ANALISA DAN PENGENALAN SUARA JANTUNG MENGGUNAKAN WAVELET DAN JST DALAM MENGKLASIFIKASIKAN JENIS KELAINAN KATUP JANTUNG PADA MANUSIA

dokumen-dokumen yang mirip
ANALISA DAN PENGENALAN SUARA JANTUNG MENGGUNAKAN WAVELET DAN JST DALAM MENGKLASIFIKASIKAN JENIS KELAINAN KATUP JANTUNG PADA MANUSIA

BAB III METODE PENELITIAN. Alam Universitas Lampung pada bulan Februari 2014 sampai Mei 2014.

PENDAHULUAN. Latar Belakang

BAB III METODE PENELITIAN. Pemotong an Suara. Convert. .mp3 to.wav Audacity. Audacity. Gambar 3.1 Blok Diagram Penelitian

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODE PENELITIAN

KLASIFIKASI POLA HURUF VOKAL DENGAN MENGGUNAKAN JARINGAN SARAF TIRUAN BACKPROPAGATION. Dhita Azzahra Pancorowati

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

APLIKASI JARINGAN SYARAF TIRUAN UNTUK MEMPREDIKSI PENYAKIT SALURAN PERNAFASAN DENGAN METODE BACKPROPAGATION

KLASIFIKASI ARITMIA EKG MENGGUNAKAN JARINGAN SYARAF TIRUAN DENGAN FUNGSI AKTIVASI ADAPTIF

PENGENALAN TIPE SUARA JANTUNG DENGAN METODE BACKPROPAGATION

ABSTRAK. Pemodelan Kecerdasan Buatan Untuk Pengenalan Citra Elektrokardiografi (EKG) Oleh: Imam Tazi, M.Si

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. Implementasi antar muka dalam tugas akhir ini terdiri dari form halaman

Bunyi Jantung I (BJ I)

TINJAUAN PUSTAKA. Pengenalan Suara

Jaringan Syaraf Tiruan

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Analisa Suara Jantung Normal Menggunakan Discrete Wavelet Transform (DWT) dan Fast Fourier Transform (FFT)

BAB 2 LANDASAN TEORI

Penerapan Jaringan Saraf Tiruan Metode Backpropagation Menggunakan VB 6

IMPLEMENTASI JARINGAN SYARAF TIRUAN MULTI LAYER FEEDFORWARD DENGAN ALGORITMA BACKPROPAGATION SEBAGAI ESTIMASI NILAI KURS JUAL SGD-IDR

lalu menghitung sinyal keluarannya menggunakan fungsi aktivasi,

Aplikasi yang dibuat adalah aplikasi untuk menghitung. prediksi jumlah dalam hal ini diambil studi kasus data balita

BAB III METODE PENELITIAN

BAB 2 LANDASAN TEORI. Pengenalan suara (voice recognition) dibagi menjadi dua jenis, yaitu

Karakteristik Spesifikasi

Aplikasi Jaringan Syaraf Tiruan Untuk Penentuan Status Gizi Balita Dan Rekomendasi Menu Makanan Yang Dibutuhkan

Presentasi Tugas Akhir

Perbaikan Metode Prakiraan Cuaca Bandara Abdulrahman Saleh dengan Algoritma Neural Network Backpropagation

BAB I PENDAHULUAN. terbesar (39%), diikuti kanker (27%), sedangkan penyakit pernafasan kronis,

SISTEM PENGENALAN KARAKTER DENGAN JARINGAN SYARAF TIRUAN ALGORITMA PERCEPTRON

BAB VIIB BACKPROPAGATION dan CONTOH

BAB 3 PERANCANGAN SISTEM. untuk pengguna interface, membutuhkan perangkat keras dan perangkat lunak.

BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN

BAB II. Penelitian dengan jaringan syaraf tiruan propagasi balik. dalam bidang kesehatan sebelumnya pernah dilakukan oleh

BAB II LANDASAN TEORI

BAB I PENDAHULUAN. Penyakit jantung merupakan salah satu penyebab kematian terbesar di

BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN

SIMULASI PENGENALAN KELAINAN JANTUNG DENGAN MENGGUNAKAN METODE JARINGAN SYARAF TIRUAN

BAB III METODE PENELITIAN DAN PERANCANGAN SISTEM. Koefisien Maksimum Energi Maksimum Jarak Gelombang R - R

VOL. 01 NO. 02 [JURNAL ILMIAH BINARY] ISSN :

BAB III METODE PENELITIAN. menjawab segala permasalahan yang ada dalam penelitian ini.

UNIVERSITAS BINA NUSANTARA. Jurusan Teknik Informatika Skripsi Sarjana Komputer Semester Genap tahun 2004/2005

METODOLOGI PENELITIAN

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. perangkat. Alat dan bahan yang digunakan sebelum pengujian:

Seminar Nasional Ilmu Komputer (SNIK 2016) - Semarang, 10 Oktober 2016 ISBN:

BAB I PENDAHULUAN. gagal ginjal, epilepsy dan lain sebagainya. Menurut Organisasi Kesehatan Dunia

Architecture Net, Simple Neural Net

APLIKASI JARINGAN SYARAF TIRUAN UNTUK MENGENALI TULISAN TANGAN HURUF A, B, C, DAN D PADA JAWABAN SOAL PILIHAN GANDA

BAB 4 DISAIN MODEL. Pengguna. Citra. Ekstraksi Ciri x. Antar muka (Interface) Data Hasil Ekstraksi Ciri. Testing dan Identifikasi.

PERANCANGAN SOFTSENSOR KADAR GAS BUANG PADA STACK HASIL KELUARAN HRSG (HEAT RECOVERY STEAM GENERATOR) DENGAN METODE JARINGAN SYARAF TIRUAN

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN. Rancangan antarmuka (interface) program terdiri dari form cover, form

KLASIFIKASI KELAINAN JANTUNG ANAK MENGGUNAKAN JARINGAN SARAF TIRUAN ALGORITMA BACKPROPAGATION A B S T R A K

Journal of Control and Network Systems

Kata Kunci: Jaringan Syaraf Tiruan, Metode Backpropagation, penyakit saluran pernafasan.

BAB II LANDASAN TEORI

JARINGAN SYARAF TIRUAN UNTUK MEMPREDIKSI CURAH HUJAN SUMATERA UTARA DENGAN METODE BACK PROPAGATION (STUDI KASUS : BMKG MEDAN)

Jaringan Syaraf Tiruan pada Robot

PENGENALAN POLA SIDIK JARI BERBASIS TRANSFORMASI WAVELET DAN JARINGAN SYARAF TIRUAN BACKPROPAGATION

IMPLEMENTASI ALGORITMA PERCEPTRON UNTUK PENGENALAN POLA MASUKAN BINER MAUPUN BIPOLAR MENGGUNAKAN BORLAND DELPHI

Jurnal Informatika Mulawarman Vol 5 No. 1 Februari

Mahasiswa: Muhimmatul Khoiro Dosen Pembimbing: M. Arief Bustomi, S.Si, M.Si.

ANALISIS PENAMBAHAN NILAI MOMENTUM PADA PREDIKSI PRODUKTIVITAS KELAPA SAWIT MENGGUNAKAN BACKPROPAGATION

METODOLOGI PENELITIAN

MODEL PEMBELAJARAN JARINGAN SYARAF TIRUAN UNTUK OTOMATISASI PENGEMUDIAN KENDARAAN BERODA TIGA

ANALISIS PERBANDINGAN METODE JARINGAN SYARAF TIRUAN DAN REGRESI LINEAR BERGANDA PADA PRAKIRAAN CUACA

APLIKASI JARINGAN SYARAF TIRUAN DALAM PENGHITUNGAN PERSENTASE KEBENARAN KLASIFIKASI PADA KLASIFIKASI JURUSAN SISWA DI SMA N 8 SURAKARTA

