Tekhnologi Terkait Antar Muka Telematika

       1.      Head-up Displays System

Sebuah head-up display systems, atau disingkat HUD, adalah suatu tampilan transparan yang menyajikan data tanpa mengharuskan pengguna untuk melihat dari sudut pandang biasa mereka. Asal usul nama ini berasal dari pilot yang dapat melihat informasi dengan kepala “dinaikkan” dan melihat ke depan, bukan memandang sudut bawah untuk melihat ke instrumen yang lebih rendah. Meskipun HUD pada awalnya dikembangkan untuk penerbangan militer, HUD sekarang telah digunakan dalam pesawat komersial, mobil, dan aplikasi lainnya.

Generasi pertama (CRT)

CRT (Cathode Ray Tube) menampilkan image di layar fosfor, namun teknologi ini tak bertahan lama karena layar fosfor akan menurun kualitasnya dari waktu ke waktu karena mayoritas user sekarang menggunakan monitor mereka setiap waktu (non stop).

Generasi kedua (LCD)

Liquid Crystal Display (Tampilan kristal cair) juga dikenal sebagai LCD adalah suatu jenis media tampilan yang menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. Pada LCD berwarna semacam monitor terdapat banyak sekali titik cahaya (piksel) yang terdiri dari satu buah kristal cair sebagai sebuah titik cahaya namun kristal cair ini tidak memancarkan cahaya sendiri. Sumber cahaya di dalam sebuah perangkat LCD adalah lampu neon berwarna putih di bagian belakang susunan kristal cair tadi. Titik cahaya yang jumlahnya puluhan ribu bahkan jutaan inilah yang membentuk tampilan citra. Kutub kristal cair yang dilewati arus listrik akan berubah karena pengaruh polarisasi medan magnetik yang timbul dan oleh karenanya akan hanya membiarkan beberapa warna diteruskan sedangkan warna lainnya tersaring. sistem ini tidak meredup atau butuh spaning tinggi. sistem ini telah diterapkan di pesawat udara komersial.

Generasi ketiga

Menggunakan sistem gelombang optic untuk memproduksi image secara langsung di dalam kombinator dan sistem ini lebih baik daripada sistem proyeksi.

Generasi keempat

Menggunakan scanning sinar laser untuk menampilkan image dan bahkan tampilan video kedalam media transparansi tembus cahaya. Teknologi yang lebih baru yaitu micro-display imaging. Teknologi ini sedang dikembangkan, yaitu teknologi dengan tampilan hablur cair yang ramah lingkungan dan hemat energy seperti OLED (organik light-emitting diode).

2.      Tongible User Interface

Tangible User Interface (TUI) adalah sebuah antarmuka pengguna di mana seseorang berinteraksi dengan informasi digital melalui lingkungan fisik. Sebuah TUI adalah salah satu teknologi dimana pengguna berinteraksi dengan sistem digital melalui manipulasi obyek fisik terkait dan langsung mewakili kualitas sistem tersebut. Nama awal dari TUI adalah Graspable User Interface (GUI), yang tidak lagi digunakan.

Ide dari TUI adalah untuk memiliki hubungan langsung antara sistem dan cara anda mengontrol melalui manipulasi fisik dengan memiliki makna yang mendasar atau hubungan langsung yang menghubungkan manipulasi fisik ke perilaku yang mereka picu pada sistem.

Karakteristik TUI:

1. Representasi fisik komputasi digabungkan dengan informasi digital yang mendasari.

2. Representasi fisik mewujudkan mekanisme kontrol interaktif.

3. Representasi fisik perseptual digabungkan dengan representasi digital secara aktif dimediasi.

4. Keadaan fisik tangibles mencakup aspek kunci dari negara digital sistem
Salah satu pionir dalam user interface yang nyata adalah Hiroshi Ishii, seorang profesor di MIT Media Laboratory yang mengepalai Tangible Media Group. visi tertentu Nya bagi Tangible UIS adalah Bits Tangible, yiatu memberikan bentuk fisik ke informasi digital, membuat bit-bit nya dapat di maniplulasi secara langsung dan terlihat jelas. Tangible bits mengejar kesamaan antara dua dunia yang sangat berbeda yaitu dari bit dan atom.

Jadi secara harfiah nya tangible user interface (TUI) adalah sebuah system digital yang membuat sebuah benda menjadi nyata,dapat di sentuh di raba dan memiliki bentuk.

