Senin, 22 Oktober 2012

Computer Vision dan Middleware Telematika

Computer Vision
 
Computer Vision adalah ilmu dan teknologi mesin yang melihat, di mana lihat dalam hal ini berarti bahwa mesin mampu mengekstrak informasi dari gambar yang diperlukan untuk menyelesaikan tugas tertentu. Sebagai suatu disiplin ilmu, visi komputer berkaitan dengan teori di balik sistem buatan bahwa ekstrak informasi dari gambar. Data gambar dapat mengambil banyak bentuk, seperti urutan video, pandangan dari beberapa kamera, atau data multi-dimensi dari scanner medis. Sebagai disiplin teknologi, computer vision berusaha untuk menerapkan teori dan model untuk pembangunan sistem computer vision.
Computer Vision didefinisikan sebagai salah satu cabang ilmu pengetahuan yang mempelajari bagaimana komputer dapat mengenali obyek yang diamati/ diobservasi. Cabang ilmu ini bersama Intelijensia Semu (Artificial Intelligence) akan mampu menghasilkan sistem intelijen visual (Visual Intelligence System). Perbedaannya adalah Computer Vision lebih mempelajari bagaimana komputer dapat mengenali obyek yang diamati/ diobservasi. Namun komputer grafika lebih ke arah pemanipulasian gambar (visual) secara digital. Bentuk sederhana dari grafika komputer adalah grafika komputer 2D yang kemudian berkembang menjadi grafika komputer 3D, pemrosesan citra (image processing), dan pengenalan pola (pattern recognition). Grafika komputer sering dikenal juga dengan istilah visualisasi data.

Computer Vision adalah kombinasi antara Pengolahan Citra dan Pengenalan Pola. Pengolahan Citra (Image Processing) merupakan bidang yang berhubungan dengan proses transformasi citra/gambar (image). Proses ini bertujuan untuk mendapatkan kualitas citra yang lebih baik.

Sedangkan Pengenalan Pola (Pattern Recognition), bidang ini berhubungan dengan proses identifikasi obyek pada citra atau interpretasi citra. Proses ini bertujuan untuk mengekstrak informasi/pesan yang disampaikan oleh gambar/citra.
 
Contoh dan Penerapan Computer Vision:
pengendalian proses (misalnya, sebuah robot industri atau kendaraan otonom).
Mendeteksi peristiwa (misalnya, untuk pengawasan visual atau orang menghitung).
Mengorganisir informasi (misalnya, untuk pengindeksan database foto dan gambarurutan).
Modeling benda atau lingkungan (misalnya, inspeksi industri,analisis citra medis ataumodel topografi).
Interaksi (misalnya, sebagai input ke perangkat untuk interaksi komputer-manusia).
PENERAPAN KOMPUTER VISION ANTARA LAIN :

Bidang Pertahanan dan Keamanan (Militer).
Contoh jelas adalah deteksi tentara musuh atau kendaraan dan bimbingan rudal. Lebihsistem canggih untuk panduan mengirim rudal rudal ke daerah daripada target yang spesifik,dan pemilihan target yang dibuat ketika rudal mencapai daerah berdasarkan data citradiperoleh secara lokal. konsep modern militer, seperti “kesadaran medan perang”,menunjukkan bahwa berbagai sensor, termasuk sensor gambar, menyediakan kaya setinformasi tentang adegan tempur yang dapat digunakan untuk mendukung keputusanstrategis. Dalam hal ini, pengolahan otomatis data yang digunakan untuk mengurangikompleksitas dan informasi sekering dari sensor ganda untuk meningkatkan keandalan.

