SISTEM GERAK PARKIR MOBIL OTOMATIS DENGAN MENGGUNAKAN JARINGAN SARAF TIRUAN

Transkripsi

1 SISTEM GERAK PARKIR MOBIL OTOMATIS DENGAN MENGGUNAKAN JARINGAN SARAF TIRUAN Eko Budi Setiawan¹, Warih Maharani², Fazmah Arif Yulianto³ ¹Teknik Informatika,, Universitas Telkom Abstrak Proses parkir mobil merupakan proses yang rumit dan membosankan. Tetapi dengan penggunaan teknologi robotika dalam proses parkir tersebut diharapkan akan membantu dan mempermudah pengguna kendaraan terutama pengguna mobil. Dalam proses ini, langkah yang paling penting adalah penentuan arah gerak mobil yang akan melakukan parkir, karena tanpa adanya penentuan arah gerak, proses parkir tidak mungkin akan terjadi, jadi bisa dikatakan proses ini merupakan inti dari penerapan teknologi robotika dalam proses pemarkiran mobil. Untuk itu dibutuhkan suatu program yang merupakan otak dari robot ini, dimana otak ini mampu menentukan arah gerak dari mobil yang akan melakukan parkir. Untuk membangun otak ini, digunakan tehnik kecerdasan buatan, dimana Jaringan Saraf Tiruan (JST) merupan model kecerdasan buatan yang digunakan. Sedangkan untuk algoritma yang digunakan adalah metode propagasi balik. Penggunaan tehnik ini dianggap cocok karena data yang digunakan rumit dan komplek, sehingga data tersebut tidak dapat dikelompokkan, dan penggunaan algoritma propagasi balik dianggap cocok karena model pelatihan yang digunakan adalah model pelatihan terbimbing, sehingga dengan pemilihan pola masukan dan keluaran yang tepat, program atau otak ini mampu belajar dan menentukan arah gerak mobil dengan tepat Kata Kunci : teknologi robotika, otak, kecerdasan buatan, Jaringan Saraf Tiruan (JST), metode propagasi balik, pembelajaran terbimbing. Abstract Car parking process is a complicated process, but with robotic technology we can make that process more easy and help for drivers. In the process, the most important state is defining where a car moves to, because without this process, the parking process can not be happened, so this process is the main process in this robotic technology. In order to solve this process we need a program that can be called a brain, where this brain can decide where a car must move to. To build this brain we use artificial intelligence where artificial neural networks (ANN) is the method we chose, and the algorithm is back propagation. We use this technique because this technique is match for complicated data, where this data can not be classified, and we choose back propagation algorithm because this method uses a supervised learning, so with right inputs and targets training data this brain can learn and then define the right move. Keywords : robotic technology, brain, artificial intelligent, Artificial Neural Networks (ANN), backpropagation, supervised learning.

2 1. Pendahuluan 1.1 Latar belakang Perkembangan teknologi yang sangat pesat, terutama teknologi robotika, telah banyak mempengaruhi kehidupan manusia saat ini. Perkembangan tersebut dapat terlihat dengan jelas pada penggunaan-penggunaan alat-alat yang cenderung otomatis, seperti alat-alat yang digunakan pada teknologi kedokteran, mesinmesin pabrik, tranportasi dan lain sebagainya. Bahkan saat ini teknologi robot tidak hanya sebatas alat saja tetapi juga perwujudan dari sistem robot tersebut yang menyerupai manusia, mulai dari geraknya, berfikirnya dan juga cara penyelesaian masalahnya, sehingga diharapkan robot-robot tersebut dapat membantu pekerjaan manusia dalam segala bidang. Perkembangan teknologi tranportasi darat saat ini tidak hanya berupa mesinmesin mobil saja tetapi juga berupa teknologi robotika yang ditanamkan guna membantu pengemudi dan melindungi pengemudi. Contoh teknologi tersebut adalah alarm mobil yang memanfaatkan sensor, dan sistem navigasi dengan memanfaatkan teknologi informasi yang membantu pengemudi dengan memberi petunjuk arah atau lokasi kendaraan terhadap tempat tujuan. Selain itu, juga ada mobil yang dapat berjalan sendiri tanpa ada pengemudinya, seperti program yang dikembangkan pada tahun 1988 yaitu program Alvinn[1]. Program ini mampu membuat sebuah mobil berjalan sendiri di jalan raya tanpa dikemudikan, dan berhasil. Hal itu merupakan kemajuan teknologi yang sangat mengesankan, dimana kendaraan mampu memanjakan penggunanya, serta memberikan kenyamanan dan keamanan bagi penggunanya. Dengan begitu fungsi kendaraan sebagai alat transportasi benar-benar terwujud, yaitu dimana pengguna hanya memberikan informasi tujuan dan kendaraan tersebut akan berjalan secara otomatis menuju tempat tujuan yang diinginkan penggunanya. Dari kejadian itulah tugas akhir ini terinspirasi untuk dibuat, yaitu membuat suatu program yang mampu menambah kenyamanan pengguna tranportasi darat, khususnya mobil dalam melakukan parkir. Banyak sekali kesulitan-kesulitan yang dikeluhkan oleh pengguna mobil ketika melakukan parkir, misalnya minimnya lahan parkir, hal ini menimbulkan kesulitan ketika proses pemarkiran mobil dilakukan. Sistem yang akan dibangun ini diharapkan akan dapat meringankan pengguna mobil, dengan hanya menempatkan mobil pada posisi tertentu dan mengarahkannya pada target yang dituju, yaitu tempat parkir, maka ketika program tersebut dijalankan mobil tersebut akan bergerak sendiri secara otomatis melakukan parkir. Sedangkan untuk kecerdasan buatannya akan menggunakan metode Jaringan Syaraf Tiruan. Metode ini dipilih karena terbukti mampu memberikan keputusan yang baik, seperti yang telah digunakan pada program Alvinn[1]. Tetapi dalam pembuatan tugas akhir ini, hanya akan menitik beratkan pada sistem gerak mobil saat melakukan proses parkir. Sedangkan untuk pengaturan penentuan kecepatan mobil tidak akan dibahas dalam tugas akhir ini, jadi dalam kasus ini kecepatan mobil dianggap konstan atau tetap. Jadi tugas akhir ini nanti akan berupa simulasi visualisasi dari jalannya program yang telah dibuat. 1

