implementasi metode bayes keamanan gedung untuk mendeteksi

Jurnal INFOTEK, Vol 1, No 1, Februari 2016
ISSN 2502-6968 (Media Cetak)
IMPLEMENTASI METODE BAYES KEAMANAN GEDUNG UNTUK
MENDETEKSI GERAK
Edward Robinson Siagian
Dosen Tetap STMIK Budi Darma Medan
Jl. Sisingamangaraja No. 338 Simpang Limun Medan
http : // www.stmik-budidarma.ac.id //Email: [email protected]
ABSTRAK
sistem. Masalah keamanan merupakan hal terpenting dalam kehidupan di dunia ini. Oleh karena itu,
manusia wajib menggunakan akal untuk mempelajari dan menciptakan keamanan itu. Perkembangan teknologi
kamera yang semakin pesat sekarang ini ditandai dengan munculnya berbagai macam kamera digital, selain
untuk mangambil gambar diam yang sering disebut dengan foto, juga dapat merekam atau menangkap gambar
yang bergerak dalam bentuk video. Adapun dalam rancangan ini juga memanfaatkan metode bayes, metode
bayes ini merupakan metode yang baik di dalam mesin pembelajaran berdasarkan data training, dengan
menggunakan probabilitas bersyarat sebagai dasarnya. Bayesian probability adalah teori terbaik dalam
menghadapi masalah estimasi dan penarikan kesimpulan. Bayesian method dapat digunakan untuk penarikan
kesimpulan pada kasus-kasus dengan multiple source of measurement yang tidak dapat ditangani oleh metode
lain seperti model hierarki yang kompleks. Methode bayesian ini akan diterapkan pada pendeteksi gerak dengan
membuat data training dengan menggunakan webcam sehingga webcam akan bekerja apabila data tidak sesuai
data training yang sudah di input.
Kata Kunci : Bayesian Method
1. Pendahuluan
1.1 Latar Belakang Masalah
Banyak usaha yang dilakukan
untuk
meningkatkan keamanan dalam lingkungan sistem.
Masalah keamanan merupakan hal terpenting dalam
kehidupan di dunia ini. Oleh karena itu, manusia
wajib menggunakan akal untuk mempelajari dan
menciptakan keamanan itu. Perkembangan teknologi
kamera yang semakin pesat sekarang ini ditandai
dengan munculnya berbagai macam kamera digital,
selain untuk mangambil gambar diam yang sering
disebut dengan foto, juga dapat merekam atau
menangkap gambar yang bergerak dalam bentuk
video.
Webcam adalah salah satu jenis kamera digital
yang mampu melakukan hal-hal tersebut. Dari sinilah
muncul pemikiran untuk memanfaatkannya sebagai
kamera yang berfungsi untuk mengawasi suatu
ruangan perkantoran atau pertokoan. Teknologi
seperti ini telah banyak terjual di pasaran dengan
metode yang berbeda. Pembuatan sistem keamanan
ini dibuat dengan memanfaatkan kamera digital, yakni
webcam sebagai pengambil gambar, di mana webcam
dapat dengan mudah berkomunikasi data dengan PC
(Personal Computer) melalui port USB dan mudah
dicari di pasaran. Salah satu kelemahan dari webcam
adalah kurang mampu mengambil obyek pada ruang
gelap yang menyebabkan obyek yang ditangkap
menjadi kurang jelas.
Adapun dalam rancangan
ini juga
memanfaatkan metode bayes, metode bayes ini
merupakan metode yang baik di dalam mesin
pembelajaran berdasarkan data training, dengan
menggunakan probabilitas bersyarat
sebagai
dasarnya. Bayesian probability adalah teori terbaik
dalam menghadapi masalah estimasi dan penarikan
kesimpulan. Bayesian method dapat digunakan untuk
penarikan kesimpulan pada kasus-kasus dengan
multiple source of measurement yang tidak dapat
ditangani oleh metode lain seperti model hierarki
yang kompleks. Methode bayesian ini akan diterapkan
pada pendeteksi gerak dengan membuat data training
dengan menggunakan webcam sehingga webcam
akan bekerja apabila data tidak sesuai data training
yang sudah di input.
Sistem pemantauan keamanan suatu ruangan
perkantoran dengan menggunakan suatu kamera
untuk mengamankan ruang tersebut dari gerakan
merupakan
salah
satu
solusi
penyelesaian
permasalahan keamanan. Dengan menggunakan
kamera Webcam diharapkan sistem keamanan dapat
terpadu dan dapat melihat setiap gerakan atau
manusia pada suatu ruangan khusus.