Bidang Didalam kendaraan Otonom.
kendaraan otonom, yang meliputi submersibles, kendaraan darat (robot kecil denganroda, mobil atau truk), kendaraan udara, dan kendaraan udara tak berawak (UAV). Tingkatberkisar otonomi dari sepenuhnya otonom (berawak) kendaraan untuk kendaraan di manasistem visi berbasis komputer mendukung driver atau pilot dalam berbagai situasi.Sepenuhnya otonom kendaraan biasanya menggunakan visi komputer untuk navigasi, yakniuntuk mengetahui mana itu, atau untuk menghasilkan peta lingkungan (SLAM) dan untuk mendeteksi rintangan. Hal ini juga dapat digunakan untuk mendeteksi peristiwa-peristiwatugas tertentu yang spesifik, e. g., sebuah UAV mencari kebakaran hutan. Contoh sistempendukung sistem peringatan hambatan dalam mobil, dan sistem untuk pendaratan pesawatotonom. Beberapa produsen mobil telah menunjukkan sistem otonomi mengemudi mobil,tapi teknologi ini masih belum mencapai tingkat di mana dapat diletakkan di pasar. Adabanyak contoh kendaraan otonom militer mulai dari rudal maju, untuk UAV untuk misipengintaian atau bimbingan rudal. Ruang eksplorasi sudah dibuat dengan kendaraan otonommenggunakan visi komputer, e. g., NASA Mars Exploration Rover dan Rover ExoMars ESA.

Bidang Industri.
kadang-kadang disebut visi mesin, dimana informasi ini diekstraksi untuk tujuanmendukung proses manufaktur. Salah satu contohnya adalah kendali mutu dimana rincianatau produk akhir yang secara otomatis diperiksa untuk menemukan cacat. Contoh lainadalah pengukuran posisi dan orientasi rincian yang akan dijemput oleh lengan robot. Mesinvisi juga banyak digunakan dalam proses pertanian untuk menghilangkan bahan makananyang tidak diinginkan dari bahan massal, proses yang disebut sortir optik.
Bidang pengolahan citra medis.
Daerah ini dicirikan oleh ekstraksi informasi dari data citra untuk tujuan membuatdiagnosis medis pasien. Secara umum, data citra dalam bentuk gambar mikroskop, gambarX-ray, gambar angiografi, gambar ultrasonik, dan gambar tomografi. Contoh informasi yangdapat diekstraksi dari data gambar tersebut deteksi tumor, arteriosclerosis atau perubahanmemfitnah lainnya. Hal ini juga dapat pengukuran dimensi organ, aliran darah, dll areaaplikasi ini juga mendukung penelitian medis dengan memberikan informasi baru, misalnya,tentang struktur otak, atau tentang kualitas perawatan medis.

Bidang Neurobiologi.
Khususnya studi tentang sistem biological vision Selama abad terakhir, telah terjadi studiekstensif dari mata, neuron, dan struktur otak dikhususkan untuk pengolahan rangsangan visualpada manusia dan berbagai hewan. Hal ini menimbulkan gambaran kasar, namun rumit, tentang
bagaimana “sebenarnya” sistem visi beroperasi dalam menyelesaikan tugas
-tugas visi tertentuyang terkait. Hasil ini telah menyebabkan subfield di dalam visi komputer di mana sistem buatanyang dirancang untuk meniru pengolahan dan perilaku sistem biologi, pada berbagai tingkatkompleksitas. Juga, beberapa metode pembelajaran berbasis komputer yang dikembangkandalam visi memiliki latar belakang mereka dalam biologi.

Bidang Industri Perfilman
Semua efek-efek di dunia akting , animasi, dan penyotingan adegan film semua direkam dengan perangkat elektronik yang dihubungkan dengan komputer. Animasinya juga di kembangkan mempergunakan animasi yang dibuat dengan aplikasi komputer.Sebagai contoh film-film Hollywood berjudul TITANIC itu sebenarnya tambahananimasi untuk menggambarkan kapal raksasa yang pecah dan tenggelam, sehinggatampak menjadi seolah-olah mirip dengan kejadian nyata.

