i SKRIPSI PENERAPAN METODE JARINGAN SYARAF TIRUAN BACKPROPAGATION UNTUK SISTEM PAKAR DIAGNOSIS PENYAKIT GANGGUAN PERNAPASAN Skripsi Disusun Guna Memenuhi Syarat Kelulusan di Program Studi S1 Informatika Institut Teknologi Telkom Purwokerto DISUSUN OLEH : ANGGITA RATIH KRISTIYANINGRUM 13102036 PROGRAM STUDI S1 INFORMATIKA INSTITUT TEKNOLOGI TELKOM PURWOKERTO 2017
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
i
SKRIPSI
PENERAPAN METODE JARINGAN SYARAF TIRUAN BACKPROPAGATION
UNTUK SISTEM PAKAR DIAGNOSIS PENYAKIT GANGGUAN PERNAPASAN
Skripsi Disusun Guna Memenuhi Syarat
Kelulusan di Program Studi S1 Informatika
Institut Teknologi Telkom Purwokerto
DISUSUN OLEH :
ANGGITA RATIH KRISTIYANINGRUM
13102036
PROGRAM STUDI S1 INFORMATIKA
INSTITUT TEKNOLOGI TELKOM
PURWOKERTO
2017
ii
iii
HALAMAN PERNYATAAN
iv
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur atas karunia Tuhan Yang Maha Esa sehingga penulis dapat
menyelesaikan penyusunan laporan skripsi ini dengan baik. Penyusunan laporan skripsi
merupakan salah satu syarat kelulusan untuk memperoleh gelar Sarjana di Program Studi
S1 Informatika Institut Teknologi Telkom Purwokerto (IT Telkom Purwokerto).
Adapun judul skripsi ini, yaitu “PENERAPAN METODE JARINGAN
SYARAF TIRUAN BACKPROPAGATION UNTUK SISTEM PAKAR DIAGNOSIS
PENYAKIT GANGGUAN PERNAPASAN”.Penyelesaian penulisan laporan skripsi ini
tidak terlepas dari bimbingan, dukungan, motivasi, doa serta bantuan dari berbagai pihak.
Oleh sebab itu dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-
besarnya kepada:
1. Bapak, Ibu, Adik dan Keluarga Besar tercinta yang selalu memberikan doa, nasihat dan
motivasi yang tiada henti bagi penulis.
2. Bapak Dr.Ali Rokhman,M.Si.Selaku Ketua Institut TeknologiTelkom Purwokerto.
3. Bapak Muhammad Zidny Naf’an,Lc., M.Kom. a.n Ketua Program studi S1 Informatika
Sekretaris Program Studi S1 Informatika yang telah memberikan banyak bantuan, dan
memberi izin kepada penulis untuk menyelesaikan skripsi.
4. Bapak Didi Supriyadi, S.T, M.Kom. Selaku Dosen Pembimbing I atas waktu dan
kesempatan yang telah diberikan untuk mengarahkan dan membimbing penulis dalam
penyusunan skripsi.
5. Bapak Indra Hidayatulloh, S.Kom., M.T. Selaku Dosen Pembimbing II atas waktu dan
kesempatan yang telah diberikan untuk mengarahkan dan membimbing penulis dalam
penyusunan skripsi.
6. Pihak Rumah Sakit bersangkutan selaku objek penelitian dan sumber data atas
kesediaannya dalam memberikan izin kepada penulis untuk melakukan penelitian.
7. Seluruh Dosen Informatika di Institut Teknologi Telkom Purwokerto yang telah
memberikan motivasi kepada penulis dalam penyusunan laporan skripsi.
8. Bapak dan Ibu dosen Institut Teknologi Telkom Purwokerto yang telah memberikan
tambahan ilmu dan wawasan kepada penulis selama perkuliahan.
9. Seluruh staf karyawan IT Telkom Purwokerto yang telah ikut mendukung penyusunan
laporan skripsi ini dengan baik.
v
10. Kepada Syarifah Camelia Ambami, S.Kom, Puji Lestari, S.Kom, dan Ifaz Fachrul
Hindami, S.T untuk segala kontribusinya terhadap penyelesaian laporan dan penelitian
ini.