Berdasarkan uraian diatas maka saya tertarik
dengan judul “Implementasi Metode bayes
Keamanan Gedung Untuk Mendeteksi Gerak”
1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan
sebelumnya, maka dapat diambil rumusan masalah
yaitu :
1. Bagaimana cara mendeteksi gerak dengan
webcam secara otomatis
2. Bagaimana marancang aplikasi yang dapat
menerima input Webcam dengan mikrokontroler
ATMEGA.
Implementasi Metode Bayes Keamanan Gedung Untuk Mendeteksi Gerak.
Oleh: Edward Robinson Siagian
29
Jurnal INFOTEK, Vol 1, No 1, Februari 2016
3. Bagaimana mengolah data dari webcam dengan
metode Bayes.
1.3 Batasan Masalah
Penelitian memiliki batasan masalah agar masalah
yang dbahas tidak melebar,adapun batasan masalah
dalam penelitian ini adalah :
1. Mikrokontroller hanya mendapat input dari
Webcam
2. Jarak tangkap webcam maksimal 5 meter.
3. Webcam hanya menampilkan visual dari objek
saja.
4. Sebagai penggerak Webcam digunakan motor
stepper.
5. Jika ada 2 objek yang ditampilkan adalah yang
terdeteksi pertama kali oleh sensor.
6. Webcam hanya bisa bergerak kekiri dan kanan.
1.4 Tujuan dan Manfaat Penelitian
Tujuan perancangan alat keamana ini adalah:
1. Untuk mendeteksi gerak dengan webcam secara
otomatis mengikuti gerak.
2. Untuk merancang aplikasi yang dapat menerima
input dari webcam.
3. Untuk menerapkan metode bayes pada webcam.
Dalam perancangan alat deteksi gerak ini
diharapkan dapat membawah manfaat ,diantaranya :
1. Dapat membantu security dalam mengawasi
sistem keamanan dalam suatu ruangan.
2. Mengembangkan nilai guna Webcam agar lebih
efektif dalam bidang keamanan.
2. Landasan Teori
2.1 Mikrokontroller
Mikrokontroler adalah mikrokomputer chip
tunggal yang dirancang secara spesifik untuk aplikasiaplikasi control dan bukan untuk aplikasi-aplikasi
serbaguna. Perangkat ini seringkali digunakan untuk
memenuhi kebutuhan control tertentu, seperti
mengendalikan
sebuah
penggerak
motor.
Mikrokomputer chip tunggal, di lain pihak, biasanya
melaksanakan beragam fungsi yang berbeda dan
dapat mengendalikan beberapa proses dalam waktu
yang bersamaan. Aplikasi-Aplikasi yang tipikal
meliputi control perangkat-perangkat peripheral
meliputi control perangkat-perangkat peripheral
seperti motor, penggerak, printer, dan komponen
komponen
subsistem
minor.
Mikrokontroller
berfungsi untuk mengontrol kerja suatu sistem. Di
dalam mikroprosesor, tetapi dengan penambahan
perangkat-perangkat lain seperti ROM, RAM, PIO,
SIO, Counter dan rangkaian Clock. Mikrokontroller
didesain dengan instruksi-instruksi yang lebih luas
dan 8 bit instruksi digunakan untuk membaca data
instruksi dari internal memory ke ALU.
2.2 Metode Bayes
Metode Bayes ini merupakan metode yang baik
didalam mesin pembelajaran
berdasarkan data
ISSN 2502-6968 (Media Cetak)
training, dengan menggunakan probabilitas bersyarat
sebagai dasarnya.
Kelebihan
&
Kekurangan
dari
metode
Bayesian Theory
Bayesian Decision Theory adalah pendekatan secara
statistik untuk menghitung tradeoffs diantara
keputusan yang berbeda-beda, dengan menggunakan
probabilitas dan costs yang menyertai suatu
pengambilan keputusan tersebut. Contoh dari
Bayesian theory adalah kasus pasien yang memiliki
kesulitan dalam bernafas. Keputusan yang diambil
adalah antara pasien menderita asma atau pasien
menderita kanker paru-paru.
