Brain Computing: Penggunaan Gelombang Otak Dalam Teknologi Komputasi
-
Upload
nauvalhafiluddin -
Category
Documents
-
view
299 -
download
5
description
Transcript of Brain Computing: Penggunaan Gelombang Otak Dalam Teknologi Komputasi
PAPER SISTEM INFORMASI MANAJEMEN
B R A I N C O M P U T I N G : P E N G G U N A A N G E L O M B A N G
O T A K D A L A M T E K N O L O G I K O M P U T A S I
NAUVAL HAFILUDDIN
7C Diploma IV Akuntansi RegulerSekolah Tinggi Akuntansi Negara
30 September 2013
LEMBAR PERNYATAAN
Bersama ini saya menyatakan:
Kesatu, bahwa seluruh isi paper ini, benar–benar hasil tulisan saya sendiri, tidak ada
satu alineapun hasil plagiat dari tulisan orang lain, kecuali yang dikutip secara resmi
dan tertera dengan jelas. Setiap kutipan disebutkan sumbernya dan juga dicantumkan
dalam Daftar Pustaka.
Kedua, bahwa saya mengijinkan tulisan ini dimuat dalam jurnal ilmiah, majalah, atau
website di lingkungan Badan Pendidikan dan Pelatihan Keuangan (BPPK) khususnya
Sekolah Tinggi Akuntansi Negara (STAN), agar dapat dipahami oleh lebih banyak
pembaca, serta memberikan banyak manfaat.
Jakarta, 30 September 2013
Penulis
Nauval Hafiluddin
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah SWT yang telah memberikan nikmat dan hidayah-Nya, sehingga
penulis dapat menyelesaikan paper berjudul “Brain Computing: Penggunaan Gelombang
Otak Dalam Teknologi Komputasi” ini.
Paper ini dibuat sebagai tugas pengganti Ujian Akhir Semester mata kuliah Sistem Informasi
Manajemen pada Program Diploma IV Akuntansi Sekolah Tinggi Akuntansi Negara. Untuk
memenuhi persyaratan penugasan, penulis mengangkat tema besar “Teknologi Informasi
Terkini” dalam paper ini kemudian mengerucut khusus ke pembahasan mengenai Brain
Computing.
Dalam penyusunan paper ini penulis mendapatkan bantuan berbagai pihak. Untuk itu penulis
mengucapkan terima kasih terutama kepada Bapak Ennoch Sindang selaku Dosen Sistem
Informasi Manajemen atas bimbingannya, rekan-rekan di kelas VII-C Akuntansi Reguler,
serta pihak lain yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
Pada akhirnya, penulis menyadari bahwa terdapat banyak kekurangan dalam penulisan ini.
Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran dari para pembaca sekalian demi
kesempurnaan paper ini.
Jakarta, 30 September 2013
Penulis
Nauval Hafiluddin
3
DAFTAR ISI
Lembar Pernyataan i
Kata Pengantar ii
Daftar Isi iii
BAB I PENDAHULUAN 1
A. Latar Belakang 1
B. Metode Penulisan 2
C. Ruang Lingkup 2
BAB II PEMBAHASAN 3
A. Gelombak Otak Manusia 3
1. Gelombang Delta 5
2. Gelombang Theta 5
3. Gelombang Alpha 6
4. Gelombang Beta 7
5. Gelombang Gamma 8
6. Gelombang Lainnya 8
B. Sistem Kerja 9
C. Penerapan 11
1. NeuroSky 11
2. Necomini dari Neurowear 13
3. Mico Headphone dan Zen Tunes 14
4. Brainstat 15
5. Penerapan Lainnya 16
BAB III PENUTUP 18
Daftar Pustaka 19
Riwayat Hidup 20
4
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Kemajuan teknologi dalam kurun waktu beberapa dekade ini merupakan sebuah capaian
besar dalam perkembangan umat manusia. Melalui ilmu pengetahuan dan teknologi,
berbagai perangkat telah diciptakan sebagai alat untuk memudahkan kehidupan manusia.
Perkembangan teknologi mencapai lompatan besar setidaknya dalam empat tahap. Tahap
pertama adalah pada saat komputer mainframe mulai diperkenalkan pada 1950-an. Pada
tahap ini, paradigma masyarakat mulai menganggap bahwa teknologi komputer mampu
membantu efisiensi pengolahan data secara lebih akurat dan cepat. Tahap berikutnya
datang beberapa dekade setelah komputer muncul. Evolusi komputer yang semula
merupakan mesin raksasa mulai berubah pada tahap ini. Kemunculan perangkat komputer
desktop dan personal computer menningkatkan efektivitas dan kemudahan akses sistem
pengolahan data. Tahap selanjutnya tiba ketika kesadaran masyarakat mulai menganggap
informasi merupakan faktor penting sebagai keunggulan kompetitif suatu perusahaan.
Sejak saat itu teknologi informasi mulai diaplikasikan secara komperhensif melalui
penguasaan, tidak hanya teknologi, namun juga sistem informasi. Pada tahun 1990-an,
teknologi mencapai lompatannya dengan kemunculan internet. Pada tahap ini, arus data
dan informasi menjadi semakin berkembang secara global. Era internet mengubah
berbagai strategi dan keunggulan kompetitif banyak perusahaan. Persaingan semakin
mengglobal dan batas dunia semakin dihilangkan oleh perkembangan teknologi internet.
Kini, teknologi informasi berkembang lebih jauh lagi. Kehadiran perangkat smartphone
membawa perubahan besar pada tren teknologi dan gaya hidup manusia. Komputer yang
semula merupakan mesin raksasa berevolusi menjadi hanya seukuran genggaman tangan
yang dapat dibawa kemana-mana, dengan sistem pemrosesan data yang jauh lebih cepat
dan lebih efisien. Fitur-fitur yang mampu disematkan dalam perangkat telefon pintar
tersebut juga sangat kaya dan bermacam jumlahnya. Fitur yang ditawarkan mulai dari
GPS (Global Positioning System), koneksi internet nirkabel, sistem transmisi Bluetooth,
pemrosesan perintah suara, hingga teknologi pemindai sidik jari telah mampu ditanamkan
dalam perangkat seukuran kartu kredit tersebut, sehingga memiliki banyak manfaat dan
kemudahan dalam penerapannya di kehidupan sehari-hari.
