TUGAS TELEMATIKA 5 (Antar Muka Telematika)

Pengertian Interface

Interface atau antarmuka secara umum adalah sebuah titik, wilayah, atau permukaan dimana dua zat atau benda berbeda bertemu; dan digunakan secara metafora sebagai perbatasan antar benda. Bentuk kerjanya berarti menghubungkan dua titik atau lebih  benda pada suatu titik atau batasan yang terbagi, atau untuk menyiapkan kedua benda untuk tujuan tersebut.

Interface pengguna adalah fungsi dan atribut sensor dari suatu sistem (aplikasi, perangkat lunak, kendaraan, dll) yang berhubungan dengan pengoperasiannya oleh pengguna.

Secara khusus, pengertian interface dapat dikelompokkan ke dalam beberapa bidang:

> Di bidang teknik komputer, interface adalah :

-- Batasan fifik dari subsistem atau alat.

-- Sebuah bagian atau sirkuit di beberapa subsistem yang mengirim atau menerima sinyal ke atau dari subsistem lainnya: antamuka jaringan, antarmuka video, kartu network.

-- Sebuah standar yang menjelaskan sebuah himpunan karakteristik yang berfungsi, karakteristik interkoneksi fisik umum, dan karakteristik signal untuk pertukaran data atau signal; antarmuka USB, antarmuka SCSI .

> Di bidang telekomunikasi, interface merupakan sebuah titik terkoneksi antara pengguna peralatan terminal dan fasilitas komuikasi komersial.

> Untuk bidang teknik softwaqre, interface adalah sebiah spesifikasi dari properti sebuah komponen software yang komponen lainnya dapat bergantung kepadanya.

> Di bidang kimia, interface adalah permukaan antara dua fase yang berbeda dan campuran “heterogeneous”.

> Di bidang geologi, interface adalah sebuah permukaan atau lapisan “anamlous” antara dua “epoch” geologikal yang berbeda atau jenis batuan.

> Untuk sistem operasi, interface merupakan suatu layanan yang disediakan sistem operasi sebagai sarana interaksi antara pengguna dengan sistem operasi. Interface dapat dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu: CLI (Command Line Interface) dan GUI (Graphics User Interface).

Ada terdapat 6 buah teknologi yang terkait dengan interface telematika, yaitu:

A. Head Up Display System

Head Up Display (HUD) merupakan sebuah tampilan transparan yang menampilkan data tanpa mengharuskan penggunanya untuk melihat ke arah yang lain dari sudut pandang biasanya. Asal nama dari alat ini yaitu pengguna dapat melihat informasi dengan kepala yang terangkat (head up) dan melihat ke arah depan daripada melihat ke arah bawah bagian instrumen. Walaupun HUD dibuat untuk kepentingan penerbangan militer, sekarang HUD telah digunakan pada penerbangan sipil, kendaraan bermotor dan aplikasi lainnya.

Teknologi HUD:

CRT (Cathode Ray Tube)

Hal yang sama untuk semua HUD adalah sumber dari gambar yang ditampilkan, CRT, yang dikemudikan oleh generator. Tanda generator mengirimkan informasi ke CRT berbentuk koordinat x dan y. Hal itu merupakan tugas dari CRT untuk menggambarkan koordinat senagai piksel, yaitu grafik. CRT membuat piksel dengan menciptakan suatu sinar elektonil, yang menyerang permukaan tabung (tube).

Refractive HUD

Dari CRT, sinar diproduksi secara paralel dengan sebuah lensa collimating. Sinar paralel tersebut diproyeksikan ke kaca semitrasnparan (kaca gabungan) dan memantul ke mata pilot. Salah satu keuntungan dari reaktif HUD adalah kemampuan pilot untuk menggerakkan kepalanya dan sekaligus melihat gambar yang ditampilkan pada kaca gabungan.

