BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Bahasa Jepang menggunakan berbagai jenis karakter untuk sistem penulisannya. Salah satu jenis huruf Jepang adalah kana, yaitu karakter fonetis yang melambangkan bunyi silabel tanpa memberikan arti tertentu padanya. Sebagai contoh adalah は yang melambangkan bunyi ha dan な yang melambangkan bunyi na. Kana dapat digabung untuk membentuk kata, sebagaimana pada alphabet latin. Sebagai contoh, はな dibaca hana dan bisa saja berarti bunga, hidung, maupun beberapa hal lain juga yang memiliki suara hana. Ada dua jenis kana yaitu Hiragana dan Katakana. Sebagai contoh, Hiragana dan Katakana dari silabel a masing-masing adalah あ dan ア. Walaupun melambangkan suara yang sama, Hiragana dan Katakana digunakan untuk keperluan berbeda, sebagaimana pada huruf latin terdapat huruf besar dan huruf kecil yang masing-masing memiliki perannya sendiri. Karakter huruf Jepang merupakan karakter yang cukup komplek apabila dibandingkan dengan karakter huruf romawi biasa. Tidak semua orang awam mampu membaca huruf Jepang dengan lancar. Biasanya untuk mempelajari huruf Jepang, orang membutuhkan waktu yang cukup lama. Melalui skripsi ini diharapkan dapat mempermudah orang dalam membaca karakter-karakter huruf Jepang, khususnya
2 huruf Katakana. Jika seseorang sudah mampu membaca karakter tulisan Jepang dengan lancar, maka dia akan lebih mudah untuk mempelajari bahasa Jepang seluruhnya. Pada pengenalan ini dikembangkan suatu sistem pengenalan karakter tulisan tangan huruf Jepang, khususnya huruf Katakana. Dalam sistem pengenalan huruf tulisan tangan ini dilakukan tiga tahapan, yaitu preprocessing, transformasi Wavelet, dan post processing dengan menggunakan metode Jaringan Saraf Tiruan Back Propagation (BP). Kebanyakan komponen huruf Jepang (Katakana) terdiri dari coretan garis-garis berarah, berdasarkan alasan tersebut, dalam skripsi ini digunakan metode transformasi Wavelet dalam menentukan ciri-ciri dari setiap citra karakter. 1.2 Perumusan Masalah Skripsi ini difokuskan pada pembuatan program aplikasi pengenalan pola Katakana yang dapat membantu pengguna dalam mempelajari karakter Katakana.. Program aplikasi ini dikategorikan dapat berjalan dengan baik apabila program aplikasi ini memiliki tingkat keakuratan antara 70 80%. Agar program aplikasi dapat berjalan dengan baik, maka program memerlukan masukan dan proses yang sedemikian rupa. Pola huruf Katakana yang dijadikan masukan program merupakan pola huruf Katakana dalam bentuk digital yang telah diseragamkan. Pola huruf Katakana tersebut berasal dari pola huruf Katakana yang ditulis dengan tangan dan telah diubah
3 ke dalam bentuk digital dengan bantuan perangkat keras. Selanjutnya, citra Katakana digital tersebut diproses dengan piranti lunak untuk diseragamkan. Tahap selanjutnya adalah preprocessing. Tahap ini bertujuan untuk membersihkan citra digital dari noise. Tahap ini membutuhkan suatu metode agar citra digital yang dibersihkan tetap menyimpan ciri-ciri yang penting. Setelah preprocessing, proses berikutnya adalah mengekstraksi ciri dari citra citra digital. Metode yang digunakan untuk mengekstrasi ciri dari citra digital dalam skripsi ini adalah Transformasi Wavelet. Transformasi Wavelet digunakan pada skripsi ini karena huruf Katakana memiliki kompleksitas yang rumit. Setelah itu, program membutuhkan suatu metode pembelajaran jaringan saraf tiruan agar program dapat mengenali pola Katakana dengan baik. Adapun metode yang digunakan pada skripsi ini adalah Back Propagation. Back Propagation yang digunakan merupakan Back Propagation dengan satu buah hidden layer. 1.3 Ruang Lingkup Masalah Berdasarkan perumusan masalah, perancangan program aplikasi ini dapat difokuskan ke dalam beberapa pokok. Hal ini bertujuan agar program aplikasi yang dirancang dapat berjalan dengan baik dan sesuai dengan tujuan awal. Oleh sebab itu, skripsi ini difokuskan pada : a. Program aplikasi yang dibangun merupakan program aplikasi pengenalan pola Katakana. Pola Katakana yang dikenali berjumlah 46 huruf. Huruf Katakana
4 yang dikenali merupakan huruf Katakana standar yang dimulai dari silabel a hingga silabel n. b. Program aplikasi yang dibangun merupakan program aplikasi offline. Program ini hanya dapat mengenali tulisan tangan yang telah diolah ke dalam bentuk citra digital. c. Input yang diberikan merupakan citra digital. Citra digital yang digunakan merupakan citra dua dimensi huruf Katakana yang ditulis dengan tangan. Citra digital yang digunakan dihasilkan dengan bantuan perangkat keras scanner dan piranti lunak Adobe Photoshop CS2. d. Citra digital yang digunakan adalah citra berformat Windows Bitmap (.bmp). Citra ini memiliki resolusi kelipatan dari pangkat dua. Citra digital yang digunakan merupakan citra grayscale (keabuan). e. Transformasi Wavelet digunakan untuk mereduksi ukuran citra digital dan mengekstraksi ciri citra digital. Transformasi Wavelet digunakan untuk mereduksi ukuran citra digital menjadi 4 x 4 piksel. f. Metode pembelajaran jaringan saraf tiruan yang digunakan adalah metode Backpropagation. Metode Back Propagation yang digunakan merupakan Back Propagation dengan satu buah hidden layer. g. Perancangan piranti lunak menggunakan Microsoft Visual C# 2008 Express Edition. Perancangan piranti lunak ini berorientasi obyek. Bahasa pemrograman yang digunakan adalah bahasa pemrograman C#.
