BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Pengantar Mesin hitung yang lazim disebut komputer dalam masa satu dekade terakhir mengalami kemajuan yang sangat pesat. Boleh dikatakan masa sekarang ini adalah masa keemasan bagi mesin yang dahulu hanya digunakan untuk menghitung atau kalkulasi nilai numerik. Perkembangan yang dialami meliputi sisi teknologi baik perangkat keras (hardware) seperti prosesor yang semaikn cepat, kapasitas media penyimpanan yang semakin besar, media penampil (monitor) yang semakin canggih dan compact (kecil), teknologi memory RAM yang semakin cepat dan besar dan lainnya, bahkan komputer yang dahulu bisa berukuran raksasa sebesar kamar, kini menjadi berukuran kecil, seperti PC yang lazim dimiliki dan laptop atau notebook. Teknologi perangkat lunak (software) juga mengalami hal yang sama, semakin banyak software yang dibuat untuk berbagi macam keperluan seiring dengan meningkatnya kebutuhan manusia untuk mempermudah dan mempercepat berbagi macam jenis pekerjaan dalam dunia nyata. Komputer yang dahulu hanya digunakan untuk menghitung nilai-nilai berupa angka atau numerik telah mengalami pergeseran yang cukup signifikan menjadi mesin yang serba bisa. Mulai dari pengolah kata, gambar, film, suara jaringan komputer termasuk internet, bahkan games atau permainan pada komputer. Tentu saja fungsi-fungsi ini juga didukung oleh perkembangan perangkat keras dan perangkat lunak yang semakin canggih sehingga memungkinkan semua fungsi-fungsi tersebut mampu dilakukan oleh hanya seperangkat mesin komputer. Salah satu fungsi yang cukup sering digunakan dalam komputer adalah yang berkaitan dengan gambar, dalam komputer adalah citra (image). Citra sangat banyak dimanfaatkan dalam dunia komputer, sangat banyak perangkat lunak yang 1
berguna untuk mengolah citra, bahkan ada banyak perangkat keras yang khusus didesain untuk pengolahan data yang berkaitan dengan citra. 1.2. Latar Belakang Masalah Citra atau gambar yang terlihat pada layar komputer, sebenarnya adalah kumpulan sejumlah titik-titik warna. Pada umumnya citra berwarna direpresentasikan dengan 3 elemen warna yaitu R (Red=merah), G (Green=hijau), dan B (Blue=blue) yang masing-masing memiliki nilai tertentu. Dengan percampuran 3 warna ini maka didapatkan warna tertentu. Pada citra RGB 24 bit, masing-masing elemen warna (RGB) memiliki nilai maksimal sebesar 2 8, yaitu berkisar antara 0 255. Dari sebuah citra bisa didapatkan informasi sesuai dengan kepentingan, namun terkadang pada citra yang ada tidak bisa didapatkan secara langsung informasi yang diperlukan. Ada kalanya sulit untuk mengolah informasi dari sebuah citra secara langsung secara kasat mata dengan hanya mengandalkan indera penglihatan. Hal ini bisa dimaklumi, mengingat citra adalah kumpulan titik-titik warna yang jumlahnya banyak. Salah satu alternatif untuk membantu menampilkan dan mengolah informasi ini adalah dengan segmentasi citra. Dengan cara atau metode segmentasi tersendiri, sebuah citra yang semulanya sulit diolah dengan indera penglihatan secara langsung, kemudian setelah disegmentasi bisa mempermudah mengolah informasi yang terkandung didalamnya. Sebagai contoh, pada bidang biologi, sebuah citra atau gambar sel hasil pembesaran dengan mikroskop. Seseorang kemudian ingin meneliti bagian tertentu pada gambar, misalnya gambar bagian inti sel. Dengan mensegmentasi citra tersebut maka, kemungkinan besar akan lebih mudah untuk menampilkan informasi yang terkandung didalam citra untuk dianalisis lebih jauh lagi. Segmentasi citra adalah salah satu bagian dari pemrosesan citra yang cukup penting. Segmentasi citra berfungsi untuk membagi citra menjadi beberapa bagian besar yang homogen berdasarkan syarat-syarat tertentu. Syarat-syaratnya 2