1
Lebih jauh lagi, perkembangan era smartphone membawa banyak perangkat-perangkat
pendukung lain mulai diciptakan. Misalnya, Google yang telah mengembangkan
kacamata pintar mereka yang dikenal dengan nama kode Google Glass, sementara
Samsung dan beberapa pabrikan telah meluncurkan wearable device lainnya berupa jam
tangan pintar. Di dalam perangkat-perangkat tersebut ditanamkan pula fitur-fitur
teknologi terbaru yang beragam. Perkembangan teknologi terkini seakan menyadarkan
kita bahwa teknologi-teknologi mutakhir yang semula hanya terdapat di film fiksi ilmiah
dapat secara nyata diciptakan.
Satu lagi bukti bahwa teknologi fiksi ilmiah bukanlah angan-angan untuk diciptakan
dapat kita lihat dari kemunculan teknologi Brain computing. Pada beberapa tahun
belakangan, para ahli mulai mengembangkan akses perangkat komputer melalui
pemanfaatan gelombang otak manusia. Melalui teknologi ini, aplikasi dalam perangkat
komputer maupun smartphone dapat diakses tanpa melalui input fisik, baik sentuhan
maupun suara, melainkan hanya menggunakan kekuatan pikiran. Terdengar teralalu
mustahil? Paper ini akan mengupas sistem komputasi gelombang otak ini secara lebih
dalam, baik dari metode kerjanya, maupun penerapannya dalam teknologi komputasi.
B. Metode Penulisan
Metode penulisan yang digunakan dalam penyusunan paper ini adalah dengan melakukan
studi pustaka melalui artikel-artikel dan jurnal ilmiah yang berhubungan dengan tema
Brain Computing.
C. Ruang Lingkup
Untuk menghindari pembahasan yang terlalu luas dan tidak terarah, serta untuk
menghindari timbulnya penafsiran yang berbeda dari pembahasan lainnya, penulis
membatasi paper ini hanya pada pengertian Brain Computing yang berhubungan dengan
penerapan teknologi Electroencephalography (EEG) dalam identifikasi gelombang otak
manusia, sistem kerjanya, serta penerapannya dalam teknologi komputasi.
2
BAB II
PEMBAHASAN
Brain Computing, dapat disebut juga dengan Mind Computing, merupakan teknologi yang
memanfaatkan gelombang-gelombang yang dihasilkan oleh otak manusia untuk digunakan
sebagai input dan diproses untuk menghasilkan output. Dalam perekembangan Brain
Computing, output yang dihasilkan dapat bermacam-macam kegunaannya, mulai dari
visualisasi kondisi pikiran manusia melalui perangkat komputer, menjalankan permainan
komputer, bahkan sampai dengan menggerakkan sebuah benda. Semua output yang
dihasilkan tersebut tergantung sepenuhnya dari sistem software yang mendukung pemrosesan
gelombang otak.
Sebelum memulai pembahasan lebih rinci mengenai cara kerja dan penerapan perangkat-
perangkat yang mendukung teknologi Brain Computing, tentu kita perlu memahami terlebih
dahulu mengenai gelombang otak manusia. Ini penting agar pada pembahasan selanjutnya
kita dapat lebih mudah memahami bagaimana otak dan perangkat komputer dapat bekerja
secara sinkron.
A. Gelombang Otak Manusia
Penelitian mengenai gelombang otak telah banyak dilakukan di laboratorium atau pusat
penelitian fungsi otak. Sejarah mencatat, penelitian mengenai gelombang otak telah
dilakukan sejak awal abad ke-20. Pada masa itu, beberapa peneliti menemukan sebuah
fenomena tentang adanya aktivitas arus listrik di dalam otak hewan-hewan percobaan,
seperti kelinci dan anjing. Aktivitas arus listrik tersebut ternyata memiliki sebuah
pergerakan yang teratur dan memiliki frekuensi tertentu yang berbeda-beda.
Penelitian mengenai gelombang otak manusia sendiri, baru dilakukan pada tahun 1924
oleh psikolog dan psikiater asal Jerman, Hans Berger. Melanjutkan penelitian-penelitian
sebelumnya yang mengambil obyek hewan, Berger melakukan langkah berani untuk
menetapkan manusia sebagai obyek penelitiannya. Dalam penelitian ini, Berger mencatat
aktivitas listrik di otak manusia melalui sebuah alat yang ditempelkan di dahi obyeknya.
Aktivitas listrik ini sendiri merupakan hasil dari proses interaksi neuron-neuron di dalam
otak manusia yang dapat diukur. Proses pengukuran dan pencatatan ini disebut
Electroencephalography, sedangkan alat yang digunakan untuk memonitor aktivitas
listrik di otak manusia tersebut dikenal dengan nama Electroencephalogram (EEG).
3
Melalui EEG, peneliti dapat mencatat dan memonitor getaran dan frekuensi dari sinyal
dan gelombang otak subyek. Dari pencatatan ini, dihasilkan ukuran-ukuran frekuensi
yang berbeda-beda sesuai dengan perbedaan kondisi mental subyek yang bersangkutan,
misalnya kondisi sadar, santai, panik, fokus, tidur lelap, dan lain sebagainya. Perbedaan
hasil itu kemudian diklasifikasikan ke dalam beberapa kriteria. Melalui klasifikasi inilah
kemudian dibuat suatu konsensus untuk membagi frekuensi dalam beberapa jenis
gelombang otak.
1. Gelombang Delta
2. Gelombang Theta
3. Gelombang Alpha
4. Gelombang Beta
5. Gelombang Gamma
Dalam beberapa literatur, gelombang Beta dibagi lagi menjadi Low Beta, Midrange Beta,
serta High Beta.
