Evaluasi Model Machine Learning Klasifikasi Gerak Tangan Untuk Sistem Kontrol Prototipe Prostesis Tangan

  • I Made Esa Darmayasa Adi Putra Teknik Mesin Universitas Udayana
  • Ilham Fauzi
  • Karuna Sindhu Krishna Prasad
  • Karuna Sindhu Krishna Prasad
  • I Made Putra Arya Winata
  • I Wayan Widhiada
##plugins.pubIds.doi.readerDisplayName## https://doi.org/10.24843/MITE.2023.v22i01.P18

Abstrak

Hambatan berupa kehilangan fungsi bagian tubuh akan menyebabkan kesulitan dalam melakukan kegiatan secara normal. Dalam penerapan sensor electromyography (EMG) dan electroencephalography (EEG) yang kurang baik dalam mengimbangi berbagai macam kondisi fisik manusia, sensor force sensing resistor (FSR) dapat menjadi alternatif pengganti EMG dan EEG pada prostesis tangan. Dalam perencanaan model neural network, data yang dibutuhkan pada actual output hanya berupa hand gesture pada orang non pasien pasca amputasi. Long Short Term Memory (LSTM) digunakan karena dapat menangani proses data dalam jangka panjang yang merupakan salah satu keadaan timbul dalam pengolahan data sekuensial.evaluasi metrics yang dihasilkan berupa nilai accuracy pada data training dengan epoch 200 dan accuracy pada data testing. Hasil pertama dengan tanpa variasi dropout menunjukkan nilai accuracy pada training 0,9449 dan accuracy pada testing 0,961 dengan nilai loss pada training 0,1284 dan loss pada testing 0,0717. Hasil kedua dengan variasi dropout menunjukkan nilai accuracy pada training 0,9699 dan accuracy pada testing 0,9688 dengan nilai loss pada training 0,0803 dan loss pada testing 0,1061. evaluasi metrics accuracy yang dihasilkan pada dataset telah melampui nilai 0,9. Hal ini mengindikasikan model telah berjalan dengan baik untuk klasifikasi pada 11 gerakan.


Kata Kunci— Sistem kontrol; machine learning; gerakan tangan; prostesis tangan.