Jaringan Syaraf Tiruan Menggunakan Algoritma Backpropagation Untuk Memprediksi Jumlah Pengangguran (Studi Kasus DiKota Padang)

POSITRON, Vol. IV, No. 2 (2014), Hal ISSN :

PREDIKSI PENDAPATAN ASLI DAERAH KALIMANTAN BARAT MENGGUNAKAN JARINGAN SYARAF TIRUAN BACKPROPAGATION

Jaringan syaraf dengan lapisan tunggal

SATIN Sains dan Teknologi Informasi

terinspirasi dari sistem biologi saraf makhluk hidup seperti pemrosesan informasi

JARINGAN SARAF TIRUAN DENGAN BACKPROPAGATION UNTUK MENDETEKSI PENYALAHGUNAAN NARKOTIKA

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Architecture Net, Simple Neural Net

Klasifikasi Pola Huruf Vokal dengan Menggunakan Jaringan Saraf Tiruan

BAB 2 LANDASAN TEORI

PENERAPAN JARINGAN SYARAF TIRUAN DALAM MEMPREDIKSI TINGKAT PENGANGGURAN DI SUMATERA BARAT

Jaringan Syaraf Tiruan. Disusun oleh: Liana Kusuma Ningrum

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengembangan Aplikasi Prediksi Pertumbuhan Ekonomi Indonesia dengan Jaringan Syaraf Tiruan Backpropagation

BAB III ANALISA DAN PERANCANGAN SISTEM

DIAGNOSA GANGGUAN SALURAN PERNAFASAN MENGGUNAKAN JARINGAN SYARAF TIRUAN BACKPROPAGATION

Gambar 3.1 Desain Penelitian

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah

EKSPRESI EMOSI MARAH BAHASA ACEH MENGGUNAKAN ALGORITMA PERCEPTRON

PERBANDINGAN ALGORITMA PARTICLE SWARM OPTIMIZATION DAN REGRESI PADA PERAMALAN WAKTU BEBAN PUNCAK

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB IV JARINGAN SYARAF TIRUAN (ARTIFICIAL NEURAL NETWORK)

ANALISIS JARINGAN SYARAF TIRUAN UNTUK MEMPREDIKSI JUMLAH RESERVASI KAMAR HOTEL DENGAN METODE BACKPROPAGATION (Studi Kasus Hotel Grand Zuri Padang)

ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA BAB I PENDAHULUAN

PENGENALAN POLA GARIS DASAR KALIMAT PADA TULISAN TANGAN UNTUK MENGETAHUI KARAKTER SESEORANG DENGAN MENGGUNAKAN ALGORITMA RESILIENT BACKPROPAGATION

JARINGAN SARAF TIRUAN (ARTIFICIAL NEURAL NETWORK) ERWIEN TJIPTA WIJAYA, ST, M.KOM

PERANCANGAN SISTEM PENGENALAN DAN PENYORTIRAN KARTU POS BERDASARKAN KODE POS DENGAN MENGGUNAKAN ARTIFICIAL NEURAL NETWORK

UNIVERSITAS BINA NUSANTARA. Jurusan Teknik Informatika Skripsi Sarjana Komputer Semester Ganjil Tahun 2006/2007

IMPLEMENTASI JARINGAN SYARAF TIRUAN METODE BACKPROPAGATION UNTUK MEMPREDIKSI HARGA SAHAM

ARTIFICIAL NEURAL NETWORK TEKNIK PERAMALAN - A

Transkripsi:

