UNIVERSITAS BINA NUSANTARA. Jurusan Teknik Informatika Skripsi Sarjana Komputer Semester Genap tahun 2003/2004

Transkripsi

1 Abstrak UNIVERSITAS BINA NUSANTARA Jurusan Teknik Informatika Skripsi Sarjana Komputer Semester Genap tahun 2003/2004 ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM PENDIKTEAN SEDERHANA DENGAN BAHASA INDONESIA Untoro Prihatadi Hannoto Sistem pengenalan suara sudah dikembangkan selama lebih dari lima dekade oleh para ilmuwan di suluruh dunia. Tujuan akhir dari sistem ini adalah menghasilkan aplikasi yang dapat mengenali suara ucapan manusia secara alami, baik itu untuk pendiktean maupun pemberian perintah. Sistem pendiktean yang ada saat ini hanya terbatas pada beberapa bahasa saja. Kurangnya penelitian dan tidak adanya aplikasi sistem pendiktean berbahasa Indonesia mendorong penulis untuk mencoba membangun sebuah sistem pendiktean sederhana dengan menggunakan Bahasa Indonesia. Sistem pendiktean dibuat dengan cara mengumpulkan dan mempelajari informasi sebanyak mungkin tentang sistem pengenalan suara ucapan. Selanjutnya informasi yang ada dianalisis untuk diimplementasikan pada sistem. Untuk mewujudkan sistem yang telah dirancang digunakan Matlab 6.5. Sistem pendiktean yang dibuat berhasil mengenali sepuluh buah kata yang bersifat diskret. Metode maupun algoritma yang digunakan masih bersifat fundamental, sehingga perlu dilakukan pengembangan lebih lanjut untuk meningkatkan kemampuan maupun kinerja sistem. Kata Kunci Sistem pendiktean sederhana, Bahasa Indonesia vi

2 PRAKATA Dengan penuh kerendahan hati, pertama-tama penulis ingin mengucapkan puji syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan karunia-nya sehingga penyusunan skripsi yang berjudul Analisis dan Perancangan Sistem Pendiktean Sederhana Dengan Bahasa Indonesia ini dapat diselesaikan dengan baik. Dalam penyusunan skripsi ini penulis memperoleh banyak dukungan dari berbagai pihak, baik secara moril maupun materiil. Oleh sebab itulah, pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Ucapan terima kasih terutama penulis tujukan kepada : 1. Ibu Dr. Th. Widia S., selaku rektor Universitas Bina Nusantara yang telah menyediakan segala fasilitas yang dibutuhkan dalam penyusunan skripsi ini. 2. Bapak Ir. Sablin Yusuf, Msc., M.Comp.Sc., selaku Ketua Jurusan Teknik Informatika yang telah memberikan kesempatan kepada penulis dalam menyusun skripsi ini. 3. Bapak Fredy Purnomo, S.Kom., M.Kom., selaku Sekretaris Jurusan Teknik Informatika yang telah menyetujui pembuatan proposal penyusunan skripsi ini. 4. Bapak Thompson Susabda Ngoen, S.Kom., M.Sc., selaku dosen pembimbing yang telah memberikan pengajaran, pengarahan, dan bimbingan serta kritik dan saran yang sangat membantu dalam penyusunan skripsi ini. 5. Orang tua dan anggota keluarga penulis yang senantiasa memberikan dukungan baik secara moril maupun materiil, serta mendoakan penulis sehingga berhasil vii

3 menyelesaikan skripsi ini. 6. Alumni dan rekan-rekan mahasiswa yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Juga kepada pihak-pihak lain yang tidak dapat disebutkan oleh penulis satu-persatu yang juga telah ikut membantu dan memberikan inspirasi serta dukungan moral kepada penulis sehingga skripsi ini dapat diselesaikan tepat pada waktunya. Penulis juga menyadari bahwa pembuatan skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari berbagai pihak. Akhir kata penulis berharap agar skripsi ini sekiranya dapat bermanfaat bagi semua pihak yang membutuhkan. Jakarta, Juni 2004 Penulis viii

4 DAFTAR ISI Halaman Judul Luar Halaman Judul Dalam Halaman Persetujuan Hardcover Halaman Pernyataan Dewan Penguji Abstrak Prakata Daftar Isi Daftar Gambar Daftar Tabel i ii iii iv vi vii ix xiv xvii BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Ruang Lingkup Tujuan Manfaat Metodologi Sistematika Penulisan 4 BAB 2 LANDASAN TEORI Proses Penghasilan Dan Pemahaman Suara Pada Manusia 6 viiii

5 2.1.1 Proses Penghasilan Ucapan Gangguan Pada Sinyal Ucapan Unsur-Unsur Bunyi Pada Bahasa Fonem Vokal Konsonan Semi Vokal Nasal Diftong Frikatif Morfem Teknologi Suara Sejarah Perkembangan Pengenalan Ucapan Speech To Text Cara Kerja Speech To Text Pendekatan Akustik Fonetik Pendekatan Statistical Pattern-Recognition Pendekatan Intelegensia Semu Masalah Fundamental pada Sistem Pengenalan Ucapan Sinyal Klasifikasi Sinyal Pemrosesan Sinyal Pada Sistem Pengenalan Ucapan Filter 35 ixi

6 2.5.1 Deret Bank Of Filter Linear Predictive Coding (LPC) Model LPC Persamaan Analisis LPC LPC Processor Perbandingan Sinyal Suara 41 BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN Analisis Gambaran Umum Sistem Pengenalan Ucapan Gambaran Sistem Yang Akan Dibuat Sinyal Ucapan Pemprosesan Sinyal Ucapan LPC Matcher Perancangan Arsitektur Sistem Pendiktean Sederhana State Transition Diagram (STD) Perancangan Layar Layar PilihUser Layar NamaCap Layar Menu Layar Latih Layar Dikte 61 xi