##plugins.generic.usageStats.downloads##

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Referensi

[1] World Health Organization. (2022). Disability and health. [Online]. Available: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/disability-and-health.
[2] Shin, A. Y., Spinner, R. J., Steinmann, S. P., & Bishop, A. T., “Adult traumatic brachial plexus injuries,” The Journal of the American Academy of Orthopaedic Surgeons, 13(6), 382–396, 2005. doi: 10.5435/00124635-200510000-00003.
[3] Vujaklija, I., Farina, D., & Aszmann, O. C., “New developments in prosthetic arm systems,” Orthopedic Research and Reviews, 8, 31–39, 2016. doi: 10.2147/ORR.S71468.
[4] Satam, I. A., “Review Studying of the Latest Development of Prosthetic Limbs Technologies,” 2021.
[5] Hutchinson, D. T., “The Quest of Bionic Arms,” Journal of the American Academy of Orthopaedic Surgeons 22(6):p 346-351, June 2014. doi: 10.5435/JAAOS-22-06-346.
[6] Naim, A. M., Wickramasinghe, K., De Silva, A., Perera, M. V., Lalitharatne, T. D., & Kappel, S. L., “Low-cost Active Dry-Contact Surface EMG Sensor for Bionic Arms,” Conference Proceedings - IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics, 3327–3332, 2020. doi: 10.1109/SMC42975.2020.9283285
[7] Li, N., Yang, D., Jiang, L. et al., “Combined Use of FSR Sensor Array and SVM Classifier for Finger Motion Recognition Based on Pressure Distribution Map”, J Bionic Eng 9, 39–47, 2012. doi: 10.1016/S1672-6529(11)60095-4
[8] Pahlevi, A., Syauqy, D., & Rahayudi, B., “Implementasi Gripper Pada End Effector Robot Untuk Memegang Telur Ayam Dengan Sensor FSR (Force Sensitive Resistor),” Jurnal Pengembangan Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer, Vol. 2, No. 12, p. 6761-6770, 2018. ISSN 2548-964X.
[9] C. M. Bishop, “Neural networks and their applications,” Review of Scientific Instruments 65, 1803, 1994. doi: 10.1063/1.1144830
[10] Mishra, D., Naik, B., Sahoo, R.M., Nayak, J., “Deep Recurrent Neural Network (Deep-RNN) for Classification of Nonlinear Data,” Advances in Intelligent Systems and Computing, vol 1120, 2020. doi: 10.1007/978-981-15-2449-3_17
[11] Lely Meilina, I Nyoman Satya Kumara, I Nyoman Setiawan, “Literature Review Klasifikasi Data Menggunakan Metode Cosine Similarity dan Artificial Neural Network,” Majalah Ilmiah Teknologi Elektro, v. 20, n. 2, p. 307-314, dec. 2021. ISSN 2503-2372.
[12] I. F. Rozi, V. N. Wijayaningrum och N. Khozin, “Klasifikasi Teks Laporan Masyarakat Pada Situs Lapor! Menggunakan Reccurent Neural Network,” Jurnal Sistem Informasi, Vol. 1, No.3, 2020.
[13] Lugaresi, C., Tang, J., Nash, H., McClanahan, C., Uboweja, E., Hays, M., Zhang, F., Chang, C.-L., Yong, M. G., Lee, J., Chang, W.-T., Hua, W., Georg, M., & Grundmann, M., “MediaPipe: A Framework for Building Perception Pipelines,” 2019. [Online]. Available: http://arxiv.org/abs/1906.08172
[14] Barron, O., Raison, M., Gaudet, G., & Achiche, S., “Recurrent Neural Network for electromyographic gesture recognition in transhumeral amputees,” Applied Soft Computing Journal, 96, 106616, 2020. doi: 10.1016/j.asoc.2020.106616
[15] S. Hochreiter, J. Schmidhuber, “LSTM can solve hard long time lag problems,” Advances in Neural Information Processing Systems 9, 1996.
[16] Diederik Kingma and Jimmy Ba., “Adam: A method for stochastic optimization”, 2014. doi: 10.48550/arXiv.1412.6980
[17] Ida Bagus Leo Mahadya Suta, Made Sudarma, I Nyoman Satya Kumara, “Brain Tumor Segmentation Based on Magnetic Resonance Imaging Images Using the U-NET Method,” Majalah Ilmiah Teknologi Elektro, vol. 19, no. 2, p. 151-156, dec. 2020. ISSN 2503-2372.
[18] de Boer, PT., Kroese, D.P., Mannor, S., “A Tutorial on the Cross-Entropy Method,” Ann Oper Res 134, 19–67, 2005. doi: 10.1007/s10479-005-5724-z
[19] Hinton, G. E., Srivastava, N., Krizhevsky, A., Sutskever, I., & Salakhutdinov, R. R., “Improving neural networks by preventing co-adaptation of feature detectors,” 2012. arXiv preprint arXiv:1207.0580.
[20] A. Gunawardana, G. Shani, “A Survey of Accuracy Evaluation Metrics of Recommendation Tasks,” Journal of Machine Learning Research 10, 2935-2962, 2009.
Diterbitkan
2023-06-05
##submission.howToCite##
ESA DARMAYASA ADI PUTRA, I Made et al. Evaluasi Model Machine Learning Klasifikasi Gerak Tangan Untuk Sistem Kontrol Prototipe Prostesis Tangan. Jurnal Teknologi Elektro, [S.l.], v. 22, n. 1, p. 141-146, june 2023. ISSN 2503-2372. Tersedia pada: <https://ojs.unud.ac.id/index.php/mite/article/view/98235>. Tanggal Akses: 13 mar. 2026 doi: https://doi.org/10.24843/MITE.2023.v22i01.P18.