BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Kayu selalu dibutuhkan dalam berbagai aspek kehidupan manusia. Tingkat kebutuhan kayu semakin hari semakin meningkat. Jumlah produksi kayu yang dapat dihasilkan saat ini tidak dapat memenuhi kebutuhan pasar, baik untuk kebutuhan dalam negeri maupun untuk keperluan ekspor. Setiap kayu memiliki jenis atau nama yang menunjukkan identitas dari kayu tersebut dan memiliki kualitas yang berbeda-beda. Kualitas kayu yang dibutuhkan bergantung pada kepentingan terhadap kualitas barang yang akan diproduksi. Semakin tinggi kualitas barang yang akan diproduksi, maka kayu yang digunakan harus tepat. Kegiatan identifikasi kayu merupakan usaha untuk mendapatkan informasi mengenai jenis kayu (nama kayu). Setiap jenis kayu memiliki karakteristik yang berbeda. Perbedaan karakteristik ini akan menentukan kualitas dan kegunaannya yang pada akhirnya akan mempengaruhi harga, besarnya pajak, dan apakah termasuk kayu yang dilindungi. Dengan adanya kegiatan identifikasi kayu ini, maka pihak yang berkepentingan tidak akan mengalami (meminimalkan) kerugian dari kesalahan identifikasi kayu. Dengan demikian sangatlah penting untuk mengetahui jenis atau nama dari setiap kayu. Menurut Mandang dan Pandit (2002), terdapat 2 cara untuk mengetahui jenis kayu, yaitu menggunakan sifat kasar (makroskopis) dan sifat mikroskopis dari kayu. Cara makroskopis dilakukan dengan cara mengamati warna, berat, bau, kesan raba. Cara ini biasanya digunakan sebagai langkah awal dalam mengidentifikasi jenis kayu, namun cara ini hanya dapat dilakukan bagi yang sudah berpengalaman dan tidak menutup kemungkinan cara ini sering mengalami kesalahan identifikasi. Cara mikroskopis dilakukan dengan cara mengamati data mikroskopis dalam mengidentifikasi kayu. Cara ini membutuhkan alat bantu berupa kaca pembesar (hand lens) dengan kekuatan pembesaran 10 kali. 1

2 2 Kebutuhan hadirnya seorang pakar ini selalu menjadi masalah, karena pakar identifikasi kayu jumlahnya sangat sedikit dan biasanya berusia lanjut, sehingga sangat sulit untuk melakukan identifikasi kayu ke lokasi (lapangan) yang berada diberbagai lokasi. Selain mendatangkan pakar, cara lain adalah mengirimkan potongan kayu yang akan diidentifikasi ke lokasi pakar untuk diidentifikasi. Hal ini menimbulkan kerugian dari segi waktu dan biaya yang sangat tidak diinginkan para pelaku bisnis. Banyaknya waktu dan pengalaman yang dibutuhkan untuk mengidentifikasi jenis kayu sangat tidak efisien, sehingga perlu adanya penelitian guna mengembangkan metode untuk kegiatan identifikasi jenis kayu dengan input berupa citra mikroskopis dari penampang lintang (cross section) dari kayu. Dalam ilmu komputer terdapat bidang ilmu kecerdasan buatan yang digunakan untuk prediksi, klasifikasi, identifikasi, pengenalan pola, dan lain-lain. Berdasarkan studi pustaka, salah satu metode pengenalan yang sering digunakan adalah Jaringan Syaraf Tiruan (JST). Putra (2010), JST memiliki cara kerja yang meniru cara kerja otak manusia, yaitu dengan cara mengenalkan objek yang akan dikenali sebelum ditugaskan untuk mengenali objek. Penelitian-penelitian sebelumnya sudah mencoba untuk meningkatkan akurasi dalam identifikasi jenis kayu. Usaha untuk meningkatkan akurasi dilakukan dengan cara menggunakan berbagai metode pengenalan dan menambah fitur. Tabel 2.2 menyajikan beberapa hasil penelitian identifikasi jenis kayu. Berikut kutipan dari Tabel 2.2, Lei dan Yan (2010) berhasil mendapatkan akurasi pengenalan hingga 94%, namun penelitian tersebut hanya menggunakan 5 jenis kayu. Tou, dkk (2009) menggunakan 6 jenis kayu mendapatkan akurasi 85%. Penelitian lain yang menggunakan lebih banyak jenis kayu akurasi pengenalan berada di bawah 75%, dan banyaknya fitur yang digunakan semakin banyak (lebih dari 10 fitur). Banyaknya jenis kayu yang digunakan tanpa menambah ciri akan berdampak pada menurunnya tingkat akurasi, sehingga perlu dilakukan penelitian untuk identifikasi jenis kayu yang lebih baik tanpa berdampak pada penambahan ciri dan penurunan akurasi.

