KLASIFIKASI GANGGUAN JIWA SKIZOFRENIA MENGGUNAKAN ALGORITME SUPPORT VECTOR MACHINE

(SVM)

SKRIPSI

Untuk memenuhi sebagian persyaratan

Memperoleh gelar Sarjana Komputer

Disusun oleh: Daisy Kurniawaty

NIM: 135150201111102

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA

JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS ILMU KOMPUTER

UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG

2017

ii

PENGESAHAN KLASIFIKASI GANGGUAN JIWA SKIZOFRENIA MENGGUNAKAN ALGORITME

SUPPORT VECTOR MACHINE (SVM)

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan memperoleh gelar Sarjana Komputer

Disusun Oleh :

Daisy Kurniawaty NIM: 135150201111102

Skripsi ini telah diuji dan dinyatakan lulus pada

8 Agustus 2017 Telah diperiksa dan disetujui oleh:

Dosen Pembimbing I

Imam Cholissodin, S.Si, M.Kom NIK: 201201 850719 1 001

Dosen Pembimbing II

Putra Pandu Adikara, S.Kom, M.Kom NIP: 19850725 200812 1 002

Mengetahui Ketua Jurusan Teknik Informatika

Tri Astoto Kurniawan, S.T, M.T, Ph.D NIP: 19710518 200312 1 001

iii

PERNYATAAN ORISINALITAS

Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa sepanjang pengetahuan saya, di dalam naskah skripsi ini tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh gelar akademik di suatu perguruan tinggi, dan tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis disitasi dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Apabila ternyata didalam naskah skripsi ini dapat dibuktikan terdapat unsur-unsur plagiasi, saya bersedia skripsi ini digugurkan dan gelar akademik yang telah saya peroleh (sarjana) dibatalkan, serta diproses sesuai dengan peraturan perundang-undangan yang berlaku (UU No. 20 Tahun 2003, Pasal 25 ayat 2 dan Pasal 70).

Malang, 2017

Daisy Kurniawaty

NIM: 135150201111102

iv

KATA PENGANTAR Puji Syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT karena atas rahmat dan

hidayahNya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Klasifikasi

Gangguan Jiwa Skizofrenia Menggunakan Algoritme Support Vector Machine

(SVM)” dengan baik. Skripsi ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat dalam

mendapatkan gelar Sarjana Komputer di Fakultas Ilmu Komputer Universitas

Brawijaya Malang. Penulisan skripsi ini tidak lepas dari bimbingan serta

dukungan dari berbagai pihak. Oleh sebab itu, penulis memberikan rasa hormat

dan mengucapkan terima kasih kepada:

1. Imam Cholissodin, S.Si, M.Kom selaku dosen pembimbing I yang telah

memberikan waktu, bimbingan, nasehat, dan dengan sangat sabar dalam

membimbing selama penulisan skripsi.

2. Putra Pandu Adikara, S.Kom, M.Kom selaku dosen pembimbing II yang

telah memberikan waktu, bimbingan, nasehat, serta dukungan dalam

membimbing selama penulisan skripsi.

3. Dosen-dosen Fakultas Ilmu Komputer yang selama ini telah memberikan

ilmu kepada penulis pada saat perkuliahan.

4. Keluarga besar (Alm) Effendy Suparyanto, terutama Ibu penulis dan

kakak-kakak penulis, yang selalu mendukung dalam doa, nasehat, kasih

sayang, dan bantuan moril maupun materiil.

5. Teman-teman yang selalu menyemangati Nana, Kintha, Inak, Marco,

Dunhill, Rima dan lainnya yang tidak bisa disebutkan satu persatu.

Terimakasih atas doa serta dukungannya.

6. Teman-teman seperjuangan Dellia, Radita, Firra, Gitta, Adis, Selly, Ratna,

Dendry, Dyan, Pitta, Anna dan lainnya yang tidak bisa disebutkan satu

persatu. Terima kasih atas doa, dukungan, bantuan, kebersamaan, dan

canda tawanya, dan semua pihak yang membantu pengerjaan skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini masih ada banyak

kekurangan. Oleh sebab itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang

membangun untuk membuat skripsi ini lebih baik.

Malang, 18 Juli 2017

Penulis

daisyniaa@gmail.com

v

ABSTRAK Gangguan jiwa termasuk penyakit yang banyak dijumpai di masyarakat.