Tabel Klasifikasi Gelombang Otak
Brainwave Type Frequency range Mental states and conditions
Delta 0.1 Hz to 3 HzDeep, dreamless sleep, non-REM sleep, unconscious
Theta 4 Hz to 7 HzIntuitive, creative, recall, fantasy, imaginary, dream
Alpha 8 Hz to 12 HzRelaxed, but not drowsy, tranquil, conscious
Low Beta 12 Hz to 15 HzFormerly SMR, relaxed yet focused, integrated
Midrange Beta 16 Hz to 20 Hz Thinking, aware of self & surroundings
High Beta 21 Hz to 30 Hz Alertness, agitation
Gamma 30 Hz to 100 Hz Motor Functions, higher mental activity
Sumber: Brain Wave Signal (EEG) of NeuroSky, Inc
Pada dasarnya, frekuensi pada gelombang otak tersebut tidak secara nyata terklasifikasi
dengan jelas. Frekuensi gelombang-gelombang tersebut cenderung tergabung secara acak,
4
atau berinterferensi, sehingga sangat sulit dibedakan satu dengan lainnya. Namun melalui
Electroencephalogram, para peneliti menganalisa lebih dalam untuk dapat menguraikan
satu-persatu gelombang tersebut menurut frekuensinya yang paling dominan dan
amplitudonya yang paling tinggi. Dari hasil tersebut, gelombang-gelombang otak dapat
diklasifikasikan dengan baik.
1. Gelombang Delta
Gelombang Delta merupakan gelombang terendah dan terjadi dalam kisaran 0,5 Hz
sampai dengan 4 Hz. Keadaan ini terjadi ketika manusia mengalami tidur dalam yang
sangat lelap dan memasuki fase tidur tanpa mimpi, serta ketika manusia berada dalam
keadaan tidak sadar.
Grafik gelombang Delta – EEG Scan
Sumber: Mengubah Dunia dengan Gelombang Otak
Menurut penelitian, pada saat seseorang menderita gangguan otak yang terjadi baik
berupa cidera fisik, benturan, maupun pendarahan, dan koma, maka gelombang otak
yang dihasilkan akan didominasi oleh gelombang Delta, karena dalam kondisi
tersebut manusia berada dalam ketidaksadaran penuh.
2. Gelombang Theta
Gelombang Theta merupakan transformasi dari keadaan tidak sadar penuh menjadi
lebih sadar. Ini terjadi ketika seseorang mengalami keadaan berfantasi, berimajinasi,
atau berpikir tentang hal-hal yang kreatif. Gelombang ini juga muncul pada saat
seseorang mengalami keadaan tidur ringan atau sangat mengantuk sehingga tidak
merespon adanya stimulus dari luar dirinya. Dalam kondisi sadar, gelombang theta
terjadi ketika seseorang menjalani meditasi dalam atau berada dalam hipnosis.
Anak-anak banyak mengalami fase gelombang Theta ini dalam kondisi normal, oleh
karena itulah banyak cara berpikir anak-anak yang cenderung mengkhayal dan tidak
logis. Namun seiring perkembangan, kondisi ini akan berangsur-angsur memudar
sejalan dengan tumbuh kembang anak dan akan hilang saat dewasa.
5
Beberapa pendapat menyebutkan bahwa gelombang Theta ini kerap dihasilkan ketika
manusia sedang berkomunikasi dengan Tuhan, misalnya melalui doa dan ritual-ritual
agama, sehingga kondisi ini melatarbelakangi argumen bahwa di setiap otak manusia
terdapat titik ketuhanan atau God Spot.
Grafik Gelombang Theta – EEG Scan
Sumber: Mengubah Dunia dengan Gelombang Otak
Dari hasil pemindaian dengan Electroencephalogram, gelombang Theta muncul dalam
rentang frekuensi 4 Hz sampai dengan 7 Hz. Pengembangan lebih lanjut mengenai
gelombang Theta ini menghasilkan penelitian tentang getaran alam semesta atau
Resonansi Schumann.
Schumann Resonance merupakan istilah untuk getaran gelombang yang sangat rendah
yang dihasilkan oleh spektrum elektromagnetik bumi. Gelombang ini terjadi pada
frekuensi 7,83 Hz. Beberapa pendapat menganggap apabila seseorang mampu
menyelaraskan gelombang otaknya dalam resonansi ini, maka ia dapat masuk ke
dalam keadaan supranatural seperti hipnosis, telepati, serta fenomena supranatural
sejenis.
3. Gelombang Alpha
Otak manusia menghasilkan gelombang Alpha ketika kondisi mental manusia
mengalami keadaan relaksasi atau mulai istirahat dan dalam keadaan mulai
mengantuk. Gelombang ini juga dihasilkan ketika terjadi perubahan fase dari keadaan
sadar menjadi tidak sadar, namun belum mengalami ketidaksadaran yang terlalu
dalam. Biasanya, kondisi ini tidak terjadi terlalu lama dan hanya merupakan kondisi
peralihan. Selain itu, gelombang ini juga muncul pada tahap awal meditasi ringan.
Grafik gelombang Alpha – EEG scan
6
sumber: Mengubah Dunia dengan Gelombang Otak
Melalui hasil pemindaian dengan peralatan Electroencephalogram, gelombang Alpha
dihasilkan pada rentang frekuensi 8 Hz sampai dengan 12 Hz. Frekuensi ini
merupakan kondisi saat manusia mengalami perubahan fase antara sadar dan tidak
sadar yang mengantarnya beralih dari frekuensi gelombang Theta ke gelombang Beta.
4. Gelombang Beta
Secara umum, aktivitas mental pada saat menghasilkan gelombang Beta terjadi ketika
manusia memiliki kesadaran dan konsentrasi penuh atau dalam kondisi normal.
Beberapa peneliti membagi lagi kriteria konsentrasi ini ke gelombang-gelombang
turunan dari Beta, yaitu gelombang Low Beta, gelombang Midrange Beta, serta
gelombang High Beta.
Grafik gelombang Beta – EEG Scan
sumber: Mengubah Dunia dengan Gelombang Otak
Gelombang Low Beta merupakan gelombang yang menarik perhatian para ahli.