ANALISA DAN PENGENALAN SUARA JANTUNG MENGGUNAKAN WAVELET DAN JST DALAM MENGKLASIFIKASIKAN JENIS KELAINAN KATUP JANTUNG PADA MANUSIA Sidang Tesis S2 Teknik Sistem Pengaturan FTI-ITS Surabaya EDY SETIAWAN 2209202001 Pembimbing Prof. Ir. Abdullah Alkaff, MSc, Ph.D Prof. R Mohammad Yogiarto, dr. SpJP(K)FIHA,FASCC Ir. Rusdhianto. EAK, MT Hal 1 dari 25 JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUDI TEKNIK SISTEM PENGATURAN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI ITS SURABAYA 2011

Pembahasan Latar belakang Rumusan masalah Tujuan Batasan masalah Teori penunjang Analisa sistem Hasil Kesimpulan Hal 2 dari 25

Latar Belakang Kelainan katup jantung yang dideteksi dan diisyaratkan dengan adanya bising jantung menyebabkan gangguan fungsi jantung atau gangguan hemodynamic Memantau kinerja jantung Dokter menggunakan stetoskop suara yang dihasilkan lemah, masih diperlukan kepekaan dan pengalaman Hasil diagnosis masih dipengaruhi oleh subyektifitas dokter Diperlukan metode pengenalan suara Hal 3 dari 25 Transformasi Wavelet dan JST BP (Backpropagation)

Rumusan Masalah 1 2 Murmur adalah salah satu gejala kelainan katup jantung dengan pola-pola tertentu sesuai dengan kelainan katup jantung yang diderita pasien. Oleh karena itu bagaimana membuat sistem komplek yang mampu mendeteksi dan mengenali pola-pola tersebut. Bagaimana mengklasifikasikan kondisi jantung berdasar gejala abnormalitas suara jantung (murmur) pada pasien penderita kelainan katup jantung. 3 Bagaimana memodelkan karakteristik dari rekam medis suara jantung dengan menggunakan Jaringan Syaraf Tiruan Backpropagation Hal 5 dari 25

Tujuan 1 Mendapatkan metode alternatif dalam pendeteksian awal penyakit pada jantung manusia lebih dini sehingga seseorang dapat mengambil keputusan yang tepat menyikapi kondisi kesehatan jantungnya. 2 Sebagai modul pembelajaran bagi dokter-dokter muda yang sedikit pengalaman dalam mengklasifikasikan suara jantung normal maupun yang mengalami kelainan katup jantung dengan teknik Auskultasi. 3 Membuat suatu sistem dalam analisa dan pengenalan suara jantung yang dapat mengenali dan mengklasifikasikan kondisi jantung khususnya pada penderita kelainan katup jantung. 4 Mempelajari penggunaan metode jaringan syaraf tiruan dengan proses pembelajaran. Hal 6 dari 25

Batasan Masalah 1 Proses perekaman suara jantung dilakukan pada ruangan kedap suara. 2 3 4 5 Diagnosa hanya dilakukan pada suara jantung normal, suara jantung sistolic murmur (mitral regurgitasi dan aortic stenosis), diastolic murmur (aortic regurgitasi dan mitral stenosis) dan continuous murmur (Patent Ductus Arteriousus) Tranduser suara dengan respon frekuensi 20Hz 20000Hz (type Elektret Condenser Microphone). Referensi bising jantung(murmur) sebagian diambil dari RSUD Dr. Soetomo Surabaya dan sebagian dari internet. Program simulasi menggunakan MATLAB 7.0.1 Hal 7 dari 25

Teori Murmur Bunyi yang terdengar terusmenerus selama periode sistole, diastole, atau keduanya. Visualisasi jantung normal dan abnormal karena ada kelainan katup Hal 8 dari 25

Area Katup Jantung 1.Bunyi katup mitral terdengar paling baik di apeks. 2.Bunyi katup trikuspid paling baik terdengar di batas lateral kiri sternum (LLSB). 3.Bunyi katup aorta terdengar paling baik di basis kanan. 4.Bunyi katup pulmonal terdengar paling baik di basis kiri. Hal 9 dari 25

