APLIKASI PENGENALAN TEKS AKSARA DAN BAHASA BATAK TOBA MENJADI SUARA MENGGUNAKAN METODE FINITE STATE AUTOMATA (FSA)
Muhammad Anggia Muchtar1, Syahril Efendi2,
Tengku Fadhilah Hasyim3

1,2,3Program Studi S1 Teknologi Informasi Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK

Aksara Batak Toba sebagai warisan budaya sudah mulai dilupakan. Perkembangan budaya Nasional mengalami tantangan yang semakin kompetitif dari budaya-budaya negara lain. Oleh karna itu, dibutuhkan sebuah indikasi dan terobosan untuk menumbuhkan nilai-nilai budaya tradisional. Salah satunya memperkenalkan aksara Batak Toba kepada masyarakat. Sistem ini menggunakan metode Finite State Automata (FSA) dalam proses pengenalan suku kata bahasa Batak Toba dan kemudian diimplemtasikan juga dengan menggunakan Text To Speech (TTS) untuk mengetahui bacaan dari aksara Batak. Hasil pengujian menyimpulkan bahwa dengan menggunakan metode finite state automata, memudahkan untuk mengubah vokal /a/ pada suku kata Batak Toba menjadi vokal lain yaitu vokal /i/, /u/, /e/, /o/ dan /ng/. Aplikasi ini juga dapat berguna sebagai kamus dari bahasa Batak Toba ke bahasa Indonesia.

Kata kunci: Aksara Batak Toba, Finite State Automata, Text To Speech, Java, Kamus