Dulunya gelombang ini dikenal dengan istilah Sensori Motor Rhytm atau SMR.
Gelombang Low Beta dihasilkan dalam rentang frekuensi 12 Hz hingga 15 Hz.
Kondisi normal yang terjadi ketika gelombang SMR ini muncul adalah ketika subyek
sedang fokus namun sekaligus tetap rileks. Penelitian berkembang untuk gelombang
SMR karena pada beberapa orang, terutama bagi para penderita epilepsi, ADHD, atau
autisme, tidak dapat melakukan konsentrasi penuh atau fokus terhadap suatu hal. Hal
ini menyebabkan gelombang yang dihasilkan antara manusia dalam keadaan normal
dan oleh penderita epilepsi atau autisme mengalami perbedaan frekuensi pada saat
keduanya melakukan konsentrasi.
Grafik gelombang Low Beta – EEG Scan
7
sumber: Mengubah Dunia dengan Gelombang Otak
Gelombang Midrange Beta terjadi pada rentang frekuensi 16 Hz sampai dengan 20
Hz. Gelombang ini muncul ketika kondisi mental subyek sedang melakukan kegiatan
berpikir, fokus, berkonsentrasi penuh, dan sadar secara penuh terhadap dirinya dan
keadaan di sekitarnya.
Gelombang High Beta dihasilkan ketika manusia mengalami kondisi waspada
terhadap sesuatu serta saat kondisi mental manusia mengalami pergolakan dalam
batinnya. Melalui pemindaian dengan perangkat Electroencephalogram, gelombang
High Beta ini berada dalam rentang frekuensi 21 Hz hingga 30 Hz.
5. Gelombang Gamma
Gelombang Gamma merupakan getaran otak yang terjadi pada saat seseorang
mengalami aktivitas mental yang sangat tinggi. Gelombang ini terjadi dalam keadaan
kesadaran penuh namun dengan kondisi yang sangat tinggi, misalnya saat seseorang
sedang panik, ketakutan, gugup, atau gelisah.
Grafik Gelombang Gamma – EEG Scan
Sumber: Mengubah Dunia dengan Gelombang Otak
6. Gelombang Lainnya
Sebuah penelitian dilakukan oleh Dr. Jeffrey Thompson untuk mendeteksi adanya
gelombang otak manusia yang terjadi di luar rentang konsensus tersebut di atas.
Melalui penelitian tersebut, Thompson menemukan kesimpulan bahwa di atas
gelombang Gamma masih terdapat gelombang yang lebih tinggi lagi yaitu gelombang
Hypergamma, yang berada di frekuensi di atas 100 Hz, serta gelombang Lambda yang
mencapai frekuensi 200 Hz.
8
Selain menemukan gelombang yang lebih tinggi dari frekuensi konsensus, Thompson
juga menemukan bahwa masih ada gelombang dan frekwensi lain dibawah gelombang
Delta, yaitu gelombang Epsilon. Gelombang ini berada di frekuensi lebih rendah dari
0,5 Hz. Keadaan manusia dalam kondisi gelombang-gelombang tersebut akan
berpengaruh pada kemampuan supranatural, metafisika dan levitasi.
B. Sistem Kerja
Pembagian frekuensi yang dihasilkan oleh gelombang otak, sebagaimana dijabarkan
dalam penjelasan di atas, kemudian mempengaruhi munculnya ide untuk menerapkannya
ke dalam teknologi komputerisasi.
Sebuah jurnal hasil penelitian Yoshitsugu Yasui1 (2009: 146) menjelaskan secara
mendetail sistem kerja dari teknologi EEG. Dalam penelitiannya, Yasui memasang
sebuah headband, yang telah memiliki sensor-sensor, papan sirkuit, transmisi Bluetooth,
serta disuplai dengan tenaga baterai, pada kepala seorang subyek. Lebih rinci dijelaskan,
ia menggunakan sensor EEG buatan NeuroSky berupa elektroda yang ditempatkan di dua
titik, dahi dan di cuping telinga, untuk mengukur adanya potensial listrik (electrical
potential). Potensial listrik tersebut dialirkan secara langsung ke dalam chip untuk difilter
dari kemungkinan adanya electrical noise. Proses filter dilakukan secara analog
menggunakan band pass dan notch filter untuk kemudian dilakukan konversi ke dalam
bentuk 128 KHz sampling digital melalui A/D converter. Data digital hasil pemfilteran
ini selanjutnya dianalisa oleh sebuah alogaritma khusus Fast Fourier Transform (FFT)
yang terdapat di papan sirkuit, untuk menghasilkan power value atas masing-masing
komponen frekuensi. Hasilnya kemudian ditransmisikan ke telepon selular menggunakan
koneksi Bluetooth. Data yang dihasilkan setiap dua detik ditangkap dan diklasifikasikan
ke dalam rentang frekuensi masing-masing meliputi: Delta (0 Hz sampai 3 Hz), Theta (4
Hz sampai 7 Hz), Alpha (8 Hz sampai 12 Hz), Low Beta (12 Hz sampai 15 Hz), Mid Beta
(16 Hz sampai 20 Hz), dan High Beta (21 Hz sampai 30 Hz).
1 Yoshitsugu Yasui, “A Brainwave Signal Measurement and Data Processing Technique for Daily Life Applications,” Journal of Physiological Anthropology (Februari 2009), hal 146-147.
9
Sumber: A Brainwave Signal Measurement and Data Processing Technique for Daily Life Applications.
Sistem yang diujikan tersebut memonitor adanya potensial listrik di antara elektroda aktif,
yang ditempatkan di dahi, dengan elektroda acuan, yang ditempatkan di cuping telinga,
secara berkesinambungan. Untuk menghindari adanya gangguan dalam pergerakan
subyek, data yang ada ditransmisikan menggunakan Bluetooth untuk disimpan ke
memory card yang ada di dalam telepon selular atau perangkat komputer. Dikarenakan
keterbatasan baterai, setiap 8 jam proses pengukuran dihentikan untuk proses pengisian
daya atau penggantian baterai.
