KLASIFIKASI KUALITAS KULIT SAPI MENGGUNA (1)

(1)

Pengajar: Wayan F Mahmudy, Ph.D.

Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Brawijaya

1 KLASIFIKASI KUALITAS KULIT SAPI MENGGUNAKAN FUZZY INFERENCE

SYSTEM SUGENO

Aprilia Nur Fauziyah1_{, Ary Eswara Sunaryo}2_{, Azizul Hanifah Hadi} 3_{, Feri Angga Saputra}4_, Vivilia Putri Agustin5

Email: 1_{[email protected],}2_{[email protected],}3_{[email protected],}

4_{[email protected],}5_{[email protected]}

Abstrak

Seiring perkembangan zaman pemanfaatan kulit sapi semakin meningkat, berbagai produk banyak memanfaatkan kulit sapi sebagai bahan baku, alhasil kulit sapi memiliki nilai ekonomis yang tinggi. Dengan potensi produk kulit sapi yang tinggi ini perlu diimbangi dengan penggunaan kulit sapi yang memiliki kualitas bagus. Dalam hal ini, kualitas merupakan suatu hal yang memiliki angka ketidakpastian. Oleh karena itu perlu adanya terapan ilmu Logika Fuzzy untuk menentukan pendekatan hal ketidakpastian dengan cara mengekspresikan ke dalam istilah binary yaitu 0 atau 1 tanpa mengabaikan faktor-faktor yang ada. Dalam konteks ini, metode yang akan diterapkan yaitu Fuzzy Inference System Sugeno. Hasil penelitian ini yaitu klasifikasi kualitas kulit sapi berdasarkan kualitas 1, kualitas 2 atau kualitas 3. Kriteria dalam menggunakan metode ini yaitu faktor-faktor yang mempengaruhi kualitas kulit sapi yaitu ketebalan, jumlah goresan, jumlah lubang, ada tidaknya tukak, benjolan caplak, bintik kutu dan bulu rontok.

Kata kunci: logika fuzzy, metode sugeno, kualitas kulit sapi

1. PENDAHULUAN

Berbagai produk hasil olahan kulit dipengaruhi oleh kualitas ataupun jenis dari kulit yang digunakan. Produk kulit yang baik, dipengaruhi oleh perlakuan pada saat sebelum penyamakan, saat penyamakan dan pada saat pengujian. Perlakuan penyamakan kulit akan memperbaiki sifat-sifat kulit serta meningkatkan kekuatan dan kelenturan kulit samak. (Mustakim, dkk, 2010).

Dikatakan suatu kualitas kulit baik tidak hanya pada proses penyamakan tetapi dipengaruhi juga sebelum penyamakan yaitu dari kualitas bahan kulit mentah sapi. Faktor-faktor yang mempengaruhi kualitas pada kulit sapi sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Moh. Faridul Qudsi dengan judul Penentuan Kualitas Kulit Sapi dengan Menggunakan Metode Fuzzy Mamdani, yaitu:

a. Ketebalan

b. Jumlah goresan pada kulit

c. Jumlah lubang yang ada pada kulit d. Adanya tukak

e. Adanya benjolan caplak f. Adanya bintik kutu g. Adanya bulu rontok

Pengoptimalan kualitas produk perlu diimbangi dengan kualitas bahan baku kulit sapi yang baik. Dimana kualitas kulit sapi mentah memiliki standar baku sesuai Standar Nasional Indonesia (SNI) yang terbagi ke dalam tiga jenis kualitas kulit sapi. (Qudsi, Moh. Faridul. 2015).

Oleh karena itu agar produk yang dihasilkan mempunyai kualitas yang bagus perlu dilakukan klasifikasi kualitas kulit sapi. Diharapkan dengan program klasifikasi kualitas kulit sapi menggunakan metode fuzzy sugeno dapat membantu produsen dalam menentukan bahan baku kulit sapi yang akan digunakan.