PENDAHULUAN
Diantara berbagai tradisi tulis yang pernah berkembang di Indonesia, tradisi Batak terkenal karena berbentuk buku-buku dari kulit kayu yang dilipat–lipat, yang berisi aksara–aksara khas dan gambar magis yang misterius. Tradisi ini sudah hampir punah seiring berkembangnya zaman. Masuknya tulisan latin yang lebih mudah dimengerti, mengakibatkan masyarakat melupakan tradisi penulisan aksara Batak. Melalui pemanfaatan perkembangan teknologi informasi khususnya dibidang Finite State Automata (FSA), kita dapat dengan mudah mengetahui bagaimana cara penulisan dalam aksara Batak Toba.
Pada era modern saat ini media komunikasi tulis yang paling efektif adalah huruf latin, akibatnya semakin banyak masyarakat mulai melupakan tradisi cara penulisan aksara serta cara membaca aksara dan juga arti dari bahasa Batak Toba.
Penulisan pada aksara Batak Toba dimulai dari atas ke bawah, dan baris dilanjutkan dari kiri ke kanan. Didalam aksara Batak huruf vokal dan konsonan diurutkan berdasarkan tradisi mereka sendiri, yaitu /a/, /ha/, /ka/, /ba/, /pa/, /na/, /wa/, /ga/, /ja/, /da/, /ra/, /ma/, /ta/, /sa/, /ya/, /nga/, /la/, /nya/, /i/, /u/. Aksara Batak dibagi menjadi ina ni surat (induk aksara) dan anak ni surat (anak aksara). Ina ni surat adalah terdiri dari abjad utama yang membentuk konsonan, sedangkan anak ni surat adalah terdiri dari abjad yang membentuk vocal.
FSA dapat berfungsi sebagai pengenal (recognizer) suatu bahasa dengan melakukan pengolaan dari masukan–masukan yang berupa string dan mengeluarkan suatu keputusan berupa YA jika string masukan termasuk dalam bahasa dan TIDAK jika string tidak termasuk kedalam bahasa.
Sistem ini dirancang menggunakan metode finite state automata (FSA), dimana FSA berguna untuk mengenali dan mengubah vokal /a/ pada suku kata aksara Batak Toba menjadi vokal lain, seperti vokal /i/, /u/, /e/, /o/ dan menambah aksara /ng/ dan pangolat.
Tujuan utama dari penelitian ini adalah untuk membantu masyarakat dalam melestarikan aksara Batak Toba yang hampir dilupakan, salah satunya dengan melakukan pendekatan pada metode finite state automata (FSA). Metode FSA berguna untuk pengenalan suku kata aksara Batak Toba sehingga dapat mengetahui arti dari kata bahasa Batak Toba serta dapat mengeluarkan suara sesuai dengan input teks yang dimasukkan oleh pengguna.
METODE PENELITIAN
Aksara Batak
Aksara Batak adalah salah satu warisan Bangsa yang harus dilestarikan. Ada beragam jenis aksara yang secara garis besar dapat dibagi ke dalam lima kelompok yaitu aksara Hanacaraka, aksara Ka-Ga-Nga, aksara Batak, aksara Sulawesi, dan aksara Filipina. Aksara Batak adalah salah satu aksara suku di nusantara yang berasal dari Sumatera Utara.
Surat Batak adalah sebuah jenis aksara yang disebut abugida, jadi merupakan sebuah perpaduan antara alfabet dan aksara suku kata. Setiap karakter telah mengandung sekaligus konsonan dan vokal dasar. Vokal dasar ini adalah bunyi [a]. Namun dengan tanda diakritis atau apa yang disebut anak ni surat dalam bahasa Batak, maka vokal ini bisa diubah-ubah.
Penulisan dimulai dari atas ke bawah, dan baris dilanjutkan dari kiri ke kanan. Didalam aksara Batak huruf vokal dan konsonan diurutkan berdasarkan tradisi mereka sendiri, yaitu /a/, /ha/, /ka/, /ba/, /pa/, /na/, /wa/, /ga/, /ja/, /da/, /ra/, /ma/, /ta/, /sa/, /ya/, /nga/, /la/, /nya/, /i/, /u/. Aksara Batak dibagi menjadi ina ni surat (induk aksara) dan anak ni surat (anak aksara). Ina ni surat adalah terdiri dari abjad utama yang membentuk konsonan, sedangkan anak ni surat adalah terdiri dari abjad yang membentuk vocal.
Setiap bahasa Batak memiliki varian Surat Batak sendiri-sendiri. Namun varian-varian ini tidaklah terlalu berbeda satu sama lain. Ada empat varian Surat Batak yang utama, sesuai rumpun bahasa Batak, yaitu: Karo, Toba , Pakpak-Dairi, Simalungun, dan Angkola-Mandailing. Dengan membandingkan kelima aksara Batak dan mengadakan analisa nama huruf diakritik maka, dapat membuktikan bahwa aksara Batak mulanya ada di Mandailing. Dari Mandailing aksara Batak menyebar ke kawasan Toba Timur (perbatasan dengan Simalungun), lalu ke Simalungun dan ke Toba Timur. Dari Toba Timur aksara Batak menyebar lagi ke Pakpak Dairi, sedangkan dari Toba Barat ke Simalungun, sedangkan aksara Karo menunjukkan pengaruh baik dari Pakpak-Dairi maupun dari Simalungun.
Ina ni surat (Induk surat)
Induk dari surat Batak yang merupakan huruf-huruf pembentuk yang menjadi huruf dasar dalam penulisan aksara Batak. Pada gambar 1 memperlihatkan varian aksara Batak yang paling umum dijumpai dalam naskah, Batak Mandailing, Simalungun, Pak-pak, Toba dan Karo. Beberapa aksara berbeda diberbagai suku Batak.