3 3 Penelitian ini menyajikan sebuah model yang berfungsi untuk melakukan kegiatan identifikasi jenis kayu menggunakan komputer dengan citra penampang lintang sebagai input. Dimana mekanisme yang terdapat dalam model ini bertujuan untuk meningkatkan akurasi pengenalan dan mengurangi banyaknya ciri yang digunakan. Selanjutnya diharapkan model ini dapat menjadi acuan atau standar untuk kegiatan identifikasi jenis kayu menggunakan komputer. Selain itu penelitian ini menggunakan cara lain dalam pemotretan penampang lintang, yaitu dengan cara memotret permukaan penampang lintang langsung pada kayunya, buka dibuat preparat terlebih dahulu. 1.2 Rumusan Masalah dan Solusi yang Diharapkan Berdasarkan paparan pada latar belakang terdapat masalah-masalah dalam kegiatan identifikasi jenis kayu. Pengenalan jenis kayu secara cermat, akurat dan cepat sangat diperlukan oleh dunia industri, perdagangan serta pengamanan hutan. Saat ini belum ada metode (model, perangkat dan mekanisme) untuk itu. Pengenalan jenis kayu masih mengandalkan tenaga pakar. Persoalannya, pakar kayu sangat langka. Kesulitan ini berdampak pada finansial, hukum, dan lain-lain. Penerapan ilmu komputer dalam bidang pengenalan pola memungkinkan untuk menjadi solusi dari masalah ini. Penelitian ini akan melakukan peningkatan akurasi sekaligus mereduksi ciri menggunakan model blok citra dengan pembesaran tertentu untuk 20 jenis kayu. Model blok akan membagi citra menjadi beberapa bagian, tiap bagian diekstraksi untuk mendapatkan fitur. Kemudian fitur-fitur ini yang digunakan untuk identifikasi jenis kayu. Dengan model yang dikembangkan ini diharapkan permasalahan fitur pada identifikasi jenis kayu dapat teratasi. Dengan demikian dapat dikembangkan untuk jenis kayu yang lebih banyak lagi, sehingga kegiatan identifikasi jenis kayu dapat dilakukan dengan lebih sederhana, lebih tepat, dan lebih cepat. Diharapkan model ini dapat diimplementasikan pada perangkat yang mudah dibawa (portable).

4 4 1.3 Batasan Masalah Batasan masalah dalam penelitian ini adalah sampel jenis kayu yang digunakan sebanyak 20 jenis kayu yang berasal dari wilayah Indonesia. 20 jenis kayu yang digunakan sebagian besar adalah jenis yang biasa diperdagangkan. 1.4 Tujuan dan Manfaat Penelitian Tujuan dan manfaat dari penelitian ini adalah sebagai berikut Tujuan Tujuan dari penelitian ini adalah mengembangkan metode identifikasi jenis kayu berdasarkan model belok citra mikroskopis penampang lintang yang diharapkan dapat meningkatkan tingkat akurasi pengenalan jenis kayu dan sekaligus mereduksi banyaknya fitur atau ciri yang digunakan Manfaat Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah sebagai berikut : a. Memberikan sumbangsih terhadap ilmu pengetahuan khususnya bidang pengenalan pola dan jaringan syaraf tiruan (JST). b. Penelitian ini sebagai dasar untuk meningkatkan tingkat akurasi pengenalan dan mengurangi banyaknya fitur yang digunakan dalam identifikasi jenis kayu. Manfaat yang diharapkan adalah dapat dikembangkan lebih lanjut untuk jenis kayu lainnya yang kemungkinan besar akan menambah fitur yang digunakan. Dengan demikian, ke depannya diharapkan dapat membantu mengatasi terbatasnya jumlah pakar identifikasi jenis kayu (namun pakar tidak bisa tergantikan), membantu para tenaga identifikasi jenis kayu dalam melakukan kegiatan identifikasi jenis kayu, dapat digunakan oleh masyarakat luas pada umumya dan khususnya instansi-instansi yang berkaitan dengan industri perkayuan, perpajakan dan kehutanan.

