTIM JARINGAN SYARAF

Transkripsi

1 PENGENALAN POLA BAHAN ERKOROSI MENGGUNAKAN MEODA PEMBELAJARAN PERCEPRON PADA SISIM JARINGAN SYARAF Me Susmat Pusat Pegembaga Iformas Nulr-BAAN Kawasa PUSPIPEK Serpog, agerag e-mal: ABSRAKSI Dalam bdag dustr merupaa suatu hal yag petg utu megetahu ods baha yag dperguaa hususya dalam pembagua stalas ulr. erdapat beberapa macam egagala baha dataraya oros. Dalam baya hal oros tda dapat dhdara, tetap terdapat baya usaha utu megedalaya. Pemodela da smulas merupaa salah satu cara utu megurag tgat oros. Pegeala pola baha teroros berbass ecerdasa buata dharapa dapat membatu sebaga usaha pegedala utu para ahl yag meeu masalah oros. Baya percobaa pegamata megguaa beberapa alat laboratorum. Mrostrutur dar baha dapat dgambara da strutur polaya dapat dovers dega pegolaha ctra. Utu meetua araterst dar pola tersebut, daalss dega prspal ompoe. Pemodela megguaa sstem jarga syaraf merupaa pembelajara da adaptas dar suatu obye. Metoda perceptro merupaa salah satu pembelajara dega pegawasa pada sstem jarga syaraf. Dperlua racaga jarga syaraf dega sejumlah spesfas utu detfas yag terdr dar sejumlah euro da sejumlah put. Sejumlah euro dguaa utu membedaa lasfas pada pegeala pola dar baha teroros atau tda teroros. Dalam pembelajara da pelatha data aa dambl beberapa data cotoh, emuda dlaua beberapa smulas. Mrostrutur dar data cotoh yag dtelt megguaa data laboratorum da data pustaa. Proses pegeala pola melput pegolaha ctra, aalss prspal ompoe da jarga syaraf dega megguaa MALAB. Kata uc: Koros, Pegeala pola, Pegolaha Ctra, Prspal Kompoe, Jarga Syaraf, Perceptro. 1. PENDAHULUAN Persoala yag serg tmbul pada berbaga perusahaa dustr dalam pegguaa baha dustr, salah satuya adalah egagala baha. Fator tersebut petg dalam ataya dega pembagua PLN. erdapat beberapa macam egagala baha dataraya adaya oros. Koros berabat pada aspe eoom atara la eruga produs selama peerjaa terhet abat perbaa, tggya baya perawata, baya gat rug pada osume abat erusaa produ yag dbelya, turuya mutu produ abat otamas dar oros, tggya baya baha baar da eerg abat ebocora serta mplas sosal laya. Dalam baya hal oros tda dapat dhdara, tetap terdapat baya usaha utu megedalaya [13]. Beberapa fator petg dalam pegedala oros adalah pemlha umur racaga, strutur baha yag dguaa, campura baha secara tepat, pelapsa da laya. Berbaga pemodela da smulas dtempuh utu megurag tgat oros. Dalam hal aa duraa pegeala pola baha teroros atau uj oros berbass ecerdasa buata yag dharapa dapat membatu sebaga usaha pegedala utu para ahl yag meeu masalah oros. Dalam pegamata baha teroros, dguaa berbaga alat laboratorum dega proses maw tertetu. Mrostrutur dar baha dapat dgambara, dataraya megguaa mrosop opt, SEM, mrograf da laya. Strutur pola dapat dovers dalam betu dgtal dega proses pegolaha ctra [11]. Utu meetua araterst pola tersebut, daalss dega prspal ompoe. Pemodela megguaa sstem jarga syaraf merupaa pembelajara da adaptas suatu obye [1]. Idetfas apaah suatu baha teroros atau tda teroros dapat detahu. Metoda perceptro merupaa metoda pembelajara dega pegawasa pada jarga syaraf. Dperlua racaga jarga syaraf dega sejumlah spesfas utu detfas, yag terdr dar sejumlah euro da put sehgga dapat dguaa utu membedaa lasfas pada pegeala pola dar baha teroros atau tda teroros. Dalam pembelajara da pelatha data aa dambl beberapa data cotoh yag emuda dlaua beberapa smulas. Mrostrutur dar beberapa data cotoh yag dtelt megguaa data laboratorum da data pustaa. Utu proses pegeala pola yatu pegolaha ctra, aalss prspal ompoe da jarga syaraf dguaa MALAB. 2. KOROSI Koros atau arat adalah peurua mutu logam area reas eletroma dega lgugaya. Karat haya dhususa bag oros pada bes, sedaga oros adalah gejala alam yag meghampr semua logam. Berart, hlagya satu eletro dar logam atau bua logam D-33