Gambar 1. Daftar abjad suku kata aksara Batak Anak ni surat
Bunyi /a/ yang terdapat pada semua ina ni surat kecuali /i/ dan /u/ dapat di rubah menjadi vokal lain dengan menambahkan sebuah diakritik. Anak ni surat juga dapat dipakai untuk menambahkan bunyi sengau /ng/ diakhir suku kata (seperti dalam kata ‘abang’ atau ‘lajang’) pada ina ni surat.
Di bawah ini penggunaan anak ni surat:
1.	Haluaan yaitu “…i” bunyi /i/, yakni mengubah bunyi induk kata menjadi bunyi /i/.
2.	Haboruan atau haborotan yaitu “…>” bunyi /u/, yakni mengubah bunyi induk kata menjadi bunyi /u/.
3.	Singkora atau siala yaitu ”...o” bunyi /o/, yakni mengubah bunyi induk kata menjadi bunyi /o/.
4.	Hatadingan yaitu “…e” bunyi /e/, yakni mengubah bunyi induk kata menjadi bunyi/e/.
5.	Paninggil atau hamisaran yaitu “…^^^” bunyi /ng/, yakni menambah tanda garis di atas induk huruf sebelah kanan menjadi bunyi /ng/ atau tanda diakritis yang menutup suku kata dengan bunyi
6.	Pangolat (…\), merupakan garis miring yang berfungsi untuk merubah bunyi vokal menjadi bunyi konsonan atau tanda diakritis yang menghilangkan bunyi dari huruf induk pada akhir suku kata. Contohnya: suku kata /ba/, bila ditambah dengan pangolat menjadi huruf /b/, dimana huruf a telah dihilangkan.
Text to Speech (TTS)
Text To Speech diartikan sebagai proses pengubah teks menjadi audio digital tersebut ke pengeras suara komputer atau menyimpan hasil pengubahan tersebut untuk diputar nanti [2]. Dalam mengubah teks menjadi audio, Text To Speech engine menggunakan bermacam metode, yaitu:
1.	Penggabungan frasa kata
2.	Sintesis kata
3.	Penggabungan frasa dan sistesis kata.
Konverter fonem ke ucapan berfungsi untuk membangkitkan sinyal ucapan berdasarkan kode-kode fonem yang dihasilkan dari proses sebelumnya. Sub sistem ini harus memiliki pustaka setiap unit ucapan dari suatu bahasa.
Proses TTS secara umum dalam sistem terdiri dari Natural Language Prossesing (NLP) yaitu berupa modul konversi teks ke fonem yang menghasilkan transkripsi fonetik dengan informasi intonasi dan ritme (dikenal dengan prosodi) dan Digital Signal Processing (DSP) yang berupa modul konversi fonem ke ucapan, yang mengubah informasi fonetis yang diterima menjadi sinyal ucapan. Secara umum sistem TTS digambarkan pada Gambar 2.

Gambar 2. Diagram TTS secara umum
Konversi dari Teks ke Suara
Bagian konverter Teks ke Fonem berfungsi untuk mengubah kata atau kalimat masukan dalam suatu bahasa tertentu yang berbentuk teks menjadi rangkaian kode bunyi atau suara yang biasanya direpresentasikan dengan fonem, durasi serta pitch-nya. Untuk bahasa yang baru, bagian ini harus dikembangkan secara khusus untuk bahasa tersebut.
Finite State Automata (FSA)
Finite state automata merupakan mesin otomata dari bahasa regular. Suatu finite state automata memiliki state yang banyaknya berhingga, dan dapat berpindah dari suatu state ke state lain. Perubahan state ini dinyatakan oleh fungsi transisi.
FSA adalah salah satu sistem pemodelan matematika yang khusus mempelajari tentang bahasa, yaitu Teori Bahasa Formal (TBF). Bahasa yang dibahas pada TBF adalah bahasa tulisan dengan masukan dan keluaran berupa diskrit. FSA dapat berfungsi sebagai pengenal (recognizer) suatu bahasa dengan melakukan pengolaan dari masukan–masukan yang berupa string dan mengeluarkan suatu keputusan berupa YA jika string masukan termasuk dalam bahasa dan TIDAK jika string tidak termasuk kedalam bahasa.

Gambar 3 Mesin automata Sederhana

HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis Data
Data yang digunakan untuk memasukkan teks aksara Batak Toba adalah berupa gambar yang merujuk pada buku Kozok dimana tulisan ini biasa digunakan untuk menuliskan aksara Batak Toba.
Pada proses terjemahan memerlukan database MySQL untuk menyimpan arti kata dari bahasa Batak Toba ke dalam bahasa Indonesia yang merujuk dari situs website Panjaitan dan buku kamus Bahasa Batak Toba Indonesia oleh Limbong, B.
Analisis Sistem
a.	Flowchart Sistem
Flowchart sistem yang dirancang menjelaskan bagaimana proses pengenalan pada input teks latin dan aksara Batak Toba sesuai dengan beberapa aturan pada metode finite state automata yang diimplementasikan kedalam button huruf pada sistem. Sehingga menghasilkan output berupa teks Latin dan aksara Batak Toba. Flowchart sistem ini juga menampilkan proses sistem Text to Speech dan proses terjemahan. Proses terlihat pada gambar 4.

Gambar 4. Flowchart Sistem

Perancangan metode Finite State Automata pada Teks Aksara Batak Toba
Pada bagian ini dibahas penerapan metode Finite State Automata pada sistem pengenalan teks aksara Batak Toba. Metode ini berfungsi untuk mempermudah sistem dalam melakukan input aksara Batak dan Latin. Berikut perancangan FSA pada bahasa Batak Toba terlihat pada gambar 5.

