COMPUTER AIDED DIAGNOSIS SISTEM UNTUK DIGITAL MAMMOGRAM MENGGUNAKAN NEURAL NETWORK DAN DUAL TREE COMPLEX WAVELET TRANSFORM PENELITIAN 11124007555 Program Pascasarjana Ilmu Komputer PROGRAM STUDI MAGISTER TEKNIK INFORMATIKA JENJANG S2 UNIVERSITAS BINA NUSANTARAA JAKARTA 2012
COMPUTER AIDED DIAGNOSIS SISTEM UNTUK DIGITAL MAMMOGRAM MENGGUNAKAN NEURAL NETWORK DAN DUAL TREE COMPLEX WAVELET TRANSFORM PENELITIAN 11124007555 Tesis Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Magister TEKNIKK INFORMATIKA Pada FAKULTAS ILMU KOMPUTER UNIVERSITAS BINA NUSANTARAA
COMPUTER AIDED DIAGNOSIS SISTEM UNTUK DIGITAL MAMMOGRAM MENGGUNAKAN NEURAL NETWORK DAN DUAL TREE COMPLEX WAVELET TRANSFORM PENELITIAN 11124007555 Pembimbing : Dr. Diaz D. Santika, M.Sc Tanggal:26-05-2012
PERNYATAAN STATEMENT Dengan ini saya, Nama : NIM : 1112400755 Judul tesis : COMPUTER AIDED DIAGNOSIS SISTEM UNTUK DIGITAL MAMMOGRAM MENGGUNAKAN NEURAL NETWORK DAN DUAL TREE COMPLEX WAVELET TRANSFORM Memberikan kepada Universitas Bina Nusantara hak non-eksklusif untuk menyimpan,memperbanyak, dan menyebarluaskan tesis karya saya, secara keseluruhan atau hanyasebagian atau hanya ringkasannya saja, dalam bentuk format tercetak dan atauelektronik. Menyatakan bahwa saya, akan mempertahankan hak exclusive saya, untuk menggunakan seluruh atau sebagian isi tesis saya, guna pengembangan karya di masadepan, misalnya bentuk artikel, buku, perangkat lunak, ataupun sistem informasi. Hereby grant to my school, Bina Nusantara University,the non-exclusive right toarchive, reproduce, and distribute my thesis, in whole or in part, whether in the formof printed and electronic formats. I acknowledge that I retain exclusive rights of my thesis by using all or part of it inthe future work or outputs, such as article, book, software, and information system. Jakarta, 10 Agustus 2012
HALAMAN PERNYATAAN STATEMENT PAGE Saya, nama, NIM 1112400755 menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa tesis saya berjudul Computer Aided Diagnosis Sistem Untuk Digital Mammogram Menggunakan Neural Network Dan Dual Tree Complex Wavelet Transform adalah merupakan gagasan dan hasil research saya sendiri dengan bimbingan Dosen Pembimbing. Saya juga menyatakan dengan sebenarnya bahwa isi tesis ini tidak merupakan jiplakan dan bukan pula dari karya orang lain, kecuali kutipan dari literatur dan atau hasil wawancara tertulis yang saya acu dan telah saya sebutkan di Daftar Acuan dan Daftar Pustaka. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya dan saya bersedia menerima sanksi apabila ternyata pernyataan saya ini tidak benar. I, Name, Student ID 1112400755 truly acknowledge that my thesis with title Computer Aided Diagnosis System For Digital Mammogram Based On Neural Network And Dual Tree Complex Wavelet Transform is my concept and project result with guidance fromsupervisor. I, also truly acknowledge that content of this thesis are not copyed and not fromanother people work, except my citation from literature or written interview result andalready write in reference list and bibliography list. That s my acknowledge were truly made and if in reality this acknowledge weren t true, I willing sanction. Jakarta, 10 Agustus 2012 Yang menyatakan 1112400755