Reflective HUD

Kerugian dari HUD reflektif adalah akibatnya pada besarnya tingkat kompleksitas yang terlibat dalam meproduksi penggabungan lekungan dari segi materi dan rekayasa. Keuntungan besarnya adalah kemampuan pada peningkatan tanda brightness (terang), meminimalisir redaman cahaya dari pemandangan visual eksternal dan adanya kemungkinan untuk menghemat ruang di kokpit, karena lensa collimating yang tidak diperlukan.

System Architecture

HUD komputer mengumpulkan informasi dari sumber – sumber seperti IRS (Inertial Reference System), ADC (Air Data Computer), radio altimeter, gyros, radio navigasi dan kontrol kokpit. Diterjemahkan ke dalam koordinat x dan y, komputer HUD selanjutnya akan menyediakan informasi yang dibutuhkan untuk hal apa yang akan ditampilkan pada HUD ke generator simbol. Berdasarkan informasi ini, generator simbol menghasilkan koordinat yang diperlukan pada grafik, yang akan dikirmkan ke unit display (CRT) dan ditampilkan sebagai simbol grafik pada permukaan tabung.

Kebanyakan  HUD militer mudah memberikan atau melewatkan isyarat kemudi FD melalui generator simbol. HUD memperhitungkan isyarat kemudi pada komputer HUD dan hal tersebut membuatnya sebagai sistem ‘standalone’. Sipil HUD merupakan fail-passive dan mencakup pemeriksaan internal yang besar mulai dari data sampai pada simbol generator. Kebanyakan perselisihan perhitungan dirancang untuk mencegah data palsu tampil.

Display Clutter

Salah satu perhatian penting dengan simbologi HUD adalah kecenderungan perancang untuk memasukkan data terlalu banyak, sehingga menghasilkan kekacauan tampilan. Kekacauan tampilan ini jauh dari eksklusif untuk HUD, tetapi hal ini sangat kritis  pada saat melihat ke arah tampilan. Setiap simbologi yang tampil pada sebuah HUD harus melayani atau memiliki sebuah tujuan dan mengarahkan peningkatan performa. Kenyataannya, bukan piksel tunggal yang dapat menerangi kecuali dia secara langsung mengarahkan pada penigkatan. Prinsip yang diterapkan pada perancangan HUD adalah ‘ketika dalam keraguan, tinggalkan saja’.

B. Tangible User Interface
Tangible User Interface, yang disingkat TUI, adalah antarmuka dimana seseorang dapat berinteraksi dengan informasi digital lewat lingkungan fisik. Nama inisial Graspable User Interface, sudah tidak lagi digunakan. Salah satu perintis TUI ialah Hiroshi Ishii, seorang profesor di Laboratorium Media MIT yang memimpin Tangible Media Group. Pandangan istimewanya untuk tangible UI disebut tangible bits, yaitu memberikan bentuk fisik kepada informasi digital sehingga membuat bit dapat dimanipulasi dan diamati secara langsung.

Ada terdapat 4 buah karakteristik dari TUI, yaitu:
-- Representasi fisik digabungkan untuk mendasari komputasi informasi digital.
-- Representasi fisik mewujudkan mekanisme kontrol interaktif.
-- Representasi fisik perseptual digabungkan untuk secara aktif ditengahi representasi digital.
-- Keadaan fisik terlihat “mewujudkan aspek kunci dari negara digital dari sebuah sistem.

Dasar Model Dari TUI

Antarmuka antara manusia dan informasi membutuhkan dua komponen utama, yaitu input dan output, atau kontrol dan representasi. Kontrol memungkinkan pengguna untuk memanipulasi informasi, sedangkan representasi eksternal dianggap sebagai indera manusia.

TUI menggunakan representasi nyata dari informasi yang juga berfungsi sebagai mekanisme kontrol secara langsung pada informasi digital. Dengan merepresentasikan informasi pada kedua bentuk tangible dan intangible, pengguna dapat lebih secara langsung menekankan representasi digital dengan menggunakan tangan mereka.

Representasi Tangible Sebagai Kontrol

Represenntasi tangible membantu jemabatan batas antara fisik dan dunia fisik. Representasi tangible juga adalah komputasi digabungkan  dengan kontrol terhadap dasar informasi digital dan model komputasi.

