Pola sidik jari bersifat unik dari setiap individu. Pola sidik jari terbentuk di dalam kandungan bersamaan dengan terbentuknya otak. Pengenalan sidik ibu jari merupakan bagian dari biometrik. Pembentukan pola sidik jari ini sangat berkaitan dengan perkembangan otak. Riset yang dilakukan seputar pengklasifikasian pola sidik jari dari sudut pandang antropologi, penelitian medis seputar hubungan pola sidik jari tertentu dengan indikasi kelainan mental dan kesehatan, dan riset statistik kalangan psikolog seputar hubungan pola sidik jari dengan kondisi mental dan kecerdasan. Algoritma filter gabor merupakan salah satu algoritma yang dapat digunakan untuk pengenalan pola sidik ibu jari, tahap-tahap pengenalan pola menggunakan algoritma filter gabor terdiri dari proses pengambilan citra, pra-pemrosesan (penentuan core point, menentukan region of interest, sektorisasi, normalisasi, filterisasi), ekstraksi fitur, penyimpanan kedalam referensi fingercode dan diberi label sesuai dengan pola yang sudah diketahui secara manual untuk menjadi referensi dari fingercode input yang akan dicari nama polanya. Penentuan nama pola berdasarkan kedekatan jarak dengan referensi fingercode yang sebelumnya telah dibuat terlebih dahulu dalam sistem ini. Pengujian sistem ini dengan mengunakan 40 referensi fingercode dan jumlah pola sebanyak 1063 sidik ibu jari, tingkat kesuksesan 97% dan dari sistem pengenalan ini diketahui pula bahwa pola whorl sebanyak 193, left loop 248, right loop 500, arch 105 dan tented arch 16. Seluruh pola sidik ibu jari yang telah diketahui melalui sistem pengenalan pola dianalisa berdasarkan nilai prestasi akademik, diketahui bahwa tiap pasangan pola sidik ibu jari kiri dan kanan memiliki kecenderungan nilai akademik yang berbeda. Kecenderungan prestasi pada masing-masing pola sidik ibu jari tangan kanan, yaitu pola Right Loop cenderung berprestasi pada mata pelajaran Bahasa Indonesia, Seni Budaya dan Budi Pekerti, Pola Whorl cenderung berprestasi pada mata pelajaran Bahasa Indonesia, dan Seni Budaya Pola Left Loop, bahasa indonesia, bd dan bp, Pola Arch cenderung berprestasi pada Bahasa Indonesia, MM dan BP, Pola Tented Arch cenderung berprestasi pada PKN dan matematika.

Kata Kunci: filter Gabor, sidik jari, prestasi akademik, biometrik

i

ABSTRACTfingerprint patterns are unique for each individual. fingerprint patterns are formed in the womb along with the formation of the brain. introduction of thumbprints is part of the biometric. Fingerprint pattern formation is highly related to brain development. Research conducted around the classification of the fingerprint pattern from the standpoint of anthropology, medical research on the relation of certain fingerprint patterns with an indication of mental disorders and health, and statistical research among psychologists about the fingerprint pattern of relationships with mental condition and intelligence. Gabor filter algorithm is one algorithm that can be used for pattern recognition thumbprints, the stages of pattern recognition using Gabor filter algorithm consists of image-making process, pre-processing (core point determination, determine the region of interest, sektorisasi, normalization, filtering ), feature extraction, storage reference into FingerCode and labeled in accordance with the pattern already known to be manually input FingerCode reference from the name of the pattern to be searched. determining the pattern name based on proximity to the reference FingerCode previously been made in advance in this system. Testing of this system by using 40 references FingerCode and 1063 the number of patterns as much as thumbprints, the success rate of 97% and of the recognition system is known also that Whorl pattern as much as 193, 248 left loop, right loop 500, 105 and Tented arch arch 16. the whole pattern of thumbprints is already known through pattern recognition system is analyzed based on the value of academic achievement, it is known that the fingerprint pattern of each pair of left and right thumb has a distinct tendency of academic value. The trend in the achievement of each pattern right thumb fingerprint, the pattern tends to excel on the Right Loop Indonesian Language, Arts Culture and Budi Pekerti, Whorl pattern tends to excel in Indonesian Language and Culture Arts Pattern Left Loop, Indonesian , bd and bp, Arch Pattern tends to excel in Bahasa Indonesian, MM and BP, Tented Arch Pattern PKN and tend to excel at math. Keyword : Gabor filter, fingerprint, academic achievement, biometric

