UNIVERSITAS BINA NUSANTARA
Jurusan Tehnik Informatika Skripsi Sarjana Komputer Semester Ganjil tahun 2006/2007
ANALISA DAN PERANCANGAN PERANGKAT LUNAK PERINTAH SUARA SEBAGAI PENUNJANG SARANA INPUT PADA SISTIM OPERASI MICROSOFT WINDOWS XP
Arifin Mulya Arya Andika Utama Andega Mardhana Putra
0700700093 0700702930 0700704021
Abstrak Tujuan Penelitian sistem ialah mempermudah proses input pada sistim operasi Microsoft Windows XP melalui medium suara. Tujuan yang lebih luas adalah mengembangkan sarana input untuk rumah pintar. Alasan dilakukan penelitian ini adalah untuk mengembangkan perangkat lunak berbasis suara agar dapat dijadikan sarana input primer seperti layaknya keyboard dan mouse. Sedangkan Metode Penelitian yang digunakan adalah dengan menggunakan metode pustaka dan pengembangan algoritma dalam perancangan sistem perintah suara. Algoritma yang dilakukan dalam mengembangkan sistem perintah suara adalah dengan algoritma HMM. Sistem dibuat dengan mengembangkan algoritma HMM menjadi aplikasi yang dapat digunakan untuk masyarakat pada umumnya. Hasil yang Dicapai dari perancangan sistem perintah suara adalah terciptanya sebuah aplikasi pengenalan suara yang meneruskan suara menjadi perintah untuk kemudian dijalankan oleh sistem operasi terkait. Dalam perancangan sistem perintah suara, aplikasi terkait berfungsi sebagai jalur pintas atas beberapa perangkat lunak sehingga pengguna tidak perlu menggunakan perangkat input lain seperti keyboard dan mouse, melainkan menggunakan suara sebagai inputnya. Simpulan dari perancangan sistem perintah suara adalah bahwa aplikasi yang berhasil dibangun memiliki fleksibilitas tinggi untuk mengenali perintah baru, dan efektifitas aplikasi cukup tinggi menimbang prosentase keberhasilan sistem dalam mengenali dan menjalankan perintah berada pada angka 77%. Kata Kunci Perintah Suara, Microsoft Windows Xp, Perangkat Lunak, Sarana Input.
iv
PRAKATA
Pertama-tama, tim ingin menghaturkan rasa syukur yang mendalam atas rahmat Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat karunia-Nya tim dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan judul “ANALISA DAN PERANCANGAN PERANGKAT LUNAK PERINTAH SUARA SEBAGAI PENUNJANG SARANA INPUT PADA SISTIM OPERASI MICROSOFT WINDOWS XP”. Tim menyadari bahwa dalam tugas akhir ini terdapat banyak sekali kendala yang tak jarang membuat tim merasa pesimis dalam menyelesaikan tugas akhir ini. Namun dibalik kendala-kendala yang menghalang niat tim untuk menyelesaikan tugas akhir ini, ada hikmah-hikmah yang menjadi motivasi bagi tim untuk terus maju dan berusaha menyelesaikan tugas akhir ini. Hikmah-hikmah tersebut terutama berasal dari pihak-pihak terkait yang senantiasa membantu tim dalam menyelesaikan tugas akhir ini. Oleh sebab itu, tim ingin mengucapkan terima kasih yang sedalam-dalamnya kepada: -
Tuhan Yang Maha Esa atas limpahan rahmat dan karunia-Nya.
-
Bpk Prof. Dr. Gerardus Polla, M.App.Sc., selaku Rektor Universitas Bina Nusantara.
-
Bpk Ir. Sablin Yusuf, M.Sc, M.ComSc., selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer.
-
Bpk H. Mohammad Subekti, M.Sc., selaku Ketua Jurusan Teknik Informatika.
-
Bapak Eko Budi Purwanto atas bimbingan penuh kesabarannya yang senantiasa menjadi motivasi tim. v
-
Orang tua tiap-tiap penulis atas dukungan tanpa henti dari berbagai aspek.
-
Universitas Bina Nusantara yang telah membangun jati diri tim untuk menjadi yang terdepan dan terbaik.
-
Semua rekan-rekan tim yang secara langsung maupun tidak langsung membantu tim dalam merealisasikan tugas akhir ini.
Akhir kata tim menghaturkan permohonan maaf bagi segala pihak yang seyogyanya menemukan kelemahan dan atau kekurangan dalam tugas akhir ini. Semoga tugas akhir yang tim susun dapat menjadi bahan kajian untuk mengembangkan penelitian terkait lebih dalam. Terima kasih.
Jakarta, 19 Februari 2007
Penulis
vi
DAFTAR ISI
Halaman Judul Luar
i
Halaman Judul Dalam
ii
Halaman Persetujuan Softcover
iii
Abstrak
iv
Prakata
v
Daftar Isi
vii
Daftar Tabel
xi
Daftar Gambar
xii
Daftar Lampiran
xiv
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
1
1.2
Ruang Lingkup
2
1.3
Tujuan dan Manfaat
3
1.4
Metodologi
4
1.5
Sistematika Penulisan
4
BAB II 2.1.
LANDASAN TEORI Algoritma dan Pemrograman
6
2.1.1. Divide and Conquer
7
2.1.2. Dynamic Programming
10
2.1.3. Greedy Algorithms
13 vii
2.1.4. Amortized Analysis 2.2.
2.3.
