BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Batuk merupakan mekanisme refleks yang sangat penting untuk menjaga jalan napas tetap terbuka (paten) dengan cara menyingkirkan hasil sekresi lendir yang menumpuk pada jalan napas. Tidak hanya lender yang akan disingkirkan oleh reflelks batuk tetapi juga gumpalan darah dan benda asing. Namun seri terdapat batuk yang tidak bertujuan untuk mengeluarkan lender ataupun benda asing, seperti batuk yang disebabkan oleh iritasi jalan napas. Jalan napas bisa menjadi hiperreaktif sehingga dengan iritasi sedikit saja sudah dapat menyebabkan refleks batuk. Daerah pada jalan napas yang peka terhadap rangsangan batuk adalah laring, trakea, dan bronkus utama. [2] Penderita sebaiknya mengetahui terlebih dahulu apa penyebab dari batuk yang di derita sebelum memutuskan untuk meminum obat. Karena sebelum memilih obat disarankan untuk mengetahui terlebih dahulu kandungan dari obat yang akan dikonsumsi lalu disesuaikan dengan keluhan. Dengan demikian, untuk mendiagnosis penyakit batuk setiap dokter perlu memiliki ketelitian dan konsentrasi yang baik, dimana kesalahan atau ketidakfokusan sangat mempengaruhi hasil diagnosis. Penelitian tugas akhir ini bermaksud untuk mendukung dan mempermudah bagian medis dalam mendiagnosis penyakit batuk secara cepat dan terkomputerisasi serta menjadi media simulasi yang dapat mempermudah calon ahli medis dalam belajar mengenali jenis penyakit batuk. Simulasi dilakukan untuk mengklasifikasikan tiga jenis batuk dengan menggunakan informasi dari sinyal suara batuk yang telah direkam sebelumnya. Untuk mendapatkan informasi dari sinyal suara batuk perlu dilakukan ekstraksi ciri sehingga dapat dianalisis setiap variasi sinyal suara yang ada. Dari ciri yang telah didapatkan, dilakukan percobaan untuk mengenali dan mengidentifikasi suara batuk dari penderita. Dalam proses pengenalan diperlukan suatu metode pemodelan dan sistem optimasi yang dapat mendukung proses pengenalan agar tidak terjadi kesalahan diagnosis. Oleh karena itu, pada tugas akhir ini dibuat suatu sistem identifikasi suara batuk dengan menggunakan ekstraksi ciri Fast Fourier Transform (FFT) dan Power Spectral Density
(PSD) serta metode Jaringan Saraf Tiruan- Propagasi Balik (JST-PB). Parameter kerja sistem berupa akurasi, yang ditentukan dengan membandingkan jumlah pengujian data tepat dengan jumlah data pengujian, serta lama waktu komputasi yang diperlukan oleh sistem dalam melakukan proses. 1.2 Tujuan Tujuan dari tugas akhir ini adalah 1. Merancang sisitem yang dapat mengklasifikasi suara dari penyakit batuk, yaitu batuk kering dan batuk basah. 2. Mengklasifikasikan penyakit batuk berdasarkan ciri dari sinyal suara batuk menggunakan metode Jaringan Saraf Tiruan- Propagasi Balik (JST-PB), 3. Menganalisis parameter epoch, learning rate, dan jumlah hidden neuron menggunakan Jaringan Saraf Tiruan- Propagasi Balik (JST-PB) yang paling baik sehingga menghasikan performansi dan akurasi yang maksimal, dan 4. Mengevaluasi nilai akurasi dari sistem klasifikasi menggunakan Jaringan Saraf Tiruan- Propagasi Balik (JST-PB) 1.3 Rumusan Masalah Rumusan masalah dari makalah ini adalah 1. Bagaimana cara merancang sistem yang dapat mengklasifikasi suara dari penyakit batuk, yaitu batuk kering dan batuk basah, 2. Bagaimana mengklasifikasikan penyakit batuk berdasarkan ciri dari sinyal suara batuk menggunakan metode Jaringan Saraf Tiruan- Propagasi Balik (JST-PB), 3. Bagaimana menganalisis parameter epoch, learning rate, dan jumlah hidden neuron menggunakan Jaringan Saraf Tiruan- Propagasi Balik (JST-PB) yang paling baik sehingga menghasikan performansi dan akurasi yang maksimal, dan 4. Bagaimana mengevaluasi nilai akurasi dari sistem klasifikasi menggunakan Jaringan Saraf Tiruan- Propagasi Balik (JST-PB) 1.4 Batasan Masalah Proposal ini membatasi permasalahan pada poin-poin berikut