Bidang Kecerdasan Buatan.
Keterkaitan dengan perencanaan otonom atau musyawarah untuk sistem roboticaluntuk menavigasi melalui lingkungan. Pemahaman yang rinci tentang lingkungan inidiperlukan untuk menavigasi melalui mereka. Information about the environment could beprovided by a computer vision system, acting as a vision sensor and providing high-levelinformation about the environment and the robot. Informasi tentang lingkungan dapatdiberikan oleh sistem visi komputer, bertindak sebagai sensor visi dan memberikan informasitingkat tinggi tentang lingkungan dan robot. Buatan kecerdasan dan visi lain berbagi topik komputer seperti pengenalan pola dan teknik pembelajaran. Akibatnya, visi komputerkadang-kadang dilihat sebagai bagian dari bidang kecerdasan buatan atau ilmu bidangkomputer secara umum.

Bidang Pemrosesan Sinyal.
Banyak metode untuk pemrosesan sinyal satu-variabel, biasanya sinyal temporal,dapat diperpanjang dengan cara alami untuk pengolahan sinyal dua variabel atau sinyalmulti-variabel dalam visi komputer. Namun, karena sifat spesifik gambar ada banyak metode dikembangkan dalam visi komputer yang tidak memiliki mitra dalam pengolahan sinyal satu-variabel. Sebuah karakter yang berbeda dari metode ini adalah kenyataan bahwa merekaadalah non-linear yang bersama-sama dengan dimensi-multi sinyal, mendefinisikan subfielddalam pemrosesan sinyal sebagai bagian dari visi komputer.
Bidang Fisika.
Fisika merupakan bidang lain yang terkait erat dengan Computer vision. sistem Computervision bergantung pada sensor gambar yang mendeteksi radiasi elektromagnetik yangbiasanya dalam bentuk baik cahaya tampak atau infra-merah sensor dirancang denganmengunakan fisika solid-state. Proses di mana cahaya merambat dan mencerminkan off permukaan dijelaskan menggunakan optik. sensor gambar canggih bahkan memintamekanika kuantum untuk memberikan pemahaman lengkap dari proses pembentukangambar. Selain itu, berbagai masalah pegukuran fisika dapat di atasi dengan menggunakanComputer Vision, untuk gerakan misalnya dalam cairan.

Bidang matematika murni.
Sebagai contoh, banyak metode dalam visi komputer didasarkan pada statistik, optimasiatau geometri. Akhirnya, bagian penting dari lapangan dikhususkan untuk aspek pelaksanaanvisi komputer, bagaimana metode yang ada dapat diwujudkan dalam berbagai kombinasiperangkat lunak dan perangkat keras, atau bagaimana metode ini dapat dimodifikasi untuk mendapatkan kecepatan pemrosesan tanpa kehilangan terlalu banyak kinerja .

Hubungan antara visi komputer dan berbagai bidang lainnya
Banyak kesepakatan kecerdasan buatan dengan perencanaan otonom atau musyawarah untuk sistem robotical untuk menavigasi melalui lingkungan. Pemahaman yang rinci tentang lingkungan ini diperlukan untuk menavigasi melalui mereka. Informasi tentang lingkungan dapat diberikan oleh sistem visi komputer, bertindak sebagai sensor visi dan memberikan informasi tingkat tinggi tentang lingkungan dan robot. Kecerdasan buatan dan topik-topik berbagi komputer visi lain seperti pengenalan pola dan teknik pembelajaran. Akibatnya, visi komputer kadang-kadang dilihat sebagai bagian dari bidang kecerdasan buatan atau ilmu bidang komputer secara umum.
Fisika merupakan bidang lain yang terkait erat dengan visi komputer. sistem visi Komputer bergantung pada sensor gambar yang mendeteksi radiasi elektromagnetik yang biasanya dalam bentuk baik cahaya tampak atau infra-merah. Sensor dirancang dengan menggunakan fisika solid-state. Proses di mana cahaya merambat dan mencerminkan off permukaan dijelaskan menggunakan optik. sensor gambar canggih bahkan meminta mekanika kuantum untuk memberikan pemahaman lengkap dari proses pembentukan gambar. Selain itu, berbagai masalah pengukuran fisika dapat diatasi dengan menggunakan visi komputer, untuk gerakan misalnya dalam cairan.
Bidang ketiga yang memainkan peran penting adalah neurobiologi, khususnya studi tentang sistem visi biologis. Selama abad terakhir, telah terjadi studi ekstensif dari mata, neuron, dan struktur otak dikhususkan untuk pengolahan rangsangan visual pada manusia dan berbagai hewan. Hal ini menimbulkan gambaran kasar, namun rumit, tentang bagaimana “sebenarnya” sistem visi beroperasi dalam menyelesaikan tugas-tugas visi tertentu yang terkait. Hasil ini telah menyebabkan subfield di dalam visi komputer di mana sistem buatan yang dirancang untuk meniru pengolahan dan perilaku sistem biologi, pada berbagai tingkat kompleksitas. Juga, beberapa metode pembelajaran berbasis komputer yang dikembangkan dalam visi memiliki latar belakang mereka dalam biologi.
Namun bidang lain yang terkait dengan visi komputer pemrosesan sinyal. Banyak metode untuk pemrosesan sinyal satu-variabel, biasanya sinyal temporal, dapat diperpanjang dengan cara alami untuk pengolahan sinyal dua variabel atau sinyal multi-variabel dalam visi komputer. Namun, karena sifat spesifik gambar ada banyak metode dikembangkan dalam visi komputer yang tidak memiliki mitra dalam pengolahan sinyal satu-variabel. Sebuah karakter yang berbeda dari metode ini adalah kenyataan bahwa mereka adalah non-linear yang bersama-sama dengan dimensi-multi sinyal, mendefinisikan subfield dalam pemrosesan sinyal sebagai bagian dari visi komputer.
 
