Klasifikasi Jenis Batik Menggunakan Algoritma...

12
Klasifikasi Jenis Batik Menggunakan Algoritma Convolutional Neural Network (CNN) Tugas Akhir Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Informatika Universitas Muhammadiyah Malang Yesicha Amilia Putri (201510370311144) Data Science PROGRAM STUDI INFORMATIKA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2020

Transcript of Klasifikasi Jenis Batik Menggunakan Algoritma...

Page 1: Klasifikasi Jenis Batik Menggunakan Algoritma ...eprints.umm.ac.id/58446/6/PENDAHULUAN.pdfKlasifikasi Jenis Batik Menggunakan Algoritma Convolutional Neural Network (CNN) Tugas Akhir

Klasifikasi Jenis Batik Menggunakan Algoritma Convolutional

Neural Network (CNN)

Tugas Akhir

Diajukan Untuk Memenuhi

Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana

Informatika Universitas Muhammadiyah Malang

Yesicha Amilia Putri

(201510370311144)

Data Science

PROGRAM STUDI INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2020

Page 2: Klasifikasi Jenis Batik Menggunakan Algoritma ...eprints.umm.ac.id/58446/6/PENDAHULUAN.pdfKlasifikasi Jenis Batik Menggunakan Algoritma Convolutional Neural Network (CNN) Tugas Akhir

2

Page 3: Klasifikasi Jenis Batik Menggunakan Algoritma ...eprints.umm.ac.id/58446/6/PENDAHULUAN.pdfKlasifikasi Jenis Batik Menggunakan Algoritma Convolutional Neural Network (CNN) Tugas Akhir

3

Page 4: Klasifikasi Jenis Batik Menggunakan Algoritma ...eprints.umm.ac.id/58446/6/PENDAHULUAN.pdfKlasifikasi Jenis Batik Menggunakan Algoritma Convolutional Neural Network (CNN) Tugas Akhir

4

Page 5: Klasifikasi Jenis Batik Menggunakan Algoritma ...eprints.umm.ac.id/58446/6/PENDAHULUAN.pdfKlasifikasi Jenis Batik Menggunakan Algoritma Convolutional Neural Network (CNN) Tugas Akhir

vii

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan

karuniaNya kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir

yang berjudul:

“KLASIFIKASI JENIS BATIK MENGGUNAKAN ALGORITMA

CONVOLUTIONAL NEURAL NETWORK (CNN)”

Tidak lupa shalawat dan salam senantiasa tercurah kepada Rasulullah SAW

yang mengantarkan manusia dari jaman kegelapan ke jaman yang terang

benderang. Penyusunan Tugas Akhir ini dimaksudkan untuk memenuhi sebagian

syarat-syarat guna mencapai gelar Sarjana Informatika di Universitas

Muhammadiyah Malang.

Dalam kesempatan ini, penulis menghaturkan banyak terima kasih kepada

semua pihak yang telah membantu menyumbangkan ide dan pikirannya demi

terwujudnya makalah ini.

Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna

dikarenakan terbatasnya pengalaman dan pengetahuan yang dimiliki penulis. Oleh

karena itu, penulis mengharapkan segala bentuk saran serta masukan bahkan kritik

yang membangun dari berbagai pihak. Semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat

bagi pembaca dan semua pihak khususnya dalam bidang data science.

Malang, 14 Januari 2020

Penulis

Yesicha Amilia Putri

Page 6: Klasifikasi Jenis Batik Menggunakan Algoritma ...eprints.umm.ac.id/58446/6/PENDAHULUAN.pdfKlasifikasi Jenis Batik Menggunakan Algoritma Convolutional Neural Network (CNN) Tugas Akhir

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ........................................................................................... i

LEMBAR PERSETUJUAN .............................................................................. ii

LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................... iii

LEMBAR PERNYATAAN .............................................................................. iv

ABSTRAK .......................................................................................................... v

ABSTRACT ...................................................................................................... vi

KATA PENGANTAR ...................................................................................... vii

DAFTAR ISI ................................................................................................... viii

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... x

DAFTAR TABEL ............................................................................................. xi

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang .......................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ..................................................................................... 3

1.3 Tujuan Penelitian ....................................................................................... 4

1.4 Cakupan Masalah ...................................................................................... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................ 5

