PENGEMBANGAN SISTEM PENYIMPANAN DATA FITUR CITRA TULISAN TANGAN AKSARA BALI

Transkripsi

1 PENGEMBANGAN SISTEM PENYIMPANAN DATA FITUR CITRA TULISAN TANGAN AKSARA BALI I Made Gede Sunarya 1*, Made Windu Antara Kesiman 2, Ida Ayu Putu Purnami 3 Pendidikan Teknik Informatika, Universitas Pendidikan Ganesha, Singaraja 1* Pendidikan Teknik Informatika, Universitas Pendidikan Ganesha, Singaraja,Indonesia 2 Pendidikan Bahasa Bali, Universitas Pendidikan Ganesha, Singaraja,Indonesia 3 dek_naya@yahoo.com Abstrak Salah satu kekayaan budaya kita yang hampir punah adalah aksara Bali. Keadaannya memang sangat sulit. Penggunanya semakin jarang dan lingkup pemakaiannya semakin sempit. Pada tingkatan dasar, pengenalan aksara Bali dalam kurikulum sekolah merupakan pondasi bagi pelestariannya. Dunia pendidikan memerlukan alat bantu dalam penerbitan literatur yang bermutu. Pada tingkat selanjutnya, para pakar budaya dan bahasa memerlukan alat bantu untuk mengkomunikasikan hasil kajiannya. Semakin canggih alat bantunya, semakin terjamin kelancaran dan keruntutan roda pendidikan dan pendalaman budaya Bali ke masa depan. Alat bantu yang dimaksud adalah komputer dan dengan komputer bisa dilakukan analisis terhadap aksara Bali.Tujuan penelitian pada tahap ini adalah melakukan penyimpanan fitur citra tulisan tangan aksara Bali dalam suatu basis data. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode pengembangan perangkat lunak SDLC (System Development Life Cycle) pendekatan Waterfall. Hasil dari penelitian ini adalah sebuah aplikasi untuk menyimpan fitur citra tulis tangan aksara Bali yang diambil dari suatu citra tulisan tangan aksara Bali. Basis data yang dikembangkan selanjutnya akan digunakan sebagai dasar untuk mengembangkan sistem pengenalan pada tulisan tangan aksara Bali. Kata kunci: Basis Data Fitur, Aksara Bali, Fitur matrik Abstract One of the richness of our culture is a type of endangered Bali. The situation is very difficult. Users increasingly rare and increasingly narrow scope of their application. At the basic level, the introduction of the Balinese in the school curriculum is the foundation for preservation. World education requires tools in publishing quality literature. On the next level, culture and language specialists need tools to communicate the results of their research. Increasingly sophisticated tools are, the more secure the smooth and keruntutan wheel education and deepening the culture of Bali to the future. The tool in question is a computer and a computer could do an analysis of the Balinese. The aim of the research at this stage is to save the image of a handwritten letter of Bali in a database. The method used in this research is a method of software development SDLC (System Development Life Cycle) Waterfall approach. Results from this study is an application for storing image features handwritten letters Bali taken from an image of handwritten characters in Bali. The database will be further developed to be used as a basis for developing a system of Balinese handwritten character recognition. Keywords : feature database, balinese script, matric feature 1. Pendahuluan Aksara Bali merupakan sarana yang vital untuk dapat lebih mengenal budaya Bali secara mendalam, karena aksara Bali berfungsi sebagai sarana untuk menuliskan berbagai macam masalah keagamaan, adatistiadat, sastra dan sebagainya. Tanpa mengenal dan mampu membaca serta menulis aksara Bali, sulit diharapkan seseorang akan mampu memahami informasi yang tersimpan dalam naskahnaskah yang berhuruf Bali. Banyak terdapat dokumen sejarah, kesusastraan kuno dan dokumen lainnya yang ditulis dengan aksara Bali (Wendra, 2007). Menulis dalam aksara Bali memerlukan keahlian khusus karena kebiasaan kita yang menggunakan dan menulis dalam huruf latin. Aksara Bali yang 1059

