PERANCANGAN PROGRAM APLIKASI PENGENALAN POLA ABJAD ARAB MENGGUNAKAN METODE TRANSFORMASI WAVELET DAN BACK PROPAGATION SKRIPSI

Transkripsi

1 PERANCANGAN PROGRAM APLIKASI PENGENALAN POLA ABJAD ARAB MENGGUNAKAN METODE TRANSFORMASI WAVELET DAN BACK PROPAGATION SKRIPSI oleh Reinaldy Iskandar PROGRAM GANDA TEKNIK INFORMATIKA DAN MATEMATIKA UNIVERSITAS BINA NUSANTARA JAKARTA 2011

2 PERANCANGAN PROGRAM APLIKASI PENGENALAN POLA ABJAD ARAB MENGGUNAKAN METODE TRANSFORMASI WAVELET DAN BACK PROPAGATION SKRIPSI diajukan sebagai salah satu syarat untuk gelar kesarjanaan pada Program Ganda Jenjang Pendidikan Strata 1 oleh Reinaldy Iskandar PROGRAM GANDA TEKNIK INFORMATIKA DAN MATEMATIKA UNIVERSITAS BINA NUSANTARA JAKARTA 2011

3 UNIVERSITAS BINA NUSANTARA Saya, Reinaldy Iskandar, dengan ini menyatakan bahwa skripsi yang berjudul: PERANCANGAN PROGRAM APLIKASI PENGENALAN POLA ABJAD ARAB MENGGUNAKAN METODE TRANSFORMASI WAVELET DAN BACK PROPAGATION adalah benar hasil karya saya dan belum pernah diajukan sebagai karya ilmiah, sebagian atau seluruhnya, atas nama saya atau pihak lain. Reinaldy Iskandar 1 Februari Saya, selaku Pembimbing, setuju Skripsi tersebut diajukan untuk Ujian Pendadaran Wikaria Gazali, S.Si., MT. 1 Februari 2011 D0225 Djunaidy Santoso, Dipl.Ing., M.Kom. 1 Februari 2011 D0533 iii

4 Halaman Pemberian Hak Cipta Non-Eksklusif dari Mahasiswa ke Universitas Bina Nusantara PERNYATAAN Dengan ini saya, Nama : Reinaldy Iskandar NIM : Judul skripsi : PERANCANGAN PROGRAM APLIKASI PENGENALAN POLA ABJAD ARAB DENGAN MENGGUNAKAN METODE TRANSFORMASI WAVELET DAN BACK PROPAGATION Memberikan kepada Universitas Bina Nusantara hak non-eksklusif untuk menyimpan, memperbanyak, dan menyebarluaskan skripsi karya saya, secara keseluruhan atau hanya sebagian atau hanya ringkasannya saja, dalam bentuk format tercetak dan atau elektronik. Menyatakan bahwa saya, akan mempertahankan hak eksklusif saya, untuk menggunakan seluruh atau sebagian isi skripsi saya, guna pengembangan karya di masa depan, misalnya bentuk artikel, buku, perangkat lunak, ataupun sistem informasi. Jakarta, 1 Februari 2011 Reinaldy Iskandar iv

5 KATA PENGANTAR Pertama-tama, izinkanlah penulis mengucap syukur dan terima kasih kepada Tuhan Yang Maha Kuasa sehingga skripsi dengan judul PERANCANGAN PROGRAM APLIKASI PENGENALAN POLA ABJAD ARAB MENGGUNAKAN METODE TRANSFORMASI WAVELET DAN BACK PROPAGATION akhirnya dapat diselesaikan dengan baik walaupun sempat menemui beberapa kendala berarti di antara perjalanan penelitian dan penulisannya yang membuat bebannya terasa begitu berat. Namun demikian, akhirnya skripsi ini dapat diselesaikan juga berkat bimbingan dan motivasi dari para dosen pembimbing dan orang-orang terkasih. Penulisan skripsi ini memberikan makna bahwa apabila kita tidak cepat menyerah, tidak ada hal yang mustahil untuk diselesaikan. Skripsi ini disusun berdasarkan review literatur, baik melalui pustaka maupun berbagai situs yang memuat materi-materi terkait dengan topik dan judul dari skripsi ini. Skripsi ini juga disusun melalui beragam referensi dari internet maupun penjelasan dari para dosen, rekan-rekan yang sudah jauh lebih berpengalaman, dan juga buku-buku di perpustakaan yang berhubungan dengan topik skripsi ini. Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah meluangkan waktu untuk memberikan petunjuk dalam mewujudkan skripsi ini, terutama kepada: Bapak Prof. Dr. Ir. Harjanto Prabowo, MM, selaku Rektor BINUS University, yang telah berkenan memberikan kesempatan pada penulis untuk menuntut ilmu di universitas yang berada di bawah pimpinan beliau.

