UNIVERSITAS BINA NUSANTARA Program Ganda Teknik Informatika - Matematika Skripsi Sarjana Program Ganda Semester Ganjil 2006/2007 PERANCANGAN PROGRAM APLIKASI SISTEM VERIFIKASI TANDA TANGAN ONLINE DENGAN MENGGUNAKAN MODEL GAUSSIAN ARTMAP Aditya Hendra NIM: 0500602680 Abstrak Identifikasi user menggunakan karakter biometrik sangat digemari mengingat karakter tersebut bersifat unik antar orang yang satu dengan yang lainnya. Verifikasi tanda tangan merupakan salah satu cara identifikasi user dengan menggunakan keunggulan biometric. Verifikasi ini cukup mudah dan memiliki akurasi cukup tinggi. Skripsi ini bertujuan merancangan program aplikasi yang dapat melakukan proses verifikasi tanda tanagan secara online dengan menggunakan algoritma neural network Gaussian ARTMAP. Aplikasi dirancang melalu beberapa tahapan yaitu tahap analisis, tahap perancangan sistem, tahap pengujian serta evaluasi. Analisis dilakukan dengan mencari literatur tentang metode verifikasi tanda tangan serta jaringan saraf tiruan Gaussian ARTMAP. Perancangan sistem dilakukan dengan menggunakan model waterfall. Pengujian dilakukan dengan menguji sample tanda tangan dari user. Evaluasi dilakukan dengan pemalsuan tanda tangan untuk mengukur kinerja sistem. Sistem verifikasi online ini menggunakan algoritma Gaussian ARTMAP yang merupakan model Neural Network yang memiliki sifat incremental learning dan resis terhadap noise data. Sistem verifikasi tanda tangan secara online dengan menggunakan algoritma Gaussian ARTMAP dapat dijadikan sistem autentikasi yang handal dan akurat namun masih diperlukan fitur tambahan lain seperti tekanan ( pressure ) dan kemiringan pena (tilt) untuk mencapai tingkat akurasi yang lebih tinggi. Kata kunci: verifikasi, tanda tangan, Gaussian ARTMAP. v
KATA PENGANTAR Sebelumnya penulis mengucapkan syukur dan terima kasih kepada Tuhan Yang Maha Esa sehingga dapat menyelesaikan Skripsi ini. Walaupun tugas membuat Skripsi ini terasa berat oleh penulis, namun berkat bimbingan dari para dosen, akhirnya Skripsi ini dapat diselesaikan walaupun masih jauh dari kesempurnaan. Penulis menyadari masih banyak kekurangan kekurangan di dalam Skripsi, sehingga penulis sangat mengharapkan bantuan berupa kritik dari para dosen serta caracara yang baik untuk menyusun karya ilmiah di masa yang akan datang. Penulis mengucapkan terima kasih kepada para pembimbing dan semua pihak yang telah meluangkan waktu untuk memberikan petunjuk dalam mewujudkan Skripsi ini, terutama kepada: 1. Rektor Universitas Bina Nusantara, Bapak Prof. Dr. Gerardus Polla, M.App.Sc. yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk mendapatkan pengajaran dan juga memberikan kesempatan untuk membuat penulisan skripsi ini. 2. Dekan Fakultas MIPA, Bapak Wikaria Gazali S.Si, MT. yang telah membimbing penulis selama pengajaran. 3. Ketua Jurusan Teknik Informatika, Bapak Drs. Ngarap Imanuel Manik, M.Kom.. yang juga telah membimbing penulis selama mendapat pengajaran. 4. Dosen Pembimbing, Bapak Drs. Sangadji, Msc. Ph.D yang telah banyak memberikan pengarahan selama penulisan skripsi sehingga penulisan skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik. 5. Dosen Pembimbing, Bapak Djunaidy Santoso, Dipl.Ing., M.Kom. yang juga telah banyak memberikan pengarahan selama penulisan skripsi sehingga penulisan skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik. 6. Orang tua beserta keluarga dan rekan-rekan penulis yang telah banyak memberikan dorongan, baik dorongan spiritual maupun material selama penulisan skripsi ini. 7. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan penulisan skripsi ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu. Akhir kata, penulis berharap skripsi ini dapat bermanfaat bagi para pembaca dan almamater. Jakarta, 24 Januari 2007 Penulis Aditya Hendra 0500602680 vi
