1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Penelitian Dalam beberapa tahun terakhir, logika samar telah digunakan dalam berbagai bidang untuk menyelesaikan masalah-masalah yang ada. Walaupun logika samar adalah teori yang masih baru namun sudah digunakan dalam banyak bidang antara lain: pengontrolan proses produksi, management, decision making, penelitian-penelitian, pengenalan pola dan segmentasi citra. Penyelesaian masalah berdasarkan benar atau salah tidak lagi cukup untuk dapat menyelesaikan suatu masalah. Tingkat keanggotaan (a degree of membership) yang disarankan oleh Prof. Zadeh tahun 1965 dalam teori logika samar (fuzzy logic) menjadi cara baru dalam menyelesaikan suatu masalah. Pengenalan pola dan pengolahan citra dapat dibagi menjadi dua pekerjaan, yaitu mengkategorikan bagian-bagian dari sampel suatu citra menjadi segmen-segmen tertentu, dan menentukan apakah sampel yang baru adalah bagian dari segmen-segmen yang sudah ada. Dalam proses pengolahan citra (image processing) terdapat beberapa bagian yaitu peningkatan kualitas citra (enhancement), pemilahan citra (filtering), noise reduction, segmentation, contour extraction and skeleton extraction yang dilakukan untuk mendapatkan informasi-informasi penting dalam pola citra tersebut. Hasil akhir dari proses ini adalah untuk mengetahui, mengerti, mengenali dan meng-interpretasikan informasi-informasi penting yang terdapat dalam pola suatu citra. Proses ini sering disebut juga dengan computer vision (vision system).
2 Dalam proses pengenalan pola atau computer vision sering terjadi ketidakpastian atau keraguan yang diakibatkan oleh informasi input yang tidak lengkap, informasi samar dari citra, batasan-batasan area yang berlebihan dan pola-pola yang belum di kenali dan hubungan antar sesama pola. Hal ini dapat menyebabkan terjadi pengambilan keputusan yang salah. Citra SPOT (Satellite Pour l'observation de la Terre) adalah citra dengan resolusi tinggi yang menggambarkan permukaan bumi yang dihasilkan oleh sistem satelit dan diambil dari luar angkasa. Untuk menganalisa dan mendapatkan informasi yang akurat dari suatu citra SPOT yang terdiri dari ratusan sampai ribuan warna didalamnya dibutuhkan sistem yang mampu men-segmentasi bagian-bagian tersebut menjadi bagianbagian yang jelas untuk diterjemahkan menjadi sebuah informasi yang mudah untuk dimengerti dan dipahami. Karena kebutuhan yang sangat tinggi terhadap sebuah sistem segmentasi citra untuk mengolah dan menganalisa citra SPOT, maka citra SPOT ini manjadi fokus penelitian. Selain karena kebutuhan yang sangat tinggi akan sistem segmentasi yang baik untuk mengolah citra SPOT, proses segmentasi citra itu sendiri memiliki tingkat kesulitan tertinggi saat memproses citra SPOT atau citra kedokteran (Medical Image). Kedua alasan inilah yang mendasari untuk menfokuskan penelitian ini pada citra SPOT. Logika samar (fuzzy logic) yang diperkenalkan oleh Prof. Zadeh tahun 1965 memiliki beberapa kelebihan antara lain, kemampuannya mentoleransi data-data yang tidak akurat, mudah dimengerti, mampu memodelkan fungsi-fungsi nonlinear yang sangat kompleks. Kelebihan-kelebihan inilah yang menjadi acuan untuk menggunakan
3 logika samar dalam memecahkan permasalahan yang terjadi dalam pengenalan pola dan pengolahan citra. Karena alasan inilah topik ini dipilih, dalam skripsi ini akan dijelaskan dan di implementasikan beberapa teori tentang logika samar (fuzzy logic) untuk mengolah suatu citra SPOT, mengeksprolasi efektivitas logika samar dalam mendeskripsikan dan menyelesaikan beberapa ketidakpastian yang muncul dalam pengenalan pola dan citra SPOT, serta cara logika samar tersebut menghasilkan hasil akhir dengan informasi yang akurat untuk pengambilan keputusan yang benar. 1.2 Ruang Lingkup Untuk pembahasan sebuah topik skripsi yang lebih terarah dan terfokus pada tujuan yang ingin dicapai, maka skripsi ini akan membahas hal-hal sebagai berikut : 1. Analisis hanya pada image SPOT dengan ukuran piksel diantara (200 x 200) sampai (400 x 400). 2. Pembuatan aplikasi yang berdasarkan metode logika samar untuk mengolah citra SPOT dan menghasilkan output berupa citra baru dengan segmentasi berdasarkan warna. 3. Pengolahan data yang didapat dari citra hasil segmentasi dan digunakan untuk mendapatkan informasi-informasi yang akurat. 4. Ujicoba dan perbandingan keakuratan aplikasi segmentasi citra SPOT dengan logika samar (fuzzy logic) dengan aplikasi segmentasi citra dengan teori konvensional.