Pada penelitian sebelumnya yaitu Penentuan Kualitas Kulit Sapi Menggunakan Metode FIS Mamdani dengan tingkat akurasi 90,76%. Sedangkan pada makalah ini akan dibahas Klasifikasi Kualitas Kulit Sapi Menggunakan Metode FIS Sugeno. Metode FIS Sugeno diterapkan agar mudah dipahami, output tidak berupa himpunan fuzzy seperti yang terdapat pada FIS Mamdani tetapi pada FIS Sugeno berupa persamaan liner.

2. METODE PENELITIAN

Dalam penelitian ini menggunakan implementasi metode Fuzzy Inference System Suegno. Adapun penjelasan metode FIS Sugeno, yaitu:

2.1. Logika fuzzy

Logika Fuzzy adalah peningkatan dari logika boolean yang berhadapan dengan konsep kebenaran sebaagian. Saat logika klasik menyatakan bahwa segala hal dapat diekspresikan dalam istilah binner, logika fuzzy menggantikan kebenaran Boolean dengan tingkat kebenaran. (Naba, D. E. A. 2009).

(2)

salah sehingga fuzzy Logic berhubungan dengan ketidakpastian. Pemikiran di balik pendekatan ini adalah pengambilan keputusan tidak sekadar persoalan benar dan salah, namun melibatkan area abu-abu, dan hal itu dimungkinkan. (Meimaharani, R. & Listyorini, T. 2014)

2.2. Fuzzy Inference System Sugeno

Fuzzy metode sugeno merupakan metode inferensi fuzzy untuk aturan yang direpresentasikan dalam bentuk IF – THEN, dimana output sistem tidak berupa himpunan fuzzy, melainkan berupa konstanta atau persamaan linear. (Kusumadewi, Sri. 2002). Metode ini diperkenalkan oleh Takagi-Sugeno Kang pada tahun 1985. Model Sugeno menggunakan fungsi keanggotaan Singleton yaitu fungsi keanggotaan yang memiliki derajat keanggotaan 1 pada suatu nilai crisp tunggal dan 0 pada nilai crisp yang lain. Dengan rumus:

𝑂𝑟𝑑𝑒 𝑁𝑜𝑙 = 𝐼𝐹 (𝑥1 𝑖𝑠 𝐴1) ∗ … ∗ (𝑥𝑛 𝑖𝑠 𝐴𝑛) 𝑇𝐻𝐸𝑁 𝑧 = 𝑘

𝑂𝑟𝑑𝑒 𝑆𝑎𝑡𝑢 = 𝐼𝐹 (𝑥1 𝑖𝑠 𝐴1) ∗ … ∗ (𝑥𝑛 𝑖𝑠 𝐴𝑛) 𝑇𝐻𝐸𝑁 𝑧 = 𝑝1 ∗ 𝑧1 + ⋯ + 𝑝𝑛 ∗ 𝑥𝑛 + 𝑞

Adapun beberapa tahap pada FIS Sugeno dalam melakukan pengolahan data kualitas pada kulit sapi untuk mendapatkan hasil klasifikasi kualitas kulit sapi, yaitu:

Flowchart 2.2.1 Diagram Alir Metode FIS Sugeno

A. Fuzzifikasi

Pada tahap fuzzifikasi ini dilakukan perubahan data yang bersifat global menjadi

bentuk fuzzy input (0 sampai 1). Dimana dalam penelitian ini, digunakan beberapa variabel yang menentukan suatu kualitas kulit sapi, yaitu ketebalan, banyak goresan, jumlah lubang, tukak, caplak, bintik kutu, dan bulu rontok.

Flowchart A.1 Diagram Alir Proses Fuzzifikasi

Berikut proses fuzzifikasi pada ke tujuh variabel tersebut:

Mulai

Input data ciri kulit

Menghitung derajat keanggotaan variable Ketebalan

Menghitung derajat keanggotaan variable Lubang Menghitung derajat keanggotaan

variable Goresan

Derajat keanggotaan masing masing variabel

Selesai

Menghitung derajat keanggotaan variable Tukak

Menghitung derajat keanggotaan variable Caplak

Menghitung derajat keanggotaan variable Bintik Kutu

Menghitung derajat keanggotaan variable Bulu Rontok Mulai

Input data ciri kulit

Fuzzifikasi

Dufuzifiksi dengan metode Weighted

Average Interferensi dengan Metode

MIN

Kualitas kulit sapi

(3)

a.