 
 
Middleware Telematika
 
1. Definisi Middleware
Middleware merupakan software yang berfungsi sebagai lapisan konversi atau penerjemah.
Selain itu middleware juga sebagai Consolidator dan Integrator.
- Middleware saat ini dikembangkan untuk memungkinkan satu aplikasi berkomunikasi dengan lainnya walaupun berjalan pada platform yang berbeda.
- Saat ini terdapat bermacam produk yang menawarkan middleware.



2. Lapisan Middleware


3. Tujuan dan Asal-Usul Middleware
Middleware adalah S/W penghubung yang berisi sekumpulan layanan yang memungkinkan beberapa proses dapat berjalan pada satu atau lebih mesin untuk saling berinteraksi pada suatu jaringan.

Middleware sangat dibutuhkan untuk bermigrasi dari aplikasi mainframe ke aplikasi client/server dan juga untuk menyediakan komunikasi antar platform yang berbeda.
Middleware yang paling banyak dipublikasikan :
=> Open Software Foundation's Distributed Computing Environment (DCE),
=> Object Management Group's Common Object Request Broker Architecture (CORBA),
=> Microsoft's COM/DCOM (Component Object Model.


4. Arsitektur Teknis
Arsitektur middleware merupakan sekumpulan S/W terdistribusi yang menempati lapisan antara aplikasi dan sistem operasi serta layanan jaringan di suatu node pada jaringan komputer


5. Layanan Middleware
Layanan middleware menyediakan kumpulan fungsi API (Application Programming Interfaces) yang lebih tinggi daripada API yang disediakan sistem operasi dan layanan jaringan yang memungkinkan suatu aplikasi dapat :
– Mengalokasikan suatu layanan secara transparan pada jaringan.
– Menyediakan interaksi dengan aplikasi atau layanan lain.
– Tidak tergantung dari layanan jaringan.
– Handal dan mampu memberikan suatu layanan.
– Diperluas (dikembangkan) kapasitasnya tanpa kehilangan fungsinya.


6. TP Monitors (Transaction Processing Monitors)
Produk pertama yang disebut middleware. Menempati posisi antara permintaan dari program client dan database, untuk menyakinkan bahwa semua transaksi ke database terlayani dengan baik.