11. Keluarga Berkoh yaitu Syarifah Camelia Ambami, Puji Lestari, Lusi Annisa
Listiyowati dan Elliyani Pamupti juga Winda Melitha yang memberikan support
kepada penulis.
12. Teman-teman satu perjuangan dalam menghadapi skripsi dan sidang skripsi yang selalu
mendukung satu sama lainnya.
13. Seluruh teman-teman Institut Teknologi Telkom Purwokerto yang telah membantu
selama penyelesaian skripsi.
14. Semua pihak yang telah memberi bantuan dan dukungan yang tidak dapat disebutkan
satu per satu .
Penulis menyadari dalam penyusunan laporan skripsi ini masih banyak kekurangan
dan jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis bersedia menerima masukan dari semua
pihak baik berupa kritik maupun saran yang bersifat membangun dan semoga laporan yang
diupayakan oleh penulis ini dapat bermanfaat bagi para pembaca.
Purwokerto, 21 November 2017
Anggita Ratih Kristiyaningrum
vi
DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL DALAM ........................................................................................... i
HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................................... ii
HALAMAN PERNYATAAN ANTI PLAGIAT ................................................................. iii
KATA PENGANTAR .......................................................................................................... iv
DAFTAR ISI ........................................................................................................................ vi
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................................... viii
DAFTAR RUMUS ............................................................................................................... ix
DAFTAR TABEL ................................................................................................................. x
DAFTAR SINGKATAN ...................................................................................................... xi
DAFTAR ISTILAH ............................................................................................................. xii
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................................... xiii
ABSTRACT ....................................................................................................................... xiv
ABSTRAK........................................................................................................................... xv
BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................................... 1
1.1. Latar Belakang ........................................................................................................ 1
1.2. Rumusan Masalah ................................................................................................... 4
1.3. TujuanPenelitian ..................................................................................................... 4
1.4. BatasanMasalah ...................................................................................................... 4
1.5. Manfaat Penelitian .................................................................................................. 5
1.6. Ruang Lingkup........................................................................................................ 5
1.7. Sistematika Penulisan ............................................................................................. 8
BAB II DASAR TEORI ........................................................................................................ 8
2.1. Tinjauan Pustaka ..................................................................................................... 7
2.2. Landasan Teori...................................................................................................... 19
2.2.1. Anak - anak .................................................................................................... 19
2.2.2. Gangguan Pernapasan.................................................................................... 19
2.2.3. Sistem Pakar .................................................................................................. 22
2.2.4. Jaringan Syaraf Tiruan................................................................................... 22
2.2.5. Backpropagation ........................................................................................... 24
2.2.6. Validasi .......................................................................................................... 32
2.2.7. Akurasi........................................................................................................... 32
BAB III ANALSIS DAN PERANCANGAN SISTEM ...................................................... 34
3.1. Metodologi Penelitian ........................................................................................... 34
3.2. Sistem Saat Ini ...................................................................................................... 35
3.3. Sistem yang diusulkan .......................................................................................... 36
3.4. Analisis Kebutuhan Fungsional ............................................................................ 37
