UNIVERSITAS BINA NUSANTARA Jurusan Tehnik Informatika Skripsi Sarjana Komputer Semester Ganjil tahun 2006/2007 ANALISA DAN PERANCANGAN PERANGKAT LUNAK PERINTAH SUARA SEBAGAI PENUNJANG SARANA INPUT PADA SISTIM OPERASI MICROSOFT WINDOWS XP Abstrak Arifin Mulya 0700700093 Arya Andika Utama 0700702930 Andega Mardhana Putra 0700704021 Tujuan Penelitian sistem ialah mempermudah proses input pada sistim operasi Microsoft Windows XP melalui medium suara. Tujuan yang lebih luas adalah mengembangkan sarana input untuk rumah pintar. Alasan dilakukan penelitian ini adalah untuk mengembangkan perangkat lunak berbasis suara agar dapat dijadikan sarana input primer seperti layaknya keyboard dan mouse. Sedangkan Metode Penelitian yang digunakan adalah dengan menggunakan metode pustaka dan pengembangan algoritma dalam perancangan sistem perintah suara. Algoritma yang dilakukan dalam mengembangkan sistem perintah suara adalah dengan algoritma HMM. Sistem dibuat dengan mengembangkan algoritma HMM menjadi aplikasi yang dapat digunakan untuk masyarakat pada umumnya. Hasil yang Dicapai dari perancangan sistem perintah suara adalah terciptanya sebuah aplikasi pengenalan suara yang meneruskan suara menjadi perintah untuk kemudian dijalankan oleh sistem operasi terkait. Dalam perancangan sistem perintah suara, aplikasi terkait berfungsi sebagai jalur pintas atas beberapa perangkat lunak sehingga pengguna tidak perlu menggunakan perangkat input lain seperti keyboard dan mouse, melainkan menggunakan suara sebagai inputnya. Simpulan dari perancangan sistem perintah suara adalah bahwa aplikasi yang berhasil dibangun memiliki fleksibilitas tinggi untuk mengenali perintah baru, dan efektifitas aplikasi cukup tinggi menimbang prosentase keberhasilan sistem dalam mengenali dan menjalankan perintah berada pada angka 77%. Kata Kunci Perintah Suara, Microsoft Windows Xp, Perangkat Lunak, Sarana Input. iv
PRAKATA Pertama-tama, tim ingin menghaturkan rasa syukur yang mendalam atas rahmat Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat karunia-nya tim dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan judul ANALISA DAN PERANCANGAN PERANGKAT LUNAK PERINTAH SUARA SEBAGAI PENUNJANG SARANA INPUT PADA SISTIM OPERASI MICROSOFT WINDOWS XP. Tim menyadari bahwa dalam tugas akhir ini terdapat banyak sekali kendala yang tak jarang membuat tim merasa pesimis dalam menyelesaikan tugas akhir ini. Namun dibalik kendala-kendala yang menghalang niat tim untuk menyelesaikan tugas akhir ini, ada hikmah-hikmah yang menjadi motivasi bagi tim untuk terus maju dan berusaha menyelesaikan tugas akhir ini. Hikmah-hikmah tersebut terutama berasal dari pihak-pihak terkait yang senantiasa membantu tim dalam menyelesaikan tugas akhir ini. Oleh sebab itu, tim ingin mengucapkan terima kasih yang sedalam-dalamnya kepada: - Tuhan Yang Maha Esa atas limpahan rahmat dan karunia-nya. - Bpk Prof. Dr. Gerardus Polla, M.App.Sc., selaku Rektor Universitas Bina Nusantara. - Bpk Ir. Sablin Yusuf, M.Sc, M.ComSc., selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer. - Bpk H. Mohammad Subekti, M.Sc., selaku Ketua Jurusan Teknik Informatika. - Bapak Eko Budi Purwanto atas bimbingan penuh kesabarannya yang senantiasa menjadi motivasi tim. v
- Orang tua tiap-tiap penulis atas dukungan tanpa henti dari berbagai aspek. - Universitas Bina Nusantara yang telah membangun jati diri tim untuk menjadi yang terdepan dan terbaik. - Semua rekan-rekan tim yang secara langsung maupun tidak langsung membantu tim dalam merealisasikan tugas akhir ini. Akhir kata tim menghaturkan permohonan maaf bagi segala pihak yang seyogyanya menemukan kelemahan dan atau kekurangan dalam tugas akhir ini. Semoga tugas akhir yang tim susun dapat menjadi bahan kajian untuk mengembangkan penelitian terkait lebih dalam. Terima kasih. Jakarta, 19 Februari 2007 Penulis vi
