ranang angun sistem klasifikasi frekuensi …repository.ub.ac.id/730/1/bagian depan.pdf · manusia,...

RANCANG BANGUN SISTEM KLASIFIKASI FREKUENSI PENGGUNAAN MINYAK GORENG DENGAN MENGGUNAKAN

METODE BAYES

SKRIPSI

KEMINATAN TEKNIK KOMPUTER

Untuk memenuhi sebagian persyaratan memperoleh gelar Sarjana Komputer

Disusun oleh: M Nuzulul Marofi

NIM: 135150307111045

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA

JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS ILMU KOMPUTER

UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG

2017

ii

PENGESAHAN

RANCANG BANGUN SISTEM KLASIFIKASI FREKUENSI PENGGUNAAN MINYAK GORENG DENGAN MENGGUNAKAN METODE BAYES

SKRIPSI

KEMINATAN TEKNIK KOMPUTER

Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan

memperoleh gelar Sarjana Komputer

Disusun Oleh : M Nuzulul Marofi

NIM: 135150307111045

Skripsi ini telah diuji dan dinyatakan lulus pada 20 Juni 2017

Telah diperiksa dan disetujui oleh:

Dosen Pembimbing I

Dahnial Syauqy, S.T., M.T., M.Sc. NIK. 201607 870423 1 002

Dosen Pembimbing II

Hurriyatul Fitriyah, S.T, M.Sc NIP. 19851001 201504 2 003

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, 20 Juni 2017

M Nuzulul Marofi NIM: 135150307111045

iv

KATA PENGANTAR

Puji syukur peneliti panjatkan atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena limpahan rahmat dan petunjuk-Nya peneliti dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “RANCANG BANGUN SISTEM KLASIFIKASI FREKUENSI PENGGUNAAN MINYAK GORENG DENGAN MENGGUNAKAN METODE BAYES”.

Dalam penyusunan dan penulisan skripsi ini tidak lepas dari bantuan moral dan materiil yang diberikan dari berbagai pihak, maka peneliti mengucapkan banyak terima kasih kepada

1. Kedua orang tua dan seluruh keluarga besar atas segala nasehat, kasih sayang, perhatian, dan kesabarannya memberikan semangat kepada peneliti, serta senantiasa tiada hentinya memberikan doa demi terselesaikannya skripsi ini.

2. Bapak Wayan Firdaus Mahmudy, S.Si, M.T, Ph.D. selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer Universitas Brawijaya Malang.

3. Bapak Tri Astoto Kurniawan, S.T, M.T, Ph.D. selaku Ketua Jurusan Teknik Informatika Universitas Brawijaya Malang.

4. Bapak Sabriansyah Rizqika Akbar, S.T, M.Eng. selaku Ketua Program Studi Teknik Komputer Universitas Brawijaya Malang.

5. Bapak Dahnial Syauqy, S.T., M.T., M.Sc. selaku dosen pembimbing I yang telah memberikan pengarahan dan bimbingan kepada peneliti, sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.

6. Ibu Hurriyatul Fitriyah, S.T., M.Sc selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan pengarahan dan bimbingan kepada peneliti, sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.

7. Seluruh civitas akademika Fakultas Ilmu Komputer Universitas Brawijaya dan terkhusus untuk teman-teman Teknik Komputer Angakatan 2013 yang telah banyak memberi bantuan dan dukungan selama peneliti menempuh studi di Teknik Komputer Universitas Brawijaya dan selama penyelesaian skripsi ini.

8. Nila Yudi Astiti yang telah senantiasa memberikan dukungan, semangat, dan motivasi saat penulisan atau pengerjaan skripsi ini.

9. Teman-teman kontrakan “Al Fattah” dan “Goyang Piranha” yang selalu membantu dan memberikan berbagai bantuan saat proses penulisan atau pengerjaan skripsi ini.

Peneliti menyadari bahwa dalam penyusunan skripsi ini masih terdapat banyak kekurangan, sehingga saran dan kritik yang membangun sangat peneliti harapkan untuk ke depannya menjadi lebih baik lagi. Akhir kata peneliti berharap skripsi ini dapat membawa manfaat bagi semua pihak yang membutuhkannya.