3.5. Perancangan ......................................................................................................... 39
3.5.1. Perancangan Arsitektur Jaringan Backpropagation ...................................... 39
3.4.2. Perancangan Antarmuka ................................................................................ 40
3.4.2.1.Tampilan Awal Sistem .............................................................................. 40
3.4.2.2.Tampilan Hasil Diagnosis ......................................................................... 41
3.4.2.3.Tampilan Pelatihan dan Pengujian Algoritma Sistem ............................... 42
3.5. Perancangan Data.................................................................................................. 43
3.5.1. Perancangan Data Input dan Data Output ..................................................... 43
vii
3.5.2. Pembagian Data Sebagai Data Pelatihan dan Data Pengujian ...................... 44
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN .................................................... 46
4.1. Hasil Penelitian ..................................................................................................... 46
4.1.1. Desain Antarmuka ......................................................................................... 46
4.2. Pembahasan........................................................................................................... 50
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................................. 71
5.1. Kesimpulan ........................................................................................................... 71
5.2. Saran ..................................................................................................................... 71
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................................... 72
LAMPIRAN - LAMPIRAN
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Grafik Sepuluh Penyakit Terbesar Puskesmas .................................. 3
Gambar 2.1 Arsitektur Jaringan Syaraf Tiruan Backpropagation ....................... 27
Gambar 3.1 Metodologi Penelitian ...................................................................... 34
Gambar 3.2 Flowchart Sistem Saat Ini ............................................................... 36
Gambar 3.3 Flowchart Sistem yang diusulkan ................................................... 37
Gambar 3.4 UseCase Diagram SPK Diagnosis .................................................. 38
Gambar 3.5 Activity diagram pelatihan dan pengujian pada sistem ................... 38
Gambar 3.6 Activity diagram diagnosis pada sistem .......................................... 39
Gambar 3.7 Arsitektur Jaringan Backpropagation .............................................. 40
Gambar 3.8 Perancangan Tampilan Awal Sistem ............................................... 40
Gambar 3.9 Tampilan Hasil Diagnosis Penyakit................................................. 41
Gambar 3.10 Tampilan Pelatihan Algoritma Sistem ........................................... 42
Gambar 3.11 Tampilan Pengujian Algoritma Sistem .......................................... 43
Gambar 4.1 Tampilan Awal Sistem atau Program .............................................. 46
Gambar 4.2 Tampilan Tentang ............................................................................ 47
Gambar 4.3 Tampilan Opsi Keluar...................................................................... 48
Gambar 4.4 Tampilan Backpropagation ............................................................. 48
Gambar 4.5 Tampilan Diagnosis ......................................................................... 49
Gambar 4.6 Script Prepocessing data di matlab.................................................. 52
Gambar 4.7 Hasil Proses Pelatihan menggunakan Lr 0.4, Mc 0.7 ...................... 60 Gambar 4.8 Hasil Pengujian dalam gui ............................................................... 61
Gambar 4.9 Hasil Pengujian ................................................................................ 61
Gambar 4.10 Contoh Pengujian Sistem Pakar Diagnosis.................................... 63
ix
DAFTAR RUMUS
Rumus2.1 Fungsi sigmoid biner .......................................................................... 28
Rumus2.2 Fungsi sigmoid bipolar....................................................................... 28
Rumus2.3 Rumus langkah 4 pertama .................................................................. 29
Rumus2.4 Rumus langkah4 kedua ...................................................................... 29
Rumus2.5 Rumus langkah 5 ................................................................................ 30
Rumus2.6 Rumus langkah 5 kedua ..................................................................... 30
Rumus2.7 Hitung faktor δ unit output ................................................................ 30
Rumus2.8 Hitung suku perubahan bobot ............................................................ 30
Rumus2.9 Rumus langkah 7 ................................................................................ 30