2.1 Studi Literatur ........................................................................................... 5

2.2 Batik .......................................................................................................... 7

2.3 Klasifikasi ................................................................................................. 8

2.4 Algoritma Convolutional Neural Network ................................................. 8

2.4.1 Convolutional Layer ............................................................................ 8

2.4.2 Pooling Layer ...................................................................................... 9

2.4.3 Fully Connected Layer ...................................................................... 10

2.5 Keras ....................................................................................................... 10

2.6 Model VGG16 ......................................................................................... 11

2.7 Uji Klasifikasi ......................................................................................... 11

BAB III METODE PENELITIAN .................................................................. 13

3.1 Identifikasi Masalah ................................................................................ 13

3.2 Analisa Sistem ......................................................................................... 13

3.2.1 Analisa Kebutuhan user ..................................................................... 13

3.2.2 Analisa Kebutuhan Perangkat Lunak ................................................. 13

3.2.3 Lingkungan Pengembangan............................................................... 13

3.3 Dataset .................................................................................................... 14

3.4 Deskripsi Sistem ...................................................................................... 14

Page 7: Klasifikasi Jenis Batik Menggunakan Algoritma ...eprints.umm.ac.id/58446/6/PENDAHULUAN.pdfKlasifikasi Jenis Batik Menggunakan Algoritma Convolutional Neural Network (CNN) Tugas Akhir

ix

3.5 Skenario Pengujian .................................................................................. 15

3.5.1 Skenario 1 ......................................................................................... 15

3.5.2 Skenario 2 ......................................................................................... 16

3.5.3 Skenario 3 ......................................................................................... 16

3.6 Perancangan Model ................................................................................. 17

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN........................................................... 20

4.1 Implementasi ........................................................................................... 20

4.2 Data Train dan Data Test ......................................................................... 20

4.3 Algoritma CNN ....................................................................................... 20

4.3.1 Ekstraksi Layer ................................................................................. 20

4.3.2 Fully Connected Layer ...................................................................... 21

4.4 Evaluasi dan Pengujian............................................................................ 22

4.4.1 Pengujian 1 ....................................................................................... 23

4.4.2 Pengujian 2 ....................................................................................... 23

4.4.3 Pengujian 3 ....................................................................................... 24

BAB V PENUTUP ........................................................................................... 28

5.1 Kesimpulan ............................................................................................. 28

5.2 Saran ....................................................................................................... 28

DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 29

Page 8: Klasifikasi Jenis Batik Menggunakan Algoritma ...eprints.umm.ac.id/58446/6/PENDAHULUAN.pdfKlasifikasi Jenis Batik Menggunakan Algoritma Convolutional Neural Network (CNN) Tugas Akhir

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Convolutional Layer ........................................................................ 9

Gambar 2.2 Pooling Layer .................................................................................. 9

Gambar 2.3 Fully Connected Layer ................................................................... 10

Gambar 3.1 Dataset Batik ................................................................................. 14

Gambar 3.2 Arsitektur Sistem ........................................................................... 15

Gambar 3.3 Skenario Pengujian 1 ..................................................................... 16

Gambar 3.4 Skenario Pengujian 2 ..................................................................... 16

Gambar 3.5 Skenario Pengujian 3 ..................................................................... 17

Gambar 3.6 Rancangan Model .......................................................................... 18

Gambar 3.7 Sebelum Dropout ........................................................................... 19

Gambar 3.8 Setelah Dropout ............................................................................. 19

Gambar 4.1 Ekstraksi Layer .............................................................................. 20

Gambar 4.2 Fully Connected Layer ................................................................... 21

Gambar 4.3 Output Model ................................................................................ 22

Gambar 4.4 Proses Train Model ........................................................................ 22

Gambar 4.5 Metode Optimizer .......................................................................... 23

Gambar 4.6 Nilai Loss Uji 4 Tanpa Dropout ..................................................... 25

Gambar 4.7 Nilai Performa ............................................................................... 25

Gambar 4.8 Output Nilai Performa.................................................................... 26

Page 9: Klasifikasi Jenis Batik Menggunakan Algoritma ...eprints.umm.ac.id/58446/6/PENDAHULUAN.pdfKlasifikasi Jenis Batik Menggunakan Algoritma Convolutional Neural Network (CNN) Tugas Akhir

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Perbedaan Penelitian ........................................................................... 6

Tabel 2.2 Confusion Matrix .............................................................................. 11

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Skenario 1 ................................................................ 23

Tabel 4.2 Hasil Pengujian Skenario 2 ................................................................ 24

Tabel 4.3 Hasil Pengujian Skenario 3 ................................................................ 24

Page 10: Klasifikasi Jenis Batik Menggunakan Algoritma ...eprints.umm.ac.id/58446/6/PENDAHULUAN.pdfKlasifikasi Jenis Batik Menggunakan Algoritma Convolutional Neural Network (CNN) Tugas Akhir

29

DAFTAR PUSTAKA

[1] J. W. Yodha and A. W. Kurniawan, “Pengenalan Motif Batik Menggunakan

Deteksi Tepi Canny Dan K-Nearest Neighbor,” J. Techno.COM, Vol. 13, No.

4, Novemb. 2014 251-262, vol. 13, no. 4, pp. 251–262, 2014.

[2] I. Nurhaida, A. Noviyanto, R. Manurung, and A. M. Arymurthy, “Automatic

Indonesian’s Batik Pattern Recognition Using SIFT Approach,” Procedia

Comput. Sci., vol. 59, no. Iccsci, pp. 567–576, 2015.

[3] D. Yuliati, “Mengungkap Sejarah Dan Motif,” Paramita, vol. 20, no. 1, pp.

11–20, 2010.