Malang, 20 Juni 2017 M Nuzulul Marofi [email protected]

v

ABSTRAK

Penggunaan minyak goreng secara berulang melebihi batas wajar dapat menimbulkan berbagai macam penyakit yang sangat berbahaya bagi kesehatan manusia, seperti gagal jantung, berisiko tinggi terkena penyakit diabetes, jantung koroner, dan lain-lain. Namun, saat ini penggunaan minyak goreng secara berulang masih tinggi. Hal itu ditunjukkan oleh hasil penelitian di Kota Maskassar menunjukkan masyarakat miskin dan tidak miskin menggunakan minyak goreng yang sama untuk menggoreng dua kali sebanyak 61,2 persen, tiga kali sebanyak 19,6 persen, dan empat kali sebanyak 5,4 persen. Dari permasalahan tersebut, maka diperlukan sistem otomatisasi untuk mengklasifikasi frekuensi penggunaan minyak goreng sehingga dapat digunakan untuk klasifikasi frekuensi penggunaan minyak goreng yang telah digunakan beberapa kali secara akurat. Pada penelitian kali ini, parameter yang digunakan adalah warna dan tingkat kekeruhan minyak goreng. Penentuan klasifikasi minyak goreng berdasarkan warna dan tingkat kekeruhan minyak goreng diperoleh dari hasil pembacaan sensor warna TCS3200 dan sensor fotodioda oleh mikrokontroler Arduino uno dengan menggunakan metode Bayes, karena metode ini merupakan salah satu metode klasifikasi yang cukup sederhana, mudah dipahami, dan memunyai kecepatan komputasi yang tinggi. Dari hasil pengujian yang dilakukan, diketahui persentase error pembacaan sensor warna TCS3200 adalah sebesar 1,9% dan sensor fotodioda dapat bekerja dengan baik. Terlihat apabila minyak goreng keadaannya semakin keruh, maka nilai dari sensor fotodioda semakin kecil. Selanjutnya, pada pengujian sistem menggunakan metode Bayes dengan jumlah data latih sebanyak 65 data dan data uji sebanyak 35 data, diperoleh akurasi sebesar 71,42% dengan waktu komputasi sistem rata-rata selama 13,144 detik.

Kata kunci: minyak goreng, sensor, klasifikasi, Bayes

vi

ABSTRACT

The use of cooking oil repeatedly and beyond the normal limits (waste cooking oil) can cause variety of dangerous diseases to human health such as heart failure, high risk of diabetes, coronary heart disease, and others. However, the use of waste cooking oil is still high today. This is shown from the results of research in Makassar which is poor and rich people use the same cooking oil for frying as much as 61.2 percent use it twice, 19.6 percent use it three times, and 5.4 percent use it as four time. Based on the problem, it is necessary to have an automation system for classifying the frequency of the using cooking oil, so it can be used for the frequency classification of the use of cooking oil that has been used several times (waste cooking oil) accurately. In this study, the parameters used are the color and turbidity level of cooking oil. Determination of cooking oil classification is based on color and turbidity level of oil obtained from TCS3200 color sensor readings and sensor photodiode by Arduino Uno microcontroller by using Bayes methods. This method is chosen because it is one of the classification method that is quite simple, easy to understand, and has high computing speed. From the results of the tests performed, it is known the percentage error reading TCS3200 color sensor is 1.9% and photodiode sensor can work well. So, if the cooking oil is more turbid, the value of the photodiode sensor is smaller. Furthermore, the test system using Bayes methods with the amount of training data is 65 data and test data is 35 data obtained an accuracy of 71.42% with a system of computing time on average over 13.144 seconds. Keyword: cooking oil, sensor, classification, Bayes

vii

DAFTAR ISI

RANCANG BANGUN SISTEM KLASIFIKASI FREKUENSI PENGGUNAAN MINYAK GORENG DENGAN MENGGUNAKAN METODE BAYES ..............................................i

PENGESAHAN ........................................................................................................... ii