Teori Transformasi Wavelet Diskret (TWD) Teknik pemrosesan sinyal multiresolusi. TWD dapat memilah-milah suatu sinyal data berdasarkan komponen frekuensi yang berbeda-beda. Dapat diperoleh gambaran data secara keseluruhan dan detail berdasarkan skala resolusi yang sesuai. Hal 10 dari 25

Bandwidth Sinyal Setiap Level hpf g(n) h(n) lpf Menghasilkan koef Detil Menghasilkan koef Approximation Hal 11 dari 25

Teori Jaringan Syaraf Tiruan (Backpropagation) Sistem komputasi pemodelan neuron. n y f wixi i 1 1 xi: sinyal masukan, i = 1,2,,n n: banyaknya simpul masukan wi: bobot hubungan atau synapsis θ: threshold atau bias ƒ(*): fungsi aktivasi y: sinyal keluaran dari neuron Hal 12 dari 25

Karakteristik. JST Backpropagation 1 Jaringan Multi layer 2 Fungsi Aktivasi Sigmoid biner Sigmoid bipolar f ( x) 1 f x 2 1 exp( x) ( ) 1 1 exp( x) Hal 13 dari 25

Algoritma pembelajaran Backpropagation Inisialisasi bobot awal (secara acak atau metode Nguyen Widrow) Perhitungan nilai aktivasi, tiap neuron dari input yang diterimanya Penyesuaian bobot, dipengaruhi error antara target output dan nilai output jaringan Iterasi (dilakukan sampai kriteria error tertentu dipenuhi) Hal 14 dari 25

Konsep dasar pengenalan pola suara jantung Analisa Sistem Pasien Sensor Proses pengenalan pola suara Dokter Hal 15 dari 25

Sistem Pengenalan Pola Suara Jantung Hal 16 dari 25

Pengujian & Hasil Data pengujian sistem : 16 data suara sebagai set data pelatihan 99 data suara jantung sebagai set data pengujian : 25 data systolic murmur (kelainan katup mitral regurgitation) 34 data dyastolic murmur (kelainan katup aortic regurgitation & mitral stenosis), 10 data continuous murmur (kelainan katup patent ductus arteriousus) 30 data suara jantung normal Hal 17 dari 25

Pengujian & Hasil Hal 18 dari 25 2 1 Set data pelatihan No ID Nilai Denyut Per Menit Saat Istirahat 1 latihnormal1 80 Normal 2 latihnormal2 80 Normal 3 latihnormal3 80 Normal Systolic murmur Kasus katup jantung 1 latih1as 80 Aortic Stenosis 2 latihascase1 80 Aortic Stenosis 3 latihascase4 90 Aortic Stenosis 4 latih1mr 80 Mitral Regurgitation 5 latihmrcase1 90 Mitral Regurgitation 6 latihmrcase3 90 Mitral Regurgitation Dyastolic murmur Kasus katup jantung 1 latih1ar 80 Aortic Regurgitation 2 latiharcase1 80 Aortic Regurgitation 3 latiharcase4 65 Aortic Regurgitation 4 latiharcase5 65 Aortic Regurgitation 5 latih1ms 80 Mitral Stenosis 6 latihmscase2 90 Mitral Stenosis Continuous murmur Kasus katup jantung 1 latihpda 90 Patent Ductus Arteriosus Struktur Sinyal Sampling rate Panjang frame (N) Karakteristik 44100 Hz 1323 sampel Overlap (M) 662 sampel (50%) Frame windowing Ekstraksi ciri Hamming window Spesifikasi Wavelet (5 level dekompisisi) Cepstrum