1. Data masukan yang digunakan berupa suara batuk yang telah direkam memnggunakan handphone dan disimpan dengan format.wav pada frekuensi sampling 44100 Hz. 2. Studi kasus hanya untuk batuk kering dan batuk berdahak 3. Ekstraksi ciri menggunakan Fast Fourier Transform (FFT) dan Power Spectral Density (PSD) 4. Algoritma klasifikasi menggunakan Jaringan Saraf Tiruan- Propagasi Balik (JST-PB). 5. Proses cropping dilakukan secara manual menggunakan software Wavepad Sound Editor 6. Output system, yaitu: batuk kering dan batuk berdahak 7. Perangkat lunak yang digunakan adalah software MATLAB 2012a 1.5 Metodologi Penelitian Beberapa tahapan yang dilakukan pada Tugas Akhir ini, yaitu : 1. Studi Literatur - Mengumpulkan dan mempelajari literature dan referensi yang menunjang penelitian terkait penyakit batuk, Fast Fourier Transform (FFT), Power Spectral Density (PSD) serta metode Jaringan Saraf Tiruan- Propagasi Balik (JST-PB). - Mencari, memilah dan mengumpulkan data yang menjadi inputan. - Melakukan diskusi terhadap dokter, pihak ahli, dan dosen pembimbing. 2. Perancangan Sistem Pada tahap ini mencakup perancangan sistem untuk mengenali jenis batuk, dari mulai proses preprocessing, algoritma yang digunakan, sampai pada proses pengenalan suara batuk itu sendiri. 3. Implementasi Sistem batuk berdasarkan ciri dari sinyal suara batuk, yang telah dirancang pada tugas akhir ini akan diimplementasikan pada perangkat lunak Matlab 2012a. Sistem yang bertujuan untuk mengklasifikasikan penyakit batuk. 4. Pengujian Sistem Sistem klasifikasi suara yang telah dirancang dan diimplementasikan diuji terhadap beberapa suara dengan kondisi tertentu. Hal tersebut bertujuan untuk memperoleh data-
data mengenai akurasi, waktu pemprosesan dan sebagainya. Data-data yang telah diperoleh dari pengujian yang telah dilakukan, digunakan untuk untuk analisa. 5. Analisa Hasil Pengujian Data-data hasil pengujian tersebut akan dianalisa dan dievaluasi mengenai kesesuaian hasil pengujian tersebut dengan hasil yang diharapkan. 6. Penulisan Laporan Pada tahap ini dilakukan penulisan laporan mengenai hasil yang telah disimulasi, diujikan dan analisa dari data-data hasil pengujian yang telah dilakukan. 7. Penyusunan Buku Tugas Akhir Buku disusun sebagai dokumentasi dari pelaksanaan Tugas Akhir yang mencakup konsep, teori, implementasi dan analisis terhadap hasil yang didapatikan dari pengerjaan Tugas Akhir ini. 1.6 Sistematika Penulisan Tugas akhir ini dibagi dalam beberapa topik bahasan yang disusun secara sistematis sebagai berikut : BAB I Pendahuluan Bab ini membahas latar belakang masalah, tujuan, rumusan masalah, batasan masalah, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan. BAB II Dasar Teori Bab ini membahas dasar teori dari metode-metode yang digunakan dalam tugas akhir ini, diantaranya adalah pengertian dan karakteristik penyakit batuk, Fast Fourier Transform (FFT), Power Spectral Density (PSD) serta Jaringan Saraf Tiruan- Propagasi Balik (JST-PB). BAB III Model dan Perancangan Sistem Bab ini menggambarkan rancangan dari sistem dan menguraikan penjelasan dari tiap blok dari rancangan. BAB IV Pengujian Sistem dan Analisis
Bab ini membahas persentase hasil yang diharapkan dari hasil percobaan mengenai klasifikasi batuk menggunakan ekstraksi ciri Fast Fourier Transform (FFT), Power Spectral Density (PSD) serta metode Jaringan Saraf Tiruan- Propagasi Balik (JST-PB). BAB V Kesimpulan dan Saran Bab ini berisikan kesimpulan yang dapat diambil dari pengujian sistem dan analisis yang telah dibahas sebelumnya dan saran-saran yang dapat memperbaiki tugas akhir ini untuk penelitian selanjutnya.