5 1.4 Tujuan dan Manfaat 1.4.1 Tujuan Skripsi ini dibuat untuk menciptakan sebuah program aplikasi offline yang dapat digunakan untuk mengenali pola Katakana dengan rata-rata tingkat keakuratan 70 80%. Program aplikasi dimaksudkan untuk membantu pengguna yang ingin mempelajari karakter huruf Katakana. Selain itu diharapkan juga bahwa program aplikasi ini akan membuka peluang bagi bermunculannya pengembangan yang lebih lanjut dalam skripsi yang lebih mendalam mengenai masalah ini, terutama pada pengenalan karakter tulisan tangan huruf Jepang secara online. 1.4.2 Manfaat Skripsi ini diharapkan dapat memberikan manfaat yang nyata. Adapun beberapa manfaat yang akan didapat dari hasil skripsi adalah sebagai berikut: a. Bagi pengguna: membantu dalam mengenali pola Katakana. Pengembangan lebih lanjut dari aplikasi ini dapat diterapkan pada perangkat scanner untuk mengenali dokumen sebagai teks. Pengembangan aplikasi ini juga dapat diterapkan pada perangkat mobile phone yang dilengkapi dengan stylush pen dan touch screen agar komputer dapat mengenali tulisan tangan yang dimasukkan user.
6 b. Untuk pembelajaran (pendidikan): aplikasi ini berguna bagi orang yang ingin mempelajari dan mengenali huruf Katakana. c. Bagi pembaca: menambah pengetahuan mengenai Transformasi Wavelet dan Back Propagation serta penggunaannya. d. Bagi peneliti lain: memberikan referensi bagi penelitian tentang masalah yang sama (pengenalan pola huruf) secara lebih mendalam. e. Bagi penulis: menambah pengetahuan tentang penerapan Transformasi Wavelet dan Back Propagation dalam pengenalan pola huruf. 1.5 Spesifikasi Perancangan Program pengenalan pola huruf Katakana ini akan dibuat dengan menggunakan komputer dengan spesifikasi sebagai berikut : a. Processor : Pentium 4, 2.8 GHz; b. Memory : 1024 MB; c. Operating System : Microsoft Windows XP Professional Service Pack 3. Piranti lunak yang digunakan untuk merancang program aplikasi adalah piranti lunak yang berorientasi obyek. Spesifikasi piranti lunak yang digunakan sebagai berikut : a. Development Tool : Microsoft Visual C# 2008 Express Edition; b. Interface : OpenGL; c. Programming Language : C#.
7 1.6 Metodologi Metode-metode yang digunakan dalam penulisan skripsi ini terdiri dari beberapa bagian : a. Metode Analisis dan Perancangan Metode analisis dan perancangan yang digunakan dalam penulisan skripsi ini adalah pendekatan Object Oriented Analysis and Design (OOAD) dengan menggunakan notasi Unified Modeling Language (UML) yang mencakup flowchart, use case diagram dan rancangan layar. b. Studi Kepustakaan Yaitu suatu penelitian guna mengumpulkan landasan teori dengan cara membaca, mempelajari dan mencari buku-buku bacaan, internet, dan literaturliteratur yang berhubungan dengan topik yang dihadapi penulis. 1.7 Sistematika Penulisan Untuk mempermudah penyusunan skripsi dan pembahasannya, maka penulisan dibagi secara sistematis ke dalam lima bab sebagai berikut: BAB 1: PENDAHULUAN Bab ini menjelaskan latar belakang penulisan, perumusan masalah penulisan, ruang lingkup masalah penulisan, tujuan dan manfaat penulisan, spesifikasi perancangan program aplikasi, metodologi yang digunakan dan sistematika penulisan.
8 BAB 2: LANDASAN TEORI Bab ini menjelaskan teori-teori yang berkaitan dengan penulisan sebagai dasar dalam analisis dan perancangan program aplikasi ini. Teori-teori tersebut meliputi Transformasi Wavelet dan Back Propagation. BAB 3: ANALISIS DAN PERANCANGAN PROGRAM Bab ini berisi analisis pengembangan program aplikasi pengenalan pola huruf Katakana ini, meliputi analisis kebutuhan sistem, gambaran umum sistem yang akan dirancang, dan rancangan sistem, sehingga pengembangan program berjalan sesuai dengan tujuan yang diharapkan. BAB 4: IMPLEMENTASI DAN EVALUASI HASIL Bab ini berisi penjelasan kebutuhan sistem yang digunakan untuk melakukan uji coba terhadap program aplikasi pengenalan pola huruf Katakana ini, contoh pengoperasian program, pengujian sistem dan pembahasan hasil yang telah dicapai oleh program aplikasi pada skripsi ini. BAB 5: KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi kesimpulan tentang hal-hal penting yang telah dibahas pada bab-bab sebelumnya serta saran-saran yang diberikan untuk skripsi dan pengembangan lebih lanjut.