Ketebalan

Grafik A.1 Himpunan Fuzzy Ketebalan

Pada variabel ketebalan ini dibagi menjadi dua kategori yaitu ketebalan dengan tingkatan tipis, dan ketebalan dengan tingkatan tebal.. Dimana tingkatan ini didasarkan pada ukuran ketebalan pada kulit. Fungsi keanggotaan diantaranya:

𝜇[𝑥]𝑇𝑖𝑝𝑖𝑠 = {

Grafik A.2 Himpunan Fuzzy Goresan

Pada variabel goresan ini dibagi menjadi tiga jenis yaitu goresan dengan tingkatan rendah, goresan dengan tingkatan sedang, dan goresan dengan tingkatan tinggi. Dimana tingkatan ini didasarkan pada jumlah goresan pada kulit. Fungsi keanggotaan diantaranya:

Grafik A.3 Himpunan Fuzzy Lubang

Pada variabel lubang ini dibagi menjadi tiga kategori yaitu lubang dengan tingkatan rendah, lubang dengan tingkatan sedang, dan lubang dengan tingkatan tinggi. Dimana tingkatan ini didasarkan pada jumlah lubang pada kulit. Fungsi

(4)

Pada variabel tukak ini dibagi menjadi tiga kategori yaitu tukak dengan tingkatan rendah, tukak dengan tingkatan sedang, dan tukak dengan tingkatan tinggi. Dimana tingkatan ini didasarkan pada jumlah tukak pada kulit. Fungsi keanggotaan diantaranya:

Grafik A.5 Himpunan Fuzzy Caplak

Pada variabel caplak ini dibagi menjadi tiga kategori yaitu caplak dengan tingkatan rendah, caplak dengan tingkatan sedang, dan caplak dengan tingkatan tinggi. Dimana tingkatan ini didasarkan pada jumlah caplak pada kulit. Fungsi

Grafik A.6 Himpunan Fuzzy Bintik Kutu

Pada variabel bintik kutu ini dibagi menjadi tiga kategori yaitu bintik kutu dengan tingkatan rendah, bintik kutu dengan tingkatan sedikit merata, dan bintik kutu dengan tingkatan merata. Dimana tingkatan ini didasarkan pada daerah bintik kutu pada kulit. Fungsi keanggotaan diantaranya:

Grafik A.7 Himpunan Fuzzy Bulu Rontok

(5)

𝜇[𝑥]𝑅𝑒𝑛𝑑𝑎ℎ = {

Flowchart B.1 Diagram Alir proses Inference

Berikut ini beberapa rule fuzzy dari penentuan kualitas kulit sapi yang bersumber dari penelitian Moh. Faridul Qudsi dengan judul Penentuan Kualitas Kulit Sapi dengan Menggunakan Metode Fuzzy Mamdani:

Tabel B.1 Rule Fuzzy

IF THEN

merata rendah Kualitas 2 5 tipis rendah rendah rendah sedikit

merata rendah rendah Kualitas 2 6 tipis rendah rendah sedang rendah rendah rendah Kualitas 2 7 tipis rendah rendah sedang rendah rendah tepi

kulit Kualitas 2 8 tipis rendah rendah sedang rendah sedikit

merata rendah Kualitas 2 9 tipis rendah rendah sedang sedikit

merata rendah rendah Kualitas 2 10 tipis rendah sedang rendah rendah rendah rendah Kualitas 2 11 tipis sedang rendah rendah rendah rendah rendah Kualitas 2 12 tipis sedang rendah rendah rendah rendah tepi

kulit Kualitas 2 13 tipis sedang rendah rendah rendah sedikit

merata rendah Kualitas 2 14 tipis sedang rendah sedang rendah rendah rendah Kualitas 2 15 tipis sedang rendah sedang sedikit

merata rendah rendah Kualitas 2 16 tebal rendah rendah rendah rendah sedikit

merata rendah Kualitas 2 17 tebal rendah rendah rendah sedikit

merata rendah rendah Kualitas 2 18 tebal rendah rendah sedang rendah rendah rendah Kualitas 2