3 1.2 Perumusan masalah Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan diatas, maka masalah yang akan dibahas adalah sebagai berikut : 1. Bagaimana menentukan bentuk dan nilai data inputan yang berupa matrik yang didapat dari gambar dua dimensi berukuran tertentu. Gambar tersebut didapat dari program simulasi yang akan berupa game parkir mobil sederhana yang hanya menggunakan grafik dua dimensi. 2. Bagaimana menentukan kondisi environment sistem untuk digunakan sebagai data pelatihan. 3. Bagaimana menerapkan metode Jaringan Saraf Tiruan untuk menentukan arah gerak mobil, dimana mobil tersebut akan bergerak secara otomatis saat melakukan proses parkir sampai selesai, yaitu mobil dalam kondisi terparkir. 4. Bagaimana membuat program simulasi untuk sistem gerak parkir mobil otomatis. 5. Bagaimana menganalisis hasil pengujian sistem. 1.3 Tujuan Tujuan dari tugas akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Mengimplementasikan Jaringan Saraf Tiruan dalam sistem gerak parkir mobil otomatis. 2. Menganalisis hasil dari penggunaan Jaringan Syaraf Tiruan dalam menentukan arah gerak sistem gerak parkir mobil otomatis, berdasarkan jumlah hidden layer yang digunakan dan jumlah data training yang digunakan. 1.4 Batasan masalah Batasan masalah dari tugas akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Hanya menggunakan gambar yang berdimensi dua, jadi tidak menyelesaikan kasus dimana lokasi parkir dalam area yang miring atau tanjakan. 2. Sistem tidak mengatur kecepatan mobil saat melakukan parkir, jadi kecepatan mobil dianggap konstan atau tetap. 3. Lingkungan dalam sistem ini dianggap diam atau tidak bergerak, sehingga posisi mobil lain yang sudah diparkir dianggap diam. Yang bergerak dalam sistem ini adalah mobil yang akan melakukan parkir saja. 4. Tugas akhir ini hanya membahas program atau aplikasi perangkat lunaknya saja. Untuk perangkat kerasnya yang berupa sensor dan mekanisme implementasi perangkat lunak ke suatu mobil tidak dibahas dalam tugas akhir ini. Jadi tugas akhir ini hanya akan membahas mulai dari inputan yang berupa output dari sensor, sampai dengan penentuan gerak dan simulasi hasil perangkat lunak yang dibuat. 2

4 1.5 Metodologi penyelesaian masalah Metodologi yang dilakukan untuk menyelesaikan tugas akhir ini mencakup halhal sebagai berikut: 1. Mengumpulkan bahan-bahan referensi yang akan menunjang proses penelitian, seperti jurnal-jurnal atau buku-buku tentang Jaringan Saraf Tiruan, dan semua yang berkaitan dengan judul tugas akhir yang saya buat. 2. Studi literatur tentang Jaringan Saraf Tiruan dan semua hal yang berkaitan dengan judul tugas akhir yang merupakan tahap pendalaman materi. 3. Identifikasi permasalahan yang akan muncul pada saat melakukan penelitian ini, seperti data inputan, teknik pemasukan data inputan dan game simulasi untuk pelaksanaan training dan pengujian. 4. Membuat rancangan sistem dan menyusun algoritma program yang akan diterapkan. 5. Melakukan training untuk mendapatkan pola inputan dan target, yang nantinya akan digunakan sebagai data training. 6. Pengimplementasian program berdasarkan algoritma yang telah dibuat. 7. Melakukan analisa pengujian hasil implementasi untuk mengetahui tingkat kesuksesan. 3