Fungsi dari representasi tangible adalah sebagai pengendali fisik interaktif. Upaya TUI untuk mewujudkan informasi digital dalam bentuk fisik, memaksimalkan kelangsungan informasi dengan manipulasi sambungan ke dasar perhitungan. Melalui pemanipulasian fisik dari representasi tangible, representasi digital diubah.

Representasi Intangible

Representasi tangible (berwujud) memungkinkan perwujudan fisik secara langsung digabungkan ke informasi digita. Namun, ia memiliki kemampuan terbatas.untuk mewakili perubahan banyak materi atau properti (sifat) fisik. Tidak seperti penempaan pixel pada komputer, untuk mengubah suatu objek fisik dalam bentuk, posisi, atau properti dalam real-time sangat sulit. Dalam perbandingan dengan “bit”, “atom” sangat kaku, mengambil massa dan ruang.

Ada beberapa jenis TUI yang telah digerakkan dari representasi berwujud (benda fisik) sebagai pusat dari umpan balik. Contohnya adalah inTouch ((Brave, et al., 1998), curlybot (Frei, et al., 2000a), dan topobo (Undian, et al, 2004). Jenis kekuatan umpan balik TUI ini tidak tergantung pada representasi berwujud, sejak umpan balik aktif melalui representasi berwujud sebagai saluran tampilan utama.

C.Computer Vision
Computer Vision (komputer visi) merupakan ilmu pengetahuan dan teknologi dari mesin yang melihat. Dalam aturan pengetahuan, komputer visi berhubungan dengan teori yang digunakan untuk membangun sistem kecerdasan buatan yang membutuhkan informasi dari citra (gambar). Data citranya dapat dalam berbagai bentuk, misalnya urutan video, pandangan deri beberapa kamera, data multi dimensi yang di dapat dari hasil pemindaian medis.
Kemampuan itu Computer Vision adalah:

+ Object detection → Apakah sebuah objek ada pada scene? Jika begitu, dimana batasan-batasannya..?
+ Recognation → Menempatkan label pada objek.
+ Description → Menugaskan properti kepada objek.
+ 3D Inference → Menafsirkan adegan 3D dari 2D yang dilihat.
+ Interpreting motion → Menafsirkan gerakan.

Ada terdapat 3 proses yang terjadi dalam computer vision, yaitu:

= Memperoleh atau mengakuisisi citra digital.
= Operasi pengolahan citra.
= Menganalisis dan menginterpretasi citra dan menggunakan hasil pemrosesan untuk tujuan tertentu, misal memandu robot, mengontrol peralatan, dll.

Hirarki pada computer vision ada 3 tahap, yaitu:

Pengolahan Tingkat Rendah (Image to image) → Menghilangkan noise, dan peningkatan gambar (enchament image).
Pengolahan  Tingkat Menengah (Image to dimbolic) → Kumpulan garis / vektor yang merepresentasikan batas sebuah obyek PADA citra.
Pengolah Tingkat Tinggi (Simbolic to simbolic) → Representasi simbolik batas- batas obyek menghasilkan nama obyek tersebut.

Sebelum membuat aplikasi computer vision, maka perlu dibuat pertimbangan dan perancangannya. Pertimbangan dan perancangan tersebut dapat dilakukan dalam 3 tahap, yaitu:

♥  Informasi apa yang ingin diperoleh dan bagaimana informasi tersebut dimanifestasikan ke dalam citra.

♥  Pengetahuan apa yang diperlukan untuk memperoleh informasi.

Untuk menentukan hubungan antara intensitas piksel dan sifat-sifat citra diperlukan suatu model, misalnya adalah:

♦ Scene model: jenis features, textures, smoothness.

♦ Illumination model: posisi dan karakteristik sumber cahaya serta sifat-sifat reflektansi permukaan obyek .

♦ Sensor model: posisi dan kinerja optik dari kamera yang digunakan, noise dan distorsi pada proses dijitasi .

♥  Kecepatan pemrosesan dan representasi pengetahuan.

