PENGEMBANGAN MODEL JARINGAN SYARAF TIRUAN PROBABILISTIK (PNN) PADA IDENTIFIKASI PEMBICARA JAYANTA SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2007
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa Tesis Pengembangan Model Jaringan Syaraf Tiruan Probabilistik (PNN) pada Identifikasi Pembicara, adalah karya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal dari atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini. Bogor, Mei 2007 Jayanta NIM G651030064
ABSTRAK JAYANTA. Pengembangan Model Jaringan Syaraf Tiruan Probabilistik (PNN) pada Identifikasi Pembicara. Dibimbing oleh AGUS BUONO dan AZIZ KUSTIYO. Sistem komputer dapat dimanfaatkan untuk mengidentifikasi pembicara dari suara yang diucapkan. Penelitian ini memperkenalkan pengembangan model jaringan syaraf tiruan probabilistik pada identifikasi pembicara dengan pendekatan metoda text-dependent. Kami menggunakan kombinasi metoda analisis komponen utama (PCA) dengan metoda Mel-Frequency Cepstral Coefficient (MFCC) pada proses ekstraksi ciri dengan beberapa parameter yaitu koefisien Mel, lebar frame, lebar overlap dan rasio nilai eigen untuk meningkatkan kinerja PNN. Untuk mengukur rata-rata keluaran yang dihasilkan oleh PNN digunakan metoda Leave-one out. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan koefisien mel 20, ukuran frame 40 ms, ukuran overlap 50% pada metoda MFCC menghasilkan data yang mampu memberi nilai ketelitian identifikasi pembicara sebesar 96%. Implementasi metoda PCA dengan rasio nilai eigen 95% ke data yang dihasilkan metoda MFCC juga memberikan nilai ketelitian hingga 96% dengan waktu komputasi 90% lebih baik. Kata kunci: Suara, Identifikasi pembicara, ekstraksi ciri, Mel-Frequency Cepstral Coefficients (MFCC), Analisis Komponen Utama (PCA), Jaringan syaraf tiruan probabilistik (PNN), Metode leave-one out.
ABSTRACT JAYANTA. Development of Model of Probabilistic Neural Networks on Speaker Identification. Under the direction of AGUS BUONO and AZIZ KUSTIYO. Computer system can be exploited to identify speaker from voices that was uttered. This research introduce development model PNN at speaker identification with approach of method text-dependent. We use combination of method of PCA with method of MFCC at process of feature extraction with a few the parameters, which is coefficient Mel, size of frame, size of overlap and ratio of eigen value, to increase performance of PNN. To measuring average of output yielded by PNN is used method of Leave one out. Result of the research show that use mel 20, size of frame 40 ms, size of overlap 50% at method of MFCC yield data capable to give value of accuration of speaker identification of equal to 96%. Implementation of method of PCA with ratio of eigen value equal to 95% to data that was yielded method of MFCC also assign value accuration of equal to 96% with time of computing 90% better. Keywords: Voices, Speaker identification, Feature extraction, Mel-Frequency Cepstral Coefficients (MFCC), Principal Component Analysis (PCA), and Probabilistic Neural Networks (PNN), method of Leave one out.
