PERANCANGAN PROGRAM APLIKASI PENGENALAN POLA
ABJAD ARAB MENGGUNAKAN METODE TRANSFORMASI
WAVELET DAN BACK PROPAGATION
SKRIPSI
oleh
Reinaldy Iskandar
0800738982
PROGRAM GANDA
TEKNIK INFORMATIKA DAN MATEMATIKA
UNIVERSITAS BINA NUSANTARA
JAKARTA
2011
PERANCANGAN PROGRAM APLIKASI PENGENALAN POLA
ABJAD ARAB MENGGUNAKAN METODE TRANSFORMASI
WAVELET DAN BACK PROPAGATION
SKRIPSI
diajukan sebagai salah satu syarat untuk gelar kesarjanaan pada
Program Ganda Jenjang Pendidikan Strata 1
oleh
Reinaldy Iskandar
0800738982
PROGRAM GANDA
TEKNIK INFORMATIKA DAN MATEMATIKA
UNIVERSITAS BINA NUSANTARA
JAKARTA
2011
iii
UNIVERSITAS BINA NUSANTARA
Saya, Reinaldy Iskandar, dengan ini menyatakan bahwa skripsi yang berjudul:
PERANCANGAN PROGRAM APLIKASI PENGENALAN POLA ABJAD ARAB MENGGUNAKAN METODE TRANSFORMASI
WAVELET DAN BACK PROPAGATION
adalah benar hasil karya saya dan belum pernah diajukan sebagai karya ilmiah, sebagian atau seluruhnya, atas nama saya atau pihak lain.
Reinaldy Iskandar 1 Februari 2011 0800738982
Saya, selaku Pembimbing,
setuju Skripsi tersebut diajukan untuk Ujian Pendadaran
Wikaria Gazali, S.Si., MT. 1 Februari 2011 D0225
Djunaidy Santoso, Dipl.Ing., M.Kom. 1 Februari 2011 D0533
iv
Halaman Pemberian Hak Cipta Non-Eksklusif dari Mahasiswa ke Universitas Bina Nusantara
PERNYATAAN
Dengan ini saya,
Nama : Reinaldy Iskandar NIM : 0800738982
Judul skripsi : PERANCANGAN PROGRAM APLIKASI PENGENALAN POLA ABJAD ARAB DENGAN MENGGUNAKAN METODE TRANSFORMASI WAVELET DAN BACK
PROPAGATION
Memberikan kepada Universitas Bina Nusantara hak non-eksklusif untuk menyimpan, memperbanyak, dan menyebarluaskan skripsi karya saya, secara keseluruhan atau hanya sebagian atau hanya ringkasannya saja, dalam bentuk format tercetak dan atau elektronik.
Menyatakan bahwa saya, akan mempertahankan hak eksklusif saya, untuk menggunakan seluruh atau sebagian isi skripsi saya, guna pengembangan karya di masa depan, misalnya bentuk artikel, buku, perangkat lunak, ataupun sistem informasi.
Jakarta, 1 Februari 2011
KATA PENGANTAR
Pertama-tama, izinkanlah penulis mengucap syukur dan terima kasih kepada
Tuhan Yang Maha Kuasa sehingga skripsi dengan judul PERANCANGAN PROGRAM
APLIKASI PENGENALAN POLA ABJAD ARAB MENGGUNAKAN METODE
TRANSFORMASI WAVELET DAN BACK PROPAGATION akhirnya dapat diselesaikan
dengan baik walaupun sempat menemui beberapa kendala berarti di antara perjalanan
penelitian dan penulisannya yang membuat bebannya terasa begitu berat. Namun
demikian, akhirnya skripsi ini dapat diselesaikan juga berkat bimbingan dan motivasi
dari para dosen pembimbing dan orang-orang terkasih. Penulisan skripsi ini memberikan
makna bahwa apabila kita tidak cepat menyerah, tidak ada hal yang mustahil untuk
diselesaikan.
Skripsi ini disusun berdasarkan review literatur, baik melalui pustaka maupun
berbagai situs yang memuat materi-materi terkait dengan topik dan judul dari skripsi ini.