Penerapan Tangible User Interface

- Mouse

Salah satu penerapan TUI yang paling sederhana adalah pada mouse. Menyeret mouse melalui permukaan datar dan gerakan pointer pada layar yang sesuai merupakan cara berinteraksi dengan sistem digital melalui manipulasi objek fisik. Gerakan yang dibuat dengan perangkat tersebut memiliki hubungan yang jelas dengan perilaku yang dipicu sistem, misalnya misalnya pointer bergerak naik ketika Anda memindahkan mouse maju. Teknologi ini membuat menjadi sangat mudah untuk menguasai perangkat input dengan bantuan sedikit koordinasi tangan dan mata.

- Siftables

merupakan perangkat kecil dari proyek awal di MT Media Lab yang memiliki bentuk menyerupai batu bata kecil yang mempunyai interface. Shiftable memiliki jumlah lebih dari satu dan mampu berkomunikasi serta berinteraksi satu sama lain tergantung pada posisinya. Shiftable yang terpisah tahu kapan shiftable lain berada di dekat mereka dan bereaksi sesuai dengan permainan user.

- Reactable

Reactable adalah alat musik yang dirancang dengan keadaan teknologi seni untuk memungkinkan musisi (dan lainnya) untuk bereksperimen dengan suara dan menciptakan musik yang unik.

Instrumen ini didasarkan pada meja bundar tembus dan bercahaya di mana satu set pucks dapat ditempatkan. Dengan menempatkan mereka di permukaan (atau membawa mereka pergi), dengan memutar mereka dan menghubungkan mereka satu sama lain, pemain dapat menggabungkan unsur-unsur yang berbeda seperti synthesizer, efek, loop sampel atau elemen kontrol dalam rangka menciptakan komposisi yang unik dan fleksibel.

Begitu setiap keping ditempatkan di permukaan, keping itu diterangi dan mulai berinteraksi dengan keping lain, menurut posisi dan kedekatannya. Interaksi ini terlihat pada permukaan meja yang bertindak sebagai layar, memberikan umpan balik instan tentang apa yang sedang terjadi di Reactable, mengubah musik ke dalam sesuatu yang terlihat dan nyata.

- Microsoft Surface

merupakan sebuah teknologi dengan layar multi sentuh yang memungkinkan pengguna untuk berinteraksi dengan built in system pada waktu yang sama. Yang menjadi perhatian adalah hal tersebut bereaksi tidak hanya ketika disentuh, tetapi teknologi ini juga dapat mengenali objek yang ditempatkan diatasnya dan dapat mengatur sendiri perilaku yang terkait dengan benda-benda serta bagaimana kita dapat memanipulasinya.

- Marble Answering Machine

Contoh lain dari Tangiable User Interface adalah Marble Answering Machine (Mesin Penjawab Marmer) oleh Durrell Uskup (1992). Marmer merupakan suatu pesan yang ditinggalkan di mesin penjawab. Menjatuhkan marmer ke piring pemutar,lalu memutar ulang pesan yang terkait.

- Sistem Topobo

Blok di Topobo seperti blok LEGO yang bisa diambil bersama-sama, tetapi juga dapat bergerak sendiri menggunakan komponen bermotor. Seseorang dapat mendorong, menarik, dan memutar blok-blok, dan blok-blok bisa menghafal gerakan-gerakan ini dan menggulang kembali gerakan-gerakan tersebut. Pelaksanaan lain memungkinkan pengguna untuk sketsa gambar di atas meja sistem dengan pena yang nyata nyata. Menggunakan gerakan tangan, pengguna dapat mengkloning gambar dan peregangan dalam sumbu X dan Y hanya sebagai salah satu program yang akan di cat. Sistem ini akan mengintegrasikan kamera video dengan sistem pengenalan isyarat.

Sulit untuk melacak dan mengabaikan jumlah yang berkembang pesat dari semua sistem dan alat, akan tetapi sebagian besar dari vendor tampaknya hanya memanfaatkan teknologi yang tersedia dan terbatas dengan beberapa eksperimen awal dan melakukan tes dengan beberapa ide dasar atau hanya mereproduksi sistem yang telah ada. Beberapa dari vendor berkiprah pada interface dan dikerahkan pada ruang publik atau lebih cenderung dalam instalasi seni.