PERNYATAAN ORISINALITAS ................................................................................... iii

KATA PENGANTAR ................................................................................................... iv

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

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

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

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

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

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

1.1 Latar belakang ........................................................................................ 1

1.2 Rumusan masalah .................................................................................. 3

1.3 Tujuan .................................................................................................... 3

1.4 Manfaat .................................................................................................. 3

1.5 Batasan masalah .................................................................................... 4

1.6 Sistematika pembahasan ....................................................................... 4

BAB 2 LANDASAN KEPUSTAKAAN ........................................................................... 6

2.1 Tinjauan Pustaka .................................................................................... 6

2.2 Dasar Teori ............................................................................................. 8

2.2.1 Minyak Goreng .............................................................................. 8

2.2.2 Bahan yang Digoreng .................................................................... 9

2.2.3 Arduino Uno ................................................................................ 11

2.2.4 LCD (Liquid Crystal Display) ......................................................... 17

2.2.5 Sensor Warna .............................................................................. 19

2.2.6 Sensor Fotodioda ........................................................................ 21

2.2.7 Algoritma Bayesian Classification ............................................... 22

BAB 3 METODOLOGI ............................................................................................. 25

3.1 Metodologi Penelitian ......................................................................... 25

3.1.1 Studi dan Pengkajian Literatur .................................................... 25

viii

3.1.2 Rekayasa Persyaratan ................................................................. 25

3.1.3 Perancangan Sistem .................................................................... 26

3.1.4 Implementasi Sistem ................................................................... 26

3.1.5 Pengujian Sistem ......................................................................... 26

3.1.6 Penarikan Kesimpulan ................................................................. 27

BAB 4 REKAYASA PERSYARATAN ........................................................................... 28

4.1 Pendahuluan ........................................................................................ 28

4.1.1 Tujuan .......................................................................................... 28

4.1.2 Manfaat ....................................................................................... 28

4.1.3 Karakteristik Pengguna ............................................................... 28

4.1.4 Lingkungan Operasi ..................................................................... 28

4.1.5 Batasan Perancangan dan Implementasi .................................... 29

4.1.6 Asumsi dan Ketergantungan ....................................................... 29

4.2 Analisis Kebutuhan .............................................................................. 29

4.2.1 Kebutuhan Fungsional................................................................. 29

4.2.2 Kebutuhan Non Fungsional ......................................................... 31

4.3 Pengumpulan Data .............................................................................. 32

BAB 5 PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI ........................................................ 34

5.1 Gambaran Umum Sistem ..................................................................... 34

5.1.1 Spesifikasi Perangkat Keras ......................................................... 34

5.2 Perancangan Sistem ............................................................................. 35

5.2.1 Perancangan Perangkat Keras .................................................... 35

5.2.2 Perancangan Perangkat Lunak .................................................... 36

5.3 Implementasi Sistem ........................................................................... 50

5.3.1 Implementasi Perangkat Keras ................................................... 50

5.3.2 Implementasi Perangkat Lunak ................................................... 52

BAB 6 PENGUJIAN DAN ANALISIS .......................................................................... 59

6.1 Pengujian Sensor Warna TCS3200 ....................................................... 59

6.1.1 Tujuan Pengujian ......................................................................... 59

6.1.2 Prosedur Pengujian ..................................................................... 59

6.1.3 Hasil Pengujian dan Analisis ........................................................ 59

6.2 Pengujian Sensor Fotodioda ................................................................ 60

ix



6.2.3 Hasil dan Analisis Pengujian ........................................................ 60

6.3 Pengujian Akurasi Hasil Klasifikasi Bayes ............................................. 62




6.4 Pengujian Waktu Pemrosesan Sistem ................................................. 68




BAB 7 PENUTUP .................................................................................................... 72

7.1 Kesimpulan ........................................................................................... 72

7.2 Saran .................................................................................................... 72

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................. 73

LAMPIRAN A DATA LATIH ...................................................................................... 74

LAMPIRAN B SOURCE CODE PROGRAM KESELURUHAN ....................................... 78

LAMPIRAN C DOKUMENTASI ................................................................................ 86

x

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Tabel perbandingan antara jurnal pendukung dengan penelitian yang dilakukan ................................................................................................................. 7

Tabel 2.2 Mode pemilihan fotodioda pembaca warna ......................................... 20

Tabel 5.1 Source code inisialisasi library ............................................................... 52