7. Karakteristik TP
Cenderung tidak sekedar sebagai koordinator dan pemantau transaksi pada beberapa sesumber data.
– Meningkatkan unjuk kerja, kehandalan dan skalabilitas sistem server-side.
– TP Monitor TP monitors menyusun suatu kerangka kerja untuk pembuatan aplikasi server-side.
– TP monitor dapat dengan handal dan efisien mengatur sesumber yng dibutuhkan oleh aplikasi yang sesuai dengan aturan sebuah TP Monitor.
CICS (Customer Information Control System) dan IMS/TM (message-based Transaction Manager) adalah pemrosesan transaksi yang dibebankan pada mainframe. Pada sistem UNIX, BEA’s TUXEDO, BEA’s TOP END, dan IBM’s Encina adalah produk yang digunakan sebagai TP monitors. Pada lingkungan Java, kita mengenal EJB (Enterprise Java Beans).


8. Messaging Middleware
Merupakan antarmuka dan transportasi antar aplikasi.
– Menyimpan data dalam suatu antrian message jika mesin tujuan sedang mati atau overloaded.
– Mungkin berisi business logic yang merutekan message ke tujuan sebenarnya dan memformat ulang data lebih tepat.
– Sama seperti sistem messaging email, kecuali messaging middleware digunakan untuk mengirim data antar aplikasi.


9. Produk Messaging Middleware
• Produk utama messaging (pengiriman pesan) untuk pengaturan komunikasi asinkronus antar aplikasi adalah MQSeries dari IBM.
– MQSeries telah dipasangkan pada semua platform server.
• Microsoft memperkenalkan sistem messagingnya sendiri yang digabungkan dengan Component Object Model (COM), yaitu Microsoft Message Queue Server (MSMQ).
– MSMQ dan MQSeries menawarkan fungsi yang sama.


10. Distributed Processing
– Sistem objek terdistribusi, seperti CORBA, DCOM dan EJB memungkinkan proses-proses untuk dijalankan di sembarang node pada jaringan.
– Sistem Objek terdistrbusi tersebut berbeda dari messaging middleware, yang menyebabkan proses proses (komponen/objek) dijalankan dalam mode synchronous daripada pengiriman data secara asynchronous.


11. Remote Procedure Calls
Remote Procedure Calls (RPC) memungkinkan suatu bagian logika aplikasi untuk didistribusikan pada jaringan. Contoh :
– SUN RPC, diawali dengan network file system (SUN NFS).
– DCE RPC, sebagai dasar Microsoft’s COM. Object Request Brokers (ORBs) memungkinkan objek untuk didistribusikan dan dishare pada jaringan yang heterogen.
– Pengembangan dari model prosedural RPC, –Sistem objek terdistribusi, seperti CORBA, DCOM, EJB, dan .NET memungkinkan proses untuk dijalankan pada sembarang jaringan.


12. Middleware Basis Data
Middleware basis data menyediakan antarmuka antara sebuah query dengan beberapa database yang terdistribusi. Menggunakan, baik arsitektur hub and spoke atau arsitektur terdistribusi, memungkinkan data untuk digabungkan dari beberapa sumber data yang berbeda atau terpisah.


13. Antarmuka Pemrograman Basis data
Antarmuka pemrograman antar aplikasi dipertimbangkan juga sebagai sebuah middleware.
– Open Database Connectivity (ODBC)
– Java Database Connectivity (JDBC)
– Perl::DBI


14. Middleware Application Server
Sebuah Web-based Application Server, yang menyediakan antarmuka untuk berbagai aplikasi, digunakan sebagai middleware antara browser dan aplikais.
J2EE adalah contoh application server a wide range of server-side processing has been supported by appservers (i.e.;J2EE).



15. Arsitektur J2EE


16. Universal Computing
● Prinsip Dasar :
– Memungkinkan program yang sama dapat dijalankan pada platform apapun tanpa modifikasi.
– Halaman HTML ditulis dalam JavaScript yang dapat dijalankan pada web browser yang mendukung JavaScript.
– Aplikasi Java dan applet dijalankan oleh suatu Java Virtual Machine, yang dapat dibuat untuk berbagai sistem operasi Browser dan Java meniadakan kebutuhan platform tunggal.


