BAB I PENDAHULUAN. Machine learning (ML), bagian dari kecerdasan buatan (artificial

dokumen-dokumen yang mirip
1. BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

Implementasi Extreme Learning Machine untuk Pengenalan Objek Citra Digital

BACK PROPAGATION NETWORK (BPN)

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

BAB III. METODOLOGI. kegiatan manusia membuat penelitian dengan domain teknik informatika

Neural Network (NN) Keuntungan penggunaan Neural Network : , terdapat tiga jenis neural network Proses Pembelajaran pada Neural Network

BAB II DASAR TEORI Jaringan Syaraf Tiruan. Universitas Sumatera Utara

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

BAB 2 LANDASAN TEORI. fuzzy logic dengan aplikasi neuro computing. Masing-masing memiliki cara dan proses

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang. Universitas Sumatera Utara

ANALISIS PENAMBAHAN NILAI MOMENTUM PADA PREDIKSI PRODUKTIVITAS KELAPA SAWIT MENGGUNAKAN BACKPROPAGATION

PREDIKSI CURAH HUJAN DI KOTA MEDAN MENGGUNAKAN METODE BACKPROPAGATION NEURAL NETWORK

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Penerapan Jaringan Saraf Tiruan Metode Backpropagation Menggunakan VB 6

Implementasi Jaringan Syaraf Tiruan Backpropagation dan Steepest Descent untuk Prediksi Data Time Series

ANALISIS ALGORITMA INISIALISASI NGUYEN-WIDROW PADA PROSES PREDIKSI CURAH HUJAN KOTA MEDAN MENGGUNAKAN METODE BACKPROPAGATION NEURAL NETWORK

PEMILIHAN WARNA LIPSTIK BERDASARKAN INFORMASI USIA DAN WARNA KULIT DENGAN MENGGUNAKAN METODA ARTIFICIAL NEURAL NETWORK

BAB 2 LANDASAN TEORI

BAB I PENDAHULUAN I-1

1. Pendahuluan. 1.1 Latar Belakang

BAB 2 KONSEP DASAR PENGENAL OBJEK

2014 ESTIMASI BEBAN PUNCAK HARIAN BERDASARKAN KLUSTER TIPE HARI BERBASIS ALGORITMA HYBRID SWARM PARTICLE-ARTIFICIAL NEURAL NETWORK

PERANCANGAN PROGRAM PENGENALAN BENTUK MOBIL DENGAN METODE BACKPROPAGATION DAN ARTIFICIAL NEURAL NETWORK SKRIPSI

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

lalu menghitung sinyal keluarannya menggunakan fungsi aktivasi,

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BACK PROPAGATION NETWORK (BPN)

VOL. 01 NO. 02 [JURNAL ILMIAH BINARY] ISSN :

MODEL PEMBELAJARAN JARINGAN SYARAF TIRUAN UNTUK OTOMATISASI PENGEMUDIAN KENDARAAN BERODA TIGA

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah

Architecture Net, Simple Neural Net

Jaringan Syaraf Tiruan dengan Pembelajaran Algoritma Genetika dan Diversitas untuk Deteksi Kelas Penyakit

PENERAPAN JARINGAN SYARAF TIRUAN DALAM MEMPREDIKSI TINGKAT PENGANGGURAN DI SUMATERA BARAT

SATIN Sains dan Teknologi Informasi

METODOLOGI PENELITIAN

ANALISIS PERBANDINGAN METODE JARINGAN SYARAF TIRUAN DAN REGRESI LINEAR BERGANDA PADA PRAKIRAAN CUACA

BAB II LANDASAN TEORI. Beberapa penelitian yang telah dilakukan sebelumnya terkait dengan

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga ABSTRAK. viii

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

ANALISA NILAI UJIAN MASUK STT WASTUKANCANA BERDASARKAN NILAI UJIAN NASIONAL MENGGUNAKAN METODE BACKPROPAGATION

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

UJM 3 (1) (2014) UNNES Journal of Mathematics.

Neural Networks. Machine Learning

ANALISIS JARINGAN SYARAF TIRUAN UNTUK MEMPREDIKSI JUMLAH RESERVASI KAMAR HOTEL DENGAN METODE BACKPROPAGATION (Studi Kasus Hotel Grand Zuri Padang)

BAB I PENDAHULUAN. Kemunculan minimarket yang begitu banyak membuat manajemen

PERBANDINGAN ALGORITMA PARTICLE SWARM OPTIMIZATION DAN REGRESI PADA PERAMALAN WAKTU BEBAN PUNCAK

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

Analisis Prediksi Indeks Harga Konsumen Berdasarkan Kelompok Kesehatan Dengan Menggunakan Metode Backpropagation

Bab 5 Penerapan Neural Network Dalam Klasifikasi Citra Penginderaan Jauh

Analisis Prediksi Indeks Harga Konsumen Berdasarkan Kelompok Kesehatan Dengan Menggunakan Metode Backpropagation

BAB 1 PENDAHULUAN. saham harus memperhatikan dengan baik keadaan ekonomi yang sedang berlangsung.