DAFTAR ISI Halaman Judul Luar...i Halaman Judul Dalam...ii Halaman Persetujuan Hardcover...iii Lembar Pernyataan Dewan Penguji...iv Abstrak.. v PENGANTAR...vi DAFTAR ISI...vii DAFTAR GAMBAR...xii DAFTAR LAMPIRAN...xiv BAB 1...1 1.1 Latar Belakang...1 1.2 Rumusan Rancangan...4 1.3 Ruang Lingkup...4 1.4 Komponen Perancangan...4 1.5 Spesifikasi Rancangan...5 1.6 Tujuan dan Manfaat Rancangan...5 1.6.1 Tujuan Rancangan...5 1.6.2 Manfaat Rancangan...5 1.7 Metodologi Rancangan...6 BAB 2...7 2.1 Biometric...7 vii
2.1.1 Pengertian Biometric...7 2.2 Verifikasi Tanda Tangan...8 2.2.1 Pengertian Verifikasi Tanda Tangan...8 2.3 Teknik Verifikasi Tanda Tangan Online...9 2.3.1 Data Acquisition...10 2.3.2 Preprocessing...10 2.3.3 Feature Extraction...11 2.3.4 Comparison...11 2.3.5 Perfomance Evaluation...12 2.4 Jaringan Saraf Tiruan...12 2.4.1 Pengertian Jaringan Saraf Tiruan...12 2.4.2 Arsitektur Jaringan Saraf Tiruan...13 2.4.3 Feed-Forward Jaringan...14 2.4.4 Feedback Jaringan...15 2.4.5 Metode Pembelajaran...15 2.4.6 Pola Pembelajaran...15 2.4.6.1 Supervised Learning...15 2.4.6.2 Unsupervised Learning...16 2.4.6.3 Hybrid...17 2.5 Gaussian ARTMAP...17 2.5.1 Pengertian Gaussian ARTMAP.........18 2.5.2 Gaussian ART...18 2.5.2.1 Pemilihan Kategori...19 viii
2.5.2.2 Pembelajaran...19 2.5.3 Gaussian ARTMAP...20 2.5.3.1 Training...20 2.5.3.2 Testing...20 2.6 Evaluasi...21 2.6.1 FRR...24 2.6.1 FAR...25 2.7 SDLC...25 2.7.1 Build and Fix Model...26 2.7.2 Waterfall Model...26 2.7.3 Prototyping Model...27 2.7.4 Incremental Model...27 2.7.5 Spiral Model...28 2.8 Delapan Aturan Emas...28 2.9 Penelitian yang Relevan...29 BAB 3...30 3.1 Pengumpulan Data...30 3.2 Perancangan...30 3.2.1 Desain DFD Aplikasi...30 3.2.1.1 Diagram Konteks...31 3.2.1.2 Diagram Nol...31 3.2.1.3 Diagram Rinci Pelatihan...32 3.2.1.4 Diagram Rinci Pengenalan...32 ix
3.2.2 Perancangan Layar Aplikasi...33 3.2.2.1 Perancangan Layar Menu...33 3.2.2.2 Perancangan Layar Input Tanda Tangan...34 3.2.2.3 Perancangan Layar Test...34 3.2.2.4 Perancangan Layar Help...35 3.2.2.5 Perancangan Layar About...35 3.2.3 Perancangan Modul...36 BAB 4...61 4.1 Kerangka Sistem...61 4.1.1 Pengambilan Data...61 4.1.2 Preprocessing...64 4.1.3 Feature Extraction...65 4.1.3.1 Spatial Feature...66 4.1.4 Training...74 4.2 Implementasi Sistem...74 4.2.1 Spesifikasi Kebutuhan Perangkat Keras dan Piranti Lunak...74 4.2.1.1 Spesifikasi Kebutuhan Perangkat Keras...74 4.2.1.2 Spesifikasi Kebutuhan Perangkat Lunak...75 4.2.2 Pengoperasian Aplikasi Verifikasi Tanda tangan...75 4.2.3 Verifikasi...76 4.2.4 Menentukan keakuratan sistem...77 BAB 5...80 5.1 Simpulan...80 x
5.2 Saran...80 DAFTAR PUSTAKA...82 DAFTAR RIWAYAT HIDUP...84 xi
DAFTAR GAMBAR Gambar 2-1 Single-Layer Feedforward Jaringan...14 Gambar 2-2 Multi-Layer Feedforward Jaringan...14 Gambar 2-3 Hubungan FAR dan FRR...23 Gambar 2-4 Waterfal Model...27 Gambar 3-1 Arti Simbol...30 Gambar 3-2 Diagram Konteks...31 Gambar 3-3 Diagram Nol...31 Gambar 3-4 Diagram Rinci Latihan...32 Gambar 3-5 Diagram Rinci Pengenalan...32 Gambar 3-6 Rancangan Layar Menu...33 Gambar 3-7 Input Tanda Tangan...34 Gambar 3-8 Test Online...34 Gambar 3-9 Layar Help...35 Gambar 3-10 Layar About...35 Gambar 4-1 Digitizer dan Area Tanda Tangan...61 Gambar 4-2 Contoh Tanda Tangan...62 Gambar 4-3 Contoh Fitur Ekstraksi...63 Gambar 4-4 Alur Preprocessing...64 Gambar 4-5 Jumlah Segment...67 Gambar 4-6 Sudut Tanda Tangan...67 xii
Gambar 4-7 Daerah Zoning 4x4...68 Gambar 4-8 Daerah Zoning 4x4...68 Gambar 4-9 Perbandingan Waktu Terhadap Tiap Segment...70 Gambar 4-10 Perubahan Arah...71 Gambar 4-11 Skala Perubahan Arah...73 Gambar 4-12 Proses Verifikasi...76 xiii
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran Source Code Aplikasi...85 xiv