5 5. Kesimpulan 5.1 Kesimpulan Dari tugas akhir diatas, bisa ditarik beberapa kesimpulan, yaitu : 1. Penggunaan Jaringan saraf tiruan dalam sistem gerak parkir mobil otomatis ini telah mampu menunjukkan arah gerak suatu mobil yang akan melakukan parkir, walaupun tingkat keberhasilannya masih sangat rendah. Tetapi dengan menambahkan jumlah data yang dilatihkan, program akan mampu berjalan dengan baik, hal ini dapat dibuktikan dengan penggunaan kasus yang lebih kecil dan sederhana tetapi menggunakan pola yang sama dengan kasus tugas akhir ini. 2. Jumlah lapisan pada hidden layer dipengaruhi oleh kompleksitas data masukan dan keluaran. Semakin besar kompleksitas datanya, maka semakin banyak pula jumlah lapisan pada hidden layer yang digunakan untuk menghasilkan jaringan saraf tiruan yang mampu beradaptasi dengan dengan data yang dilatihkan. Pada kasus ini penambahan hidden layer sangat dibutuhkan, karena kompleksitas dari bentuk data masukan dan keluaran sangat besar. 5.2 Saran Tugas akhir ini masih jauh dari kesempurnaan. Tugas akhir ini masih dapat dikembangkan dan bahkan dapat diterapkan kedalam kedalam kehidupan seharihari. Walaupun kemampuannya masih rendah tetapi pola penerapan dan pengembangannya sudah sesuai, sehingga mudah untuk dikembangkan. Saran untuk tugas akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Agar sistem ini mampu bekerja sesuai dengan baik, sebaiknya jumlah data yang dilatihkan ditambah lebih banyak lagi. 2. Penggunaan jaringan saraf tiruan dengan jumlah lapisan pada hidden layer lebih dari dua buah sangat dianjurkan, mengingat kompleksitas data latihnya yang sangat besar. 3. Jika dilihat, pola data yang digunakan sangat komplek dan besar, oleh karena itu bila ada yang ingin mengembangkan tugas akhir ini lebih dulu dipertimbangkan kemungkinan bentuk dan pola data yang akan digunakan. 4. Yang terakhir adalah, gunakan komputer yang lebih bagus dibandingkan komputer yang digunkan pada pengerjaan tugas akhir ini, karena semakin banyak data yang dilatihkan maka komputasinya akan semakin lama. 48

6 Daftar Pustaka [1] ALVINN, Autonomous Land Vehicle In a Neural Network, 2006, didownload pada tanggal 22 Desember [2] Burnod, Y., 1990, An Adaptive Neural Network The Cerebral Cortex, Paris. [3] Haykin, Simon, 1994, Neural Networks A Comprehensive Foundation, USA, Macmillan College Publishing Company. [4] Hermawan, Arief, 2006, Jaringan Saraf Tiruan Teori dan Aplikasi, Yogyakarta, Andi Offset. [5] Kusumadewi, Sri, 2003, Artificial Intelligence (Teknik dan Aplikasi), Yogyakarta, Graha Ilmu. [6] Muis, Saludin, 2006, Teknik Jaringan Syaraf Tiruan, Yogyakarta, Graha Ilmu. [7] Patterson, Dan W., 1996, Artificial Neuron Network, Singapore, Prentice Hall. [8] Pressman, Roger S., 1997, Software Engineering A Practitioner s Approach Fourth Edition, Singapore, Mc Graw-Hill Book Company. [9] Puspitaningrum, Diyah, 2006, Pengantar Jaringan Saraf Tiruan, Yogyakarta, Andi Offset. [10] Rich, Elaine, 1983, Artificial Intelligence, Singapore, McGraw-Hill Book Company. [11] Setiawan, Sandi, 1993, Artificial Intelligence, Yogyakarta, Andi Offset. [12] Siang, Jong Jek, 2005, Jaringan Syaraf Tiruan & Pemrogramannya Menggunakan Matlab, Yogyakarta, Andi Offset. [13] Suyanto, 2007, Artificial Neuron Networks, slide kuliah aplikasi kecerdasan buatan, STT Telkom. [14] Suyanto, 2007, Artificial Intelligence, Bandung, Informatika. 49