ii

KATA PENGANTARSegala puji bagi Allah SWT, yang memberikan anugerah taufiq dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis dengan judul ANALISA POLA SIDIK IBU JARI TERHADAP PRESTASI AKADEMIK SISWA DENGAN MENGGUNAKAN ALGORITMA FILTER GABOR (STUDI KASUS DI UPTD SMPN 3 PARE KEDIRI) ini. Disampaikan terimakasih dan penghargaan setinggi-tingginya kepada semua pihak atas segla bantuan, bimbingan, dorongan serta semangat sehingga terselesaikannya tesis ini, kepada: 1. Bapak Ir. Arya Tandy, M.T., selaku Ketua Sekolah Tinggi Teknik Surabaya (STTS), 2. Bapak Ir. Gunawan, M.Kom., selaku Pembantu Ketua I STTS, 3. Ibu Ir. Endang Setyati, M.T., selaku pembimbing utama, yang telah mengarahkan penulis dalam menyusun tesis ini, 4. Bapak/Ibu Dosen S2 Magister Teknologi Informasi STTS, yang telah membagi ilmu pengetahuan bidang teknologi informasi kepada penulis, 5. Rekan-rekan mahasiswa dan alumni S2 Magister Teknologi Informasi STTS, yang telah memberikan dukungan, semangat, perhatian, dan hubungan baik yang sangat tidak ternilai harganya; 6. Kepada bapak dan ibu staf administrasi dan petugas kantor di program pascasarjana S2 Magister Teknologi Informasi STTS, kami ucapkan terimakasih atas dukungannya selama kami menempuh studi dalam rangka menyelesaikan tesis ini. 7. Kepada istriku Ita Zuliana dan putraku Muhammad Azzam Ihsanuddin yang senantiasa memberi semangat, kesabaran, pengertian dan bantuan kepada penulis. Semoga tesis ini dapat memberi manfaat untuk penulis khususnya dan untuk semua pembacanya.

Surabaya, Agustus 2011 Penulis

iii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ....................................................................................... i HALAMAN PENGESAHAN ......................................................................... ii ABSTRAK ....................................................................................................... iii ABSTRACT ..................................................................................................... iv KATA PENGANTAR ..................................................................................... v DAFTAR ISI .................................................................................................... v DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... vii DAFTAR TABEL ............................................................................................ x DAFTAR SEGMEN PROGRAM ................................................................... xi BAB I PENDAHULUAN 1.1.Latar Belakang Penelitian.......................................................... 1 1.2.Tujuan dan Manfaat Penelitian .................................................. 1 1.3.Hipotesis .................................................................................... 2 1.4.Ruang Lingkup .......................................................................... 2 1.5.Metode Penelitian ...................................................................... 5 1.6.Sistematika Pembahasan ........................................................... 6 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Dermatoglyphics ...................................................................... 8 2.1.1. Sejarah Dermatoglyphics ...................................................... 9 2.1.2. Penelitian dan Penggunaan Dermatoglyphics ....................... 9 2.2. Sidik Ibu Jari ............................................................................ 13 2.2.1. Struktur Sidik Jari .................................................................. 15 2.2.2. Ridges .................................................................................... 15 2.2.3. Minutiae................................................................................. 16 2.3. Filter Gabor .............................................................................. 21 2.4. Penginderaan dan Penyimpanan Sidik Jari .............................. 23 2.5. K-Nearest Neighbor untuk penentuan nama pola .................... 25 2.6. Prestasi Akademik .................................................................... 28 2.7. Pola Sidik Jari dan Kesehatan .................................................. 30

iv

BAB III PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI 3.1. Perancangan Sistem .................................................................. 34 3.1.1. Perancangan Masukan ........................................................... 34 3.2. Sistem Perancangan Proses Pengenalan Pola ........................... 38 3.3. Implementasi Sistem ................................................................ 46 3.3.1. Hardware ............................................................................... 46 3.3.2. Spesifikasi Software .............................................................. 47 3.3.3. Desain Sistem ........................................................................ 47 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Sistem Pengenalan Pola............................................................ 69 4.2. Tingkat Kesuksesan .................................................................. 70 4.3. Penyebab Kegagalan ................................................................ 71 4.4. Konversi dari nilai angka ke nilai huruf ................................... 71 4.5. Hasil analisa nilai masing-masing pola .................................... 74 4.6. hasil analisa nilai dengan sidik ibu jari kanan .......................... 87 BAB V PENUTUP 5.1. Kesimpulan ............................................................................... 89 5.2. Saran ......................................................................................... 90 DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 91 RIWAYAT HIDUP ......................................................................................... 93

v

DAFTAR GAMBAR

1.1

Delapan titik dalam satu dimensi dan estimasi densitas KNN dengan k=3 dan k=5 ................................................................................................... 4 5

1.2 2.1

KNN mengestimasi densitas dua dimensi dengan k=5 .......................... Arkeologi ukiran sidik jari dan jejak sidik jari bersejarah: a) Ukiran Neolitik(Pulau Gavrinis) (Moenssens, 1971), b) Batu Tegak (Pulau Goat, 2000 SM) (Lee dan Gaensslen, 2001), c) segel dari tanah liat Cina (300 SM) (Lee dan Gaensslen, 2001), d) Lampu bersejarah dari Palestina (400 M) (Moenssens, 1971). ...........................................................................