2 merupakan jenis aksara alfasilabis yaitu aksara segmental yang didasarkan pada konsonan dengan notasi vokal yang diwajibkan tapi bersifat sekunder juga menjadi kendala dalam penggunaan aksara Bali. Salah satu kekayaan budaya kita yang hampir punah adalah aksara Bali. Keadaannya memang sangat sulit. Penggunanya semakin jarang dan lingkup pemakaiannya semakin sempit. Kita semua tahu, banyak faktor yang menyebabkannya. Pustaka leluhur semakin ditinggalkan. Aksara Bali menjadi kian miskin dan rapuh, karena tidak sempat berkembang. Akibatnya menjadi sulit mengakomodasikan pemikiranpemikiran baru menggunakan aksara Bali. Pada tingkatan dasar, pengenalan aksara Bali dalam kurikulum sekolah merupakan pondasi bagi pelestariannya. Dunia pendidikan memerlukan alat bantu dalam penerbitan literatur yang bermutu. Pada tingkat selanjutnya, para pakar budaya dan bahasa memerlukan alat bantu untuk mengkomunikasikan hasil kajiannya. Semakin canggih alat bantunya, semakin terjamin kelancaran dan keruntutan roda pendidikan dan pendalaman budaya Bali ke masa depan (Yayasan Bali Galang, 2013). Alat bantu yang dimaksud adalah komputer. Salah satu usaha untuk melestarikan aksara Bali adalah dengan cara melakukan kegiatan-kegiatan yang terkait dengan aksara Bali, salah satunya adalah menulis aksara Bali. Komputer sebagai suatu alat yang banyak memiliki pengaruh dalam berbagai segi kehidupan, karena komputer memiliki kecepatan dan sifat yang baku (objektif). Pada bidang komputer khususnya bidang citra digital, pengolahan suatu dokumen teks disebut dengan OCR (Optical Character Recognition). Bidang OCR ini dapat dimanfaatkan untuk mengolah hasil tulisan aksara Bali dan kemudian memberikan penilaian yang baku berdasarkan data aksara Bali yang dipakai acuan. Sebelum memberikan hasil penilaian baku terhadap citra aksara Bali, terlebih dahulu harus dikembangan sebuah sistem untuk menyimpan fitur dari aksara Bali yang akan digunakan sebagai acuan. Penelitian terkait yang sudah pernah dilakukan yaitu Sunarya (2012) melakukan kajian tentang OCR aksara Bali tercetak. Pada kajian ini dilakukan pengalihaksaraan dari citra dokumen aksara Bali tercetak dan menghasilkan keluaran berupa huruf latin dari aksara Bali tersebut. Kesiman (2012) melakukan penelitian tentang Pengembangan Sistem Restorasi Citra Digital Lontar Kuno Bali. Sunarya (2012) melakukan pengkajian tentang pengenalan karakter optis pada citra kata tercetak,. Pada bidang pengembangan media tim peneliti juga pernah mengambangkan media untuk proses pembelajaran. Sunarya (2012), melakukan kajian tentang media animasi untuk pembelajaran komunikasi data. Kesiman (2011) mengembangkan media pembelajar berbasis hiperteks pembelajaran sistem operasi berbasis local genius subak. Sunarya (2010) melakukan pengembangan media remastering linux untuk pembelajaran kimia. Kesiman (2011) melakukan kajian tentang pengembangan media simulasi berbasis CAI untuk pembelajaran analisis dan desain algoritma. 2. Metode 2.1 Gambaran Umum Sistem Proses pengenalan suatu dokumen citra aksara Bali diawali dengan melakukan proses pembentukan basis. Akuisisi sumber data dilakukan dengan proses scanning dokumen tercetak aksara Bali. Masing-masing karakter hasil akuisisi tersebut kemudian diekstrak fitur-fiturnya melalui proses ektraksi fitur. Fitur-fitur dari aksara, nama aksara, identitas karakter, target dan keterangan aksara disimpan dalam sebuah basis data 2.2 Spesifikasi Sistem Proses ini digunakan untuk membuat basis data dari aksara Bali. Spesifikasi dari proses pembentukan basis data adalah sebagai berikut: 1.Melakukan preprosessing terhadap citra karakter. 