BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Otak manusia memiliki

BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Otak manusia memiliki struktur yang sangat kompleks dan memiliki kemampuan
yang sangat luar biasa. Otak terdiri dari neuron-neuron dan penghubung yang disebut
sinapsis. Setiap neuron bekerja meneruskan sinyal yang diterima ke neuron yang lain
dalam jumlah yang sangat besar sehingga dihasilkan sebuah informasi. Dengan sistem
kerja neuron tersebut, otak mampu mengerjakan banyak hal seperti mengenali pola,
melakukan penghitungan dan mengklasifikasikan data [12].
Pola yang terjadi di otak dipelajari dan disimulasikan cara kerjanya ke dalam
bentuk sebuah generalisasi model matematis dari pemahaman manusia (human
cognition) disebut jaringan saraf tiruan yang didasarkan pada asumsi:
1. Pemrosesan informasi terjadi pada elemen sederhana yang disebut neuron.
2. Sinyal dikirimkan di antara neuron-neuron melalui penghubung-penghubung.
3. Penghubung antarneuron memiliki bobot yang akan memperkuat atau
memperlemah sinyal.
4. Untuk menentukan output, setiap neuron menggunakan fungsi aktivasi
(biasanya bukan fungsi linier) yang dikenakan pada jumlahan input yang
diterima. Besarnya output ini selanjutnya dibandingkan dengan suatu batas
ambang.
Jaringan saraf tiruan dengan kemampuan melakukan generalisasi atas contoh
yang diperoleh dan mengabstraksi karakteristik, banyak digunakan oleh manusia
Universitas Sumatera Utara
dalam menggeneralisasikan dari apa yang sudah ada sebelumnya atau yang
diinputkan.
Jaringan saraf tiruan sangat diminati oleh banyak peneliti dengan alasan yang
berbeda-beda. Para insinyur elektro menemukan berbagai macam aplikasi pada
pemrosesan sinyal. Insinyur komputer tertarik dengan potensi hardware yang
diimplementasikan pada jaringan saraf secara efektif dan aplikasinya pada bidang
robotika. Sedangkan ahli ilmu komputer menemukan bahwa jaringan saraf
menjanjikan solusi bagi masalah yang sulit seperti pada kecerdasan buatan dan
pengenalan pola. Pada matematika aplikatif, jaringan saraf tiruan merupakan alat yang
baik untuk masalah pemodelan dari hubungan antara variabel-variabel tertentu yang
belum diketahui [3].
Tanaman tembakau (Nicotiana tabacum L) termasuk genus Nicotinae, serta
familia Solanaceae[16]. Spesies-spesies yang mempunyai nilai ekonomis adalah
Nicotiana tabacum L dan Nicotianae rustica L dengan rincian sebagai berikut:
1. Nicotiana rustica L mengandung kadar nikotin yang tinggi (max n = 16%)
biasanya digunakan untuk membuat abstrak alkoloid (sebagai bahan baku obat dan
insektisida), jenis ini banyak berkembang di Rusia dan India.
2. Nicotiana tabacum L mengandung kadar nikotin yang rendah (min n =
0,6%) jenis ini umumnya digunakan sebagai bahan baku pembuatan rokok.
Susunan taksonomi Nicotiana Tabacum L ditunjukkan sebagai berikut:
1. Famili
: Solanaceae
2. Subfamili : Nicotianae
3. Genus
: Nicotiana
4. Subgenus : Tabacum
Sebagaimana diketahui tanaman tembakau merupakan salah satu komoditi
yang strategis dari jenis tanaman semusim perkebunan. Peran tembakau bagi
masyarakat cukup besar, hal ini karena aktivitas produksi dan pemasarannya
Universitas Sumatera Utara
melibatkan sejumlah penduduk untuk mendapatkan pekerjaan dan penghasilan.
Berbagai jenis tembakau dengan berbagai kegunaannya diusahakan di Indonesia, baik
oleh rakyat maupun oleh perusahaan, secara garis besar berdasarkan iklim tembakau
yang diproduksi di Indonesia dapat dibagi antara lain:
1. Tembakau musim kemarau/Voor-Oogst (VO), yaitu bahan untuk membuat
rokok putih dan rokok kretek.
2. Tembakau musim penghujan/Na-Oogst (NO), yaitu jenis tembakau yang
dipakai untuk bahan dasar membuat cerutu maupun cigarillo, di samping itu
juga ada jenis tembakau hisap dan kunyah.
Penerimaan negara dari komoditi tembakau sangat besar yaitu dari cukai dan
setiap tahun terus meningkat, pada tahun 2007 sebesar 42 trilyun, tahun 2008 sebesar
Rp50,2 trilyun dan tahun 2009 ditargetkan mencapai 52 trilyun, demikian juga pada
periode 5 tahun terakhir devisa yang dihasilkan dari ekspor tembakau senilai US
$100.627 (48.278 ton). Di samping itu komoditi tembakau juga merupakan komoditi
yang kontroversial yaitu antara manfaat dan dampaknya terhadap kesehatan, sehingga
dalam pengembangannya harus mengacu pada penyeimbangan supply dan demand,
peningkatan produktivitas dan mutu serta peningkatan peran kelembagaan petani.
Pada perkembangan tanaman tembakau ada dua faktor yang mempengaruhi
tumbuh kembangnya tanaman tersebut, yaitu hama dan penyakit. Pengaruh kedua
faktor tersebut dapat terlihat di lapangan dan dapat mempengaruhi kualitas produksi
dari tembakau yang dapat merugikan petani tembakau.
Dengan kemampuan jaringan saraf tiruan untuk mempelajari inputan yang
diberikan dan kemampuan untuk mengolah banyak data bahkan data yang belum
diketahui sekalipun, dapat membantu mendeteksi penyakit tidak hanya pada manusia
secara psikologi[6] namun juga pada tumbuhan seperti tembakau.