Salah satu gangguan jiwa adalah skizofrenia yang mana proses diagnosis gangguan jiwa skizofrenia cukup sulit, karena tidak ada ciri khusus perilaku maupun penampilan bagi penderitanya, beberapa penderitanya dapat berperilaku dan berpenampilan layaknya orang normal selain itu pemeriksaan dan pengobatan yang cukup mahal. Hal tersebut dapat mengakibatkan kondisi pasien semakin memburuk. Untuk mengatasi masalah tersebut dibuat suatu sistem klasifikasi gangguan jiwa skizofrenia menggunakan algoritme support vector machine (SVM). Dalam penelitian ini menggunakan 75 data yang terbagi menjadi dua jenis gangguna jiwa skizofrenia yaitu paranoid dan simplex. Metode yang digunakan adalah algoritme SVM yang mana termasuk dalam kategori metode klasifikasi yang baik, yang mana memberikan suatu pendekatan statistik dalam pengenalan pola, dan merupakan metode yang bersifat linier, tetapi SVM menyediakan kernel trick, yang dapat menyelesaikan masalah terkait klasifikasi non-linear. Hasil pengujian akhir menghasilkan rata-rata akurasi optimal yaitu 100% dengan menggunakan rasio perbandingan 90%:10%, nilai gamma = 0,00001, lambda = 3, nilai C = 0,01, kernel polynomial of degree, dan iterasi maksimal adalah 1000.

Kata kunci: klasifikasi, gangguan jiwa, skizofrenia, support vector machine

vi

ABSTRACT Insanity is the most common disease. One of insanity is schizophrenia. The

process of diagnosis of schizophrenia is difficult, because there is no specific characteristic of behavior or appearance for the sufferer, some sufferer can behave and look like normal people and expensive treatment. It will make the patient’s condition worse. To resolve this issue, this can be done with schizophrenia classification using support vector machine (SVM) algorithm. In this study there are 75 data that is divided into two types of schizophrenia, that is paranoid and simplex. The method in this study using support vector machine algorithm, wich to the category of good classification method, provides a statistical approach in pattern recognition, and is a linear method, but SVM provides kernel trick, which can solve problems related to non-linear classification. The result obtained using SVM 100% accuracy using ratio data 90%:10%, gamma = 0,00001, lambda = 3, nilai C = 0,01, kernel polynomial of degree, maximum iteration is 1000.

Keywords: classification, insanity, schizophrenia, support vector machine.

vii

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI...................................................................................................vii

DAFTAR TABEL...............................................................................................x

DAFTAR GAMBAR...........................................................................................xi

BAB 1 PENDAHULUAN....................................................................................Error! Bookmark not defined.1

1.1 Latar belakang . ...............................................................................Error! Bookmark not defined.2

1.2 Rumusan Masalah ..................................Error! Bookmark not defined.3

1.3 Tujuan ....................................................Error! Bookmark not defined.3

1.4 ManfaatError! Bookmark not defined.........................................................................................3

1.5 Batasan masalahError! Bookmark not defined............................................................................3

1.6 Sistematika pembahasanError! Bookmark not defined.................................................................3

BAB 2 LANDASAN KEPUSTAKAAN ...........................Error! Bookmark not defined.5

2.1 Kajian Pustaka ........................................Error! Bookmark not defined.5

2.2 Gangguan Jiwa .......................................Error! Bookmark not defined.8

2.2.1 Skizofrenia .....................................Error! Bookmark not defined.8

2.2.2 Gejala Skizofrenia ..........................Error! Bookmark not defined.8

2.2.3 Jenis Skizofrenia ............................Error! Bookmark not defined.9

2.3 Data Mining .........................................Error! Bookmark not defined.10

2.3.2 Klasifikasi .....................................Error! Bookmark not defined.11

2.4 Machine Learning ................................Error! Bookmark not defined.11

2.5 Support Vector Machine (SVM) ...........Error! Bookmark not defined.12

2.5.1 SVM Linear ..................................Error! Bookmark not defined.12

2.5.2 SVM Non Linear ...........................Error! Bookmark not defined.13

2.5.3 Sequential Training .....................Error! Bookmark not defined.13

2.5.4 Testing Support Vector Machine .Error! Bookmark not defined.15

2.6 Model Evaluasi .....................................Error! Bookmark not defined.16

2.7 Tingkat Akurasi Hasil Pengujian ...........Error! Bookmark not defined.16

BAB 3 METODOLOGI .............................................Error! Bookmark not defined.17