5 5 1.5 Metodologi Penelitian a. Studi literatur Studi literatur sangat dibutuhkan untuk mengetahui posisi dan porsi penelitian ini terhadap penelitian-penelitian sebelumnya. Selain itu untuk memperkaya materi dan acuan dalam penelitian. Referensi yang akan menjadi acuan adalah yang berhubungan dengan: a. Teknik identifikasi jenis kayu. b. Tekstur analisis. c. Pengenalan pola menggunakan JST dengan algoritma propagasi balik. b. Wawancara Jenis kayu yang sebaiknya digunakan dalam penelitian didapatkan dengan cara wawancara dengan Ibu Dra. Sri Rulliaty Sutardi MSc. kepala Laboratorium Anatomi Tumbuhan, Pusat Penelitian dan Pengembangan Keteknikan Kehutanan dan Pengolahan Hasil Hutan (PUSTEKOLAH), Bogor, Jawa Barat. Jenis kayu yang digunakan adalah jenis yang sering diperdagangkan di Indonesia. c. Pengumpulan sampel, pemotretan, dan praproses Sampel jenis kayu yang digunakan didapatkan dari Pusat Penelitian dan Pengembangan Keteknikan Kehutanan dan Pengolahan Hasil Hutan (PUSTEKOLAH), Bogor, Jawa Barat. Pengumpulan sampel dilakukan terhadap 20 jenis kayu yang sebagian besar merupakan jenis yang umum diperdagangkan. Tiap jenis berasal dari beberapa daerah di Indonesia. Penelitian ini tidak menggunakan preparat. Penelitian ini menggunakan citra yang dipotret langsung dari penampang lintang kayu (setelah disayat), ini berbeda dengan yang biasa dilakukan di laboratorium yang menggunakan hasil sayatan yang dibuat preparat. Pemotretan menggunakan mikroskop genggam (1,3MP) dengan pembesaran 45 kali (optik). Citra hasil pemotretan dipotong dengan ukuran piksel. Citra hasil pemotongan dipilah untuk mendapatkan citra yang baik sebanyak 100 citra yang akan digunakan sebagai data latih.

6 6 d. Model blok citra dan ekstraksi fitur Model blok citra adalah proses membagi citra ( piksel) menjadi 4 bagian sama besar, yaitu kiri atas, kanan atas, kiri bawah, dan kanan bawah. Setiap bagian kemudian diubah menjadi citra skala keabuan. Selanjutnya masingmasing citra ditambah citra penuh ( piksel) diekstraksi untuk mendapatkan fitur. Citra skala keabuan diubah menjadi citra deteksi tepi, kemudian diekstraksi untuk mendapatkan fitur. Fitur yang digunakan pada citra deteksi tepi adalah sama dengan fitur dari citra skala keabuan. Gabungan fitur dari citra skala keabuan dan citra deteksi tepi menjadi data input bagi JST. Pelatihan JST digunakan 100 citra tiap jenis kayu, sehingga secara keseluruhan ada citra. e. Implementasi model Tahap ini akan mengimplementasikan model yang dibangun dengan 2 macam blok citra. Implementasi ini juga disajikan pada sebuah prototipe aplikasi. f. Pengujian dan evaluasi Pengujian dilakukan terhadap jenis kayu yang termasuk dalam penelitian ini. Sampel yang digunakan untuk pengujian adalah sampel yang tidak pernah digunakan pada proses pelatihan. Karakteristik citra (ukuran, pembesaran) yang diuji adalah sama dengan karakteristik citra pelatihan. Pengujian dilakukan menggunakan aplikasi prototipe yang sudah dibangun pada tahap implementasi. Evaluasi dilakukan terhadap hal-hal yang berkaitan dengan tingkat akurasi pada pengujian ini.