Keputusan 1: Menyatakan seseorang menderita
kanker
paru-paru
walaupun
sebenarnya gejala asma (cost:
cukup tinggi- menakuti pasien,
pasien menjalani tes-tes yang
tidak perlu)
Keputusan 2: Menyatakan seseorang menderita asma
walaupun sebenarnya kanker
paru-paru (cost: sangat tinggikehilangan kesempatan untuk
megobati kanker pada stadium
awal, kematian)
Bayesian theory mempunyai berbagai keuntungan jika
dibandingkan dengan beberapa teori lainnya, yaitu:
1. Interpolation. Bayesian method menghubungkan
segala hal dengan teori-teori
engineering. Pada saat berhadapan dengan suatu
problem, terdapat pilihan mengenai seberapa
besar waktu dan usaha yang dilakukan oleh
manusia vs komputer. Pada saat membuat suatu
sistem, terlebih dahulu diharuskan untuk
membuat sebuah model keseluruhan dan
ditentukan faktor pengontrol pada model tersebut.
Bayesian method menghubungkan perbedaan
yang besar karena Bayesian prior dapat menjadi
sebuah delta function dari suatu model yang luas.
2. Language. Bayesian method mempunyai bahasa
tersendiri untuk menetapkan hal-hal yang prior
dan posterior. Hal ini secara signifikan membantu
pada saat menyelesaikan bagian yang sulit dari
sebuah solusi.
3. Intuitions. Bayesian method melibatkan prior dan
integration, dua aktivitas
yang berguna secara
luas.
3. Analisa Dan Perancangan
3.1 Analisa masalah
Dalam bab ini akan dibahas mengenai analisa
kerja alat yang digunakan, dengan memgetahui
bagaimana alat tersebut dapat mendeteksi gerak.
Dengan melakukan analisa ini akan mempermudah
perancangan perangkat lunak dalam sistem.
3.2 Kamera pendeteksi gerak
Kamera yang digunakan dalam sistem ini
berfungsi untuk menangkap gambar yang akan dilihat
Implementasi Metode Bayes Keamanan Gedung Untuk Mendeteksi Gerak.
Oleh: Edward Robinson Siagian
30
Jurnal INFOTEK, Vol 1, No 1, Februari 2016
oleh pemakai, dan gambar yang diambil akan dipindai
oleh perangkat lunak untuk mendeteksi adanya
gerakan. Dalam pendeteksian gerak ini, kamera akan
mengambil gambar awal yang akan digunakan
sebagai data awal (data training) kemudian kamera
akan mengambil gambar lain dan mengolah gambar
yang lain sebagai pendeteksi gerak. Metode yang
digunakan untuk mendeteksi gerak ini yaitu metode
bayes dimana metode ini akan bekerja sesuai input
yang diberikan. Input tersebut berupa gambar yang
dijadikan data training untuk kamera sehingga
gambar atau data baru yang diterima kamera tidak
sesuai dengan input data yang diberi akan di deteksi
kamera. Adapun contoh pendeteksi yang dilakukan
seperti Gambar di bawah ini:
ISSN 2502-6968 (Media Cetak)
pengurangan pixel. Operasi pengurangan yang terjadi
pada bagian yang tidak bergerak dalam citra akan
menghasilkan nilai RGB (red,green,blue) per pixel
sama dengan nol, sedangkan bagian yang bergerak
dalam citra memberikan nilai RGB (red,green,blue)
per pixel tidak sama dengan nol. Dengan
mengevaluasi selisih nilai RGB per pixel, dapat
diketahui keadaan citra bila terdapat obyek yang
bergerak.
Nilai RGB per pixel pada koordininat x,y
citra pertama dikurangkan dengan nilai pixel
koordinat x,y citra kedua. Seperti dijelaskan di atas
jika hasil pengurangan bernilai nol maka dinyatakan
tidak ada gerakan, begitu pula sebaliknya. Untuk
mengantisipasi nilai kurang dari nol maka hasil dari
pengurangan ditambahkan suatu konstanta. Obyek
yang
ditangkap
dibuat
bercahaya
untuk
mempermudah pendeteksian gerakan. Dengan obyek
yang bercahaya perbedaan citra dari sisi nilai RGB
per pixel akan lebih jelas dan pendeteksian gerakan
jadi lebih mudah
Gambar 3.1 Input Gambar
Gambar di atas merupakan gambar yang djadikan
sebagai input data untuk mendeteksi gerak pada
kamera.