D.Browsing Audio Data
Browsing audio data adalah kemampuan mesin untuk mencari data dengan menggunakan input audio. Suatu ketika kita mendengarkan sebuah kilasan lagu dan kemudian kita merasa terkesan dengan lagu tersebut. Meskipun kita hanya mendengarkan secara sekilas, tetapi membuat kita ingin tahu lagu siapakah itu?

Browsing audio data pada suara tidak seperti browsing teks pada tulisan. Hal ini disebabkan perbedaan sifat antara tulisan dan suara.  Pada tulisan, apa yang ditulis bisa tetap ada secara permanen tertulis sedangkan  pada audio atau suara sifatnya hanyalah sementara maksudnya setelah bunyi suara  terdengar maka selanjutnya suara tersebut akan menghilang. Karena sifat suara yang tidak permanen  itulah maka untuk melakukan pencarian dalam audio data harus selalu dilakukan pengulangan dalam membunyikan suara tersbut. Browsing audio data dilakukan dengan cara konsep pendengar dan pembicara/speaker. Sebuah rekaman suara
dirubah menjadi beberapa bagian dan setiap bagian akan dibunyikan oleh pembicara/speaker yang berbeda.

Semua bagian dari rekaman tersebut dibunyikan secara bersamaan atau dengan kata lain semua pembicara atau speaker  sedang berbicara dalam waktu yang sama. Pendengar mendengarkan semua suara dari semua pembicara atau speaker,  jika ada perkataan dari seorang pembicara (misalnya pembicara 1) yang sama atau mirip dengan  kata-kata search-key yang sedang dicari maka suara dari pembicara yang lainnya akan dikecilkan  untuk memperjelas dan memastikan bahwa suara dari pembicara 1 adalah yang sama kemudian didapat kesimpulan  bahwa sebuah rekaman yang tadinya dipotong menjadi beberapa bagian itu adalah data audio yang sedang dicari.

Browsing Audio Data merupakan metode browsing jaringan yang digunakan untuk browsing video / audio data yang ditangkap oleh sebuah IP kamera. Sebuah komputer lokal digabungkan ke LAN (local area network) untuk mendeteksi IP kamera. Jaringan video / audio metode browsing mencakupi langkah-langkah sebagai berikut :

@ Menjalankan sebuah program aplikasi komputer lokal untuk mendapatkan kode identifikasi yang disimpan dalam kamera IP.

@ Transmisi untuk mendaftarkan kode identifikasi ke DDNS ( Dynamic Domain Name Server) oleh program aplikasi.

@ Mendapatkan kamera IP pribadi alamat dan alamat server pribadi sehingga pasangan IP kamera dan kontrol kamera IP melalui kamera IP pribadi alamat dan alamat server pribadi compile ke layanan server melalui alamat server pribadi sehingga untuk mendapatkan video / audio data yang ditangkap oleh kamera IP, dimana server layanan menangkap video / audio data melalui Internet.

E.Speech Recognition
Dikenal juga dengan pengenal suara otomatis (automatic speech recognition) atau pengenal suara komputer (computer speech recognition). Merupakan salah satu fitur antarmuka telematika yang merubah suara menjadi tulisan. Istilah ‘voice recognition’ terkadang digunakan untuk menunjuk ke speech recognition dimana sistem pengenal dilatih untuk menjadi pembicara istimewa, seperti pada kasus perangkat lunak untuk komputer pribadi, oleh karena itu disana terdapat aspek dari pengenal pembicara, dimana digunakan untuk mengenali siapa orang yang berbicara, untuk mengenali lebih baik apa yang orang itu bicarakan. Speech recognition merupakan istilah masukan yang berarti dapat mengartikan pembicaraan siapa saja.