Grafik tingkat frekuensi sinyal dalam pengukuran jangka panjang
Sumber: A Brainwave Signal Measurement and Data Processing Technique for Daily Life Applications.
Diagram Konteks Sistem Kerja Brain Computing
Otak Manusia
Sistem EEGKomputer
Brainwave Data Pengolahan
10
Data Flow Diagram Level-0 Sistem Kerja Brain Computing
Pengukuran ini menghasilkan
rangkaian sinyal frekuensi yang bervariasi dari waktu ke waktu, menyesuaikan dengan
aktivitas yang dilakukan oleh subyek. Dengan membandingkan timing kegiatan yang
dilakukan subyek dengan tingkat frekuensi yang dihasilkan oleh sistem, Yasui
mendapatkan hasil bahwa: frekuensi gelombang tinggi yang dihasilkan merupakan
aktivitas otak saat subyek sedang berkonsentrasi di kelas, frekuensi gelombang yang
menurun mengindikasikan subyek mengalami relaksasi saat sedang menjalani istirahat
makan siang, kemudian menurun lagi saat subyek merasa mengantuk di awal kelas sore,
frekuensi gelombang kembali meninggi saat subyek berkonsentrasi di kelas sore, dan
akhirnya frekuensi menurun saat subyek menyelesaikan kelas di sore hari.
Kesimpulan dari penelitian ini adalah pola distribusi komponen frekuensi gelombang otak
yang dihasilkan oleh EEG dapat diukur perbedaannya secara cukup jelas untuk
diaplikasikan dalam teknologi sehari-hari. Sinyal-sinyal yang dihasilkan gelombang otak
tersebut secara teoretis dapat dijadikan input untuk digunakan dalam sistem komputerisasi
sehingga dapat menjalankan dan mengakses aplikasi di dalam perangkat komputer.
C. Penerapan
Perkembangan teknologi perangkat keras dan perangkat lunak, serta majunya smartphone
semakin membuat penerapan banyak teknologi menjadi lebih mudah. Beberapa
perusahaan melakukan proyek-proyek besar terkait penggunaan gelombang otak dalam
teknologi sehari-hari. Dari sekian banyak produk yang dihasilkan, penulis menemukan
setidaknya ada beberapa teknologi, baik produk jadi maupun prototype, yang telah
mengaplikasikan penerapan Brain Computing.
1. NeuroSky
Sistem Sensor
Sistem Filtering
ThinkGear Chip System
Komputer
Potensial listrik
BrainwaveData digital
Data Pengolahan
Otak Manusia
11
NeuroSky merupakan perusahaan yang berdiri sejak 2004 di Silicon Valley,
California, Amerika Serikat. Perusahaan ini berfokus pada tujuan utamanya yaitu
memanfaatkan teknologi Brain Computing untuk dipasarkan pada konsumen secara
luas. NeuroSky mengadaptasi teknologi EEG dan mengembangkannya untuk dapat
digunakan dalam beberapa bidang yang memenuhi permintaan komersial, seperti
untuk entertainment, kesehatan, serta otomotif.
Terobosan terbesar NeuroSky adalah ketika mereka berhasil mengembangkan
perangkat EEG dengan harga yang cukup murah. Perangkat tersebut meliputi: sensor-
kering yang berfungsi menangkap input sinyal dan gelombang yang dihasilkan oleh
otak, perangkat lunak dan perangkat keras built in yang mampu mengurangi dan
memfilter setiap electrical noise, serta ThinkGear Chip yang berfungsi sebagai sirkuit
pemroses sinyal dan penghasil output. Seluruh perangkat tersebut dapat ditanamkan
pada perangkat sederhana serupa headset.
Konsep menarik yang ditawarkan NeuroSky adalah perusahaan ini tidak hanya
mengembangkan pemanfaatan teknologi yang dimilikinya secara sendiri dan ekslusif.
NeuroSky bekerja sama dengan berbagai
pengembang, perusahaan, dan institusi
penelitian untuk mendapatkan manfaat dan ide
yang lebih baik dalam penerapan teknologi
yang telah diciptakan NeuroSky tersebut. Atas
dasar itulah NeuroSky banyak melakukan
kerja sama dengan berbagai perusahaan, dari
pengembang game, perusahaan mainan,
sampai universitas ternama.
Selain menciptaan perangkat EEG murah untuk dikembangkan bersama berbagai
pihak, NeuroSky juga mengembangkan produknya sendiri yang bernama MindWave
Mobile. Produk ini telah dipasarkan sejak 2010 dan merupakan pengembangan dari
teknologi EEG sehingga lebih menarik dan komersial. Produk ini secara umum
merupakan perangkat pembaca gelombang
otak yang dapat diaplikasikan ke dalam
komputer atau dalam platform mobile, seperti
Android dan iOS, melalui koneksi Bluetooth.
MindWave Mobile sendiri merupakan
perangkat serupa headset yang memiliki
12
sensor pembaca sinyal gelombang otak dan telah ditanami ThinkGear chip untuk
memproses sinyal tersebut. MindWave Mobile dilengkapi dengan BrainWave Starter
Kit yang berfungsi sebagai software pendukung perangkat MindWave. Dengan
BrainWave Starter Kit, pengguna dapat memilih aplikasi-aplikasi menarik, baik
melalui komputer maupun platform Android dan iOS, yang semuanya dijalankan
dengan kendali kekuatan otak. Aplikasi tersebut antara lain berupa aplikasi meditasi
pereda stres, visualisasi kekuatan otak, sampai dengan permainan-permainan berbasis
kekuatan pikiran.
Selain BrainWave Starter Kit, MindWave Mobile juga dilengkapi dengan software
MyndPlay. Melalui MyndPlay pengguna diajak menikmati pengalaman menonton
video yang dapat dikontrol sepenuhnya melalui kekuatan pikirannya. Artinya
pengguna dapat memilih sendiri dan mengubah scene dalam video yang ditonton,
hanya dengan menyesuaikan tingkat fokus serta relaksasi pikirannya. Dalam paket ini
juga disajikan banyak permainan olahraga yang seluruhnya dikendalikan melalui
pikiran lewat perangkat MindWave Mobile.