Gambar 3.2 Input Gambar
Jika gambar di atas dimisal di dalam himpunan
image terdapat dua image ukuran 3 x 3 piksel maka:
=x–y=
-
=
0 
0 
 

0 

Gambar 3.3 Koordinat RGB
Dalam gambar hitam putih, setiap pixel dapat
direpresentasikan dalam satu bit, berisi 1 bila
warnanya hitam dan berisi 0 bila warnanya putih.
Ketika komputer akan menggambar mulailah
komputer mencari angka-angka yang mengartikan
informasi dari gambar. Setiap komputer menemukan
angka 0 komputer akan menggambar warna putih,
ketika menemukan angka 1 komputer akan
menggambar sebuah pixel dengan warna hitam.
Tidak mendeteksi gerak karena hasil = 0
=x–y=
-
=
mendeteksi gerak hasil tidak sama dengan nol
Dengan gambaran diatas dibuatlah teori keputusan
bayes tentang gerak yang akan dijadikan data training
yaitu jika x = y bernilai 0 yang artinya tidak ada
gerak ,bila x≠y bernilai 1 yang artinya gerak.
Data yang diinput dengan data yang baru
akan diolah dengan menggunaka pencitraan , untuk
mendeteksi
gerak
biasanya
menggunakan
Implementasi Metode Bayes Keamanan Gedung Untuk Mendeteksi Gerak.
Oleh: Edward Robinson Siagian
(A)
31
Jurnal INFOTEK, Vol 1, No 1, Februari 2016
ISSN 2502-6968 (Media Cetak)
3.
(B)
Gambar 3.4 A dan B Bitmap hitam putih dan
representasi biner
Dengan pembentukan gambar diatas setiap gambar
dibentuk dalam biner, jadi setiap gambar yang
berbeda bentuk binernya juga berbeda .
suatu objek apakah itu manusia, hewan,
tumbuhan dan lainnya sehingga diklasifikasikan
terhadap objek.
Kemungkinan dilakukan pengembangan bahasa
program yang digunakan, agar bisa diterapkan
pada jenis sistem operasi yang berbeda
Daftar Pustaka
1. Aneka
webcam
dan
fungsinya
2.URL:http//www.Bhineka .com
2. http//www.securitydocs.com/libraly/1127.
3. http// www.innovativeelectronics.com.
4. Imam Santoso(2009) ,Monitoring Ruang Dengan
Webcam.
5. Kamus Bahasa Indonesia, Penerbit Dinas
Pendidikan (2008) Defenisi perancangan.
6. Lia Rosmalia (2009) ,Perancangan Alat
Pengontrol
7. Mesran (2008),Diktad :Pemograman Dasar Visual
Basic,STMIK BUDIDARMA,Medan.
8. Mirza Satriawan (2008) Dinamika Gerak.
1. 10.Octa Heriana (2009) Pemisahan Berdasarkan
2. Metode Bayes.
3. 11. Suyanto, M (2008) Multimedia Alat Untuk
Meningkatkan Keunggulan Bersaing.
4. 12. Surya Sumpeno (2008) Sistem Tutor Cerdas.
5. Kesimpulan Dan Saran
5.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diambil berdasarkan
rumusan masalah dan tujuan penelitian dari skripsi ini
adalah sebagai berikut :
1. Program aplikasi yang dirancang dengan
menggunakan bahasa pemrograman visual basic
ini
mudah dalam
hal penggunaannya,
dikarenakan fitur yang mengatur semua opsi pada
webcam dibuat semudah dan sesederhana
mungkin.
2. Aplikasi yang dirancang bisa bekerja dengan baik
pada webcam eksternal baik dengan resolusi kecil
maupun tinggi, pada webcam internal program
bekerja secara otomatis dalam mengenali
webcam tanpa harus menginstall driver terlebih
dahulu.
3. Pendeteksian gerak dengan menggunakan
webcam dilakukan secara otomatis, dan hasil
yang didapat cukup baik dengan resolusi webcam
yang standar dan pada pengambilan malam hari
kurang jelas dikarenakan intensitas cahaya yang
kurang.
5.2 Saran
Saran yang dapat diambil berdasarkan rumusan
masalah dan tujuan penelitian dari skripsi ini adalah
sebagai berikut :
1. Perlu pengembangan sistem lebih lanjut
sehingga sistem bisa menjadi alat keamanan
yang handal..
2. Kedepannya bisa menerapkan OpenCV terhadap
aplikasi sehingga memungkinkan pengenalan
Implementasi Metode Bayes Keamanan Gedung Untuk Mendeteksi Gerak.
Oleh: Edward Robinson Siagian
32