bisa bermacam-macam, antar lain : warna (RGB, CMYK), nilai histogram, nilai greyscale, dan lain sebagainya. 1.3. Rumusan Masalah Berdasarkan permasalahan di atas, maka diperlukan suatu sistem pendukung (program bantu) yang dapat melakukan proses segmentasi citra dan membantu proses analisa hasil segmentasi citra. Adapun dari hasil segmentasi yang didapatkan dengan bantuan program bantu ini diharapkan dapat menunjukkan kelebihan dan kekurangan dari metode Fuzzy C-Means Clustering dalam mensegmentasi sebuah citra. Secara garis besar, sistem yang akan dibuat ini memiliki rumusan masalah sebagai berikut : 1. Penerapan metode Fuzzy C-Means untuk melakukan proses segmentasi citra / gambar. 2. Membuktikan bahwa algoritma / metode Fuzzy C-Means dapat digunakan untuk melakukan proses segmentasi sebuah citra. 3. Menganalisis citra hasil proses segmentasi dengan algoritma / metode Fuzzy C-Means, kelebihan dan kekurangan dari metode tersebut, baik dengan bantuan program maupun tanpa bantuan program (manual), dengan penglihatan. 1.4. Batasan Masalah Pada permasalahan ini, sistem yang akan dibuat ditentukan oleh batasanbatasan sebagai berikut ini : 1. Sistem menggunakan algoritma / metode Fuzzy C-Means Clustering untuk melakukan proses segmentasi berdasarkan batasan-batasan dan parameter-parameter yang ditentukan (input) dari pengguna (user) dan juga dari program bantu. 3
2. Sistem menggunakan tampilan grafis, menampilkan citra hasil segmentasi dan keterangan-keterangan sebagai gambaran proses segmentasi yang dilakukan, sebagai dasar untuk melakukan analisa terhadap proses segmentasi secara keseluruhan. 1.5. Spesifikasi Sistem 1.5.1. Kemampuan Sistem : Input o Sebuah file gambar yang akan disegmentasikan, dengan ukuran maksimal 320 x 240 piksel dengan format berekstensi.bmp o Meng-input-kan jumlah kluster. o Meng-input-kan nilai fuzzier. o Meng-input-kan nilai toleransi (batas galat) sebagai syarat penghentian iterasi. Output o Tampilan hasil segmentasi citra o Tampilan citra per segmen. o Menyimpan citra hasil segmentasi. 4
1.5.2. Gambaran Kerja Sistem Clustering dengan metode Fuzzy C- Means Analisa klustering Citra RGB (.bmp) I m a g e c h e c k Proses segmentasi citra Interface Input Banyaknya segmen/kluster Nilai galat Gambar 1-1. Gambaran kerja sistem Proses segmentasi akan berjalan setelah semua data input yang diperlukan telah lengkap dan sesuai dengan batasan-batasan yang ditetapkan, misalnya dimensi citra tidak lebih besar dari yang di izinkan, file berekstensi bmp, dsb. Kemudian proses segmentasi akan dilakukan dengan program. Proses klustering yang iteratif akan dilakukan sampai selesai, hasilnya yakni segmen-segmen citra kemudian ditampilkan berikut beberapa laporan lainnya. 1.5.3. Kebutuhan Sistem Hardware o 1 (satu) unit PC (Personal Computer) IBM dengan prosesor Intel Pentium III 733 Mhz o Memory SDRAM 133 MHz 320 MB. o Kartu grafis Nvidia RIVA TNT2 M64 32 MB. 5