2.Proses menghitung/ekstraksi fitur citra karakter. 3.Proses menyimpan data citra karakter. Pada blok diagram bagian pembentukan basis data, proses diawali dengan proses preprosessing yang dilakukan pada citra dokumen aksara Bali yaitu Grayscaling, Thresholding, Closing, Filling, Thinning, Segmentasi, Normalisasi ukuran sehingga diperoleh data aksara yang telah tersegmen. Setelah dilakukan preprosessing, pada masing-masing aksara tersebut dilakukan ekstraksi fitur. Data dari aksara yang diperoleh kemudian disimpan pada Tabel Karakter. 1060

3 mulai Citra Dokumen aksara Bali menyimpan target dari aksara pada proses pelatihan JST-BP. Field Keterangan digunakan untuk menyimpan keterangan tambahan pada masing-masing aksara. Diagram alir data sistem pembentukan basis data ditunjukkan sebagai berikut: Preprossesing Grayscaling, Thresholding, Closing, Filling,Thinning, segmentasi Normalisasi ukuran informasi karakter, informasi segmentasi, informasi bobot, informasi pelatihan Sistem Pembentukan basis data aksara Bali Ekstraksi Fitur citra dokumen, awal Simpan Data Gambar 23DFD level 0 Sistem Pembentukan Basis Data citra dokumen, awal, nama aksara Selesai Informasi karakter, informasi segmentasi 1 Proses Pembentukan Basis Data Gambar 22 Alur Pembentukan Basis Data 2.3 Perancangan Rancangan basis data yang akan digunakan untuk penyimpanan data dalam penelitian ini dirancang terdiri dari tabel untuk menyimpan data aksara Bali, Tabel berikut menunjukkan rancangan dari. Tabel 2 Rancangan tabel Karakter No NamaField Tipe Data Keterangan 1 IdKar String Pimary Key Not Null 2 NamaAksara String Not Null 3 Target Integer Not Null 4 Fitur Memo Not Null 5 Keterangan String Tabel tersebut terdiri dari 5 buah field. Field IdKar memuat identitas dari aksara. Field ini digunakan sebagai primary key. Field NamaAksara digunakan untuk menyimpan nama dari citra aksara Bali. Field fitur digunakan untuk menyimpan fitur dari aksara dimana fitur tersebut diperoleh dari proses ektraksi fitur. Field Target digunakan untuk Gambar 24DFD Level 1 Sistem Pembentukan Basis Data Aksara Bali citra dokumen, awal Informasi karakter, informasi segmentasi nama aksara informasi karakter 1.1 Olah Data 1.2 Cari Karakter Gambar 25DFD Level 2 Proses Pembentukan Basis Data 1061

4 informasi karakter Data Karakter awal citra dokumen Informasi segmentasi Buka File Pengolahan Tingkat Piksel Segmentasi Normalisasi Ukuran Ekstraksi Fitur Tambah Data Karakter citra input citra hasil rotasi kumpulan karakter Kumpulan karakter Ukuran ternormalisasi fitur karakter dilakukan proses penyimpanan data menggunakan antarmuka bagian pembentukan basis data. Memo informasi digunakan untuk menampilkan informasi tambahan dari setiap proses yang dijalankan. Tabel karakter digunakan untuk menampilkan data aksara berupa identitas karakter, nama aksara, fitur, target dan keterangan dari aksara Bali. Pada proses pencarian data aksara Bali, gambar dari aksara Bali yang dipilih akan ditampilkan dalam sebuah image. Tombol-tombol yang terdapat pada tabsheet bagian pembentukan basis data yaitu tombol: 1. Tambah data, tombol ini digunakan untuk menyimpan data. 2. Cari, tombol ini digunakan untuk mencari karakter berdasarkan nama aksaranya. 