merata rendah merata Kualitas 3 23 tipis rendah rendah sedang sedikit

merata sedikit

merata rendah Kualitas 3 24 tipis rendah rendah sedang sedikit

merata merata Kualitas 3 26 tipis rendah rendah sedang sedikit

merata merata rendah Kualitas 3 27 tipis rendah rendah sedang sedikit

merata rendah Kualitas 3 32 tipis rendah sedang sedang rendah rendah sedikit

merata Kualitas 3 33 tipis rendah sedang sedang rendah sedikit

merata merata Kualitas 3 34 tipis rendah sedang sedang rendah sedikit

merata rendah Kualitas 3

… … … …

175 tipis rendah sedang tinggi Sedikit

merata rendah rendah Kualitas 3 C. Proses Defuzzyfikasi

Defuzzyfikasi menggunakan metode Sugeno yaitu nerupakan tahap terakhir setelah Fuzzifikasi dan Inferensi.

Mencari nilai minimum rule ke-i

Nilai MIN (α predikat) dari rule ke-i

Mencari nilai z dari masing-masing rule

Nilai α predikat dan z masing-masing rule

(6)

Flowchart C.1Diagram Alir proses Defuzifikasi

Pada tahap defuzzifikasi ini untuk menghitung nilai keluaran rata rata dari alfa predikat dan nilai konsuken nya dengan metode perhitungan rata-rata terbobot (Weighted Average):

𝐷𝑒𝑓𝑢𝑧𝑧𝑦𝑓𝑖𝑘𝑎𝑠𝑖 =∑𝑖=1 𝑛_∑ 𝛼𝑖 ∗ 𝑧𝑖

𝑖=1 𝑛 _𝛼𝑖

Keterangan :

𝛼𝑖 ∶ 𝑑𝑒𝑟𝑎𝑗𝑎𝑡 𝑘𝑒𝑎𝑛𝑔𝑔𝑜𝑡𝑎𝑎𝑛 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑟𝑢𝑙𝑒 𝑘𝑒 − 𝑖 𝑧𝑖 ∶ 𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑝𝑎𝑟𝑎𝑚𝑒𝑡𝑒𝑟 𝑘𝑒𝑙𝑢𝑎𝑟𝑎𝑛 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑟𝑢𝑙𝑒 𝑘𝑒

− 𝑖

Tabel C.1 Kategori Kualitas Kulit Sapi

Kategori Nilai tingkat kualitas

Kualitas 1 5

Kualitas 2 10

Kualitas 3 15

Klasifikasi kualitas kulit sapi menentukan kualitas yang dikategorikan:

a. Kualitas 1, layak sebagai bahan baku ekspor b. Kaualitas 2, layak sebagai bahan baku impor c. Kualitas 3, layak sebagai bahan baku cecek

3.

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Program

Dalam melalukan analisa klasifikasi kualitas kulit sapi yang diaplikasikan menggunkan metode sugeno,terdapat beberapa tahap-tahap :

a. Input data

Pada tahap pertama dilakukan input data yang bersifat bilangan real (1,2,3…..dst).dengan beberapa variabel bilangan input berdasarkan atribut yang digunakan untuk mendukung klasifikasi kulit sapi antara lain ketebalan, goresan, lubang, tukak, caplak, bintik kutu dan bulu rontok. Berikut tabel data variabel input yang digunakan:

Tabel 3.1 Data Variabel Input

Variabel Himpunan

Fuzzy Domain

Ketebalan Tipis < 0,1 Tebal > 0,05

Goresan

Rendah < 5

Sedang 2 < 𝑥 < 7 Tinggi > 5

Lubang

Rendah < 6

Tukak

Rendah < 3

Caplak

Rendah < 4

Sedikit

Merata 2 < 𝑥 < 6 Merata > 4

Bintik Kutu

Rendah < 5% Sedikit

Merata 1% < 𝑥 < 10% Merata > 10%

Bulu Rontok

Rendah < 5% Tepi Kulit 1% < 𝑥 < 10%

Merata > 10%

b. Proses fuzzifikasi, yaitu menghitung derajat keanggotaan dari masing-masing atribut. c. Proses inferensi dari rule yang ada untuk

menentukan kualitas kulit sapi dari data yang diinputkan.