Pengujian & Hasil 3 Struktur JST Percobaan Karakteristik Spesifikasi Arsitektur 1 Lapisan tersembunyi Neuron input Hasil ekstraksi ciri Neuron tersembunyi 15 Neuron output 8 Fungsi aktifasi Sigmoid Toleransi kesalahan (MSE) 1e-32 Laju pembelajaran 0.01 Jumlah epoch 10000 Data training 16 Data suara jantung Data testing 99 Data suara jantung 4 Definisi target fungsi sigmoid Hal 19 dari 25 No Target Representasi Suara 1 0 0 0 0 0 0 0 1 Normal 2 0 0 0 0 0 0 10 Aortic Regurgitation 3 0 0 0 0 0 0 1 1 Aortic Stenosis 4 0 0 0 0 0 1 0 0 Mitral Regurgitation 5 0 0 0 0 0 1 0 1 Mitral Stenosis 6 0 0 0 0 0 1 1 0 Patent Ductus Arteriosus

Perhitungan MSE Output Baseline Hasil perkalian antara data input dengan bobot hasil pelatihan jst dibandingkan dengan target output Range/toleransi: >0.9570 dan <1.0885 Akan berlogika 1, diluar range tersebut diatas akan berlogika 0 Normal MR AS Hal 20 dari 25 AR MS PDA

Hasil pengujian data training Prosentase Keberhasilan Pengujian Pembelajaran Identifikasi (%) No Tipe Data Neuron Tersembunyi lr Max epoch MSE dengan benar 1 Data Asli (original) 16/16 100 2 Amplitudo 50% > 15 0.01 10.000 1e-32 12/16 75 amplitudo awal 3 Amplitudo 25% < 14/16 87.5 amplitudo awal 4 Data (noise -30dB) 8/16 50 5 Data (noise -40dB) 9/16 56.2 Hal 21 dari 25

Pembelajaran Identifikasi (%) No Tipe Data Neuron lr Max MSE dengan benar Tersembunyi epoch 1 Normal 24/30 80 2 Murmur sistolic 15 0.01 10.000 1e-32 20/25 80 3 Murmur diastolic 28/34 82.4 4 Murmur continuous 3/10 30 Hasil pengujian untuk set data uji 1 Normal 15/30 50 2 Murmur sistolic 50 0.03 10.000 1e-32 11/25 44 3 Murmur diastolic 15/34 44.12 4 Murmur continuous 1/10 10 Pembelajaran Identifikasi (%) No Tipe Data Neuron lr Max MSE dengan benar Tersembunyi epoch 1 Normal1 11/11 100 2 Normal2 15 0.01 10.000 1e-32 13/13 100 3 Normal3 4/6 66.7 Murmur sistolic Hasil pengujian untuk set data uji (per kasus kelainan) 1 1MR 7/ 7 100 2 1MRCase 15 0.01 10.000 1e-32 6/ 7 85.7 3 3MRCase 6/6 100 4 4ASCase 2/5 40 Murmur diastolic 1 1AR 6/6 100 2 1ARCase 15 0.01 10.000 1e-32 6/7 85.7 3 4ARCase 5/6 83.3 4 5ARCase 4/5 80 5 1MS 5/6 83.3 Hal 22 dari 25 6 2MSCase 4/4 100 Murmur continuous 1 PDA 15 0.01 10.000 1e-32 3/10 30

Kesimpulan 1 2 3 4 Sistem merupakan satu kesatuan yang utuh. Tiap-tiap bagian mendukung untuk perbaikan kinerja dari bagian yang lain Ekstraksi ciri dengan wavelet dan pengenalan suara dengan menggunakan JST BP, sistem dapat mengenali 80% untuk pola suara jantung sistolic murmur, 82.4% untuk pola suara jantung diastolic murmur, 30% pola suara jantung continuous murmur dan 80% untuk pola suara jantung normal Ruangan dengan noise tinggi, sistem tidak dapat bekerja dengan baik Tipe data continuous murmur, tingkat performance mengenali suara sangat buruk (pola suara random). Suara jantung satu dan jantung dua tidak terlihat karena tertutup oleh murmur (fase dari siklus jantung tidak dapat diketahui secara pasti) Hal 23 dari 25

Hal 24 dari 25 Sistem Secara Keseluruhan

Hal 25 dari 25 Terima kasih