2 termasu eram, plast, aret da baha bua logam laya yag bereas dega ar atau udara. Koros dapat terjad cepat atau lambat. Koros dapat dabata dar peggabuga logam ta sejes da efe galva atau oros d lguga ar [2, 5]. Dasumsa eta logam membeu membetu strutur s rstal yag sagat tertata, tda ada cacat dalam susua tumpuaya. Sesugguhya tda dema, area logam mempuya etda sempuraa atau cacat, pada strutur sya da hal sagat berpegaruh pada sfat-sfat oros logam. Strutur butr logam terjad abat proses pemadata selama pecetaa. Sela hal tersebut sagat dpegaruh oleh perlaua mea yag dterma selama fabras termasu ds pegelasa. Sfat yag dml oleh logam yag dtempa dapat megabata perubaha betu pada butr-butr serta reta atau patah pada baga s yag tda sempura. Berut beberapa gambar strutur baha yag teroros tergrauler yatu bla daerah batas butr terserag abat ada edapa ddalamya dar tampa atas da sampg [13]. Gambar 1. Mrograf oros tergrauler deat terjadya egagala (tampa atas) Gambar 2. Mrograf oros tergrauler deat terjadya egagala (tampa sampg) 3. SISIM PENGENALAN POLA BAHAN ERKOROSI Pegeala pola terhadap baha teroros da tda teroros melput tga tahapa. Adapu mrostrutur dar preparas cotoh baha teroros da tda teroros telah daalss sebelumya d laboratorum yag dapat meguaa berbaga alat dataraya mrograf, mrosop opt ataupu SEM. ahap pertama dguaa proses pegolaha ctra, tahap edua dlaua aalss prspal ompoe da tahap etga megguaa ecerdasa jarga syaraf. Strutur pola dalam betu gambar atau foto dapat dovers dega proses pegolaha ctra mejad betu dgtal. Utu meetua araterst dar pola tersebut, daalss dega prspal ompoe. Utu megdetfas apaah suatu baha teroros atau tda teroros dguaa ecerdasa jarga syaraf [4]. Dalam pembelajara da pelatha data aa dambl beberapa mrostrutur dar data cotoh hasl preparas ataupu dar data pustaa utu baha teroros da tda teroros emuda dlaua beberapa smulas. 3.1 Proses Pegolaha Ctra Suatu pola mempuya suatu testur husus, dega berbaga varas dalam tgat eabua atau wara. Rata-rata tgat eabua da smpaga bau dyataa sebaga mome. Rata-rata dhubuga dega mome pertama, smpaga bau tergatug pada mome edua da terdapat beberapa uura laya yag dguaa utu meyataa araterst suatu daerah testur [1]. Secara umum mome dyataa sebaga, _ ( x x} M = (1) N dmaa N adalah jumlah tt-tt data, da adalah uruta dar mome. Sewes da Kurtoss atau emelujura da emecega ddefsa sebaga, S _ ) 1 ( x = x N σ ( ) _ 1 ( x x) 4 Kurt = ( ) 3 (2) N σ Hal dguaa dalam cara yag sama sebaga smpaga bau, meghtug statst terhadap wdow/jedela da la psel pada pusat jedela da setarya. Uura la yag dperlua adalah peluag masmum, selsh mome, otras, homogetas, etrop serta hstogram. Peluag masmum adalah masua dalam matrs, berhubuga dega trass da petg utu testur yag dselesaa. Order atau uruta selsh mome usur ddefsa sebaga: Mome = ( j) M [, (3) j Harga datas mempuya la terecl dalam hal usur-usur terbesar dalam M berada sepajag dagoal prspal. Pegaruh ebalaya dguaa mome-ebala, 1 M[, (4) Mome =, j j ( j) Pedeata otras dbera sebaga berut; C (, ) = ( j) M[, (5) j dmaa = = 1, la utu la dugaa dar beda atara dua psel. Nla homegetas dbera sebaga berut: M[, (6) G = 1 + j j 3 D-34