d. Proses defuzzykasi dengan mengkonversi himpunan fuzzy keluaran ke bentuk bilangan crips, dengan menggunkan rumus :

Mulai

Nilai α predikat dan z masing-masing rule

i = 1 ; i ≤ jumlah rule

Total alfa += α-predikat i

Hasil defuzzifikasi

Selesai Defuzz = α-predikat i

* z i

Weighted Average (z) ((∑α-predikat * z) / ∑ α-predikat)

(7)

𝐷𝑒𝑓𝑢𝑧𝑧𝑦𝑓𝑖𝑘𝑎𝑠𝑖 =∑𝑖=1 𝑛_∑ 𝛼𝑖 ∗ 𝑧𝑖

𝑖=1 𝑛 _𝛼𝑖

Berikut hasil running program aplikasi klasifikasi kulit sapi :

Gambar C.1 Interface Program Klasifikasi Kulit Sapi dengan Metode FIS Sugeno

B. Akurasi

Tabel 3.2 Pengujian Akurasi

Data

Ke Aplikasi Pakar Akurasi

1 Kualitas 1 Kualitas 1 1 2 Kualitas 1 Kualitas 1 1

3 Kualitas 3 Kualitas 3 1 4 Kualitas 2 Kualitas 2 1 5 Kualitas 1 Kualitas 3 0 6 Kualitas 2 Kualitas 2 1

15 Kualitas 2 Kualitas 2 1 16 Kualitas 2 Kualitas 2 1

17 Kualitas 3 Kualitas 3 1

18 Kualitas 2 Kualitas 2 1 19 Kualitas 2 Kualitas 2 1 20 Kualitas 1 Kualitas 2 0

𝐴𝑘𝑢𝑟𝑎𝑠𝑖 =20 − 3_{20 𝑥 100%}

=17_{20 𝑥 100%}

= 85% 4. KESIMPULAN

Berdasarkan dari perancangan, implementasi dna hasil pengujian aplikasi klasifikasi kualitas kulit sapi dengan metode FIS Sugeno maka dapat disimpulakan, sebagai berikut:

a. Aplikasi klasifikasi kualitas kulit sapi dibentuk berdaarkan tujuh variable yang membentuk tiga kategori kualitas kulit sapi, yaitu kualitas 1 sebagai bahan baku ekspor, kualitas 2 sebagai bahan baku dalam negeri, dan kualitas 3 sebagai bahan baku cecek.

b. Akurasi aplikasi klasifikasi kualitas kulit sapi yaitu yang didapat dari 20 data uji yaitu 85%. Dan untuk 15% ketidaksesuaian disebabkan data yang dimasukkan keluar dari batasan rule yang telah ditentukan pakar kulit sapid dan banyak rule yang belum terpenuhi yaitu hanya menggunakan 175 rule dari total rule yang seharusnya ada yaitu 1458 rule.

5. DAFTAR PUSTAKA

MUSTAKIM, S, ARIS W., & P, KURNIAWAN A. 2010. Perbedaan Kualitas Kulit Kambing Peranakan Etawa (PE) dan Peranakan Boor (PB) yang Disamak Krom. Jurnal Ternak Tropika Vol. 11 No. 1. Fakultas Perternakan Universitas Brawijaya.

QUDSI, MOH FARIDUL. 2015. Penentuan Kualitas Kulit Sapi Menggunakan Metode Mamdani. PTIIK Universitas Brawijaya. NABA, D. E. A. 2009. Belajar Cepat Fuzzy Logic

Menggunakan Matlab, Jogjakarta: Andi Publisher.

MEIMAHARANI, R. & LISTYORINI, TRI. 2014. Analisis Sistem Inference Fuzzy Sugeno Dalam Menentukan Harga Penjualan Tanah Untuk Pembangunan Minimarket. Jurnal SIMETRIS, Vol 5 No 1 April 2014 ISSN: 2252-4983. Fakultas Teknik Universitas Muria Kudus.

(8)