[4] A. A. Utama, R. Efendi, D. Andreswari, and J. Rekursif, “Klasifikasi Motif

Batik Besurek Menggunakan Metode Rotated Haar Wavelet Transformation

Dan,” Rekursif, pp. 161–175, 2016.

[5] Y. Azhar, A. E. Minarno, and Y. Munarko, “Optimasi Deteksi Texton Pada

Metode Multi Texton Co - Occurrence Descriptor Untuk Image Retrieval,”

pp. 34–38, 2018.

[6] I. W. S. E. Putra, “Klasifikasi Citra Menggunakan Convolutional Neural

Network (Cnn) Pada Caltech 101,” J. Tek. ITS, vol. 5, no. 1, p. 76, 2016.

[7] G. Santoso, Aditya and Ariyanto, “Implementasi Deep Learning Berbasis

Keras Untuk Pengenalan Wajah,” Emit. J. Tek. Elektro, vol. 18, no. 01, pp.

15–21, 2018.

[8] E. N. Arrofiqoh and H. Harintaka, “Implementasi Metode Convolutional

Neural Network Untuk Klasifikasi Tanaman Pada Citra Resolusi Tinggi,”

Geomatika, vol. 24, no. 2, p. 61, 2018.

[9] M. M. Susilo, D. M. Wonohadidjojo, and N. Sugianto, “Pengenalan Pola

Karakter Bahasa Jepang Hiragana Menggunakan 2D Convolutional Neural

Network,” J. Inform. dan Sist. Inf. Univ. Ciputra, vol. 03, no. 02, pp. 28–36,

2017.

[10] J. Ling, I. P. E. N. Kencana, and T. B. OKA, “Analisis Sentimen

Menggunakan Metode Naïve Bayes Classifier Dengan Seleksi Fitur Chi

Square,” E-Jurnal Mat., vol. 3, no. 3, p. 92, 2014.

[11] D. Iskandar and Y. K. Suprapto, “Perbandingan Akurasi Klasifikasi

Tingkat,” J. Ilm. NERO, vol. 2, no. 1, pp. 37–43, 2015.

[12] Y. Azhar, A. E. Minarno, and Y. Munarko, “Re-ranking Retrieved Image on

Multi Texton Co- Occurrence Descriptor using K-Nearest Neighbor,” pp. 0–

4.

[13] Q. Guan et al., “Deep convolutional neural network VGG-16 model for

differential diagnosing of papillary thyroid carcinomas in cytological

images: A pilot study,” J. Cancer, vol. 10, no. 20, pp. 4876–4882, 2019.

[14] Z. Yang, J. Yue, Z. Li, and L. Zhu, “Vegetable Image Retrieval with Fine-

tuning VGG Model and Image Hash,” IFAC-PapersOnLine, vol. 51, no. 17,

pp. 280–285, 2018.

[15] Y. Gultom, A. M. Arymurthy, and R. J. Masikome, “Batik Classification

using Deep Convolutional Network Transfer Learning,” J. Ilmu Komput. dan

Inf., vol. 11, no. 2, p. 59, 2018.

[16] S. Y. Riska, L. Cahyani, and M. I. Rosadi, “Klasifikasi Jenis Tanaman

Mangga Gadung dan Mangga Madu Berdasarkan Tulang Daun,” J. Buana

Inform., vol. 6, no. 1, pp. 41–50, 2017.

Page 11: Klasifikasi Jenis Batik Menggunakan Algoritma ...eprints.umm.ac.id/58446/6/PENDAHULUAN.pdfKlasifikasi Jenis Batik Menggunakan Algoritma Convolutional Neural Network (CNN) Tugas Akhir

30

[17] M. A. Pangestu and H. Bunyamin, “Analisis Performa dan Pengembangan

Sistem Deteksi Ras Anjing pada Gambar dengan Menggunakan Pre-Trained

CNN Model,” J. Tek. Inform. dan Sist. Inf., vol. 4, pp. 337–344, 2018.

[18] K. Fukushima, “Neocognition: a self,” Biol. Cybern., vol. 202, pp. 193–202,

1980.

[19] N. Sharma, V. Jain, and A. Mishra, “An Analysis of Convolutional Neural

Networks for Image Classification,” Procedia Comput. Sci., vol. 132, no.

Iccids, pp. 377–384, 2018.

[20] G. Lin and W. Shen, “Research on convolutional neural network based on

improved Relu piecewise activation function,” Procedia Comput. Sci., vol.

131, pp. 977–984, 2018.

[21] V. Kovalev, A. Kalinovsky, and S. Kovalev, "Deep Learning with Theano,

Torch, Caffe, Tensorflow, and Deeplearning4J: Which One is the Best in

Speed and Accuracy?," pp. 99-103.

Page 12: Klasifikasi Jenis Batik Menggunakan Algoritma ...eprints.umm.ac.id/58446/6/PENDAHULUAN.pdfKlasifikasi Jenis Batik Menggunakan Algoritma Convolutional Neural Network (CNN) Tugas Akhir

31