3. Tampil karakter, tombol ini digunakan untuk menampilkan karakter yang berasal dari dokumen yang akan disimpan dalam Tabel Karakter. Navigator basis data, digunakan untuk melakukan manipulasi data pada Tabel karakter. Gambar 26DFD Level 3 Proses Olah Data Rancangan Graphical user interface (GUI) dari sistem pembentukan basis data dapat dilihat pada Gambar 6. Bagian pembentukan basis data digunakan dalam pembuatan basis data untuk proses pelatihan. Input dari bagian pembentukan basis data adalah citra aksara dan hasilnya berupa data dari citra aksara. Data aksara ini kemudian disimpan dalam. Buka Citra Status Pengenalan Pembentukan Basis Data Prototipe Media Korektor Aksara Bali 3. Pembahasan Hasil Hasil Implementasi Proses dibahas sebagai berikut : Implementasi proses buka file Proses buka file digunakan untuk memasukkan file citra ke dalam sistem. Gambar 28 Citra input Implementasi proses grayscaling Proses grayscaling digunakan untuk merubah citra input menjadi citra keabuan. Citra Asli Data dari dokumen Dokumen Baris Kolom Id Karakter Tampil Karakter Nama Latin Target Keterangan Nama Latin Navigator Basis Data Gambar 29 Citra hasil grayscaling Memo Informasi Preprosesing Cari Ekstraksi Fitur Simpan Data Gambar 27 Rancangan GUI Implementasi proses thresholding Proses thresholding digunakan untuk merubah citra keabuan menjadi citra biner. Pada Rancangan GUI terdapat image penampil citra yang akan menanmpilkan citra aksara yang akan disimpan dalam Tabel Karakter. Pembentukan basis menggunakan antarmuka proses pengenalan sampai pada tahap ekstraksi fitur. Setelah dilakukan proses ekstraksi fitur maka Gambar 30 Citra hasil thresholding Implementasi proses closing Proses closing digunakan untuk menutup lubanglubang kecil pada bagian obyek citra dokumen 1062

5 aksara Bali. Proses closing merupakan gabungan dua buah operasi yaitu operasi erosi yang dilanjutkan dengan operasi dilasi. Gambar 31 Citra hasil closing Implementasi proses filling Proses filling digunakan untuk mereduksi noise pada citra. Filter yang digunakan pada proses filling dalam penelitian ini adalah filter median. Filter median akan mencari nilai tengah dari piksel tetangga dan akan merubah piksel yang diproses menjadi nilai tengah dari piksel tetangga. Gambar 32 Citra hasil filling Implementasi proses thinning Proses thinning digunakan untuk menipiskan objek citra sehingga menjadi kerangka dari objek tersebut. Metode thinning yang digunakan pada penelitian ini adalah metode Zhang Suen. Gambar 33 Citra hasil filling Implementasi proses segmentasi Proses segmentasi digunakan untuk mensegmentasi tiap-tiap aksara Bali pada dokumen teks. Hasil dari proses segmentasi adalah batas dari tiap-tiap karakter. Gambar 34 Citra hasil segmentasi Implementasi proses normalisasi ukuran Proses normalisasi ukuran digunakan untuk melakukan normalisasi ukuran terhadap citra karakter hasil segmentasi. Proses normalisasi ukuran menghasilkan citra karakter yang memiliki ukuran citra yang sama. Implementasi proses ekstraksi fitur Proses ektraksi fitur digunakan untuk mengekstrak fitur dari tiap-tiap karakter. Proses ekstraksi fitur dilakukan pada citra karakter hasil normalisasi ukuran. Hasil dari proses ektraksi fitur adalah string fitur dari tiap-tiap karakter. Citra Fitur Karakter *000*000*000*000*002*016*016*01 7*028*000*000*000*000*000*000*0 08*024*000*016*013*000*000*000* 000*000*000*004*024*000*025*010 *000*000*000*000*000*000*000*00 0*016*020*002*000*000*000*000*0 00*000*000*000*000*000*000*000* 000*000*000*000*000*000*000*002 *017*018*008*000*000*000*000*01 3*015*000*012*011*000*000*009*0 23*000*000*000*020*012*009*000* 000*000*000*000*004*016*000*000 *023*002*018*000*000*000*000*00 0*000*020*000*000*006*021*021*0 00*013*019*010*015*024*016*000* 000*000*003*017*017*003*000*000 *000*025*015*008*000*000*000*02 0*008*011*030*026*020*004*000*0 05*018*015*019*030 *030*014*010*022*010*010*010*01 0*014*022*018*006*038*002*000*0 