Gambar 5. Rancangan FSA pada Bahasa Batak Toba

Dimulai dari state awal (q0) menuju state q1, q2, q3, q4 yang berupa huruf vokal A,I,U dan suku kata aksara Batak (ina ni surat).
1.	q1 yang berupa vokal a (A) dapat menuju state q3, q2 dan q4. Vokal a hanya dapat bertemu dengan ina ni surat dan vokal Idan U yaitu q2, q3 dan q4.
2.	q2 yang berupa vokal I (I) dapat menuju state  q1 dan q4. Vokal I hanya dapat betemu dengan ina ni surat dan vokal A yaitu q1 dan q4.
3.	q3 yang berupa vokal U  (U) dapat menuju state q1 dan q4. Vokal U hanya dapat bertemu dengan ina ni surat dan vokal A yaitu q1 dan q4.
4.	q4 yang berupa ina ni surat kecuali huruf vokal a, I, U dapat menuju keseluruhan state yaitu state q1, q2, q3, q4, , q5, q6. Ina ni surat dapat bertemu dengan vokal /a/, /i/, /u/, ina ni surat, anak ni surat dan pangolat.
5.	q5 yang berupa anak ni surat dapat menuju state q1, q2, q3 dan q4. Sebelumnya anak ni surat harus didampingi dengan induk ni surat agar dapat bertemu dengan vokal /a/, /i/, /u/ dan ina ni surat. Kecuali jika pada akhir kata berupa huruf /i/, maka q5 tidak dapat menuju state q2 karena huruf /I/ bertemu dengan anak surat /i/ tidak ada dalam suku kata bahasa Batak Toba. Begitu juga dengan huruf u q5 tidak dapat menuju state q3, dimana /u/ tidak dapat bertemu huruf /u/. 
6.	q6 yang berupa pangolat(\) dapat menuju state q4. Sebelumnya pangolat harus didampingi dengan ina ni surat agar dapat bertemu dengan ina ni surat yang berupa suku kata.
Pada keterangan di atas dapat dilihat beberapa aturan dalam penulisan aksara Batak Toba yaitu:
1.	Ina ni surat dapat bertemu dengan anak ni surat, pangolat dan kembali lagi kepada ina ni surat.
2.	Anak ni surat tidak dapat berdiri sendiri harus didampingi oleh ina ni surat dan untuk anak ni surat, tidak dapat bertemu dengan pangolat. Kecuali jika vokal /i/, /e/, /o/ dan /o/ dapat bertemu dengan anak ni surat /ng/.
3.	Pangolat juga tidak dapat berdiri sendiri, harus didampingi oleh ina ni surat. Karena pangolat berfungsi untuk menghilangkan huruf /a/ pada suku kata aksara Batak Toba. Pangolat juga tidak dapat bertemu dengan anak ni surat dan juga sebaliknya.
b.	Activity Diagram Sistem
Activity diagram yang peneliti buat untuk menampilkan aktivitas dalam sistem. Aktivitas yang ditampilkan berupa button huruf proses menampilkan teks yang dimasukkan oleh pengguna. Text area untuk menampilkan teks yang telah dimasukkan dengan menekan button huruf. Pada button suara untuk menjalankan suara atau mendengarkan suara sesuai teks yang telah dimasukkan oleh pengguna. Pada button terjemahan, akan menampilakan hasil terjemahan dari bahasa Batak Toba ke dalam bahasa Indonesia sesuai dengan teks yang dimasukkan oleh pengguna. Terlihat pada gambar 6.
Gambar 6. Activity Diagram Sistem
c.	Pengujian Kerja Sistem
Pengujian sistem dilakukan untuk mengetahui apakah sistem berjalan sesuai dengan rancangan yang telah dibuat sebelumnya. Pada halaman utama pengguna dapat memasukkan teks menggunakan keyboard yang berupa button-button yang telah disediakan. Pengguna akan dapat melakukan perintah untuk mengeluarkan suara, menerjemahkan dan juga mengosongkan text area pada sistem. Berikut pengujian terhadap sistem:
Tampilan memasukkan aksara Batak Toba dan teks latin