2.1. Dasar Teori Bandwidth Regression

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

JARINGAN SYARAF TIRUAN PREDIKSI PENYAKIT LUDWIG ANGINA

PREDIKSI PERHITUNGAN DOSIS RADIASI PADA PEMERIKSAAN MAMMOGRAFI MENGGUNAKAN ALGORITMA JARINGAN SYARAF TIRUAN PROPAGASI BALIK

BAB I PENDAHULUAN. universitas swasta yang memiliki 7 Fakultas dengan 21 Program Studi yang

SATIN Sains dan Teknologi Informasi

BAB I PENDAHULUAN. satu bagian sistem biometrika adalah face recognition (pengenalan wajah). Sistem

1 Pendahuluan. 1.1 Latar Belakang Masalah

UNIVERSITAS BINA NUSANTARA. Jurusan Teknik Informatika Fakultas Ilmu Komputer Skripsi Sarjana Komputer Semester Ganjil tahun 2006/2007

1. Pendahuluan 1.1 Latar belakang masalah

NEURAL NETWORK BAB II

Peramalan Indeks Harga Saham Gabungan (IHSG) dengan Metode Extreme Learning Machine (ELM)

BAB I PENDAHULUAN. kecerdasan buatan, kecerdasan buatan merupakan salah satu bagian ilmu

PENERAPAN TEKNIK JARINGAN SYARAF TIRUAN ALGORITMA BACKPROPAGATION UNTUK PERAMALAN HARGA SAHAM Putra Christian Adyanto

Model Arsitektur Backpropogation Dalam Memprediksi Faktor Tunggakan Uang Kuliah (Studi Kasus AMIK Tunas Bangsa)

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PERKIRAAN PENJUALAN BEBAN LISTRIK MENGGUNAKAN JARINGAN SYARAF TIRUAN RESILENT BACKPROPAGATION (RPROP)

BAB 2 LANDASAN TEORI

IMPLEMENTASI JARINGAN SYARAF TIRUAN BACKPROPAGATION SEBAGAI ESTIMASI LAJU TINGKAT PENGANGGURAN TERBUKA PADA PROVINSI JAWA TIMUR

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN

BAB 2 LANDASAN TEORI

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang dan Permasalahan

Arsitektur Jaringan Salah satu metode pelatihan terawasi pada jaringan syaraf adalah metode Backpropagation, di mana ciri dari metode ini adalah memin

APLIKASI EXTREME LEARNING MACHINE UNTUK PERAMALAN DATA TIME SERIES (STUDI KASUS: SAHAM BANK BRI)

RANCANG BANGUN ALAT BANTU PENENTU POLA DISTRIBUSI INPUT DENGAN MEMANFAATKAN JARINGAN SYARAF TIRUAN DENGAN MENGGUNAKAN PERSENTIL SEBAGAI PENCIRI

BAB IV JARINGAN SYARAF TIRUAN (ARTIFICIAL NEURAL NETWORK)

PERANCANGAN PARAMETER TERBAIK UNTUK PREDIKSI PRODUKSI BAN GT3 MENGGUNAKAN JARINGAN SYARAF TIRUAN RESILIENT PROPAGATION

BACKPROPAGATION NEURAL NETWORK AS A METHOD OF FORECASTING ON CALCULATION INFLATION RATE IN JAKARTA AND SURABAYA

BAB 2 LANDASAN TEORI

BAB I PENDAHULUAN I-1

PENGENALAN KARAKTER ALFANUMERIK MENGGUNAKAN METODE BACKPROPAGARATION

BAB III PERANCANGAN SISTEM

PEMODELAN DINAMIKA KENDARAAN DENGAN JARINGAN SYARAF TIRUAN

MILIK UKDW. Bab 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

IMPLEMENTASI JARINGAN SYARAF TIRUAN METODE BACKPROPAGATION UNTUK MEMPREDIKSI HARGA SAHAM

Sebelumnya... Pembelajaran Mesin/Machine Learning Pembelajaran dengan Decision Tree (ID3) Teori Bayes dalam Pembelajaran

PREDIKSI PENDAPATAN ASLI DAERAH KALIMANTAN BARAT MENGGUNAKAN JARINGAN SYARAF TIRUAN BACKPROPAGATION

PELATIHAN FEED FORWARD NEURAL NETWORK MENGGUNAKAN ALGORITMA GENETIKA DENGAN METODE SELEKSI TURNAMEN UNTUK DATA TIME SERIES

BAB I PENDAHULUAN. (intelligent system) adalah sistem yang dibangun dengan menggunakan