2.4.
Kecerdasan Buatan (Artificial Intelligence)
14
2.2.1. Klasifikasi Ilmu Artificial Intelligence
14
2.2.2. Penggunaan artificial intelligence pada Bisnis
17
Pengenalan Suara
18
2.3.1. Kinerja Sistem Pengenalan Suara
18
2.3.2. Formula Noisy Channel pada Statistika Pengenalan Suara
19
Pengenalan Percakapan
21
2.4.1. Sejarah Pengenalan Percakapan
21
2.4.2. Hidden Markov Model
28
BAB III 3.1.
3.2.
13
2.4.2.1.Arsitektur Hidden Markov Model
28
2.4.2.2.Implementasi HMM Pada Pengenalan Suara
29
PERANCANGAN SISTEM
Gambaran Umum Sistem
35
3.1.1. State Transition Diagram
36
3.1.2. Flowchart
37
Proses Akusisi Data
38
3.2.1. Pengambilan Suara
38
3.2.2. Pengaplikasian Linear Predictive Coding
39
dan Fast Fourier Transform
3.3.
3.2.2.1. Linear Predictive Coding (LPC)
39
3.2.2.2. Fast Fourier Transform (FFT)
40
Proses Pengujian
48 viii
3.4.
3.5.
Rancangan Layar
49
3.4.1. Rancangan Layar Menu Utama
49
3.4.2. Rancangan Layar Menu Add Command (Tambah Perintah)
50
3.4.3. Rancangan Layar Menu Delete Command (Hapus Perintah)
51
3.4.4. Rancangan Layar Menu Update Command (Ubah Perintah)
52
Spesifikasi Modul
53
3.5.1. Spesifikasi Modul Inisialisasi
53
3.5.2. Spesifikasi Modul Menu Utama
53
3.5.3. Spesifikasi Modul Menu Tambah Perintah
54
3.5.4. Spesifikasi Modul Menu Hapus Perintah
54
3.5.5. Spesifikasi Modul Menu Ubah Perintah
55
BAB IV
ANALISA SISTEM DAN SIMULASI
4.1.
Spesifikasi Hardware dan Software yang digunakan
56
4.2.
Tampilan Layar
57
4.2.1. Tampilan Layar Menu Utama
58
4.2.2. Tampilan Layar Informasi (Help)
59
4.2.3. Tampilan Layar Tentang (About)
60
4.2.4. Tampilan Layar Tambah Perintah
61
4.2.5. Tampilan Layar Hapus Perintah
62
4.2.6. Tampilan Layar Ubah Perintah
63
Evaluasi Hasil Penelitian
64
4.3.
ix
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1.
Kesimpulan
70
5.2.
Saran
71
DAFTAR PUSTAKA
72
RIWAYAT HIDUP
74
x
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Hasil Evaluasi dengan parameter panjang kata, kondisi, & intonasi
65
Tabel 4.2 Rata-rata waktu respons & persentase keberhasilan pembicara Pria
67
Tabel 4.3 Rata-rata waktu respons & persentase keberhasilan pembicara Wanita
xi
67
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Evolusi temporal dari hidden Markov model
29
Gambar 2.2. Diagram Blok Pengenalan suara kontinyu
29
Gambar 3.1 Diagram Transisi Sistem
36
Gambar 3.2 Diagram Alir Sistem
37
Gambar 3.3 Kata “eksplorer” pada sampling frekuensi 11025Hz
39
Gambar 3.4 Bentuk Gelombang Sinusoidal
41
Gambar 3.5 Pulsa dalam Domain Frekuensi
41
Gambar 3.6 Kondisi sinyal untuk waktu T tertentu
42
Gambar 3.7 Fungsi Sinyal x(t)w(t)
42
Gambar 3.8 Frekuensi Fungsi Window
43
Gambar 3.9 Frekuensi dari gelombang sinyal yang terbatas
43
Gambar 3.10 Fungsi Pulsa c(t)
44
Gambar 3.11 Respon sinyal pulsa dalam domain frekuensi
44
Gambar 3.12 Sinyal tersampling x(t)w(t)c(t)
45
Gambar 3.13 Rangkaian sinyal DFT
46
Gambar 3.14 Perbandingan jumlah sampling dengan kompleksitas perhitungan
46
Gambar 3.15 Rancangan layar menu utama
49
Gambar 3.16 Rancangan layar menu tambah perintah
50
Gambar 3.17 Rancangan layar menu hapus perintah
51
Gambar 3.18 Rancangan layar menu ubah perintah
52
xii
Gambar 4.1 Tampilan layar menu utama
58
Gambar 4.2 Tampilan layar menu bantuan
59
Gambar 4.3 Tampilan layar menu tentang
60
Gambar 4.4 Tampilan layar menu tambah perintah
61
Gambar 4.5 Tampilan layar menu hapus perintah
62
Gambar 4.6 Tampilan layar menu ubah perintah
63
xiii
DAFTAR LAMPIRAN 1. Listing Program
L1
a. Form1.cs
L1
b. About.cs
L19
2. Gambar-gambar
L23
a. Bab 2 Landasan Teori
L23
b. Bab 3 Perancangan Sistem
L24
c. Bab 4 Analisa Sistem dan Simulasi
L32
3. Tabel-tabel
L35
4. Frequently Asked Questions
L37
xiv