Universitas Sumatera Utara
1.2 Perumusan Masalah
Permasalahan yang akan dibahas dalam penelitian ini adalah bagaimana cara
merancang suatu aplikasi yang berfungsi sebagai alat bantu dalam mendeteksi
penyakit tanaman tembakau, yang hasilnya didasarkan pada basis pengetahuan
mengenai jaringan saraf tiruan khususnya dengan metode backpropagation dan
mengenai tembakau sebagai objek yang diteliti, yang dikumpulkan dan didapatkan
dari berbagai sumber di antaranya buku serta pengalaman salah seorang pakar dengan
melakukan wawancara dan kemudian disatukan ke dalam sebuah jaringan saraf tiruan
untuk diproses dengan metode backpropagation.
1.3 Batasan Masalah
Batasan masalah yang menjadi acuan dalam pengerjaan skripsi ini adalah:
1. Perancangan aplikasi untuk mendeteksi penyakit tembakau (Nicotiana tabacum L)
dengan menggunakan metode backpropagation.
2. Variabel yang akan diberi bobot terdiri dari 11 variabel meliputi bentuk daun,
warna daun, ada tidaknya bau daun, kondisi daun, ada tidaknya bercak pada daun,
ada tidaknya bintik pada daun, bentuk batang, kondisi batang, warna batang,
warna akar dan kondisi akar.
3. Aplikasi hanya membahas gejala penyakit tembakau yang tampak di lapangan.
4. Output dari aplikasi hanya ada 2 yaitu tanaman sehat dan tanaman berpenyakit.
5. Pelatihan jaringan dilakukan dengan menggunakan metode backpropagation.
6. Perancangan sistem pada penelitian ini menggunakan Matlab R2010a.
7. Perancangan aplikasi menggunakan 3 lapisan, lapisan input, lapisan tersembunyi
dan lapisan output.
Universitas Sumatera Utara
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah membuat suatu aplikasi yang dapat dipergunakan sebagai
alat bantu mendeteksi penyakit tamanan tembakau (Nicotiana tabacum L) yang terjadi
di lapangan.
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah:
1. Membantu praktisi lapangan pengelola perkebunan tembakau dalam hal
penegakan pendeteksian penyakit tembakau yang terjadi di lapangan.
2. Membantu petani tembakau untuk mengetahui jenis penyakit tembakau dengan
melihat gejala yang dialami tanaman.
1.6 Metode Penelitian
Tahapan yang dilakukan dalam penelitian ini adalah:
1. Studi Literatur
Tahapan ini dilakukan dengan mempelajari sumber-sumber atau buku-buku
referensi yang berkaitan dengan skripsi ini, baik dari text book atau internet.
2. Pengumpulan Data
Pada tahapan pengumpulan data ini dilakukan wawancara pada pakar untuk
mengetahui bagaimana mendeteksi gejala awal penyakit tembakau di lapangan.
3. Analisis data
Tahapan ini dilakukan dengan menganalisis batasan-batasan tiap variabel sebagai
indikator penentu penyakit tanaman tembakau yang diterapkan dengan metode
backpropagation.
Universitas Sumatera Utara
4. Perancangan Perangkat Lunak
Pada tahapan ini dilakukan gambaran sistem baik berupa diagram alir, masukan,
keluaran, DFD (Data Flow Diagram), antarmuka dan struktur data.
5. Implementasi Aplikasi Penentuan jenis penyakit tanaman.
Pada tahapan ini dilakukan penerapan rancangan yang dibuat dalam suatu
program.
6. Pengujian Aplikasi
Pada tahapan ini dilakukan pengujian akan perangkat lunak yang telah dibuat
untuk mengetahui kesalahan dan memperbaiki kesalahan yang ada serta mengukur
ketepatan output dari perangkat lunak terhadap keadaaan sebenarnya.
1.7 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan skripsi ini terdiri dari lima bagian utama sebagai berikut:
BAB 1 : PENDAHULUAN
Bab ini menjelaskan mengenai latar belakang pemilihan judul skripsi “ Implementasi
Jaringan Saraf Tiruan untuk Mendeteksi Penyakit Tembakau (Nicotiana tabacum L)
dengan Metode Backpropagation ”, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan
penelitian, manfaat penelitian, metode penelitian, dan sistematika penulisan.
BAB 2 : LANDASAN TEORI
Bab ini membahas mengenai teori-teori yang berkaitan dengan perancangan sistem
implementasi jaringan saraf tiruan untuk menentuan penyakit tembakau (Nicotiana
tabacum L) dan teori lainnya yang mendukung pembuatan aplikasi.
BAB 3 : ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
Bab ini terdiri dari analisis sistem dan perancangan sistem untuk penentuan penyakit
tembakau (Nicotiana tabacum L). Pada bagian analisis sistem dimuat uraian tentang
Universitas Sumatera Utara
analisis data sistem dan komponen sistem. Pada bagian perancangan sistem,
membahas tentang perancangan variabel yang akan diberi bobot sebagai neuron yang
akan diolah dalam jaringan saraf tiruan untuk penegakan penyakit tembakau
(Nicotiana tabacum L) dan perancangan form yang akan diimplementasikan pada
sistem.
BAB 4 : IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
Bab ini membahas bagaimana mengimplementasikan aplikasi yang telah dirancang ke
dalam bahasa pemprograman dan menguji aplikasi yang telah dibangun.
BAB 5 : KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini memuat kesimpulan dari keseluruhan uraian bab-bab sebelumnya dan saransaran yang diharapkan dapat bermanfaat dalam pengembangan selanjutnya.
Universitas Sumatera Utara