3 Nla terecl dar G berart bahwa la terbesar dar M berada deat dagoal prspal G, 1 sama sepert pada Mome. 1 Etrop merupaa uura formas dar s M, yag dhtug dega: H = M[, log M [, (7) j 3.2 Prspal Kompoe Aalss Prspal ompoe aalss (PCA) adalah te utu meyederhaaa umpula data dega megurag umpula data baya dmes mejad dmes yag lebh redah [12]. Aalss adalah suatu trasformas ler orthogoal yag metrasformas data e sstem oordat baru, sehgga eragama terbesar dega suatu proyes berada pada oordat pertama (dsebut prspal ompoe pertama), eragama terbesar edua pada oordat edua da seterusya [6]. Utu suatu matrs data dega la tegah ol (sebara ormal bau), rasformas PCA dbera sebaga: Y = X W = V (8) V W adalah sgular value deomposs (svd) dar X [7]. PCA utu data matrs X dbera sebaga : Y = W X = V (9) dmaa W V adalah svd dar X. PCA dapt megguaa metoda ovaras atau metoda orelas. Dalam hal dguaa metoda ovaras dega algortma berut: a. umpula data dbetu dalam matrx X beruura M x N b. Ja dperlua data dstadardsas atau mempuya sebara ormal bau c. etua matrs ovara d. etua la araterst da vetor araterst dar matr ovara e. Uruta vetor araterst V da la araterst dar matrs D dalam uruta la araterst meuru. f. Htug la umulatf eerg utu tap vetor araterst g. Plh sub hmpua dar vetor araterst sebaga bass vetor 3.3 Kecerdasa Jarga Syaraf Pemodela jarga syaraf merupaa pembelajara da peyesuaa suatu obye. Metode perceptro adalah metode pembelajara dega pegawasa dalam sstm jarga syaraf, sehgga jarga yag dhasla harus mempuya parameter yag dapat datur dega cara megubah melalu atura pembelajara dega pegawasa [8]. Jarga eural terdr dar sejumlah euro da sejumlah masua. Dalam meracag jarga eural perlu dperhata bayaya spesfas yag aa ddetfas. Persapa megguaa perceptro utu aplas pegeala pola dgambara sebaga usur matr atara da 1. Layer pertama perceptro meyataa suatu umpula detetor tada sebaga syarat put utu megetahu tada husus. Layer edua megambl output dar tada husus dalam layer pertama da meglasfasa pola data yag dbera. Pembelajara dyataa dega membuat atura hubuga yag releva (bobot w ) dega suatu la ambag (θ ). Utu persoala dua-elas, layer output mempuya haya satu smpul. Utu persoala elas- dega 3, layer output mempuya smpul, yag masg-masg berorespodes terhadap suatu elas, da smpul output dega la terbesar megdas elas maa vetor put termasu d dalamya. Fugs g dalam layer-1 adalah osta yag dhtug sebelumya, memetaa semua atau sebaga pola put edalam la ber x {-1,1} atau la bpolar x {,1}. Satua output adalah usur ambag ler dega la ambag θ berut: ο = = ( w x θ ) f = ο = f ( w x + w, w θ (1) = ) ο = f ( w x ), x 1 w : bobot yag dapat dmodfas sehubuga edataga syarat x, da w (= θ ) merupaa pedeata. Persamaa (1) meujua bahwa ambag dgambara sebaga bobot hubuga datara satua eluara da suatu syarat edataga bayaga x (gambar-1). Fugs f(.) adalah fugs atvas perceptro da hal husus berlau utu suatu fugs sgum sg(x) atau fugs step step(x) [3,9]: sg(x) = 1 ja x > -1 ja laya step(x) = 1 ja x > = ja laya Prosedur pembelajara megambl bobot yag berhubuga terhadap satua output (dalam layer terahr). Ja haya bobot pedahulu pada layer terahr yag drubah, perceptro dalam gambar 3 dperlaua sebaga perceptro layer tuggal. Dmula dega hmpua bobot terhubug yag aca, algortma pembelajara perceptro layer tuggal dulag megut tahapa berut sampa bobot overge: a. Plh suatu vetor put x dar umpula data pelatha b. Ja perceptro membera jawaba salah, modfas semua bobot terhubug w sesua dega w = η t x, t : target output da η : tgat pembelajara. D-35

4 Atura pembelajara dapat daplasa dega merubah la ambag θ (=-w ) sesua persamaa (1). Nla tgat pembelajara η dapat mejad osta melalu pelatha atau proporsoal terhadap esalaha yag membuat overge lebh cepat tetap dapat meyebaba pembelajara tda stabl. Msalya arstetur dar eural etwor yag terdr dar s euro da r masua dapat dyataa dalam gambar berut: Gambar 3. Cotoh arstetur eural etwor dega s euro da R masua 4. PEMBAHASAN ahap pertama dalam proses pegeala pola dar mrosrutur baha teroros da baha tda teroros, melput proses pegolaha ctra, da aalss prspal ompoe. Daalss beberapa cotoh baha teroros da tda teroros hasl preparas laboratorum serta cotoh data dar daftar pustaa yag dbera prosedurya pada lampra A. Pada tahap edua, sesua gambar 3, matrs data pembelajara beruura 8 x 6, aa dmasua utu tap euro secara bersamaa. Dambl eam la araterst yag terbesar atau doma dar hasl pada lampra A, dega delapa cotoh put yag dbera, yag terdr dar eam cotoh put utu baha teroros da dua cotoh put utu baha tda teroros. Data pelatha dambl eam cotoh put dataraya berturut-turut satu cotoh baha tda teroros da lma cotoh baha teroros. Pada smulas pertama dambl satu cotoh put baha tda teroros da lma cotoh put baha teroros. Berutya pada smulas edua dambl satu cotoh put baha tda teroros, empat cotoh put baha teroros, satu cotoh put baha dega mrostrutur tda seharusya. Sedaga pada smulas etga dbera 5 cotoh baha teroros da 1 baha tda teroros. Secara eseluruha program da hasl dbera pada lampra B dega catata ode 1 utu baha teroros da ode utu baha tda teroros atau mrostrutur yag tda seharusya. Hasl eberhasla detfas dbera dalam tabel 1 berut, utu 32 cotoh put. abel 1. Hasl Idetfas Jarga Syaraf Cotoh Baha Jumlah bear Jumlah salah Prosetase etelta eroros 25 1% da teroros % 5. KESIMPULAN Proses pegeala pola melput tahapa proses pegolaha ctra, aalss prspal ompoe da ecerdasa jarga syaraf. Pola mrostrutur dar baha teroros da tda teroros dapat dyataa da dovers dalam betu dgtal dega proses pegolaha ctra. Dega aalss prspal ompoe dapat dtetua araterst yag doma dar pola tersebut yag dapat dguaa pada sstm jarga syaraf. Pemodela utu membedaa lasfas baha teroros da tda teroros megguaa ecerdasa jarga syaraf dega metoda perceptro. Dalam pembelajara, pelatha da smulas tersebut datas, dperoleh hasl yag sesua da yag dharapa. merupaa pembelajara da adaptas suatu obye yag cuup ba. PUSAKA [1] Aryato, Guawa, cs, Had Gesture Recogto Usg Neural Networ for Robotc Arm Cotrol, Proceedgs of Natoal Coferece o Computer Scece & Iformato echology 27, page 412, Faculty of Computer Scece, Uversty of Idoesa, Jaarta. [2] Fotaa, Mars G., Corroso Egeerg, McGraw-Hll Iteratoal Edtos, [3] Fu, LM, Neural Networs Computer Itellgece, McGraw-Hll, Ic., Sgapore, [4] Hasel ma, Duae; Lttlefeld, Bruce, Masterg MALAB 5, A Comprehesve utoral ad Referece, Pretce-Hall Ic, [5] 27/4/27, page 1-8. [6] poets_aalyss, 23/2/27, page1-1. [7] value decomposto, 23/2/27, page1-14. [8] Jag, J.-S. R.; Su, C.-.; Mstue, E., Neuro Fuzzy Ad Soft Computg, A Computatoal Approach to Learg ad Mache Itellgece, Pretce-Hall Iteratoal Edtos, [9] Koso, Bart, Neural Networs ad Fuzzy Systems, A Dyamcal Systems Approach to Mache Itellgece, Pretce-Hall Iteratoal Edtos, D-36