Hal menarik dari teknologi yang dikembangkan oleh NeuroSky adalah bahwa mereka
mampu benar-benar menerapkan kekuatan gelombang otak dalam berbagai hal. Pada
Maret 2011, NeuroSky mendapatkan sebuah penghargaan Guinness World Record
atas keberhasilannya menggerakkan sebuah crane yang mengangkat mobil
Volkswagen dengan bobot total mencapai 60 ton melalui kekuatan otak. Mengutip
sebagaimana diberitakan oleh Neuro Gadget2 (2011), dalam acara yang
diselenggarakan di Inggris tersebut, beberapa orang host sebuah acara memakai
perangkat headset pembaca gelombang otak dari NeuroSky untuk mengendalikan
sebuah crane. Hasilnya, crane tersebut dapat bergerak maju-mundur atau naik-turun,
sesuai kendali penuh dari para host. Kunci keberhasilan acara tersebut adalah adanya
kombinasi teknologi yang diciptakan oleh NeuroSky dan software dari Steve
Castelloti melalui proyek yang dikenal dengan Brain-Controlled Wheelchair. Konsep
dari teknologi ini adalah memanfaatkan input berupa kombinasi tingkat konsentrasi
pikiran dan pergerakan kedipan mata untuk diproses ke dalam sistem software
sehingga dapat menggerakkan suatu benda. Atas prestasi ini, NeuroSky mendapat
penghargaan oleh Guinness World Record atas prestasinya memecahkan rekor dunia
“Heaviest machine moved using a brain control interface.”
2 Neurogarget, “NeuroSky MindWave Sets Guinness World Record for Largest Object Moved Using a Brain-Computer Interface,” (2011).
13
2. Necomini dari Neurowear
Neurowear adalah project team bermarkas di Tokyo, Jepang, yang fokus dalam
menciptakan teknologi komunikasi di masa depan. Neurowear menciptakan produk,
prototype, atau service yang memanfaatkan input sinyal-sinyal biologis seperti detak
jantung atau gelombang otak.
Sebuah produk dari Neurowear yang berhasil dipasarkan adalah Necomini, sebuah
mainan berupa headset yang memiliki telinga kucing. Necomini merupakan produk
hasil kerjasama antara konsep ide yang ditawarkan Neurowear dengan teknologi yang
telah dikembangkan oleh NeuroSky. Konsep produk ini adalah pengguna dapat
mengkomunikasikan dan mengekspresikan keadaan mood-nya kepada orang lain
tanpa perlu mengatakannya.
Perangkat Necomini bekerja dengan memanfaatan identifikasi gelombang otak.
Necomini memiliki sensor yang terletak di depan
perangkat dan menempel di dahi penggunanya.
Melalui sensor ini, Necomini menangkap aktivitas
gelombang otak manusia dan memfilter dari
kemungkinan adanya electrical noise. Setelah itu,
perangkat ini menginput data gelombang otak
tersebut ke dalam sistem alogaritma yang bernama NeuroSky’s Attention and
Meditation. Hasil dari pemrosesan ini menghasilkan output berupa bermacam
gerakan-gerakan pada telinga kucing mainan yang berfungsi untuk
mengkomunikasikan hasil pikiran seseorang. Gerakan-gerakan dalam telinga kucing
tersebut mengindikasikan masing-masing kondisi mood penggunanya, antara lain
kondisi relaksasi penuh, kondisi relaksasi sekaligus fokus, kondisi fokus penuh, serta
kondisi sangat senang dan bersemangat. Pada November 2011 Majalah Time bahkan
menganugerahkan penghargaan kepada Necomini sebagai penemuan terbaik di tahun
itu.
Hasil pengembangan dari Necomini, Neurowear sedang menciptakan sebuah
prototype yang sejenis, berupa ekor mainan yang bergerak sesuai kondisi mood
penggunanya. Lebih dari itu, konsep yang dikembangkan adalah pengguna nantinya
dapat melakukan mood sharing dalam jejaring media sosial berbasis peta di
smartphone. Tujuan konsep ini adalah pengguna dapat mengkomunikasikan tempat
mana yang mempengaruhi mood-nya, sehingga ia bebas mengekspresikan
kebahagiaan, ketakutan, atau bahkan jatuh cinta cukup dengan kekuatan pikirannya.
14
3. Mico Headphone dan Zen Tunes
Selain mengembangkan mainan yang dapat
bergerak melalui sensor gelombang otak,
Neurowear juga mengembangkan sebuah
headphone yang dapat memilih jenis lagu
yang sesuai dengan mood pengguna.
Headphone ini dikenal dengan nama Mico.
Seperti yang diberitakan oleh Phys.org3 (2013), prototype Mico pertama kali
dikenalkan pada acara SXSW di Austin, Texas, bulan Maret tahun ini. Dalam acara
tersebut Neurowear memperagakan sebuah demo penggunaan Mico. Selain Mico
headphone, Neurowear juga menciptakan software aplikasi bernama Zen Tunes untuk
mendukung perangkat headphone ini. Melalui penggunaan Mico dan Zen Tunes,
pengguna diajak menentukan sendiri jenis-jenis musik yang ingin didengarkannya
sesuai dengan kondisi mood yang dialami hanya dengan kekuatan pikiran.
Mico headphone sendiri merupakan pengembangan dari perangkat pembaca
gelombang otak dari NeuroSky yang dibahas sebelumnya. Melalui Mico, frekuensi
gelombang otak pengguna diukur berdasarkan klasifikasi rileks sampai dengan fokus.
Setelah memproses input tersebut, perangkat ini menghubungkan data yang dihasilkan
ke aplikasi Zen Tunes di iPhone melalui koneksi Bluetooth dan menghasilkan output
berupa pemilihan jenis musik. Saat diujicobakan dalam acara SXSW, pengguna yang
sedang dalam kondisi rileks menghasilkan lagu dengan musik mellow.