4 1.3 Tujuan dan Manfaat 1.3.1. Tujuan Penulisan Tujuan pembahasan topik analisis dan segmentasi citra ini adalah : Untuk mengetahui dan memahami penerapan aplikasi logika samar dalam pengolahan citra khususnya pada segmentasi citra (image segmentation). Membuat aplikasi yang mampu mengsegmentasi citra berdasarkan warna yang ditentukan dan mendapatkan informasi yang dibutuhkan dari citra tersebut. Meneliti tingkat keakuratan informasi yang didapat dari citra hasil segmentasi menggunakan pendekatan logika fuzzy dengan citra hasil segmentasi menggunakan pendekatan konvensional. 1.3.2. Manfaat Penulisan Membantu mengsegmentasi citra agar lebih mudah di mengerti dan diproses. Membantu dalam pengambilan keputusan dalam bidang-bidang yang berhubungan dengan kependudukan, keberadaan kekayaan alam, dan bidang-bidang lain tentang keadaan geografis suatu daerah. Dapat menjadi dasar model pengembangan logika samar dalam pengolahan citra, segmentasi citra
5 1.4 Metodologi Penelitian Teori-teori yang menjadi masukan dalam skripsi ini diperoleh dari buku-buku tentang Artificial Intelligence, logika samar dan pengolahan citra (judul buku akan dilampirkan pada bagian daftar pustaka). Masukan juga diperoleh dari literatur-literatur atau makalah-makalah yang berhubungan dengan metode pengolahan dan segmentasi citra berdasarkan metode logika fuzzy. Metode yang digunakan dalam penulisan skripsi ini meliputi tiga bagian pokok yaitu metode analisis, metode perancangan dan metode implementasi. 1.4.1 Metode Analisis Dalam skripsi ini, metode analisis yang dilakukan meliputi : Survei ke sistem / aplikasi yang sudah ada (sistem / aplikasi pengolahan citra). Melakukan analisis terhadap survei yang dilakukan. Menganalisis masalah yang dihadapi dalam proses segmentasi citra Menentukan kriteria yang diperlukan untuk metode segmentasi citra pada aplikasi. 1.4.2 Metode Perancangan Dalam skripsi ini, metode perancangan yang dilakukan adalah metode perancangan terstruktur melalui tahapan : Membuat struktur permasalahan yang dihadapi.
6 Penerapan metode logika samar (Fuzzy Logic) untuk menyelesaikan masalah ada. Membuat algoritma. Membuat rancangan aplikasi. Membuat struktur proses yang akan digunakan dalam aplikasi segmentasi citra. 1.4.3 Metode Impementasi Dalam skripsi, metode implementasi yang dilakukan adalah metode tahapan implementasi sebagai berikut : Implementasi aplikasi segmentasi citra berdasarkan logika samar terhadap image SPOT untuk ukuran piksel 150 x 150 sampai ukuran piksel 300 x 300. Evaluasi aplikasi dengan pendekatan logika samar (Fuzzy C-Means Clustering) dan aplikasi dengan metode konvensional (K-Means Clustering). 1.5 Sistematika Penulisan Untuk memberikan gambaran yang lebih jelas pada penulisan skripsi ini, maka penulisan dibagi secara sistematis ke dalam 5 bab. Adapun gambaran singkat mengenai pembahasan dari masing masing bab diuraikan sebagai berikut :
7 BAB 1 PENDAHULUAN Bab ini akan membahas mengenai latar belakang masalah, ruang lingkup, tujuan dan manfaat, metodologi penelitian yang dilakukan, serta sistematika penulisan untuk menjelaskan pokok-pokok pembahasan. BAB 2 LANDASAN TEORI Bab ini akan menguraikan teori-teori yang mendukung penelitian ini, yang menjadi dasar bagi pemecahan masalah dan didapat dengan melakukan studi pustaka sebagai landasan dalam melakukan penelitian. Beberapa teori yang akan dijadikan landasan teori dalam skripsi ini antara lain ialah teori pengolahan citra dan teori logika samar. BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN Bab ini membahas mengenai analisis dan perancangan perangkat lunak, menganalisis masalah-masalah yang dihadapi, pemecahan masalah, serta perancangan perangkat lunak secara lengkap. Beberapa tahapan yang akan dilakukan dalam bab ini antara lain indentifikasi permasalahan yang pada pemasalahan yang ada, perancangan sistem untuk menyelesaikan masalah dan penerapan metode logika samar untuk menghasilkan analisis yang maksimal.
8 BAB 4 IMPLEMENTASI DAN EVALUASI AKHIR Bab ini menjelaskan implementasi perangkat lunak, sarana yang dibutuhkan, dan contoh cara pengeoperasian perangkat lunak yang dirancang. Bab ini menguraikan hasil evaluasi dari penelitian ini. BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini mengemukakan kesimpulan dari penelitian yang dilakukan dan saran-saran yang diusulkan untuk pengembangan lebih lanjut agar tercapai hasil yang lebih baik.