BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Masalah Salah satu bentuk aplikasi JST yang terus dikembangkan saat ini adalah Jaringan Kohonen. Kohonen adalah bentuk khusus dari jaringan kompetitif. Jaringan ini terdiri dari dua lapisan yaitu lapisan input dan lapisan output. Lapis pertama, yaitu lapis masukan berfungsi untuk menerima sinyal masukan dan lapis kedua adalah lapis kompetitif yang akan menyusun suatu peta topologis dari polapola masukan. Lapis kompetitif mengklasifikasikan pola-pola masukan ke dalam kelas-kelas tertentu dengan cara kompetitif. Tiap kelas-kelas data pada lapisan kompetitif dipisahkan oleh suatu jarak tertentu dan jarak antar data di lapisan kompetitif tersebut berbeda-beda. Namun jarak antar data yang ada saat ini terlalu lebar dan tidak efisien. Untuk itu dibutuhkan analisis tertentu guna meningkatkan performansi jaringan kohonen. Berdasarkan permasalahan-permasalahan di atas maka dikembangkan suatu teknik penghitungan jarak antar data dengan menggunakan software guna meningkatkan performansi Jaringan Kohonen. Masukan software yang digunakan adalah jarak antar data (bobot antara vektor input dan vektor output). Teknik pengukuran yang digunakan pada penelitian ini, yaitu : Link, Euclidience, Box, dan Manhattan distance(city blok distance). Teknik teknik pengukuran jarak antar data tersebut digunakan pada jaringan Kohonen untuk mendeteksi beberapa pola sinyal jantung dan bagaimamana pola pengklasifikasiaanya pada sinyal electrocardiogram(ecg). Dari teknik-teknik pengukuran yang ada, dicoba untuk mendapatkan minimum distance dari tiap-tiap jarak antar data pada sinyal ECG. Setiap sinyal jantung akan mempunyai ciri-ciri tertentu hasil ekstraksi ciri dan diharapkan ciri yang berhasil didapatkan, dapat membedakan jenis suara jantung pada kasus yang satu dengan kasus yang lain sehingga diperoleh akurasi yang cukup baik sehingga dapat mengurangi permasalahan jarak antar data dan meningkatkan performansi JST Kohonen. Tingkat keberhasilan yang diharapkan sekitar 90%-99%. 19
I.2. Tujuan dan manfaat Penelitian I.2.1 Tujuan Penelitian 1. Mensimulasikan cara kerja teknik teknik distance untuk mencari minimum distance untuk meningkatkan performansi Kohonen. 2. Mendapatkan perbandingan kinerja teknik pengukuran jarak antar data, yaitu: Euclidience, Link, Manhattan, dan Box distance pada JST Kohonen. 3. Merancang dan membangun program aplikasi yang berfungsi untuk mendeteksi kelainan jantung berdasarkan suara jantung menggunakan dekomposisi paket wavelet dan jaringan syaraf tiruan Kohonen. 4. Menganalisis performansi program aplikasi pendeteksi kelainan jantung dengan parameter tingkat keakuratan identifikasi dan ketepatan dalam menentukan jenis penyakit jantung. I.2.2 Manfaat Penelitian 1. Tugas Akhir ini menawarkan hasil analisis melalui simulasi software Matlab 2. Hasil kinerja performansi Kohonen, meliputi: pengaruh jarak terhadap performansi kohonen, pengukuran jarak antar data dengan berbagai teknik distance I.3. Rumusan Masalah Beberapa permasalahan yang diangkat pada tugas akhir ini adalah: 1. Pembuatan program aplikasi pendeteksi kelainan jantung berdasarkan suara jantung menggunakan dekomposisi paket wavelet dan jaringan syaraf tiruan Kohonen 2. Analisis parameter-parameter pada jaringan syaraf tiruan Kohonen yang dapat mempengaruhi tingkat keakuratan identifikasi dan ketepatan dalam menentukan jenis penyakit jantung. 20