7 3.2.4 Modul Perancangan Dan Pseudocode Modul Hubungan Antar Modul 73 BAB 4 IMPLEMENTASI DAN EVALUASI Spesifikasi Kebutuhan Sistem Perangkat Keras Piranti Lunak Implementasi Sistem Bahasa Pemrograman Penyimpanan Data Prosedur Penggunaan Sistem Evaluasi Sistem Kehandalan Sistem Kata Satu Kata Dua Kata Tiga Kata Empat Kata Lima Kata Enam Kata Tujuh Kata Delapan Kata Sembilan Kata Nol 102 xii

8 4.4.2 Perbedaan LPC MATLAB dengan LPC Penulis Kemampuan Sistem Keterbatasan Sistem 105 BAB 5 SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Saran 106 DAFTAR PUSTAKA 107 DAFTAR RIWAYAT HIDUP 110 LAMPIRAN L1 xiii

9 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Diagram Skematik Dari Proses Produksi Dan Persepsi Suara 6 Gambar 2.2 Anatomi Organ Penghasil Ucapan 8 Gambar 2.3 Representasi Semantik dari Mekanisme Penghasilan Suara 10 Gambar 2.4 Proses Pengenalan Suara 24 Gambar 2.5 Blok Diagram Sistem Pengenalan Ucapan Akustik Fonetik 26 Gambar 2.6 Model Analisis Bank Filter 37 Gambar 2.7 Model Analisis LPC 37 Gambar 2.8 Model Linear Prediction 38 Gambar 2.9 LPC Processsor 39 Gambar 3.1 Model Umum Sistem Pengenal Ucapan 43 Gambar 3.2 Proses Pelatihan 44 Gambar 3.3 Proses Pendiktean 45 Gambar 3.4 Arsitektur Sistem Pendiktean Sederhana 54 Gambar 3.5 STD PilihUser 55 Gambar 3.6 STD NamaCap 55 Gambar 3.7 STD Menu 56 Gambar 3.8 STD Latih 57 Gambar 3.9 STD Dikte 57 Gambar 3.10 Layar PilihUser 58 Gambar 3.11 Layar NamaCap 59 Gambar 3.12 Layar Menu 60 Gambar 3.13 Layar Latih 61 Gambar 3.14 Layar Dikte 61 Gambar 3.15 Flowchart Modul ExtractLPC 72 Gambar 3.16 Hubungan Antar Modul 73 Gambar 4.1 Fasilitas Import Data Matlab 79 Gambar 4.2 Matlab 6.5 Environtment 80 Gambar 4.3 Tampilan Layar PilihUser 81 Gambar 4.4 Pesan Kesalahan Jika User Menekan OK Saat Daftar Nama Masih Kosong 81 Gambar 4.5 Tampilan Layar NamaCap 82 Gambar 4.6 Pesan Kesalahan Jika Textfield Kosong 82 Gambar 4.7 Pesan Kesalahan Jika User Name Sudah Terdaftar 83 Gambar 4.8 Tampilan Layar Menu 83 Gambar 4.9 Pesan Kesalahan Jika User Belum Memiliki Data 84 Gambar 4.10 Tampilan Awal Layar Latih 84 Gambar 4.11 Layar Latih Saat Latihan 85 Gambar 4.12 Tampilan Awal Layar Dikte 86 Gambar 4.13 Tampilan Layar Dikte Saat Tidak Mengenali kata Ucapan 87 Gambar 4.14 Tampilan Layar Dikte Saat Mengenali Kata Sembilan 87 Gambar 4.15 Layar Dikte Dengan Beberapa Kali Pendiktean 88 xiiii

10 Gambar 4.16 Sinyal suara kata satu 93 Gambar 4.17 Sinyal suara kata dua 94 Gambar 4.18 Sinyal suara kata tiga 95 Gambar 4.19 Sinyal suara kata empat 96 Gambar 4.20 Sinyal suara kata lima 97 Gambar 4.21 Sinyal suara kata enam 98 Gambar 4.22 Sinyal suara kata tujuh 99 Gambar 4.23 Sinyal suara kata delapan 101 Gambar 4.24 Sinyal suara kata sembilan 102 Gambar 4.25 Sinyal suara kata nol 103 xivi

11 DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Total Hasil Percobaan Dengan LPC Matlab 90 Tabel 4.2 Total Hasil Percobaan Dengan LPC Penulis (kata nol sampai sembilan) 90 Tabel 4.3 Total Hasil Percobaan Dengan LPC Penulis (kata-kata lain : bulan, tinggi, motor, cantik, pinus ) 90 Tabel 4.4 Total Hasil Percobaan Berdasarkan User 91 Tabel 4.5 Total Hasil Percobaan Berdasarkan Kata 92 Tabel 4.6 Total Hasil Percobaan Kata Satu 93 Tabel 4.7 Total Hasil Percobaan Kata Dua 94 Tabel 4.8 Total Hasil Percobaan Kata Tiga 95 Tabel 4.9 Total Hasil Percobaan Kata Empat 96 Tabel 4.10 Total Hasil Percobaan Kata Lima 97 Tabel 4.11 Total Hasil Percobaan Kata Enam 98 Tabel 4.12 Total Hasil Percobaan Kata Tujuh 99 Tabel 4.13 Total Hasil Percobaan Kata Delapan 100 Tabel 4.14 Total Hasil Percobaan Kata Sembilan 101 Tabel 4.15 Total Hasil Percobaan Kata Nol 102 xvi