Skripsi ini juga disusun melalui beragam referensi dari internet maupun penjelasan dari
para dosen, rekan-rekan yang sudah jauh lebih berpengalaman, dan juga buku-buku di
perpustakaan yang berhubungan dengan topik skripsi ini.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah meluangkan
waktu untuk memberikan petunjuk dalam mewujudkan skripsi ini, terutama kepada:
Bapak Prof. Dr. Ir. Harjanto Prabowo, MM, selaku Rektor BINUS
University, yang telah berkenan memberikan kesempatan pada penulis untuk
Ibu Dr. Ho Hwi Chie, M.Sc., selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi BINUS University, atas kesempatan untuk dapat belajar di bawah pimpinan beliau.
Bapak Ir. Sablin Yusuf, M.Sc., M.Comp.Sc., selaku Dekan Fakultas Teknik
Informatika BINUS University, atas kesempatan untuk dapat belajar di bawah
pimpinan beliau.
Bapak Wikaria Gazali, S.Si., MT., selaku Ketua Jurusan Matematika
Fakultas Sains dan Teknologi BINUS University, atas perhatian dan pertolongan
yang telah diberikan selama ini.
Bapak Fredy Purnomo, S.Kom, M.Kom., selaku Ketua Jurusan Teknik
Informatika BINUS University, yang telah memberikan kesempatan kepada
penulis untuk membuat skripsi ini.
Bapak Wikaria Gazali, S.Si., MT., selaku Dosen Pembimbing dari Fakultas
Sains dan Teknologi BINUS University, yang tak bosan-bosannya memberikan
waktu, nasehat, saran, masukan, dan dukungan kepada penulis, sehingga pada
akhirnya skripsi ini dapat diselesaikan tepat pada waktunya.
Bapak Diaz D. Santika, Ir., M.Sc., Dr (D1159) (digantikan) dan Bapak
Djunaidy Santoso, Dipl.Ing., M.Kom. (D0533) selaku Dosen Pembimbing dari
Fakultas Teknik Informatika BINUS University, yang berkat segala bantuan dan
bimbingannya penulis dapat mengerjakan skripsi ini sampai selesai dengan
limpahan kenangan pengalaman yang sungguh berharga bagi penulis.
Andra, Dito, Aditya, rekan-rekan prodi ganda Binus University, serta segala
pihak lainnya yang telah banyak membantu penulis dalam penyusunan program,
Walaupun telah berusaha dengan sebaik mungkin dalam menyelesaikan skripsi
ini, penulis menyadari bahwa skripsi ini masih belum sempurna. Dengan segala
kerendahan hati, penulis sangat menghargai segala saran dan kritik yang membangun
dari para pembaca (dan pengguna) demi penyempurnaan skripsi ini di masa yang akan
datang. Akhir kata, penulis berharap semoga skripsi ini dapat berkontribusi terhadap
kemajuan dan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi di Indonesia.