DAFTAR ISI Halaman Judul Luar Halaman Judul Dalam Halaman Persetujuan Softcover Abstrak Prakata Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Lampiran i ii iii iv v vii xi xii xiv BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Ruang Lingkup 2 1.3 Tujuan dan Manfaat 3 1.4 Metodologi 4 1.5 Sistematika Penulisan 4 BAB II LANDASAN TEORI 2.1. Algoritma dan Pemrograman 6 2.1.1. Divide and Conquer 7 2.1.2. Dynamic Programming 10 2.1.3. Greedy Algorithms 13 vii
2.1.4. Amortized Analysis 13 2.2. Kecerdasan Buatan (Artificial Intelligence) 14 2.2.1. Klasifikasi Ilmu Artificial Intelligence 14 2.2.2. Penggunaan artificial intelligence pada Bisnis 17 2.3. Pengenalan Suara 18 2.3.1. Kinerja Sistem Pengenalan Suara 18 2.3.2. Formula Noisy Channel pada Statistika Pengenalan Suara 19 2.4. Pengenalan Percakapan 21 2.4.1. Sejarah Pengenalan Percakapan 21 2.4.2. Hidden Markov Model 28 2.4.2.1.Arsitektur Hidden Markov Model 28 2.4.2.2.Implementasi HMM Pada Pengenalan Suara 29 BAB III PERANCANGAN SISTEM 3.1. Gambaran Umum Sistem 35 3.1.1. State Transition Diagram 36 3.1.2. Flowchart 37 3.2. Proses Akusisi Data 38 3.2.1. Pengambilan Suara 38 3.2.2. Pengaplikasian Linear Predictive Coding 39 dan Fast Fourier Transform 3.2.2.1. Linear Predictive Coding (LPC) 39 3.2.2.2. Fast Fourier Transform (FFT) 40 3.3. Proses Pengujian 48 viii
3.4. Rancangan Layar 49 3.4.1. Rancangan Layar Menu Utama 49 3.4.2. Rancangan Layar Menu Add Command (Tambah Perintah) 50 3.4.3. Rancangan Layar Menu Delete Command (Hapus Perintah) 51 3.4.4. Rancangan Layar Menu Update Command (Ubah Perintah) 52 3.5. Spesifikasi Modul 53 3.5.1. Spesifikasi Modul Inisialisasi 53 3.5.2. Spesifikasi Modul Menu Utama 53 3.5.3. Spesifikasi Modul Menu Tambah Perintah 54 3.5.4. Spesifikasi Modul Menu Hapus Perintah 54 3.5.5. Spesifikasi Modul Menu Ubah Perintah 55 BAB IV ANALISA SISTEM DAN SIMULASI 4.1. Spesifikasi Hardware dan Software yang digunakan 56 4.2. Tampilan Layar 57 4.2.1. Tampilan Layar Menu Utama 58 4.2.2. Tampilan Layar Informasi (Help) 59 4.2.3. Tampilan Layar Tentang (About) 60 4.2.4. Tampilan Layar Tambah Perintah 61 4.2.5. Tampilan Layar Hapus Perintah 62 4.2.6. Tampilan Layar Ubah Perintah 63 4.3. Evaluasi Hasil Penelitian 64 ix
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan 70 5.2. Saran 71 DAFTAR PUSTAKA 72 RIWAYAT HIDUP 74 x
DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Hasil Evaluasi dengan parameter panjang kata, kondisi, & intonasi 65 Tabel 4.2 Rata-rata waktu respons & persentase keberhasilan pembicara Pria 67 Tabel 4.3 Rata-rata waktu respons & persentase keberhasilan pembicara Wanita 67 xi
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Evolusi temporal dari hidden Markov model 29 Gambar 2.2. Diagram Blok Pengenalan suara kontinyu 29 Gambar 3.1 Diagram Transisi Sistem 36 Gambar 3.2 Diagram Alir Sistem 37 Gambar 3.3 Kata eksplorer pada sampling frekuensi 11025Hz 39 Gambar 3.4 Bentuk Gelombang Sinusoidal 41 Gambar 3.5 Pulsa dalam Domain Frekuensi 41 Gambar 3.6 Kondisi sinyal untuk waktu T tertentu 42 Gambar 3.7 Fungsi Sinyal x(t)w(t) 42 Gambar 3.8 Frekuensi Fungsi Window 43 Gambar 3.9 Frekuensi dari gelombang sinyal yang terbatas 43 Gambar 3.10 Fungsi Pulsa c(t) 44 Gambar 3.11 Respon sinyal pulsa dalam domain frekuensi 44 Gambar 3.12 Sinyal tersampling x(t)w(t)c(t) 45 Gambar 3.13 Rangkaian sinyal DFT 46 Gambar 3.14 Perbandingan jumlah sampling dengan kompleksitas perhitungan 46 Gambar 3.15 Rancangan layar menu utama 49 Gambar 3.16 Rancangan layar menu tambah perintah 50 Gambar 3.17 Rancangan layar menu hapus perintah 51 Gambar 3.18 Rancangan layar menu ubah perintah 52 xii
Gambar 4.1 Tampilan layar menu utama 58 Gambar 4.2 Tampilan layar menu bantuan 59 Gambar 4.3 Tampilan layar menu tentang 60 Gambar 4.4 Tampilan layar menu tambah perintah 61 Gambar 4.5 Tampilan layar menu hapus perintah 62 Gambar 4.6 Tampilan layar menu ubah perintah 63 xiii
DAFTAR LAMPIRAN 1. Listing Program L1 a. Form1.cs L1 b. About.cs L19 2. Gambar-gambar L23 a. Bab 2 Landasan Teori L23 b. Bab 3 Perancangan Sistem L24 c. Bab 4 Analisa Sistem dan Simulasi L32 3. Tabel-tabel L35 4. Frequently Asked Questions L37 xiv