00*000*000*000*000*000*000*000* 080*028*000*000*000*000*000*000 *000*000*004*026*046*000*000*00 0*000*000*000*000*008*020*020*0 04*000*000*000*000*000*000*000* 026*022*000*000*000*000*000*000 *000*000*000*028*012*000*000*00 0*000*000*000*000*000*000*018*0 22*000*000*000*000*000*000*000* 000*000*000*028*012*000*000*000 *000*000*000*000*000*000*000*02 0*020*000*000*000*000*000*000*0 00*000*000*000*014*026*000*000* 000*000*000*000*000*000*000*000 *000*032*008*000*000*000*000*00 0*000*000*000*000*000*000*012*0 28*000*000*000* Simpulan 1. Perancangan proses pembentukan basisdata dibagi menjadi 3 tahapan utama yaitu proses preprosessing, proses ektraksi fitur dan proses penyimpanan data fitur. 2. Proses preprosesing yang direncakanan dalam perancangan terdiri dari proses proses grayscaling, thresholding, closing, filling, thinning, rotasi 1063

6 3. Proses segmentasi dalam perancangan menggunakan metode proyeksi vertikal dan proyeksi horisontal. 4. Fitur dari citra aksara Bali akan disimpan dalam sebuah tabel fitur yang terdiri dari data vektor yang diperoleh dari proses ektraksi fitur. 5. Sistem mampu menyimpan fitur karakter berdasarkan proses preprosessing yang telah dilakukan sebelumnya. 6. Sistem basis data yang dikembangkan dapat digunakan sebagai dasar untuk proses pengenalan aksara Bali. Saran berupa Perbandingan penggunaan fitur yang berbeda dan membandingkan hasil dengan hasil akhir penelitian ini. Dilanjutkan pada tahap pengenalan terhadap citra karakter berdasarkan basis data fitur yang telah tersimpan. 5. Ucapan Terima Kasih (kalau ada) Terimakasi kami ucapkan kepada DP2M Dikti yang telah memberikan kesempatan dan biaya untuk berlangsungnya penelitian ini dan kepada pihak Undiksha khususnya Lembaga Penelitian Undiksha yang juga memberikan kesempatan untuk melaksanakan penelitian. 6. Daftar Pustaka Dengan Pembelajaran Backpropagation, Tesis, S2 Ilmu Komputer, Fakultas MIPA, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta Sunarya, I.M.G., 2012, Sistem Pengenalan Karakter Optis (Optical Character Recognition) pada Citra Kata Tercetak, Senaputro (Seminar Nasional Komputer dan Elektro), Fakultas Teknik Universitas Surakarta, Surakarta, 2012 Wendra, I.W., 2007, Strategi Guru Dalam Pembelajaran Membaca Teks Bahasa Bali Berhuruf Bali Di Sekolah Dasar Laboratorium Ikip Negeri Singaraja, Jurnal Pendidikan dan Pengajaran UNDIKSHA, No. 4 TH. XXXX Oktober 2007, ISSN Yayasan Bali Galang, 2013, Pelestarian Aksara Bali, aksarabali/aksara_bali.htm (diakses tanggal 2 April 2013) Kesiman, M.W.A., 2011, Media Simulasi Berbasis CAI Untuk Pembelajaran Analisis Dan Desain Algoritma, Prosiding Seminar Internasional Teknologi Informasi Dan Pendidikan, Padang Sumatera Barat, ISSN , Hal : 473 Kesiman, M.W.A., 2011, Pengembangan Media Ajar Berteknologi HypertextUntuk Perkuliahan Sistem Operasi Berbasis Nilai-nilai Kearifan Lokal Konsep Subak, Laporan Penelitian Hibah Pekerti, 2011 Kesiman, M.W.A., 2012, Pengembangan Sistem Restorasi Citra Digital Lontar Kuno Bali, Laporan Penelitian Strategi Nasional, Universitas Pendidikan Ganesha Sunarya, I.M.G., 2010, Remastering Sistem Operasi Berbasis Open source Linux untuk Pembelajaran Kimia (Studi Kasus Pada Mata Kuliah Komputasi Data Jurusan Analis Kimia Undiksha), Laporan Penelitian Pemula, Undiksha Sunarya, I.M.G., 2012, Pengembangan Anime (Animation Learning Media) Untuk Pembelajaran Komunikasi Data Bahasan Protokol Dan Arsitektur Protokol, Jurnal Sains & Teknologi, Vol 1, No. 1, April 2012, ISSN : Sunarya, I.M.G., 2012, Pengenalan Aksara Bali Tercetak Pada Citra Dokumen Menggunakan Multi Layer Perceptron 1064

7 1065 SEMINAR NASIONAL RISET INOVATIF II, TAHUN 2014