viii

3.1 Studi Kepustakaan ...............................Error! Bookmark not defined.17

3.2 Pengumpulan Data ..............................Error! Bookmark not defined.17

3.3 Lingkungan Implementasi dan PengujianError! Bookmark not defined.19

3.4 Perancangan Sistem .............................Error! Bookmark not defined.20

3.5 Implementasi .......................................Error! Bookmark not defined.21

3.6 Pengujian dan Evaluasi ........................Error! Bookmark not defined.21

3.7 Kesimpulan ...........................................Error! Bookmark not defined.22

BAB 4 PERANCANGAN ...........................................Error! Bookmark not defined.23

4.1 Formulasi Permasalahan ......................Error! Bookmark not defined.23

4.2 Proses Algoritme Support Vector Machine (SVM)Error! Bookmark not defined.24

4.2.2 Perhitungan Sequential Training SVMError! Bookmark not defined.25

4.2.3 Perhitungan Matriks Hessian ......Error! Bookmark not defined.26

4.2.4 Perhitungan Nilai Ei .....................Error! Bookmark not defined.27

4.2.5 Perhitungan Nilai δαi ...................Error! Bookmark not defined.28

4.2.6 Perhitungan Nilai αi .....................Error! Bookmark not defined.29

4.2.7 Proses Perhitungan Testing SVM Error! Bookmark not defined.30

4.3 Proses Penyelesaian Masalah dengan Algoritme Support Vector Machine .....................................................Error! Bookmark not defined.31

4.4 Perhitungan Manual Sequential Training SVMError! Bookmark not defined.31

4.5 Perhitungan Manual Testing SVM .......Error! Bookmark not defined.35

4.6 Perhitungan Manual Tingkat Akurasi ..Error! Bookmark not defined.38

4.7 Perancangan Antarmuka .....................Error! Bookmark not defined.38

4.8 Perancangan Pengujian Sistem ............Error! Bookmark not defined.40

4.8.1 Pengujian terhadap Rasio PerbandinganError! Bookmark not defined.40

4.8.2 Pengujian terhadap Fungsi KernelError! Bookmark not defined.41

4.8.3 Pengujian terhadap Nilai Parameter γ (Gamma)Error! Bookmark not defined.41

4.8.4 Pengujian terhadap Nilai Parameter λ (Lambda)Error! Bookmark not defined.41

ix

4.8.5 Pengujian terhadap Nilai Parameter C (Complexity) ............. Error! Bookmark not defined.42

4.8.6 Pengujian terhadap Jumlah Itermax SVMError! Bookmark not defined.42

4.9 Pembahasan Hasil Pengujian ...............Error! Bookmark not defined.43

BAB 5 IMPLEMENTASI ...........................................Error! Bookmark not defined.44

5.1 Spesifikasi Sistem .................................Error! Bookmark not defined.44

5.1.1 Spesifikasi Perangkat Keras .........Error! Bookmark not defined.44

5.1.2 Spesifikasi Perangkat Lunak ........Error! Bookmark not defined.44

5.2 Batasan Implementasi .........................Error! Bookmark not defined.44

5.3 Implementasi Algoritme ......................Error! Bookmark not defined.45

5.3.1 Implementasi Algortime Perhitungan Sequential Training SVM ..............................................................Error! Bookmark not defined.45

5.3.2 Implmentasi Algoritme Perhitungan Testing SVM ................. Error! Bookmark not defined.49

5.4 Implementasi Antarmuka ....................Error! Bookmark not defined.52

BAB 6 PENGUJIAN DAN ANALISIS ..........................Error! Bookmark not defined.58