PENGENALAN POLA GARIS DASAR KALIMAT PADA TULISAN TANGAN UNTUK MENGETAHUI KARAKTER SESEORANG DENGAN MENGGUNAKAN ALGORITMA RESILIENT BACKPROPAGATION

SATIN Sains dan Teknologi Informasi

BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN PROGRAM APLIKASI

PERANCANGAN ALGORITMA BELAJAR JARINGAN SYARAF TIRUAN MENGGUNAKAN PARTICLE SWARM OPTIMIZATION (PSO)

BAB III LANDASAN TEORI

ANALISIS LEARNING RATES PADA ALGORITMA BACKPROPAGATION UNTUK KLASIFIKASI PENYAKIT DIABETES

Prediksi Curah Hujan Di Kota Pontianak Menggunakan Parameter Cuaca Sebagai Prediktor Pada Skala Bulanan, Dasarian Dan Harian Asri Rachmawati 1)*

Transkripsi:

BAB I PENDAHULUAN 1. 1.1. Latar Belakang Machine learning (ML), bagian dari kecerdasan buatan (artificial intelligence), merupakan metode untuk mengoptimalkan performa dari sistem dengan mempelajari data sampel atau data histori (Alpaydin, 2009). Dalam kehidupan sehari-hari, obyek dapat diidentifikasi dengan mudah oleh manusia, namun belum tentu dapat dijelaskan secara spesifik. Di sinilah peran ML dalam mengenali, mengidentifikasi, ataupun memprediksi data tertentu dengan mempelajari data histori (experience data). Dengan ML, model dibuat baik secara langsung ataupun tidak, dengan mengekstrak pengetahuan dari pakar ataupun dari data yang bahkan belum diketahui hubungannya dengan cara mempelajarinya dengan algoritme tertentu. Algoritme merupakan rentetan proses yang terstruktur untuk menyelesaikan permasalahan tertentu. (Cormen, et al., 2009) menjelaskan bahwa algoritme adalah prosedur komputasi yang didefinisikan dengan baik yang mengambil beberapa nilai, atau himpunan nilai-nilai, sebagai masukan dan menghasilkan beberapa nilai, atau himpunan nilai-nilai, sebagai keluaran. Dengan demikian, sebuah algoritme merupakan urutan langkah komputasi yang mengubah masukan menjadi keluaran. Beberapa algoritme memiliki kecepatan waktu learning tersendiri pada permasalahan tertentu sesuai dengan kompleksitas algoritme dan permasalahan itu 1

2 sendiri. Namun, untuk beberapa permasalahan dibutuhkan waktu learning yang sangat cepat seperti halnya vision pada robotika, sistem kontrol dan aplikasi realtime learning lainnya. Dengan demikian, algoritma yang memiliki kecepatan learning yang tinggi dengan performa menggeneralisasi yang baik akan membantu untuk mengatasi permasalahan yang membutuhkan waktu yang sangat cepat (real time). Berbagai algoritme di bidang sistem cerdas (intelligent system) telah dikembangkan dengan pendekatan dan model tertentu. Sebagai contoh, algoritme back propagation (BP) yang diterapkan untuk menghitung bobot-bobot pada feedforward neural network (FFN), salah satu bentuk dari jaringan syaraf tiruan (JST). Contoh yang lain adalah algoritme C4.5 (Quinlan, 1993) dan variannya yang digunakan untuk membangun pohon keputusan (decision tree) berdasarkan teori informasi, dan masih banyak lagi algoritme lainnya. JST merupakan model pemrosesan yang dikembangkan dari hasil kolaborasi antara bidang ilmu biologi dan ilmu komputer yang memiliki kemampuan yang sangat baik untuk menyelesaikan berbagai permasalahan dalam bidang ML. Dengan memodelkan jaringan syaraf seperti yang ada pada makhluk hidup dengan struktur dan aturan perhitungan tertentu, berbagai macam masalah dapat dipecahkan mulai dari yang sederhana sampai yang sangat kompleks. Kemampuannya dalam menggeneralisasi dan struktur model yang unik membuat model ini dikenal dan menarik perhatian para peneliti untuk mengembangkan beberapa learning algorithm dengan performa yang baik.