6 Ibu Dr. Ho Hwi Chie, M.Sc., selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi BINUS University, atas kesempatan untuk dapat belajar di bawah pimpinan beliau. Bapak Ir. Sablin Yusuf, M.Sc., M.Comp.Sc., selaku Dekan Fakultas Teknik Informatika BINUS University, atas kesempatan untuk dapat belajar di bawah pimpinan beliau. Bapak Wikaria Gazali, S.Si., MT., selaku Ketua Jurusan Matematika Fakultas Sains dan Teknologi BINUS University, atas perhatian dan pertolongan yang telah diberikan selama ini. Bapak Fredy Purnomo, S.Kom, M.Kom., selaku Ketua Jurusan Teknik Informatika BINUS University, yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk membuat skripsi ini. Bapak Wikaria Gazali, S.Si., MT., selaku Dosen Pembimbing dari Fakultas Sains dan Teknologi BINUS University, yang tak bosan-bosannya memberikan waktu, nasehat, saran, masukan, dan dukungan kepada penulis, sehingga pada akhirnya skripsi ini dapat diselesaikan tepat pada waktunya. Bapak Diaz D. Santika, Ir., M.Sc., Dr (D1159) (digantikan) dan Bapak Djunaidy Santoso, Dipl.Ing., M.Kom. (D0533) selaku Dosen Pembimbing dari Fakultas Teknik Informatika BINUS University, yang berkat segala bantuan dan bimbingannya penulis dapat mengerjakan skripsi ini sampai selesai dengan limpahan kenangan pengalaman yang sungguh berharga bagi penulis. Andra, Dito, Aditya, rekan-rekan prodi ganda Binus University, serta segala pihak lainnya yang telah banyak membantu penulis dalam penyusunan program, memberikan dukungan semangat, serta berbagai bantuan lainnya kepada penulis.

7 Walaupun telah berusaha dengan sebaik mungkin dalam menyelesaikan skripsi ini, penulis menyadari bahwa skripsi ini masih belum sempurna. Dengan segala kerendahan hati, penulis sangat menghargai segala saran dan kritik yang membangun dari para pembaca (dan pengguna) demi penyempurnaan skripsi ini di masa yang akan datang. Akhir kata, penulis berharap semoga skripsi ini dapat berkontribusi terhadap kemajuan dan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi di Indonesia. Jakarta, 1 Februari 2011 Penulis Reinaldy Iskandar

8 DAFTAR ISI Halaman Judul Luar... Judul Dalam... Halaman Persetujuan Soft Cover... Lembar Pernyataan Dewan Penguji... i ii iii iv Halaman Pemberian Hak Cipta Non Eksklusif dari Mahasiswa ke Universitas Bina Nusantara... Abstrak... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... v vi vii x xiv xv DAFTAR LAMPIRAN... xviii BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah Perumusan Masalah Ruang Lingkup Masalah Tujuan dan Manfaat Tujuan Manfaat Spesifikasi Perancangan... 6

9 1.6 Metodologi Sistematika Penulisan... 8 BAB 2 LANDASAN TEORI System Development Life Cycle (SDLC) Use Case Diagram Class Diagram Sequence Diagram State Transition Diagram (STD) Pengertian STD Simbol dan Sifat STD Flowchart Interaksi Manusia dan Komputer (IMK) Pengenalan Pola Citra Digital Jenis Citra Digital Citra Warna / True Color Citra Keabuan / Grayscale Pengolahan Citra Digital Abjad Arab Wavelet Transformasi Wavelet Diskrit Transformasi Wavelet Dua Dimensi Jaringan Saraf Jaringan Saraf Manusia... 38

10 Jaringan Saraf Tiruan Fungsi Aktivasi Backpropagation Algoritma Back Propagation BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN PROGRAM Microsoft Visual C# 2008 Express Edition Usecase Diagram Class Diagram Sequence Diagram State Transition Diagram Flowchart Rancangan Layar Pengumpulan Data Pemrosesan Citra Ekstraksi Ciri Proses Pelatihan Proses Pengujian BAB 4 IMPLEMENTASI DAN EVALUASI PROGRAM Spesifikasi Sistem Mekanisme Kerja Sistem Analisis Data dan Pembahasan BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran... 94

11 DAFTAR PUSTAKA... DAFTAR ACUAN... DAFTAR RIWAYAT HIDUP... xix xxi xxii

12 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 3.1 Mask Low pass Filter 3 x Tabel 3.2 Mask Low pass Filter 5 x

13 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Prototype Model Gambar 2.2 Notasi Use Case Diagram Gambar 2.3 Notasi Class Diagram Gambar 2.4 Hubungan Association Pada Class Diagram Gambar 2.5 Hubungan Aggregation Pada Class Diagram Gambar 2.6 Hubungan Composition Pada Class Diagram Gambar 2.7 Notasi Object, Lifetime, dan Activation Gambar 2.8 Notasi Sequence Diagram Gambar 2.9 Notasi State Gambar 2.10 Notasi Transition Gambar 2.11 Flowchart Gambar 2.12 Representasi Konseptual dari Sistem Pengenalan Pola Gambar 2.13 Sistem Koordinat pada Citra Digital Gambar 2.14 Matrik 2D Citra Keabuan Gambar 2.15 Representasi dari Sistem Pengolahan Citra Gambar 2.16 Tabel susunan abjad Arab yang biasa Gambar 2.17.a Tabel abjad Arab biasa (beserta pengucapannya) Gambar 2.17.a Tabel abjad Arab biasa (beserta pengucapannya) Gambar 2.17.a Tabel abjad Arab biasa (beserta pengucapannya) Gambar 2.17.b Tabel abjad Arab biasa (beserta pengucapannya)... 32