3.      Computer Vision

Computer Vision adalah ilmu dan teknologi mesin yang melihat, di mana 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. Sedangkan 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. Cabang ilmu ini bersama Artificial Intelligence akan mampu menghasilkanVisual Intelligence System. Perbedaannya adalah Computer Vision lebih mempelajari bagaimana komputer dapat mengenali obyek yang diamati. Namun komputer grafik lebih ke arah pemanipulasian gambar (visual) secara digital. Bentuk sederhana dari grafik komputer adalah grafik komputer 2D yang kemudian berkembang menjadi grafik komputer 3D, pemrosesan citra, dan pengenalan pola. Grafik komputer sering dikenal dengan istilah visualisasi data.

Computer Vision adalah kombinasi antara :

• Pengolahan Citra (Image Processing), bidang yang berhubungan dengan proses transformasi citra/gambar (image). Proses ini bertujuan untuk mendapatkan kualitas citra yang lebih baik.
• 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.

Hubungan dari kombinasi tersebut dapat dilihat pada gambar berikut :

Fungsi / Proses pada Computer Vision

Untuk menunjang tugas Computer Vision, terdapat beberapa fungsi pendukung ke dalam sistem ini, yaitu :

1. Proses penangkapan citra (Image Acquisition)
• Image Acqusition pada manusia dimulai dengan mata, kemudian informasi visual diterjemahkan ke dalam suatu format yang kemudian dapat dimanipulasi oleh otak.
• Senada dengan proses di atas, computer vision membutuhkan sebuah mata untuk menangkap sebuah sinyal visual.
• Umumnya mata pada computer vision adalah sebuah kamera video.
• Kamera menerjemahkan sebuah scene atau image.
• Keluaran dari kamera adalah berupa sinyal analog, dimana frekuensi dan amplitudonya (frekuensi berhubungan dengan jumlah sinyal dalam satu detik, sedangkan amplitudo berkaitan dengan tingginya sinyal listrik yang dihasilkan) merepresentasikan detail ketajaman (brightness) pada scene.
• Kamera mengamati sebuah kejadian pada satu jalur dalam satu waktu, memindainya dan membaginyamenjadi ratusan garis horizontal yang sama.
• Tiap‐tiap garis membuat sebuah sinyal analog yang amplitudonya menjelaskan perubahan brightness sepanjang garis sinyal tersebut.
• Kemudian sinyal listrik ini diubah menjadi bilangan biner yang akan digunakan oleh komputer untuk pemrosesan.
• Karena komputer tidak bekerja dengan sinyal analog, maka sebuah analog‐to‐digital converter (ADC), dibutuhkan untuk memproses semua sinyal tersebut oleh komputer.
• ADC ini akan mengubah sinyal analog yang direpresentasikan dalam bentuk informasi sinyal tunggal ke dalam sebuah aliran (stream) sejumlah bilangan biner.
• Bilangan biner ini kemudian disimpan di dalam memori dan akan menjadi data raw yang akan diproses.
•  
2. Proses pengolahan citra (Image Processing)
• Tahapan berikutnya computer vision akan melibatkan sejumlah manipulasi utama (initial manipulation) dari data binary tersebut.
• Image processing membantu peningkatan dan perbaikan kualitas image, sehingga dapat dianalisa dan di olah lebih jauh secara lebih efisien.
• Image processing akan meningkatkan perbandingan sinyal terhadap noise (signal‐to‐noise ratio = s/n).
• Sinyal‐sinyal tersebut adalah informasi yang akan merepresentasikan objek yang ada dalam image.
• Sedangkan noise adalah segala bentuk interferensi, kekurangpengaburan, yang terjadi pada sebuah objek.

3. Analisa data citra (Image Analysis)
• Image analysis akan mengeksplorasi scene ke dalam bentuk karateristik utama dari objek melalui suatu proses investigasi.
• Sebuah program komputer akan mulai melihat melalui bilangan biner yang merepresentasikan informasi visual untuk mengidentifikasi fitur‐fitur spesifik dan
  karekteristiknya.
• Lebih khusus lagi program image analysis digunakan untuk mencari tepi dan batas‐batasan objek dalam image.
• Sebuah tepian (edge) terbentuk antara objek dan latar belakangnya atau antara dua objek yang spesifik.
• Tepi ini akan terdeteksi sebagai akibat dari perbedaan level brightness pada sisi yang berbeda dengan salah satu batasnya.
4. Proses pemahaman data citra (Image Understanding)
• Ini adalah langkah terakhir dalam proses computer vision, yang mana sprsifik objek dan hubungannya diidentifikasi.
• Pada bagian ini akan melibatkan kajian tentang teknik-teknik artificial intelligent.
• Understanding berkaitan dengan template matching yang ada dalam sebuah scene.
• Metoda ini menggunakan program pencarian (search program) dan teknik penyesuaian pola (pattern matching techniques).