6.1 Pengujian terhadap Rasio PerbandinganError! Bookmark not defined.58

6.1.1 Skenario Pengujian terhadap Rasio Perbandingan ................ Error! Bookmark not defined.58

6.1.2 Analisis Hasil Pengujian terhadap Rasio Perbandingan ......... Error! Bookmark not defined.58

6.2 Pengujian terhadap Fungsi Kernel .......Error! Bookmark not defined.59

6.2.1 Skenario Pengujian terhadap Fungsi KernelError! Bookmark not defined.59

6.2.2 Analisis Hasil Pengujian terhadap Fungsi KernelError! Bookmark not defined.60

6.3 Pengujian terhadap Nilai Parameter γ (Gamma)Error! Bookmark not defined.61

6.3.1 Skenario Pengujian terhadap Nilai Parameter γError! Bookmark not defined.61

6.3.2 Analisis Hasil Pengujian terhadap Nilai Parameter γ ............. Error! Bookmark not defined.61

6.4 Pengujian terhadap Nilai Parameter λ (Lambda)Error! Bookmark not defined.62

x

6.4.1 Skenario Pengujian terhadap Nilai Parameter λ (Lambda).... Error! Bookmark not defined.62

6.4.2 Analisis Hasil Pengujian terhadap Nilai Parameter λ (Lambda) ..............................................................Error! Bookmark not defined.63

6.5 Pengujian terhadap Nilai Parameter C (Complexity)Error! Bookmark not defined.64

6.5.1 Skenario Pengujian terhadap Nilai Parameter C (Complexity) ..............................................................Error! Bookmark not defined.64

6.5.2 Analisis Hasil Pengujian terhadap Nilai Parameter C (Complexity) ..............................................................Error! Bookmark not defined.65

6.6 Pengujian terhadap Jumlah Itermax SVMError! Bookmark not defined.65

6.6.1 Skenario Pengujian terhadap Jumlah Itermax SVM ............... Error! Bookmark not defined.65

6.6.2 Analisis Hasil Pengujian terhadap Jumlah Itermax SVM ........ Error! Bookmark not defined.66

BAB 7 PENUTUP ....................................................Error! Bookmark not defined.68

7.1 Kesimpulan ...........................................Error! Bookmark not defined.68

7.2 Saran ....................................................Error! Bookmark not defined.68

DAFTAR PUSTAKA ..................................................Error! Bookmark not defined.69

LAMPIRAN………………………………………………………………………………………………………..71

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Kajian Pustaka .........................................Error! Bookmark not defined.6

Tabel 3.1 Gejala Gangguan Jiwa Skizofrenia .........Error! Bookmark not defined.18

Tabel 3.2 Jenis Penyakit Skizofrenia ......................Error! Bookmark not defined.19

Tabel 4.1 Tabel Data Latih dan Data Uji ................Error! Bookmark not defined.23

Tabel 4.2 Data Latih ..............................................Error! Bookmark not defined.31

Tabel 4.3 Perhitungan Matriks Hessian ................Error! Bookmark not defined.32

Tabel 4.4 Perhitungan Nilai Ei pada Iterasi ke 1 ....Error! Bookmark not defined.33

Tabel 4.5 Perhitungan Nilai δαi pada Iterasi ke 1 .Error! Bookmark not defined.33

Tabel 4.6 Perhitungan Nilai αi pada Iterasi ke 1 ...Error! Bookmark not defined.34

Tabel 4.7 Perhitungan Nilai Ei pada Iterasi ke-2 ...Error! Bookmark not defined.34

Tabel 4.8 Perhitungan Nilai δαi pada Iterasi ke-2 .Error! Bookmark not defined.34

Tabel 4.9 Perhitungan Nilai αi pada Iterasi ke-2 ...Error! Bookmark not defined.35

Tabel 4.10 Data Uji ................................................Error! Bookmark not defined.35

Tabel 4.11 Nilai Matriks Hessian ...........................Error! Bookmark not defined.36

Tabel 4.12 Nilai X+ dan X- .......................................Error! Bookmark not defined.36

Tabel 4.13 Perhitungan Nilai K(xi, xtest1) dan K(xi, xtest2)Error! Bookmark not defined.37

Tabel 4.14 Hasil Klasifikasi ....................................Error! Bookmark not defined.38

Tabel 4.16 Pengujian terhadap rasio perbandinganError! Bookmark not defined.40

Tabel 4.17 Pengujian terhadap Fungsi Kernel .......Error! Bookmark not defined.41

Tabel 4.18 Pengujian terhadap Nilai γ ..................Error! Bookmark not defined.41

Tabel 4.19 Pengujian terhadap Nilai Parameter λ (Lambda)Error! Bookmark not defined.42

Tabel 4.20 Pengujian terhadap Nilai C ..................Error! Bookmark not defined.42

Tabel 4.21 Pengujian Jumlah Itermax ...................Error! Bookmark not defined.43