Rumus2.10 Hitung faktor δ unit tersembunyi ..................................................... 30
Rumus2.11 Rumus hitung suku perubahan bobot Vij ......................................... 31
Rumus2.12 Rumus langkah 8 .............................................................................. 31
Rumus2.13 Rumus turunan langkah 8 ................................................................. 32
Rumus2.14 Rumus validasi ................................................................................. 32
Rumus2.15 Rumus MSE ..................................................................................... 32
Rumus2.16 Rumus RMSE ................................................................................... 32
x
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Penelitian Sebelumnya .......................................................................... 8
Tabel 2.2 Kemampuan Paradigma dari Jaringan Syaraf Tiruan .......................... 24
Tabel 3.1 Parameter Inputan dan Target ............................................................. 44
Tabel 4.1 Contoh Normalisasi Data .................................................................... 52
Tabel 4.2 Penulisan dan penjelasan kode program proses pelatihan ................... 52
Tabel 4.3 Hasil Pelatihan dengan Momentum 0.5............................................... 55
Tabel 4.4 Hasil Pelatihan dengan Momentum 0.6............................................... 56
Tabel 4.5 Hasil Pelatihan dengan Momentum 0.7............................................... 57
Tabel 4.6 Hasil Pelatihan dengan Momentum 0.8............................................... 58
Tabel 4.7 Hasil Pelatihan dengan Momentum 0.9............................................... 59
Tabel 4.8 Pengujian data pada arsitektur jaringan backpropagation .................. 62
Tabel4.9 Pengujian Data Penelitian dengan Sistem Diagnosis .......................... 63
Tabel 4.10 Bobot Awal dari Input ke Hidden Layer 1 ........................................ 64
Tabel 4.11 Bobot Awal dari Hidden Layer 1 ke Hidden Layer 2 ....................... 65
Tabel 4.12 Bobot Awal dari hidden layer 2 ke output ........................................ 65
Tabel 4.13 Suku perubahan bobot ke hidden layer 1 .......................................... 66
xi
DAFTAR SINGKATAN
No. Singkatan Kepanjangan
1. JST : Jaringan Syaraf Tiruan
2. WHO : World Health Organization
3. ISPA : Infeksi Saluran Pernapasan Akut
4. SPK : Sistem Pendukung Keputusan
xii
DAFTAR ISTILAH
No. Istilah Pengertian
1. Morbiditas : Peristiwa sakit atau kesakitan atau juga tingkat yang sakit
dan yang sehat dalam suatu populasi.
2. Mortalitas : Angka rata – rata kematian penduduk disuatu wilayah atau
daerah atau juga proporsi kematian akibat penyakit tertentu.
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 – Data Penelitian Keseluruhan
Lampiran 2 – Data Pelatihan
Lampiran 3 – Data Pengujian
Lampiran 4 – Penulisan Kode Program
xiv
ABSTRACT
Base on records of the WHO (World Health Organization),four million people including
children died of Respiratory diseases, Rhinitis, and Pharingitis, as well as handling is not
optimal from the healthcare was able to increase the number of morbidity and mortality
the diseases. Therefore, this research proposes the application of nerve network method
toruan as expert system diagnosis of respiratory diseases in children. Technology of neural
network with backpropagation is a technology that can recognize the intricate patterns so
much used in many cases. This research uses 160 data divided into two parts namely 130
data for training and 30 daata for test data, using a maximum iteration of 100000 epoch,
with the target error of 0.001, resulting in error values of MSE 0.000998536 and the value
of the coefficient correlation (R) is worth 0.99776.While the value of accuracy for system
diagnosis is reached the value of 66.66%.
Key word : Artificial neural network, backpropagation, Expert System, Disease of
respiratory disorders.
xv
ABSTRAK
Berdasarkan catatan WHO (World Health Organization), empat juta orang termasuk anak-
anak meninggal dunia akibat penyakit ISPA, Rhinitis, Pharingitis, serta penanganan yang
belum optimal dari pihak kesehatan mampu menambah angka morbiditas dan mortalitas
penyakit tersebut. Oleh karena itu, penelitian ini mengusulkan penerapan metode jaringan
syaraf tiruan backpropagation sebagai sistem pakar diagnosis penyakit gangguan
pernapasan pada anak. Teknologi jaringan syaraf tiruan dengan backpropagation adalah
suatu teknologi yang dapat mengenali pola-pola yang rumit sehingga banyak digunakan
dalam berbagai kasus. Penelitian ini menggunakan 160 data penelitian yang dibagi menjadi
dua bagian yaitu data pelatihan yang menggunakan 130 data dan 30 data untuk data
pengujian, menggunakan maksimum iterasi sebesar 100000 epoch, learningrate 0.4 dan
momentum 0.7 dengan target error sebesar 0.001, menghasilkan nilai MSE sebesar
0.000998536, dan nilai koefisien korelasi (R) bernilai 0.99776. Sedangkan nilai akurasi
untuk sistem diagnosisnya sendiri mencapai nilai 66.66%.
Kata kunci : Jaringan Syaraf Tiruan, Backpropagation, Sistem Pakar, Penyakit Gangguan
Pernapasan.
Related Documents