Hak cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2007 Hak cipta dilindungi Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam bentuk apa pun, baik cetak, fotokopi, microfilm, dan sebagainya
PENGEMBANGAN MODEL JARINGAN SYARAF TIRUAN PROBABILISTIK (PNN) PADA IDENTIFIKASI PEMBICARA JAYANTA Tesis Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Departemen Ilmu Komputer SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2007
Judul Tesis : Pengembangan Model Jaringan Syaraf Tiruan Probabilistik (PNN) Pada Identifikasi Pembicara Nama : JAYANTA NIM : G.651030064 Disetujui Komisi Pembimbing ( Ir. Agus Buono, M.Si, M.Kom ) ( Aziz Kustiyo, S.Si, M.Kom ) Ketua Anggota Diketahui, Ketua Program Studi Ilmu Komputer Dekan Sekolah Pascasarjana IPB ( Dr. Sugi Guritman, MSc.) ( Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, MS ) Tanggal ujian: 26 Mei 2007 Tanggal Lulus:
PRAKATA Syukur Alhamdulillah, penulis panjatkan kepada illahi robbi Allah SWT, atas rahmat dan hidayahnya sehingga akhirnya karya ilmiah ini dapat diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak Desember 2005 ini adalah sistem identifikasi pembicara, dengan judul Pengembangan Model Jaringan Syaraf Tiruan Probabilistik (PNN) pada Identifikasi Pembicara. Pada kesempatan ini, penulis menyampaikan ucapan terima kasih dan penghargaan yang setinggi tingginya kepada bapak Ir. Agus Buono, M.Si, M.Kom, dan bapak Aziz Kustiyo, S.Si, M.Kom, atas kesediaanya meluangkan waktu untuk membimbing sejak awal pemilihan tema penelitian hingga selesainya karya ilmiah ini. Penghargaan yang tulus penulis sampaikan pula, kepada para dosen Program Studi Ilmu Komputer, Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor, yang telah memberi wawasan pengetahuan bagi penulis. Atas do a, pengorbanan, kesabaran serta dukungan moril, penulis ucapkan terima kasih dan rasa hormat yang tulus pada ibu dan istri tercinta, serta seluruh keluarga. Semoga, hasil karya ilmiah yang jauh dari sempurna ini dapat bermanfaat. Bogor, Mei 2007 Jayanta.
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 30 September 1961 dari ayah Sirtoe Astrodiwiryo dan ibu Fatimah Haryana Prawira. Penulis adalah putra kedua dari tiga bersaudara. Pada tahun 1981 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Jakarta. Pendidikan sarjana ditempuh pada tahun 1989 di Sekolah Tinggi Manajemen Informatika dan Komputer Gunadarma, jurusan Manajemen Informatika, lulus pada tahun 1993. Pada tahun 2003 penulis mendapat kesempatan untuk melanjut pendidikan ke program magister pada program Studi Ilmu Komputer, Sekolah Pascasarjana IPB. Penulis bekerja di Universitas Pembangunan Nasional Veteran Jakarta, pada Fakultas Ilmu Komputer sejak tahun 1987 hingga sekarang. Pada tahun 1996 hingga tahun 1999 penulis dipercaya sebagai kepala laboratorium komputer Fakultas Ilmu Kompter UPN Veteran Jakarta. Pada tahun 1999 hingga tahun 2000 penulis mendapat kesempatan menjadi staff pengajar yunior, di jurusan Teknologi Informatika, Fakultas Teknik pada Hoogeschool van Arnhem en Nijmegen, Belanda. Sejak tahun 2005 penulis dipercaya sebagai Ketua Jurusan Teknologi Informatika pada Fakultas Ilmu Komputer UPN Veteran Jakarta.
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL... iii DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMIRAN... PENDAHULUAN Latar Belakang... 1 Tujuan Penelitian... 2 Ruang Lingkup... 2 Manfaat Penelitian... 3 TINJAUAN PUSTAKA Sinyal Suara... 4 Prinsip Identifikasi Pembicara... 4 Preemphasis... 5 Frame... 5 Window... 6 Transformasi Fourier Diskret (DFT)... 7 Mel-Frequency Cepstral Coefficients (MFCC). 8 Peubah Acak Kontinyu.. 10 Analisis Komponen Utama (PCA). 12 Normalisasi Data.... 14 Kaidah Bayes. 15 Jaringan Syaraf Tiruan Probabilistik (PNN)... 16 Validasi Hasil Pengukuran... 18 Penelitian Terkait... 19 DATA DAN METODE Keragka Pikir Penelitian... 21 Struktur Data Penelitian... 33 Bahan dan Alat... 34 Waktu Penelitian... 35 iv vi i