o Monitor SVGA 15 inci. o Hard Disk Quantum 7200 rpm 80 GB. Software o Sistem Operasi Microsoft Windows XP Professional Edition dengan Service Pack 1 o Bahasa pemrograman Borland Delphi 6 o Component One Studio For Delphi. NET o Microsoft.NET Framework SDK o Microsoft.NET Framework 1.1 Brainware Kebutuhan Brainware untuk sistem ini dapat dibagi menjadi dua kelompok, yaitu : a) Kebutuhan pengguna (user) : o Pengguna mampu mengoperasikan komputer dengan sistem operasi Microsoft Windows XP. o Pengguna paham mengenai citra, segmentasi citra dan algoritma Clustering. o Pengguna mampu melakukan analisis data khususnya untuk aplikasi segmentasi citra dengan metode clustering (dosen, praktisi) b) Kebutuhan pengembang (developer) : o Seorang programmer untuk membuat, memperbaiki dan mengembangkan sistem yang dibuat. Programmer menguasai bahasa pemrograman Borland Delphi 8. Pengetahuan tentang.net diperlukan karena sistem dibangun dengan memanfaatkan Microsoft.NET Framework. 6
1.6. Tujuan Penelitian Penelitian dan pembuatan sistem ini dilakukan dengan tujuan : 1. Sebagai syarat kelulusan untuk memperoleh gelar sarjana tingkat 1 (S1), pada program studi Teknik Informatika Universitas Kristen Duta Wacana. 2. Menmbuat sebuah program yang menerapkan sebuah metode pengelompokan data (Fuzzy C-Means Clustering) dengan menggunakan informasi dari sebuah citra untuk melakukan segmentasi citra. 3. Diharapkan dapat memberikan sumbangan demi kemajuan dunia pendidikan khususnya bidang Informatika, dalam bidang grafika komputer. 1.7. Metodologi Penelitian Metode yang digunakan dalam Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Metode Pustaka Studi pustaka/literatur dengan menggunakan buku-buku dan tulisan-tulisan yang mendukung pelaksanaan Tugas Akhir. Mencari informasi melalui internet untuk membantu proses pembuatan sistem secara keseluruhan. 2. Penelitian Lapangan Mencari informasi yang diperlukan baik melalui wawancara dengan pihak yang terkait untuk memperoleh keterangan dan data yang diperlukan. Melakukan pengamatan dan studi terhadap kebutuhankebutuhan mendasar untuk pembuatan sistem. 7
1.8. Sistematika Penulisan Sistematika penulisan yang digunakan pada proposal Tugas Akhir ini disesuaikan dengan ketentuan-ketentuan yang telah diatur pada tata cara penulisan tugas akhir program studi Teknik Informatika Universitas Kristen Duta Wacana, Yogyakarta. Pada Bab pertama, yakni pendahuluan berisikan latar belakang permasalahan, rumusan permasalahan, batasan permasalahan, landasan teori, hipotesis, spesifikasi sistem, tujuan penelitian, metodologi penelitian, jadwal penelitian, serta sistematika isi dan penulisan. Bab kedua berisi teori-teori yang mendasari pembuatan program Tugas Akhir ini. Teori-teori tersebut mencakup antara lain : citra secara umum, citra Bitmap, segmentasi, clustering dan algoritma Fuzzy C-Means Clustering. Bab ketiga, analisis dan perancangan sistem, menjelaskan secara lebih rinci mengenai rancangan sistem yang dibuat, hasil analisa yang mendasari pembuatan program, kerangka tampilan program dengan pola masukan (input) dan keluaran (output). Hasil dari analisis dan perancangan sistem kemudian diimplemetasikan kedalam bentuk sebuah program. Sistem yang telah dibuat dan selesai berikut penjelasan-penjelasan mengenai program, cara penggunaan dan fungsi-fungsinya dapat dilihat pada bab keempat, yaitu implementasi sistem. Terakhir pada bab kelima adalah kesimpulan dan saran, yang berisikan kesimpulan dari proses pembuatan sistem secara keseluruhan, hasil yang dicapai dari pembuatan sistem kemudian dapat dipergunakan sebagai dasar atau acuan untuk pengembangan sistem selanjutnya. 8
1.9. Jadwal Penelitian Tabel 1-1. Tabel Jadwal Penelitian Bab Proposal Minggu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Penelitian dan Pengamatan Analisis dan Desain Pembuatan Program Implementasi Sistem Pembuatan Laporan Pengumpulan & Perbaikan Laporan Presentasi 9