Jakarta, 1 Februari 2011
Penulis
Reinaldy Iskandar 0800738982
DAFTAR ISI
Halaman
Judul Luar ... i
Judul Dalam ... ii
Halaman Persetujuan Soft Cover ... iii
Lembar Pernyataan Dewan Penguji ... iv
Halaman Pemberian Hak Cipta Non Eksklusif dari Mahasiswa ke Universitas Bina Nusantara ... v
Abstrak ... vi
KATA PENGANTAR ... vii
DAFTAR ISI ... x
DAFTAR TABEL ... xiv
DAFTAR GAMBAR ... xv
DAFTAR LAMPIRAN ... xviii
BAB 1 PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang Masalah ... 1
1.2 Perumusan Masalah ... 2
1.3 Ruang Lingkup Masalah ... 3
1.4 Tujuan dan Manfaat ... 5
1.4.1 Tujuan ... 5
1.4.2 Manfaat ... 5
1.6 Metodologi ... 7
1.7 Sistematika Penulisan ... 8
BAB 2 LANDASAN TEORI ... 10
2.1 System Development Life Cycle (SDLC) ... 10
2.2 Use Case Diagram ... 11
2.3 Class Diagram ... 13
2.4 Sequence Diagram ... 14
2.5 State Transition Diagram(STD) ... 15
2.5.1 Pengertian STD ...... 15
2.5.2 Simbol dan Sifat STD ... 16
2.6 Flowchart ... 17
2.7 Interaksi Manusia dan Komputer (IMK) ... 19
2.8 Pengenalan Pola ... 20
2.9 Citra Digital ... 22
2.9.1 Jenis Citra Digital ... 23
2.9.2 Citra Warna / True Color ... 24
2.9.3 Citra Keabuan / Grayscale ... 25
2.9.4 Pengolahan Citra Digital ... 26
2.10 Abjad Arab ... 28
2.11 Wavelet ... 33
2.11.1 Transformasi Wavelet Diskrit ... 33
2.11.2 Transformasi Wavelet Dua Dimensi ... 37
2.12 Jaringan Saraf ... 38
2.12.2 Jaringan Saraf Tiruan ... 40
2.12.2.1 Fungsi Aktivasi ... 42
2.12.2.2 Backpropagation ... 43
2.12.2.3 Algoritma Back Propagation ... 44
BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN PROGRAM ... 47
3.1 Microsoft Visual C# 2008 Express Edition ... 47
3.2 Usecase Diagram ... 48
3.3 Class Diagram ... 49
3.4 Sequence Diagram ... 50
3.5 State Transition Diagram ... 51
3.6 Flowchart ... 51 3.7 Rancangan Layar ... 55 3.8 Pengumpulan Data ... 58 3.9 Pemrosesan Citra ... 59 3.10 Ekstraksi Ciri ... 64 3.11 Proses Pelatihan ... 67 3.12 Proses Pengujian ... 68
BAB 4 IMPLEMENTASI DAN EVALUASI PROGRAM ... 67
4.1 Spesifikasi Sistem ... 67
4.2 Mekanisme Kerja Sistem ... 68
4.3 Analisis Data dan Pembahasan ... 87
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ... 93
5.1 Kesimpulan ... 93
DAFTAR PUSTAKA ... xix
DAFTAR ACUAN ... xxi
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 3.1 Mask Low pass Filter 3 x 3 ... 62
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Prototype Model ... 11
Gambar 2.2 Notasi Use Case Diagram ... 12
Gambar 2.3 Notasi Class Diagram ... 13
Gambar 2.4 Hubungan Association Pada Class Diagram ... 13
Gambar 2.5 Hubungan Aggregation Pada Class Diagram ... 14
Gambar 2.6 Hubungan Composition Pada Class Diagram ... 14
Gambar 2.7 Notasi Object, Lifetime, dan Activation ...... 15
Gambar 2.8 Notasi Sequence Diagram ... 15
Gambar 2.9 Notasi State ...... 16
Gambar 2.10 Notasi Transition ... 16
Gambar 2.11 Flowchart ... 18
Gambar 2.12 Representasi Konseptual dari Sistem Pengenalan Pola ... 21
Gambar 2.13 Sistem Koordinat pada Citra Digital ... 23
Gambar 2.14 Matrik 2D Citra Keabuan ... 25
Gambar 2.15 Representasi dari Sistem Pengolahan Citra ... 26
Gambar 2.16 Tabel susunan abjad Arab yang biasa ... 28
Gambar 2.17.a Tabel abjad Arab biasa (beserta pengucapannya) ... 29
Gambar 2.17.a Tabel abjad Arab biasa (beserta pengucapannya) ... 30
Gambar 2.17.a Tabel abjad Arab biasa (beserta pengucapannya) ... 31