8

2.2

a) Dermatoglyphics digambar oleh Grew (Moenssens, 1971); b) gambar sidik jari Mayer (Cummins dan Midlo, 1961); c) merek dagang dari Thomas Bewick (Lee dan Gaensslen, 2001); d) sembilan pola diilustrasikan dalam tesis Purkinje s (Moenssens, 1971). ...................... 9 14 14 15 16 16 17 17 18

2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9

Penampang sidik jari dan tampilan sidik jari ......................................... Penamaan bagian-bagian sidik jari ......................................................... Tiga pola dasar sidik jari ........................................................................ Lima pola sidik jari ................................................................................. Sembilan klas sidik jari .......................................................................... Tujuh jenis minutiae ............................................................................... Penamaan dala minutiae .........................................................................

2.10 Termination dan Bifurcation .................................................................. 2.11 Pola Sidik Jari: a. left loop, b) right loop, c) whorl, d) arch, dan e) tented arch ......................................................................................................... 2.12 Detail ridge ............................................................................................. 2.13 Penemu dan Peneliti Filter Gabor : ab Dennis Gabor b) John Daugman 2. 14 Sidik jari disimpan dalam file kertas ...................................................... 2.15 Diagram Blok Scanner Sidik Jari ........................................................... 2.16 Berbagai macam hasil scan sidik jari: a) pemindai langsung FTIR berbasis scanner optik, b) pemindai langsung dengan scanner kapasitif, c) pemindai piezoelectic, d) pemindai langsung dengan thermal scanner, e) dengan tinta, f) sidik jari laten. ...............................................................

20 21 22 23 24

24

vi

2.17 Visualisasi diagram KNN ....................................................................... 2.18 Delapan titik dalam satu dimensi dan estimasi densitas KNN dengan k=3 dan k=5 ................................................................................................... 2.19 KNN mengestimasi densitas dua dimensi dengan k=5 .......................... 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 Context Diagram .................................................................................... Desain Interface untuk Login ke Input Data Nilai ................................. Desain Interface untuk Input Data Nilai Siswa ...................................... Diagram Arus Data Level 0 .................................................................... Alur Pengenalan Pola ............................................................................. Digram proses pembuatan referensi fingercode ..................................... Diagram proses pengenalan pola ............................................................ Desain Interface pengambilan sidik ibu jari ........................................... Contoh sidik jari yang sudah di crop ......................................................

25

26 27 36 37 37 37 39 39 40 40 41 41 42 42 43 44 44 46 48 49 52 54 56 56 57 58 58 60 60 61

3.10 Contoh sidik ibu jari beserta core point .................................................. 3.11 Contoh sidik ibu jari yang diambil ROI nya........................................... 3.12 Contoh gambar sidik ibu jari yang disektorisasi .................................... 3.13 Contoh sidik jari yang sudah dinormalisasi ............................................ 3.14 Visualisasi Gabor Filter 3 dimensi dan 2 dimensi .................................. 3.14 Hasil Gabor Filter dan Normalisasi ........................................................ 3.15 Fingerprint Reader U.are.U 4500 ........................................................... 3.16 Tampilan Web Form Login ke Input Data Nilai .................................... 3.17 Tampilan Web Input Data Nilai ............................................................. 3.18 Tampilan Program Input Sidik Jari dan Photo ....................................... 3.19 Tampilan Analisa Jumlah Nilai per pola ................................................ 3.20 Tampilan Menu Sistem Pengenalan Pola Sidik Jari ............................... 3.21 Tampilan Visualisasi Sidik Jari dan Citra Binernya............................... 3.22 Tampilan Visualisasi Sidik Jari yang sudah di crop ............................... 3.2.3 gambar sidik jari masukan ...................................................................... 3.24 Peningkatan kualitas gambar sidik jari ................................................... 3.25 Gambar tersegmentasi, tertutup dan terkikis ( biner erosi dan penutup) 3.26 Perhitungan orientasi pixel - wise di daerah region of interest .............. 3.27 Logis matriks dengan bidang orientasi lokal