KATA PENGANTAR Puji syukur dipanjatkan kehadirat Tuhan yang telah memberkati dalam penyelesaian tesis berjudul Computer Aided Diagnosis Sistem untuk Digital Mammogram menggunakan Neural Network dan Dual Tree Complex Wavelet Transform. Tanpa ijin-nya tidak mungkin penulisan tesis ini dapat berjalan lancar sesuai dengan rencara hingga akhir. Ucapan terima kasih sebesar-besarnya ditujukan kepada Dr. Diaz D. Santika, M.Sc. yang telah bersedia membimbing penulis dari awal hingga akhir proses penyusunan tesis ini. Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada semua pihak yang terlibat dalam penyusunan tesis ini. Penulis menyadari akan kekurangan kekurangan pada tesis ini. Oleh karena itu, penulis mohon maaf yang sebesar-besarnya dan mengharapkan segala kritik dan saran yang membangun bagi penulis. Akhir kata, penulis berharap tesis ini dapat berguna dan bermanfaat bagi pembaca dan rekan rekan lain yang membutuhkan. Jakarta, 26 Mei 2012 vii
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PERNYATAAN... ii PERSETUJUAN PEMBIMBING... iii PERNYATAAN DEWAN PENGUJI... iv HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS... v PERNYATAAN PEMBERIAN HAK CIPTA NON EKSKLUSIF... vi KATA PENGANTAR... vii ABSTRAK... viii DAFTAR ISI... x DAFTAR TABEL... xii DAFTAR GAMBAR... xiii BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Rumusan Masalah... 3 1.3 Tujuan... 4 1.4 Manfaat... 4 1.5 Ruang Lingkup... 4 BAB II KAJIAN PUSTAKA... 5 2.1 Computer Aided Mammography... 5 2.2 Image Pre-processing... 7 2.2.1 Morfologi... 7 2.3 Ekstraksi Fitur... 12 2.3.1 Histogram... 12 2.3.1.1 Conventional Color Histogram... 13 2.3.1.2 Fuzzy Color Histogram... 13 2.3.2 Wavelet Transform... 14 x
xi 2.3.2.1 Continuous Wavelet Transform... 14 2.3.2.2 Discrete Wavelet Transform... 15 2.3.3 Dual Tree Complex Wavelet Transform (DT CWT)... 17 2.4 Neural Network... 19 2.5 Penelitian yang relevan... 21 BAB III METODOLOGI PENELITIAN... 25 3.1 Kerangka Pikir... 25 3.2 Metodologi Penelitian... 27 3.3 Sumber Data... 31 3.4 Evaluasi Metodologi... 32 3.5 Time frame... 33 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN... 35 4.1 Hasil Eksperimen... 35 4.1.1 Fase Offline... 35 4.1.2 Fase Online... 38 4.2 Pembahasan Hasil Penelitian... 39 BAB V SIMPULAN DAN SARAN... 49 5.1 Simpulan... 49 5.2 Saran... 50 DAFTAR ACUAN... 51 DAFTAR PUSTAKA... 53 LAMPIRAN... 55 RIWAYAT HIDUP... 67
DAFTAR TABEL Tabel 3.1 List Fitur yang Digunakan pada Objek Mammogram... 29 Tabel 3.2 Tabel Distribusi Data Training dan Testing untuk Eksperimen pertama... 32 Tabel 3.3 Tabel Distribusi Data Training dan Testing untuk Eksperimen kedua.. 32 Tabel 3.4 Tabel Confusion Matrix... 33 Tabel 3.5 Timeframe Penelitian... 33 Tabel 4.1 Hasil Klasifikasi pada eksperimen pertama... 38 Tabel 4.2 Hasil Klasifikasi pada eksperimen kedua... 39 xii
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Diagram blok dari CAD Sistem (Yusuf, 2007)... 6 Gambar 2.2 Contoh Proses Dilatasi... 9 Gambar 2.3 Contoh proses Erosi... 10 Gambar 2.4 Contoh proses Opening... 11 Gambar 2.5 Susunan subband Hasil Dekomposisi Tingkat Satu... 16 Gambar 2.6 Susunan subband Hasil Dekomposisi Tingkat Dua... 16 Gambar 2.7 Dual Tree Complex Wavelet Transform... 18 Gambar 2.8 Contoh arsitektur Neural Network... 20 Gambar 3.1 Metodologi yang diusulkan... 27 Gambar 3.2 Contoh Proses DT CWT... 30 Gambar 4.1 Confusion Matrix untuk tahap pelatihan... 37 Gambar 4.2 Perbandingan akurasi menggunakan satu jenis koefisien... 40 Gambar 4.3 Perbandingan akurasi menggunakan tiga dan empat jenis koefisien 41 Gambar 4.4 Perbandingan akurasi menggunakan satu hidden layer... 42 Gambar 4.5 Perbandingan DWT dan DT CWT dengan 2 node pada layer pertama... 44 Gambar 4.6 Perbandingan DWT dan DT CWT dengan 5 node pada layer pertama... 45 Gambar 4.7 Perbandingan DWT dan DT CWT dengan dua node pada hidden layer kedua... 46 Gambar 4.8 Perbandingan akurasi menggunakan DT CWT dan DWT dengan 5 hidden node pada hidden layer kedua... 47 xiii