14 Gambar 2.18 Dekomposisi Wavelet Diskrit pada Sinyal Satu Dimensi Gambar 2.19 Algoritma Transformasi Wavelet Diskrit Dua Dimensi Gambar 2.20 Transformasi Wavelet untuk Citra Dua Dimensi Gambar 2.21 Jaringan Saraf Manusia Gambar 2.22 Jaringan Saraf Tiruan dengan Satu Lapisan Tersembunyi Gambar 2.23 Input dan Bobot pada Jaringan Saraf Tiruan Gambar 2.24 Fungsi Sigmoid Gambar 3.1 Use Case Diagram Gambar 3.2 Class Diagram Gambar 3.3 Sequence Diagram Gambar 3.4 State Transition Diagram Gambar 3.5 Flowchart Proses Pelatihan Gambar 3.6 Flowchart Proses Pengenalan Gambar 3.7 Tampilan Layar Utama Gambar 3.8 Menu File Gambar 3.9 Menu Help Gambar 3.10 Menu Threshold Gambar 4.1 Layar Utama Program Aplikasi Gambar 4.2 Menu File Gambar 4.3 Menu Help Gambar 4.4 Add Folder Gambar 4.5 Add Folder Gambar 4.6 Preprocessing Folder Gambar 4.7 Preprocessing Folder

15 Gambar 4.8 Training Folder Gambar 4.9 Training Folder Gambar 4.10 Save Network Gambar 4.11 Load Network Gambar 4.12 Load Image Gambar 4.13 Load Image Gambar 4.14 Threshold Gambar 4.15 Preprocessing Gambar 4.16 Extract Template Gambar 4.17 Recognize Gambar 4.18 User Manual Gambar 4.19 About Me Gambar 4.20 Exit... 87

16 DAFTAR LAMPIRAN Halaman LAMPIRAN A LISTING PROGRAM... L.1

17 DAFTAR PUSTAKA Acharya, Tinku., dan Ray, Ajoy K. (2005). Image Processing: Principles and Applications. Jilid 1. John Wiley & Sons, Inc., New Jersey. Dharma Putra, Ketut. (2000). Pencarian Citra pada Sistem Basis Data Citra dengan Metode Dekomposisi Wavelet Multiresolusi. Jilid 1. Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Dwi Astuti, Erna. (2009). Pengantar Jaringan Saraf Tiruan Teori dan Aplikasi. Star Publishing, Jawa Tengah. Fadlisyah. (2007). Computer Vision dan Pengolahan Citra. Penerbit ANDI, Yogyakarta. Fausett, L. (1994). Fundamentals of Neural Networks: Architectures, Algorithms, and Applications. Jilid 1. Prentice-Hall, New Jersey. Hariyanto, B. (2004). Rekayasa Sistem Berorientasi Objek. Bandung: Informatika Bandung. Hoggar, S. G. (2006). Mathematics of Digital Images. Jilid 1. Cambridge University, New York Irwanto, Djon. (2006). Perancangan Object Oriented Software dengan UML. Jilid 1. Penerbit ANDI, Yogyakarta. Mathiassen, Lars., Madsen, Andreas Munk, Nielsen, Peter Axel, dan Stage, Jan. (2000). Object Oriented Analysis & Design. First edition. Marko Publishing Aps, Aalborg, Denmark. Nixon, Mark S., Aguado, Alberto S. (2002). Feature Extraction & Image Processing. Newnes, England. Phillips, Dwayne. (2000). Image Processing in C. Jilid 2. R & D Publications, Kansas.

18 Schneider, dkk. (2001). Applying Use Cases: A Practical Guide (2nd Edition), Addison- Wesley, USA. Siang, Jong Jek. (2007). Jaringan Syaraf Tiruan dan Pemrogramannya Menggunakan Matlab. Yogyakarta: Andi. Shneiderman, dll. (2005). Designing the User Interface: Strategies for Effective Human- Computer Interaction 4 th Edition, Addison-Wesley, USA. Turban, Efraim, Rainer, R. Kelly Jr., Potter, Richard E (2005). Introduction to Information Technology 3 rd Edition. John Wiley and Sons. Wahana Komputer. (2008). Belajar Pemrograman C#. Penerbit ANDI, Yogyakarta. Verma, Brijesh., dan Ray, Ajoy K. (2005). Pattern Recognition Technologies and Applications: Recent Advances. Jilid 1. Information Science Reference, New York.