Walaupun banyak yang menilai Mico dan Zen Tunes merupakan terobosan cerdas,
banyak juga berbagai pendapat negatif yang mengiringi hadirnya produk ini.
Beberapa orang yang menyatakan komentar negatifnya menilai bahwa preferensi jenis
musik pada masing-masing orang merupakan hal yang tidak dapat dipersamakan oleh
sebuah sistem aplikasi. Ada beberapa orang yang justru memilih musik metal sebagai
relaksasi, dan ada pula yang sebaliknya.
4. BrainStat
Terobosan lainnya dalam penerapan teknologi Brain Computing hadir di Indonesia.
Tim Malabar, yang terdiri dari beberapa dosen dan mahasiswa ITB Bandung dan
Institut Teknologi Telkom, telah menciptakan sebuah sistem untuk memantau kondisi
pengemudi kendaraan dengan memanfaatkan gelombang otak. Sistem aplikasi ini
diberi nama Brainstat.
3 Phys.org, “Brain Wave-Sensing Mico Headphones Dictate Mood-Worthy Tune” (2013).
15
Brainstat bekerja dengan membaca dan merekam gelombang otak pengemudi
kendaraan untuk mengetahui tingkat kesadaran sang pengemudi melalui perangkat
headset. Setelah melakukan perekaman kondisi gelombang otak ini, Brainstat
memproses hasilnya dan mengidentifikasi apakah pengemudi berada dalam kondisi
fokus, berkonsentrasi, mengantuk, atau bahkan sedang mengalami stres. Sistem
aplikasi Brainstat menggunakan dasar teknologi EEG dengan perangkat pembaca
gelombang otak yang, lagi-lagi, berasal dari NeuroSky.
Ide dasar pengembangan Brainstat adalah maraknya terjadi kecelakaan lalu lintas
akibat faktor kesadaran dan kelelahan sang pengemudi. Dari sana, Tim Malabar mulai
membuat sebuah solusi untuk mengatasi permasalahan tersebut. Melalui Brainstat,
data kondisi otak pengemudi ditransmisikan ke perangkat komputer atau smartphone
yang telah terinstal aplikasi Brainstat. Jika perangkat membaca kondisi pengemudi
dalam keadaan lelah dan kurang konsentrasi, sistem akan mendeteksi dan
mengeluarkan serangkaian peringatan-peringatan sehingga dapat mencegah terjadinya
kecelakaan.
Ke depannya, tim akan mengembangkan sistem aplikasi ini untuk dapat
memungkinkan penyimpanan data kondisi pengemudi ke dalam cloud computing.
Melalui cloud, data kondisi pengemudi dalam sistem dapat dimanfaatkan lebih luas,
misalnya untuk kepentingan pihak berwenang atau kepolisian. Tim Malabar
mengklaim tingkat akurasi pendeteksian kondisi pengemudi dalam sistem yang
mereka buat mencapai rata-rata 90 persen. Atas prestasi ini, Tim Malabar keluar
sebagai pemenang pertama kontes Microsoft Imagine Cup 20124, sementara
Brainstats dinobatkan sebagai juara pertama kategori e-health dalam gelaran
Indonesia Information and Communication Technology Award (INAICTA) 20135 di
Jakarta.
5. Penerapan Lainnya
Penerapan lain dari teknologi Brain Computing dengan memanfaatkan gelombang
otak manusia pun bermunculan dari seluruh penjuru dunia.
Insinyur teknik listrik dari Universitas Tottori Jepang, Isao Nakanishi dan rekannya,
berhasil mengembangkan sebuah sistem yang dapat mendeteksi adanya kemungkinan
pencurian atau pembajakan kendaraan. Dalam sistem ini, pemilik kendaraan perlu
merekam sampel gelombang otaknya saat mengendarai kendaraan dalam kondisi
4 Didik Purwanto, “Brainstat, Aplikasi Pemantau Kondisi Pengemudi;” Kompas Tekno (2012).5 Syarif Abdullah, "Brainstat Mampu Deteksi Gelombang Otak Pengemudi,” Antaranews (2013).
16
normal melalui perangkat EEG lalu menyimpan data yang dihasilkan. Sistem tersebut
kemudian membandingkan pengukuran gelombang otak pengemudi kendaraan
dengan ukuran gelombang yang telah disimpan sebelumnya. Apabila sistem
mendeteksi adanya gelombang yang ‘salah’, maka sistem akan memerintahkan
kendaraan untuk berhenti dengan aman.
Penelitian lainnya, sebuah tim dari UC Berkeley’s School of Information yang
dipimpin oleh Professor, John Chuang, mempergunakan perangkat EEG ciptaan
NeuroSky untuk mengembangkan sistem password yang menggunakan identifikasi
gelombang otak. Penelitian dilakukan selama beberapa minggu dengan cara
mengumpulkan data gelombang otak para partisipan selama melakukan serangkaian
kegiatan. Hasil penelitian ini menghasilkan kesimpulan bahwa sistem komputer
dengan alogaritma dan authentication protocol tertentu dapat mengidentifikasi dan
membedakan pola gelombang otak antara partisipan satu dengan yang lain secara
akurat dan konsisten. Tim peneliti berharap melalui penelitian ini, ke depannya
pengembang dapat menerapkan sistem password dengan gelombang otak ini untuk
diaplikasikan ke dalam wearable computer device, seperti Google Glass maupun Jam
tangan pintar, yang mana sangat menyulitkan untuk menggunakan sistem password
secara tradisional.
17
BAB III
PENUTUP
Mengamati fenomena yang terjadi dalam beberapa tahun terakhir, perkembangan teknologi
informasi telah mencapai proses yang sangat mutakhir. Hal ini dibuktikan dengan banyaknya
produk-produk beredar yang menerapkan teknologi terbaru. Salah satunya adalah teknologi
Brain Computing. Teknologi ini seakan membawa babak baru dalam perkembangan dunia
komputasi data dan informasi. Melalui Brain Computing, fenomena-fenomena yang dulunya
hanya berada di dalam fiksi ilmiah kini berhasil diciptakan ke dunia nyata dengan sangat
menarik.