Gambar 2.18 Dekomposisi Wavelet Diskrit pada Sinyal Satu Dimensi ... 34
Gambar 2.19 Algoritma Transformasi Wavelet Diskrit Dua Dimensi ... 37
Gambar 2.20 Transformasi Wavelet untuk Citra Dua Dimensi ... 37
Gambar 2.21 Jaringan Saraf Manusia ... 39
Gambar 2.22 Jaringan Saraf Tiruan dengan Satu Lapisan Tersembunyi ... 40
Gambar 2.23 Input dan Bobot pada Jaringan Saraf Tiruan ... 42
Gambar 2.24 Fungsi Sigmoid ... 43
Gambar 3.1 Use Case Diagram ... 48
Gambar 3.2 Class Diagram ... 49
Gambar 3.3 Sequence Diagram ... 50
Gambar 3.4 State Transition Diagram ... 51
Gambar 3.5 Flowchart Proses Pelatihan ... 53
Gambar 3.6 Flowchart Proses Pengenalan ... 54
Gambar 3.7 Tampilan Layar Utama ... 55
Gambar 3.8 Menu File ... 57
Gambar 3.9 Menu Help ... 57
Gambar 3.10 Menu Threshold ... 58
Gambar 4.1 Layar Utama Program Aplikasi ... 68
Gambar 4.2 Menu File ... 69
Gambar 4.3 Menu Help ... 70
Gambar 4.4 Add Folder 1 ... 71
Gambar 4.5 Add Folder 2 ... 72
Gambar 4.6 Preprocessing Folder 1 ... 73
Gambar 4.8 Training Folder 1 ... 75
Gambar 4.9 Training Folder 2 ... 76
Gambar 4.10 Save Network ... 77
Gambar 4.11 Load Network ... 78
Gambar 4.12 Load Image 1 ... 79
Gambar 4.13 Load Image 2 ... 80
Gambar 4.14 Threshold ... 81
Gambar 4.15 Preprocessing ... 82
Gambar 4.16 Extract Template ... 83
Gambar 4.17 Recognize ... 84
Gambar 4.18 User Manual ... 85
Gambar 4.19 About Me ... 86
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
DAFTAR PUSTAKA
Acharya, Tinku., dan Ray, Ajoy K. (2005). Image Processing: Principles and
Applications. Jilid 1. John Wiley & Sons, Inc., New Jersey.
Dharma Putra, Ketut. (2000). Pencarian Citra pada Sistem Basis Data Citra dengan
Metode Dekomposisi Wavelet Multiresolusi. Jilid 1. Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
Dwi Astuti, Erna. (2009). Pengantar Jaringan Saraf Tiruan Teori dan Aplikasi. Star
Publishing, Jawa Tengah.
Fadlisyah. (2007). Computer Vision dan Pengolahan Citra. Penerbit ANDI, Yogyakarta.
Fausett, L. (1994). Fundamentals of Neural Networks: Architectures, Algorithms, and
Applications. Jilid 1. Prentice-Hall, New Jersey.
Hariyanto, B. (2004). Rekayasa Sistem Berorientasi Objek. Bandung: Informatika
Bandung.
Hoggar, S. G. (2006). Mathematics of Digital Images. Jilid 1. Cambridge University,
New York
Irwanto, Djon. (2006). Perancangan Object Oriented Software dengan UML. Jilid 1.
Penerbit ANDI, Yogyakarta.
Mathiassen, Lars., Madsen, Andreas Munk, Nielsen, Peter Axel, dan Stage, Jan. (2000). Object Oriented Analysis & Design. First edition. Marko Publishing Aps,
Aalborg, Denmark.
Nixon, Mark S., Aguado, Alberto S. (2002). Feature Extraction & Image Processing.
Newnes, England.
Schneider, dkk. (2001). Applying Use Cases: A Practical Guide (2nd Edition), Addison-Wesley, USA.
Siang, Jong Jek. (2007). Jaringan Syaraf Tiruan dan Pemrogramannya Menggunakan
Matlab. Yogyakarta: Andi.
Shneiderman, dll. (2005). Designing the User Interface: Strategies for Effective
Human-Computer Interaction 4th Edition, Addison-Wesley, USA.
Turban, Efraim, Rainer, R. Kelly Jr., Potter, Richard E (2005). Introduction to
Information Technology 3rd Edition. John Wiley and Sons.
Wahana Komputer. (2008). Belajar Pemrograman C#. Penerbit ANDI, Yogyakarta.
Verma, Brijesh., dan Ray, Ajoy K. (2005). Pattern Recognition Technologies and
Applications: Recent Advances. Jilid 1. Information Science Reference, New York.