5 [1] Parer J. R., Algorthms for Image Processg ad Computer Vso, Wley Computer Publshg, Joh Wley & Sos, Ic, [11] Pearso, Do, Image Processg, McGraw- Hll Iteratoal Edtos, [12] Susmat, Me, Peyederhaaa Pemetaa Strutur Ketergatuga Varabel Megguaa e Prspal Kompoe, Prosdg Loaarya Komputas dalam Sas da eolog Nulr XII, 21, BAAN, Jaarta. [13] rethewey, Keeth R; Chamberla, Joh, Koros, utu mahasswa sas da reayasa, Peerbt P Grameda Pustaa Uatama, Jaarta, Lampra A: Program overs ctra da meghtug la araterst doma utu salah satu ctra oros clear; clc; fb=fope('out_oros72_boo2.m','w'); X=mread('oros72_boo2.bmp'); DX=double(X); COVDX=cov(DX); fprtf(fb,'\ Ege Value S \'); EIGDX=egs(COVDX); fprtf(fb,'%9.2f\',eigdx); [VS,DS,FLAG]=egs(COVDX); fprtf(fb,'\ VS \'); fprtf(fb,'%9.2f',vs); fprtf(fb,'\ DS \'); fprtf(fb,'%9.2f %9.2f %9.2f %9.2f %9.2f %9.2f\',DS); %fprtf(fb,'\ Flag \'); %fprtf(fb,'%9.2f\',flag); SVDS=svds(COVDX) fprtf(fb,'\ SVDS : \'); fprtf(fb,'%9.2f\',svds); fprtf(fb,'\ Prcpal compoe from covarace :'); [PC,LAEN,EXPLAINED]=pcacov(COVDX); %fprtf(fb,'\ LAEN \'); %fprtf(fb,'%9.2f\',laen); fprtf(fb,'\ Explaed \'); fprtf(fb,'%9.2f\',explained); fclose(fb); Hasl: Prcpal compoe from covarace: Ege Value S : DS SVDS: Explaed Lampra B: Program uj oros clear; clc; fb=fope('out_cr_oros_1.txt','w'); % A. ahap pembelajara jarga % A.1 Delaras da Isalsas jarga euro et1=ewp([ 1; 1; 1; 1; 1; 1],1); w1=et1.iw{1,1,1,1,1,1}; b1=et1.b{1}; % A.2 Delaras matrs araterst p1=[ ; ; ; ; ; ; ; ]; potal1=p1'; % A.3 Delaras arget t1 = [ ]; % A.4 Proses pelatha et1=tra(et1,potal1,t1); fprtf(fb,'ahap Pembelajara :\'); for =1:8, fprtf(fb,'smulas oros :\'); a1=[sm(et1,potal1(:,))] fprtf(fb,'%4.f\',a1); ed; % B. ahap smulas % B.1 Delaras da Isalsas jarga et=ewp([ 1; 1; 1; 1; 1; 1],1); w=et.iw{1,1,1,1,1,1}; b=et.b{1}; % B.2 Delaras matrs araterst p=[ ; ; ; ; ; ]; potal=p'; % B.3 Delaras arget t = [ ]; % B.4 Proses pelatha et=tra(et,potal,t); fprtf(fb,'ahap Pelatha :\'); for =1:6, fprtf(fb,'smulas oros :\'); atra=[sm(et,potal(:,))] fprtf(fb,'%4.f\',atra); ed; % C. Smulas pertama % C.1 Delaras smulas pertama p2=[ ; ; ; ; ]; potal2=p2'; % C.2 Proses Pelatha D-37

6 et=tra(et,potal2,t); fprtf(fb,'ahap Smulas pertama :\'); for =1:6, fprtf(fb,'smulas oros :\'); atrag=[sm(et,potal2(:,))] fprtf(fb,'%4.f\',atrag); ed; % D. Smulas e 2 % D.1 Delaras smulas e 2 p3=[ ; ; ; ]; potal3=p3'; % D.2 Proses Pelatha et1=tra(et1,potal3,t); fprtf(fb,'ahap Smulas edua :\'); for =1:6, fprtf(fb,'smulas oros :\'); atrag2=[sm(et1,potal3(:,))] fprtf(fb,'%4.f\',atrag2); ed; % D. Smulas e 3 % D.1 Delaras smulas e 3.. fprtf(fb,'ahap Smulas etga :\'); for =1:6, fprtf(fb,'smulas oros :\'); atrag2=[sm(et1,potal3(:,))] fprtf(fb,'%4.f\',atrag2); ed; fclose(fb); Hasl: ahap Pembelajara : ahap Pelatha : ahap Smulas pertama : ahap Smulas edua : ahap Smulas etga : D-38