3 BP (Rumelhart, et al., 1988), salah satu learning algorithm yang menggunakan gradient descent pada FFN, merupakan algoritme yang banyak digunakan dan cukup terkenal dengan akurasinya yang cukup tinggi dalam melatih FFN-JST. BP memperbaiki bobot-bobot JST berdasarkan propagasi error balik (dari output ke input) secara iteratif sampai pada titik konvergen atau pada kriteria pemberhentian (stopping criteria). Meskipun demikian, ada beberapa permasalahan pada algoritme ini yaitu seperti terperangkap pada solusi lokal minimum dan learning time yang cukup lama (Shaobin & Yong, 2007; Huang, et al., 2006). Hal ini tentunya merupakan permasalahan pada performa algoritme yang tidak mampu untuk merespons pada aplikasi-aplikasi tertentu yang membutuhkan waktu yang sangat singkat (real-time learning). Oleh karena itu, dibutuhkan algoritme yang dapat melakukan respons yang sangat cepat pada FFN sehingga tidak hanya memiliki akurasi yang cukup tinggi dalam menggeneralisasi namun juga memiliki kecepatan yang sangat cepat untuk melatih FFN. Huang, dkk., pada tahun 2006 telah merancang learning algorithm pada single hidden layer feedforward neural network (SLFN) yang disebut dengan Extreme Learning Machine (ELM) dengan menggunakan metode analitis (Huang, et al., 2006). ELM menghitung bobot pada SLFN dengan memberikan bobot acak antara input layer dan hidden layer kemudian menghitung secara matematis bobot antara hidden layer dan output layer. ELM sangat cepat dibandingkan dengan BP. Namun, penentuan bobot secara acak perlu dikoreksi lebih lanjut untuk mendapatkan akurasi yang lebih tinggi. Hal ini karena bobot yang dihitung secara matematis tergantung pada bobot acak.

4 Algoritme-algoritme yang ditawarkan tersebut memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing. Tentunya sangat sulit untuk merancang algoritme yang memiliki performa yang baik di berbagai aspek. BP memiliki akurasi yang tinggi namun terkadang terjebak di lokal minimum dan juga membutuhkan waktu training yang cukup lama. Sedangkan ELM, memiliki akurasi yang dapat diterima dan sangat cepat. Akan tetapi, ELM masih menggunakan bobot acak sehingga performanya kurang optimal. Dengan demikian, masih memungkinkan untuk meningkatkan kemampuan dari algoritme yang sudah ada pada JST. 1.2. Rumusan Masalah Algoritme BP membutuhkan waktu training yang cukup lama dan terkadang terjebak di minimum lokal sedangkan ELM dengan learning time yang sangat cepat menggunakan penentuan salah satu bobot pada SLFN secara acak, sehingga menyebabkan bias dan kurang optimal. 1.3. Tujuan Penelitian Mengembangkan algoritme yang memiliki akurasi dan kecepatan yang tinggi dengan pendekatan metode analitis berdasarkan persamaan matematis pada FFN dan mengetahui performanya dibandingkan dengan algoritme BP dan ELM dengan menghitung kecepatan dan akurasi dari masing-masing algoritme. 1.4. Batasan Masalah Fokus penelitian ini adalah perancangan dan pengembangan algoritme pada JST. Pada penelitian ini, algoritme yang diusulkan, Analytical Forward Learning

5 (AFL), hanya akan dibandingkan secara empiris dengan standar BP dan ELM dengan dua kasus yaitu klasifikasi dan regresi dengan perlakuan data uji dibuat sama untuk ketiga algoritma sehingga didapatkan perbandingan performanya. 1.5. Manfaat Penelitian Algoritme AFL dapat diterapkan pada berbagai aplikasi di berbagai bidang, baik medis, sosial, teknologi dan lainnya yang membutuhkan machine learning dan membutuhkan waktu yang singkat (realtime) dengan akurasi yang tinggi seperti halnya vision pada robotika. 1.6. Sistematika Penulisan Untuk memudahkan terhadap dokumentasi penelitian ini, penulisan dokumen penelitian ini dibagi dalam 5 bab sebagai berikut: BAB I Pendahuluan Pada bab pertama terdiri dari beberapa sub bab yaitu latar belakang, rumusan masalah tujuan penelitian, batasan masalah, manfaat penelitian dan sistematika penelitian. BAB II Tinjuan Pustaka Pada bagian ini membahas tentang penelitian-penelitian yang berkaitan dengan JST. Pengetahuan tentng JST dan berbagai algoritme beserta kekurangan dan kelebihannya serta metode analitis dengan menggunakan Moore-Penrose generalized inverse dikenalkan.

6 BAB III Metode Penelitian Bagian ini membahas tentang cara pengujian algoritme serta rancangan algoritme yang diusulkan baik persamaannya dan langkah-langkah pengaplikasiannya. BAB IV Hasil dan Pembahasan Bagian ini membahas hasil dari evaluasi algoritme, algoritme yang diajukan dibandingkan dengan algoritme BP dan ELM. Hal yang dibandingkan yaitu, akurasi, error, kecepatan training baik untuk masalah akurasi dan regresi. BAB V Kesimpulan dan Saran Bab terakhir ini berisi tentang kesimpulan dari hasil penelitian perancangan algoritme untuk JST serta saran untuk pengembangan algoritme lebih lanjut.