3. Analisis performansi program aplikasi pendeteksi kelainan jantung dengan parameter tingkat keakuratan identifikasi dan ketepatan dalam menentukan jenis penyakit jantung. 4. Bagaimana meningkatkan akurasi sistem Jaringan Kohonen agar semakin efisien dengan mencari minimum distance melalui berbagai teknik pengukuran jarak antar data. 5. Analisis pemilihan teknik pengukuran jarak antar data yang terbaik, yang akan digunakan pada aplikasi program yang akan dibuat. I.4. Batasan Masalah Untuk lebih mempersempit ruang lingkup dalam pembahasan tugas akhir ini, maka digunakan pembatasan masalah sebagai berikut: 1. Menggunakan Program Matlab sebagai alat bantu. 2. Teknik pengukuran distance yang digunakan yaitu : Link, Box, Manhattan, serta Euclidience distance pada jaringan kohonen. 3. Pengukuran dilakukan pada study kasus jarak antar data pada sinyal EKG dan tidak membahas bagaimana proses rekaman sinyal EKG. 4. Metode klasifikasi ciri yang digunakan adalah jaringan syaraf tiruan Kohonen 5. Metode yang digunakan untuk ekstraksi ciri suara jantung adalah dekomposisi paket wavelet dengan menggunakan jenis filter db2 level 5 6. Data yang digunakan adalah tetap, yaitu 30 data untuk proses pelatihan dan 90 data untuk testing. 7. Program aplikasi yang dihasilkan memiliki kemampuan untuk mendeteksi kelainan jantung secara off-line. I.5. Metodelogi Penelitian Langkah yang akan ditempuh dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini diantaranya adalah : 21
1. Studi Literatur Pencarian dan pengumpulan literatur-literatur dan kajian-kajian yang berkaitan dengan masalah-masalah yang ada pada Tugas Akhir ini, baik berupa artikel, buku referensi, internet, dan sumber-sumber lain mengenai pendeteksian kelainan jantung berdasarkan suara jantung, diantaranya : a. Mempelajari tentang pengolahan sinyal suara. b. Mempelajari cara kerja software matlab untuk mendukung pembuatan aplikasi deteksi sinyal jantung. c. Mempelajari tentang ekstraksi ciri menggunakan dekomposisi paket wavelet. d. Mempelajari tentang klasifikasi ciri menggunakan jaringan syaraf tiruan Kohonen 2. Pengumpulan Data Bertujuan untuk mendapatkan data suara jantung yang akan digunakan sebagai masukan sistem dan menganalisa semua permasalahan yang ada berdasarkan sumber-sumber yang ada dan berdasarkan pengamatan terhadap masalah tersebut. 3. Desain dan Perancangan Aplikasi Jaringan Kohonen a. Bertujuan untuk menentukan metodologi pengembangan sistem yang digunakan dengan pendekatan terstruktur dan melakukan analisis perancangan. b. Membuat rancangan-rancangan dan prediksi-prediksi berdasarkan hasil sistem yang ada serta dapat mansimulasikan sistem tersebut secara keseluruhan. 4. Simulasi Sistem dan Analisis a. Bertujuan untuk melakukan implementasi metode pada program aplikasi sesuai dengan perancangan yang telah dilakukan. b. Bertujuan untuk melakukan analisis performansi pendeteksian kelainan jantung berdasarkan suara jantung menggunakan dekomposisi paket wavelet dan jaringan syaraf tiruan Kohonen. 5. Pengambilan Kesimpulan 22
Bertujuan untuk menarik kesimpulan setelah melakukan pecobaan pendeteksian kelainan jantung berdasarkan suara jantung. I.6 Sistematika Penulisan laporan Tugas Akhir Sistematika penulisan yang digunakan dalam menyusun Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut : BAB I PENDAHULUAN Bab ini membahas latar belakang masalah, maksud dan tujuan, rumusan masalah, batasan masalah, metoda penyelesaian masalah, dan sistematika penulisan yang digunakan dalam pembuatan Tugas akhir. BAB II DASAR TEORI Bab ini membahas teori-teori dasar yang menunjang dalam perancangan dan simulasi sistem. BAB III MODEL SISTEM Bab ini membahas tentang pemodelan proses pembangunan jaringan Kohonen, proses pelatihan (penyederhanaan dan penyempurnaan) jaringan Kohonen. BAB IV ANALISIS HASIL SIMULASI Bab ini berisi hasil- hasil simulasi, grafik beserta analisis sesuai hasil simulasi. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi tentang kesimpulan yang dapat diambil serta saran- saran yang dapat diberikan dari penulisan Tugas Akhir ini. 23