Tabel 5.2 Source code inisialisasi variabel pembacaan sensor ............................. 52

Tabel 5.3 Source code pengaturan kalibrasi sensor warnaTCS3200 ..................... 53

Tabel 5.4 Source code pembacaan nilai sensor fotodioda .................................... 54

Tabel 5.5 Source code pengecekkan trigger ......................................................... 54

Tabel 5.6 Source code variabel nilai kovarian, mean features, determinan, dan prior ....................................................................................................................... 54

Tabel 5.7 Source code fungsi likelihood ................................................................ 56

Tabel 5.8 Source code fungsi evidence .................................................................. 57

Tabel 5.9 Source code fungsi probabilitas posterior ............................................. 57

Tabel 5.10 Source code penarikan kesimpulan proses klasifikasi ......................... 58

Tabel 6.1 Hasil pengujian sensor warna TCS3200 ................................................. 59

Tabel 6.2 Hasil pengujian pembacaan sensor fotodioda ...................................... 60

Tabel 6.3 Data uji dan hasil pengujian metode bayes .......................................... 64

Tabel 6.4 Implementasi source code untuk menghitung waktu pemrosesan sistem ............................................................................................................................... 68

Tabel 6.5 Hasil pengujian waktu pemrosesan sistem ........................................... 70

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Ikan pindang ...................................................................................... 10

Gambar 2.2 Tahu ................................................................................................... 11

Gambar 2.3 Skematik Arduino Uno R3 ................................................................. 12

Gambar 2.4 Program awal Arduino Uno (Bootloader) ......................................... 14

Gambar 2.5 Arduino Uno terkoneksi dengan PC .................................................. 14

Gambar 2.6 Bagian power supply Arduino Uno .................................................... 15

Gambar 2.7 Bagian detail Arduino Uno ................................................................ 16

Gambar 2.8 Contoh gambar LCD 16x2 .................................................................. 18

Gambar 2.9 Rangkaian dalam LCD 16x2 ............................................................... 18

Gambar 2.10 Sensor warna TCS3200 .................................................................... 19

Gambar 2.11 Bagian source code yang diubah ..................................................... 21

Gambar 2.12 Simbol fotodioda ............................................................................. 22

Gambar 2.13 Gambar fisik LED fotodioda ............................................................. 22

Gambar 2.14 Sensor fotodioda pendeteksi kekeruhan minyak goreng ............... 22

Gambar 3.1 Diagram alir penelitian ...................................................................... 25

Gambar 3.2 Diagram blok sistem .......................................................................... 26

Gambar 5.1 Gambaran umum sistem ................................................................... 34

Gambar 5.2 Skematik rangkaian hardware sistem ............................................... 36

Gambar 5.3 Desain hardware posisi LCD 16x2 dan push button .......................... 36

Gambar 5.4 Desain hardware posisi sensor TCS3200, sensor fotodioda, dan gelas uji ........................................................................................................................... 36

Gambar 5.5 Diagram alir perangkat lunak sistem ................................................ 37

Gambar 5.6 Diagram alir perhitungan klasifikasi bayes........................................ 39

Gambar 5.7 Diagram alir fungsi likelihood ............................................................ 39

Gambar 5.8 Diagram alir fungsi evidence ............................................................. 39

Gambar 5.9 Diagram alir fungsi posterior ............................................................. 40

Gambar 5.10 Implementasi rangkaian skematik hardware sistem ...................... 50

Gambar 5.11 Implementasi perancangan perangkat keras posisi LCD 16x2 dan push button ........................................................................................................... 51

Gambar 5.12 Implementasi perancangan perangkat keras posisi kedua sensor dan tempat gelas uji ..................................................................................................... 51

xii

Gambar 5.13 Gelas uji minyak goreng .................................................................. 52

Gambar 6.1 Grafik pengujian sensor fotodioda .................................................... 62

Gambar 6.2 Sampel uji minyak goreng ................................................................. 63

Gambar 6.3 Hasil pengujian waktu pemrosesan sistem ....................................... 71

Gambar Lampiran 1. Tempat untuk proses penggorengan .................................. 86

ranang angun sistem klasifikasi frekuensi …repository.ub.ac.id/730/1/bagian depan.pdf · manusia,...

Documents