Gambar 7. Tampilan input aksara Batak dan Latin
Pada gambar 7, dapat dilihat jika pengguna telah memasukkan aksara dan teks latin Batak Toba menggunakan keyboard berupa button-button dan menampilkan aksara Batak Toba dan teks Latin.
Tampilan pada saat mengeluarkan suara saat tombol suara diklik

Gambar 8. Tampilan saat menekan button suara
Pada gambar 8 di atas, dapat dilihat jika pengguna menekan  tombol suara, maka sistem akan secara otomatis mengeluarkan suara berdasarkan teks yang telah dimasukkan oleh pengguna.
Tampilan pada saat melakukan proses terjemah
Pada gambar 9, dapat dilihat bahwa text area terjemahan berisi arti dari kata bahasa Batak Toba yang telah dimasukkan oleh pengguna pada text area aksara dan latin dan diproses melalui database yang sudah ada.

Gambar 9. Tampilan hasil terjemah
Tampilan pada saat error atau salah klik

Gambar 10. Tampilan error atau salah klik
Pada gambar 10 akan muncul message box yang menyatakan bahwa anak surat tidak dapat digunakan, karena anak ni surat tidak dapat bertemu dengan beberapa anak surat dan pangolat.
PENUTUP
Simpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa:
1.	Dengan menggunakan metode Finite State Automata, memudahkan untuk mengubah vokal a pada suku kata batak Toba menjadi vokal lain yaitu vokal /i/,/u/,/e/,/o/ dan /ng/.
2.	Aplikasi ini dapat berguna sebagai kamus dari bahasa Batak Toba ke bahasa Indonesia.
3.	Aplikasi ini dapat melakukan proses text to speech untuk mengetahui bacaan dari teks aksara Batak Toba menggunakan library pada TTS.
Saran
Untuk penelitian selanjutnya, peneliti menyarankan:
1.	Pada text to speech, output suara dapat menggunakan library bahasa Batak Toba atau bahasa Indonesia.
2.	Aplikasi berikutnya dapat menggunakan kamus bahasa Batak Karo, Mandailing, Pak-pak dan Simalungun.
3.	Aplikasi berikutnya dapat dikembangkan dengan menambahkan kata berimbuhan.
4.	Aplikasi ini dapat dikembangkan dengan menambahkan kalimat.
DAFTAR PUSTAKA
Kozok, U. 1999. Warisan Leluhur: Sastra Lama dan Aksara Batak. Kepustakaan Populer Gramedia: Jakarta.
Hariyanto, B. 2004. Teori Bahasa Otomata dan Komputasi Serta Terapannya. Bandung: Informatika Bandung.
Isrokah,. Yasin, M. 2013. Aplikasi Konversi Teks Menjadi Suara dengan Menggunakan Metode Penggal Kata Finite State Automata (FSA). ArtikelA6A450B00B1E3E30227F1860F1C962ED. Malang : Universitas Negeri Malang.
Melly, R.I., Wamiliana., Kurniawan D. 2012. Penerapan Konsep Finite State Automata (FSA) Pada Mesin Pembuat Minuman Kopi Otomatis. 415-1119-1-PB. Lampung: Universitas Lampung.
Astuti, E.S., Naba, A., Prijono, W.A. 2009. Sistem TTS dalam Bahasa Indonesia Menggunakan Metode FSA dan Database Diphone. 30_Sistem TTS dalam Bahasa Indonesia Menggunakan Metode FSA dan Database Diphone. Malang: Universitas Brawijaya Malang.
Wundari, B.G. 2009. Sistem Text To Speech Dengan Metode Unit Selection Synthesis Untuk Bahasa Indonesia. Digital_20248992-R030969. Depok: Universitas Indonesia.
Tritoasmoro, I.I. 2006. Text To Speech Bahasa Indonesia Menggunakan Concatenation Synthesizer Berbasis Fonem. 172-176-snsi06-28 text-to-speech bahasa indonesia menggunakan concatenation syntesizer berbasis fonem. Bandung: Institut Teknologi Bandung.
Utdirartatmo, F. 2005. Teori Bahasa dan Otomata. Edisi kedua. Graha ilmu: Yogyakarta.
Panjaitan, S. 2010. Kamus Bahasa Batak Indonesia (online). http://batakpedia.sourceforge.net/?page_id:9 (13 September 2014).
Limbong, B. 2014. Kamus Bahasa Batak Toba Indonesia. Permata Aksara: Jakarta.