Berdasarkan kemampuan dalam mengenal kata yang diucapkan, terdapat 5 jenis pengenalan kata, yaitu :

♣ Kata-kata yang terisolasi : Proses pengidentifikasian kata yang hanya dapat mengenal kata yang diucapkan jika kata tersebut memiliki jeda waktu pengucapan antar kata

♣ Kata-kata yang berhubungan : Proses pengidentifikasian kata yang mirip dengan kata-kata terisolasi, namun membutuhkan jeda waktu pengucapan antar kata yang lebih singkat

♣ Kata-kata yang berkelanjutan :  Proses pengidentifikasian kata yang sudah lebih maju karena dapat mengenal kata-kata yang diucapkan secara berkesinambungan dengan jeda waktu yang sangat sedikit atau tanpa jeda waktu. Proses pengenalan suara ini sangat rumit karena membutuhkan metode khusus untuk membedakan kata-kata yang diucapkan tanpa jeda waktu. Pengguna perangkat ini dapat mengucapkan kata-kata secara natural

♣ Kata-kata spontan: Proses pengidentifikasian kata yang dapat mengenal kata-kata yang diucapkan secara spontan tanpa jeda waktu antar kata

♣ Verifikasi atau identifikasi suara: Proses pengidentifikasian kata yang tidak hanya mampu mengenal kata, namun juga mengidentifikasi siapa yang berbicara

Semua metode dasar proses pengenalan suara terdiri dari dua fase operasi, yaitu:

Proses training. Pada proses ini sistem belajar dari referensi pola yang berupa perbedaan pola sinyal suara misal frase, kata, fonem yang akan mengisi vocabulari dari sistem. Setiap referensi di pelajari dari kata yang dikatakan yang kemudian disimpan dalam template dan telah mengalami metode untuk merata-rata dan karakteristik statistik dan parameter statistik.

Proses recognation. Pada proses ini sistem akan diberikan inputan yang belum diketahui dan akan di identifikasi berdasarkan pola template yang telah didapatkan pada proses training.

Pada umumnya, suatu sistem pengenalan suara terdiri dari beberapa modul utama, yaitu:

@ Signal processign frontend digunakan untuk mengkonversi sinyal suara kedalam bentuk sequence feature  vector yang akan digunakan pada saat klasifikasi.

@ Accoustic modelling digunakan untuk memodelkan secara statistik hasil training yang telah dilakukan kedalam sebuah template.

@ Language modelling digunakan untuk memodelkan bentuk kata baik berupa kata, fonem, ataupun kalimat.

F.Speech Synthesis
Speech synthesis adalah transformasi dari teks ke arah suara (speech). Transformasi ini mengkonversi teks ke pemadu suara (speech synthesis) yang sebisa mungkin dibuat menyerupai suara nyata, disesuaikan dengan aturan – aturan pengucapan bahasa.TTS (text to speech) dimaksudkan untuk membaca teks elektronik dalam bentuk buku, dan juga untuk menyuarakan teks dengan menggunakan pemaduan suara. Sistem ini dapat digunakan sebagai sistem komunikasi, pada sistem informasi referral, dapat diterapkan untuk membantu orang-orang yang kehilangan kemampuan melihat dan membaca.

Teknologi pemadu suara modern melibatkan metode dan algoritma yang canggih dan rumit. alat pemadu suara  dari keluarga “Infovox” mungkin mejadi salah satu multi bahasa TTS yang paling dikenal saat ini. Versi komersial pertamanya, Infovox-SA 101, dikembangkan pada tahun 1982 di Institute Teknologi Royal, Swedia dan didasarkan pada sintesis forman.

AT & T Bell Laboratories (Lucent Technologies) juga memiliki tradisi yang sangat panjang tentang pemandu suara (speech synthesis). TTS lengkap yang pertama didemostrasikan di Boston pada tahun 1972 dan diliris pada tahun 1973. Hal ini didasarkan pada model artikulatoris yang sikembangkan oleh Ceceil Coker (Klatt 1987). Pengembangan proses dari sistem penggabungan sintesis ini dimulai oleh Joseph Olive pada pertengahan tahun 1970-an (Bell Labs 1997). Sistem ini sekarang sudah tersedia untuk bahasa Inggris, Perancis, Spanyol, Italia, Jerman, Rusia, Rumania, Cina, dan Jepang (Mcbius et al 1996).