Brain Computing bekerja melalui pemindaian gelombang-gelombang yang dihasilkan otak
manusia ketika beraktivitas. Melalui pemindaian tersebut, sistem akan mengklasifikasikan
keadaan mental seseorang dan menghasilkan output untuk dapat diakses menggunakan
perangkat komputer atau smartphone. Hasilnya, tanpa melakukan kontak fisik maupun suara,
kini manusia dapat mengakses perangkatnya, cukup dengan menggunakan kekuatan pikiran.
Dari penjelasan yang ada, dapat ditarik beberapa hal menarik mengenai perkembangan Brain
Computing ini.
1. Teknologi Brain Computing yang berkembang saat ini mengadopsi cara kerja
Electroencephalography yang dulunya digunakan hanya untuk kepentingan medis.
2. Perangkat pemindai gelombang otak manusia yang dulunya mahal dan rumit, kini dapat
diciptakan dengan harga yang murah serta mudah pemakaiannya.
3. Banyak perusahaan, pengembang, peneliti, serta project team yang telah memanfaatkan
penerapan teknologi ini ke dalam produk akhir yang menarik, berguna, dan diminati
konsumen.
4. Proses pengembangan dan pemanfaatan teknologi Brain Computing masih terus
disempurnakan. Berbagai ide dan konsep yang menggunakan teknologi ini terus
dikembangkan untuk dapat diaplikasikan secara sempurna.
5. Di masa depan, teknologi Brain Computing diramalkan akan menjadi hal yang digunakan
secara normal dalam kehidupan sehari-hari manusia.
18
DAFTAR PUSTAKA
Abdullah, Syarif. 2013. "Brainstat" Mampu Deteksi Gelombang Otak Pengemudi. Antaranews. Diakses dari http://www.antaranews.com/berita/395013/brainstat-mampu-deteksi-gelombang-otak-pengemudi pada 28 September 2013.
Gunawan, Djohan. Teknologi Stimulasi Otak. Psikotronika. Diakses dari http://www.psikotronika.com/note_1.php pada 28 September 2013.
Kumitir, Mas. 2008. Mengubah Dunia Dengan Gelombang Otak. Diakses dari http://alangalangkumitir.wordpress.com/2008/10/17/mengubah-dunia-dengan-gelombang-otak-2/ pada 18 September 2013.
Mashable. 2013. New System Can Verify Drivers' Identities Using Brain Waves. Mashable. Diakses dari http://on.mash.to/19DIoh2 pada 17 September 2013.
Neuro Gadget. 2011. NeuroSky MindWave Sets Guinness World Record for “Largest Object Moved Using a Brain-Computer Interface”. Diakses dari http://neurogadget.com/2011/04/12/neurosky-mindwave-sets-guinness-world-record-for-“largest-object-moved-using-a-brain-computer-interface”/1820 pada 28 September 2013.
NeuroSky, Inc. 2009. Brain Wave Signal (EEG) of NeuroSky, Inc. California: NeuroSky Inc.
Phys. 2013. Brain Wave-Sensing Mico Headphones Dictate Mood-Worthy Tune. Diakses dari http://phys.org/news/2013-03-brain-wave-sensing-mico-headphones-dictate.html pada 28 September 2013
Purwanto, Didik. 2012. Brainstat, Aplikasi Pemantau Kondisi Pengemudi. Jakarta: Kompas Tekno. Diakses dari http://tekno.kompas.com/read/2012/05/15/17561195/brainstat.aplikasi.pemantau.kondisi.pengemudi pada 18 September 2013.
Stern, Joana. 2013. Passthoughts? Brainwave-Based Passwords a Reality. ABC News. Diakses dari http://abcnews.go.com/blogs/technology/2013/04/passthoughts-brainwave-based-passwords-a-reality/ pada 18 September 2013.
Wikipedia, The free encyclopedia. 2013. Brain-Computing Interface. Diakses dari http://en.wikipedia.org/wiki/Brain–computer_interface pada 21 September 2013.
Wikipedia, The free encyclopedia. 2013. Electroencephalography. Diakses dari http://en.wikipedia.org/wiki/Electroencephalography pada 28 September 2013.
Wikipedia, The free encyclopedia. 2013. NeuroSky. Diakses dari http://en.wikipedia.org/wiki/NeuroSky pada 28 September 2013.
Yasui, Yoshitsugu. 2009. A Brainwave Signal Measurement and Data Processing Technique for Daily Life Applications. Journal of Physiological Anthropology. Tokyo: NTT Docomo.
19
RIWAYAT HIDUP
Data Pribadi
Nama : Nauval Hafiluddin
NPM : 134060017080
Jenis Kelamin : Pria
Status : Belum Menikah
Tempat Lahir : Tuban
Tanggal Lahir : 12 November 1989
Alamat Domisili : Jl. Merak Blok B14/3 PJMI, Jurangmangu Timur,
Pondok Aren, Tangerang Selatan
Nomor HP : +62 85659948440
Alamat Email : [email protected]
Pendidikan
Sekolah Dasar : SDN Ronggomulyo II Tuban
SMP : SMP Negeri 3 Tuban
SMA : SMA Negeri 1 Tuban
Diploma III : Prodip III Keuangan Spesialisasi Akuntansi STAN Jakarta
Pendidikan Saat ini : Prodip IV Keuangan Spesialisasi Akuntansi STAN Jakarta
Pengalaman Kerja
Periode Kerja : November 2010 s/d Mei 2011
Unit Kerja : Bagian Perlengkapan Sekretariat
Direktorat Jenderal Bea dan Cukai
Jabatan : CPNS
Periode Kerja : Juni 2011 s/d April 2013
Unit Kerja : Kantor Pelayanan Utama Bea dan Cukai Tanjung Priok
Direktorat Jenderal Bea dan Cukai
Jabatan : Pelaksana Pemeriksa
Pangkat/Gol Terakhir : Pengatur / II/c
20