17. Pertimbangan Pemakaian
Tujuan utama layanan middleware adalah untuk membantu memecahkan interkoneksi beberapa aplikasi dan masalah interoperabilitas. Bagaimana pun juga middleware bukanlah “obat mujarab” :
– Ada jarak antara prinsip dan praktek. Beberapa middleware membuat suatu aplikasi tergantung pada suatu produk tertentu.
– Sedikitnya jumlah middleware menjadikan rintangan tersendiri. Untuk menjaga lingkungan komputasi mudah diatur, pengembang biasanya memilih sejumlah kecil layanan yang memenuhi kebutuhan mereka.
– Selama layanan middleware masih memunculkan abtraksi pemrograman terdistrbusi, middleware masih akan memberikan bagi si pengembang suatu pilihan rancangan aplikasi yang cukup sulit. Contoh : pengembang masih harus menentukan layanan atau fungsi apa yang harus diletakkan pada client ataupun server.


18. Tipe Layanan Middleware
Ada tiga tipe layanan yaitu :
a. Layanan Sistem Terdistribusi
• Komunikasi kritis, program-to-program, dan layanan manajemen data.
• RPC, MOM (Message Oriented Middleware) dan ORB.

b. Layanan Application
• Akses ke layanan terdistribusi dan jaringan • Yang termasuk : TP (transaction processing) monitor dan layanan database, seperti Structured Query Language (SQL).

c. Layanan Manajemen Middleware
• Memungkinkan aplikasi dan fungsi dimonitor secara terus menerus untuk menyakinkan unjuk kerja yang optimal pada lingkungan terdistribusi.


19. Remoting Architectures
Distributed Computing Environment (DCE) dari Open Software Foundation (OSF). Secara aktualnya adalah sebuah lingkungan pemrosesan terdistribusi yang di dasarkan pada Remote Procedure Call (RPC) Common Object Request Broker Architecture (CORBA) dari Object Management Group’s (OMG).


20. Arsitektur-Arsitektur Komponen
• Microsoft’s Component Object Model (COM)
Menangani pemaketan dan deployment komponen yang mendukung berbagai bahasa pemrograman
JavaBeans dan Enterprise Java Beans (EJB) diperkenalkan oleh SUN Microsystem.
• Baik COM dan EJB diperluas menjadi :
- COM diperluas ke Distributed COM (DCOM) menggunakan versi perluasan dari DCE RPC sebagai transport.
- EJB mendukung komunikasi C/S yang di dasarkan pada Java Remote Method Invocation (RMI).
- RMI adalah merupakan model pendistribusian komponen jarak jauh yang menggunakan Java, tanpa perlu Interface Definition.
- Language (IDL) untuk mendeskripsikan interfacenya.
- Microsoft memperkenalkan arsitektur .NET sebagai arsitektur komponen terbaru dengan basis web service sebagai tulang punggungnya.


21. Arsitektur DCE dan Layanan-layanannya



22. Object Management Architecture (OMA)



23. Antarmuka ORB



24. Komponen COM Server



25. Karakteristik COM
COM adalah arsitektur komponen yang memiliki beberapa kekuatan.
– Ribuan kontrol ActiveX controls (in-process COM components) tersedia di pasar.
– Microsoft dan vendor lain membangun banyak tool yang mempercepat perkembangan aplikasi berbasis pada COM.
• Layanan tingkat lanjut seperti Microsoft Transaction Server (MTS) dan Microsoft Message Queuing Server (MSMQ) mendukung pengembangan sistem multi-tier C/S.
– Microsoft menggunakan nama COM+ untuk menyatakan COM yang berjalan pada layanan tersebut.


26. Microsoft .NET Framework


27. Kesimpulan
Middleware merupakan komponen perangkat lunak yang memberikan peranan penting dalam pengembangan aplikasi client/server dengan tidak memandang platform Beberapa arsitektur dan tipe middleware dapat digunakan sesuai dengan kebutuhan.
 
Sumber:
http://cosaviora.blogspot.com/2010/11/computer-vision.html
http://utiemarlin.blogspot.com/2009/12/middleware-telematika.html
http://wartawarga.gunadarma.ac.id/2011/11/beberapa-contoh-penerapan-teknologi-komputer-vision/

Tidak ada komentar:

Posting Komentar