BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Sudah tidak diragukan lagi bahwa penerapan teknologi komputer dan teknologi informasi telah memiliki pengaruh sampai ke fondasi kehidupan sehari-hari manusia. Dewasa ini produk teknologi komputer dapat dijumpai di mana saja manusia berada, mulai dari jam digital yang dipakai sehari-hari, komputer dan laptop yang digunakan untuk bekerja, sampai mobil yang dikendarai memiliki embedded system di dalamnya. Saat ini, sudah hampir tidak ada benda elektronik yang tidak dilengkapi dengan kemampuan komputasi seperti yang dimiliki komputer. Teknologi komputer tidak hanya berkembang untuk keperluan hiburan, transportasi, informasi, dan perkantoran. Salah satu yang patut mendapat perhatian adalah pengaruhnya di bidang keamanan dan antarmuka manusia dengan komputer. Berbagai bidang keilmuan baru bermunculan, yakni: sistem pengenalan sidik jari; sistem pengenalan wajah; sistem pengenalan suara; sistem pengenalan gerak; semua itu diteliti untuk mewujudkan tujuan di atas. Bidang analisis wajah (pengenalan wajah, pendeteksian wajah, penjejakan wajah, pengenalan ekspresi wajah, dan lain-lain) merupakan bidang yang sangat berkembang di dunia ilmu komputer saat ini. Penyebab utamanya adalah banyaknya permintaan aplikasi seperti sistem kontrol-akses gedung, sistem pengenalan, kontrol perbatasan, identifikasi dan verifikasi kartu kredit dan ATM, antarmuka manusia-komputer, komunikasi, multimedia, sampai bidang penerapan yang sangat penting seperti pengenalan wajah kriminal di tempat-tempat umum (bandara, stasiun, mall, dan lain-lain). 1
2 Pendeteksian wajah adalah awal dari segala analisis tersebut di atas. Diberikan sembarang citra digital sebagai input, tujuan dari sistem pendeteksi wajah adalah menemukan semua wajah pada gambar tersebut dan menentukan secara tepat posisi wajah-wajah yang ditemukan. Barulah setelah posisi wajah bisa didapatkan, berbagai analisis tingkat tinggi dapat dilakukan. Pada penelitian ini, akan disajikan penerapan support vector machines, cabang machine learning yang sedang berkembang saat ini, digabungkan dengan algoritma boosting dan cascade classifier untuk memberikan solusi yang dapat diterima untuk masalah di atas. 1.2 Ruang Lingkup Masalah Mengingat luasnya kemungkinan pembahasan topik yang dipilih, maka ruang lingkup dibatasi agar pembahasan dapat lebih terarah dan tujuan skripsi ini dapat tercapai. Adapun ruang lingkup yang akan dilakukan sebagai berikut: Teori keilmuan yang dibahas akan lebih dititikberatkan pada support vector machines, menimbang besarnya peran support vector machines pada penelitian ini, dan juga besarnya potensi support vector machines untuk dikembangkan pada penelitian lebih lanjut. Wajah yang akan menjadi topik pembahasan untuk dideteksi adalah wajah manusia normal, yakni tidak memiliki cacat yang bersifat mengubah struktur wajah manusia pada umumnya. Citra digital yang menjadi input diasumsikan merupakan citra yang bersih dari segala noise yang memerlukan image pre-processing, sehingga domain permasalahan dapat lebih terfokus pada pendeteksian wajah.
3 Program yang akan dibuat menerima input berupa citra digital dengan format yang paling sering digunakan pada saat penelitian ini dilakukan, yakni bitmap dan jpeg. Program yang akan dibuat menerima input berupa video dengan format avi. 1.3 Perumusan Masalah Masalah-masalah yang akan dibahas adalah sebagai berikut: Bagaimana menerapkan support vector machines-viola jones agar mesin dapat belajar mendeteksi wajah pada suatu sembarang citra digital yang diberikan? Bagaimanakah peranan bidang ilmu matematika dalam menghadapi masalah di dunia nyata? 1.4 Tujuan dan Manfaat Penelitian Penelitian ini dibuat dengan tujuan menyediakan sebuah aplikasi berbasis komputer yang dapat digunakan untuk mendeteksi posisi satu atau lebih wajah pada suatu sembarang citra digital yang diberikan sebagai input, dan juga menyediakan suatu kerangka program yang dapat digunakan untuk mengembangkan aplikasi yang serupa dan menyediakan sistem yang siap terap untuk diintegrasikan dengan sistem yang lebih besar. Adapun manfaat yang diharapkan oleh penulis adalah sebagai berikut: Bagi pembaca: Memperoleh pengetahuan secara umum mengenai machine learning dan support vector machines- viola jones. Bagi pengguna software: Menyediakan aplikasi berbasis komputer yang siap digunakan untuk mendeteksi wajah sebagai salah satu proses dalam suatu kesatuan sistem yang lebih besar.
4 Bagi penulis: Menambah ilmu pengetahuan di bidang matematika dan teknologi informasi, khususnya support vector machines viola jones. Bagi peneliti lain: Sebagai sumber referensi dan sumber pustaka bagi penelitian yang serupa. 1.5 Metode Penelitian Metode penelitian yang akan diterapkan pada penelitian ini antara lain sebagai berikut: Studi Pustaka Literatur mengenai support vector machines, algoritma boosting, dan cascade classifier yang menggerakkan fondasi penelitian ini, didapat melalui buku, jurnal, dan artikel yang diperoleh dari berbagai media yang tersedia di internet. Perancangan Program Penelitian akan dilaksanakan dengan merancang suatu aplikasi, sebagai sarana untuk menerapkan support vector machines-viola jones dan menyediakan solusi untuk permasalahan pendeteksian wajah. 1.6 Sistematika Penulisan Untuk memberikan gambaran yang lebih jelas mengenai isi dari penelitian ini, penulisan ini akan dibagi menjadi lima bab dengan sistematika sebagai berikut: Bab 1 Pendahuluan Bab ini membahas awal penelitian ini dibuat, yaitu: latar belakang masalah, ruang lingkup masalah, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan dan manfaat penelitian, metodologi penelitian, serta sistematika penelitian.
5 Bab 2 Landasan Teori Bab ini membahas teori-teori dasar yang digunakan dalam penelitian maupun penulisan penelitian ini, antara lain teori mengenai machine learning: support vector machines; algoritma boosting; cascade classifier, teori perancangan program, dan teori simulasi. Bab 3 Analisis dan Perancangan Program Bab ini membahas secara umum perancangan program yang dibuat, meliputi rancangan layar, dan modul-modul yang terkait. Bab 4 Implementasi dan Evaluasi Program Bab ini akan memberikan hasil implementasi dan evaluasi dari penelitian yang telah dilakukan. Bab 5 Kesimpulan dan Saran Bab ini akan membahas kesimpulan dari penelitian yang telah dilakukan. Selain itu saran-saran mengenai penelitian ini dan penelitian yang terkait juga tertulis pada bab ini.