Tabel 5.1 Spesifikasi Perangkat Keras ...................Error! Bookmark not defined.44

Tabel 5.2 Spesifikasi Perangkat Lunak ..................Error! Bookmark not defined.44

Tabel 6.1 Hasil pengujian terhadap rasio perbandinganError! Bookmark not defined.58

Tabel 6.2 Hasil Pengujian Fungsi Kernel ................Error! Bookmark not defined.60

xii

Tabel 6.3 Hasil Pengujian terhadap Nilai Parameter GammaError! Bookmark not defined.61

Tabel 6.4 Hasil Pengujian Nilai Parameter LambdaError! Bookmark not defined.63

Tabel 6.5 Hasil Pengujian Nilai Parameter C .........Error! Bookmark not defined.64

Tabel 6.6 Hasil Pengujian terhadap Jumlah ItermaxError! Bookmark not defined.66

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Hyerplane SVM ..................................Error! Bookmark not defined.12

Gambar 3.1 Metodologi Penelitian .......................Error! Bookmark not defined.17

Gambar 3.2 Perancangan ......................................Error! Bookmark not defined.20

Gambar 4.1 Proses Support Vector Machine ........Error! Bookmark not defined.24

Gambar 4.2 Perhitungan Sequential Training SVMError! Bookmark not defined.25

Gambar 4.3 Perhitungan Matriks Hessian ............Error! Bookmark not defined.26

Gambar 4.4 Perhitungan Nilai Ei ...........................Error! Bookmark not defined.27

Gambar 4.5 Perhitungan Nilai δαi .........................Error! Bookmark not defined.28

Gambar 4.6 Perhitungan Nilai αi ...........................Error! Bookmark not defined.29

Gambar 4.7 Perhitungan Testing SVM ..................Error! Bookmark not defined.30

Gambar 4.8 Halaman Data ....................................Error! Bookmark not defined.38

Gambar 4.9 Halaman Sequential Training ............Error! Bookmark not defined.39

Gambar 4.10 Halaman Testing SVM .....................Error! Bookmark not defined.39

Gambar 4.11 Halaman Hasil Klasifikasi .................Error! Bookmark not defined.40

Gambar 5.1 Proses Matriks Hessian .....................Error! Bookmark not defined.47

Gambar 5.2 Proses Nilai Ei ....................................Error! Bookmark not defined.47

Gambar 5.3 Proses Nilai δαi ..................................Error! Bookmark not defined.48

Gambar 5.4 Proses Nilai αi ....................................Error! Bookmark not defined.49

Gambar 5.5 Proses Nilai bias.................................Error! Bookmark not defined.50

Gambar 5.6 Proses Nilai Kerneltes ........................Error! Bookmark not defined.51

Gambar 5.7 Proses Nilai Fxtest .............................Error! Bookmark not defined.52

Gambar 5.8 Antarmuka Data Latih .......................Error! Bookmark not defined.53

Gambar 5.9 Antarmuka Data Uji ...........................Error! Bookmark not defined.53

Gambar 5.10 Antarmuka Matriks Hessian ............Error! Bookmark not defined.54

Gambar 5.11 Antarmuka Nilai Ei ...........................Error! Bookmark not defined.54

Gambar 5.12 Antarmuka Nilai Delta Alfa i ............Error! Bookmark not defined.55

Gambar 5.13 Antarmuka Nilai Alfa i new ..............Error! Bookmark not defined.55

Gambar 5.14 Antarmuka Fxtest ............................Error! Bookmark not defined.56

Gambar 5.15 Antarmuka Kelas Klasifikasi .............Error! Bookmark not defined.56

Gambar 5.16 Kelas Asli ..........................................Error! Bookmark not defined.57

xiv

Gambar 6.1 Hasil Pengujian Rasio Perbandingan .Error! Bookmark not defined.59

Gambar 6.2 Hasil Pengujian Kernel .......................Error! Bookmark not defined.60

Gambar 6.3 Hasil Pengujian Gamma ....................Error! Bookmark not defined.62

Gambar 6.4 Hasil Pengujian Lambda ....................Error! Bookmark not defined.63

Gambar 6.5 Hasil Pengujian C ...............................Error! Bookmark not defined.65

Gambar 6.6 Hasil Pengujian Itermax .....................Error! Bookmark not defined.67