Contoh aplikasi dari Computer Vision

Beberapa aplikasi yang dihasilkan dari Computer Vision antara lain :

1. Psychology, AI – exploring representation and computation in natural vision
2. Optical Character Recognition – text reading
3. Remote Sensing – land use and environmental monitoring
4. Medical Image Analysis – measurement and interpretation of many types of images
5. Industrial Inspection – measurement, fault checking, process control
6. Robotic – navigation and control

4.      Browsing Audio Data

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.

Browsing audio data tidak semudah browsing dokumen cetak, karena adanya sifat temporal suara. Ketika melakukan browsing terhadap dokumen, kita dapat dengan cepat mengalihkan fokus perhatian dengan membaca sepintas isi dari dokumen tersebut. Kita dapat mengetahui ukuran dan struktur dokumen, dan menggunakan memori spasial visual untuk mengingat dan mencari spesifik topik.  Namun, ketika browsing suatu rekaman audio, kita harus berulang kali memainkan dan melompati bagian tertentu, tanpa memainkannya, kita tidak bisa menyadari suara atau isinya. Kita harus mendengarkan semua stream audio untuk dapat menangkap semua isinya.

Beberapa bentuk informasi yang dapat dicari (browsed)  melalui internet, yaitu: informasi berupa teks (text/plain, text/html), image (image/gif, image/jpeg, image/png), video (video/mpeg, video/quicktime), audio (audio/basic, audio/wav) dan application (application/msword, application/octet-stream)

5.      Speech Recognition

Pengenalan ucapan atau pengenalan wicara—dalam istilah bahasa Inggrisnya, automatic speech recognition (ASR)—adalah suatu pengembangan teknik dan sistem yang memungkinkan komputer untuk menerima masukan berupa kata yang diucapkan. Teknologi ini memungkinkan suatu perangkat untuk mengenali dan memahami kata-kata yang diucapkan dengan cara digitalisasi kata dan mencocokkan sinyal digital tersebut dengan suatu pola tertentu yang tersimpan dalam suatu perangkat. Kata-kata yang diucapkan diubah bentuknya menjadi sinyal digital dengan cara mengubah gelombang suara menjadi sekumpulan angka yang kemudian disesuaikan dengan kode-kode tertentu untuk mengidentifikasikan kata-kata tersebut. Hasil dari identifikasi kata yang diucapkan dapat ditampilkan dalam bentuk tulisan atau dapat dibaca oleh perangkat teknologi sebagai sebuah komando untuk melakukan suatu pekerjaan, misalnya penekanan tombol pada telepon genggam yang dilakukan secara otomatis dengan komando suara.

Alat pengenal ucapan, yang sering disebut dengan speech recognizer, membutuhkan sampel kata sebenarnya yang diucapkan dari pengguna. Sampel kata akan didigitalisasi, disimpan dalam komputer, dan kemudian digunakan sebagai basis data dalam mencocokkan kata yang diucapkan selanjutnya. Sebagian besar alat pengenal ucapan sifatnya masih tergantung kepada pembicara. Alat ini hanya dapat mengenal kata yang diucapkan dari satu atau dua orang saja dan hanya bisa mengenal kata-kata terpisah, yaitu kata-kata yang dalam penyampaiannya terdapat jeda antar kata. Hanya sebagian kecil dari peralatan yang menggunakan teknologi ini yang sifatnya tidak tergantung pada pembicara. Alat ini sudah dapat mengenal kata yang diucapkan oleh banyak orang dan juga dapat mengenal kata-kata kontinu, atau kata-kata yang dalam penyampaiannya tidak terdapat jeda antar kata.

Pengenalan ucapan dalam perkembangan teknologinya merupakan bagian dari pengenalan suara (proses identifikasi seseorang berdasarkan suaranya). Pengenalan suara sendiri terbagi menjadi dua, yaitu pengenalan pembicara (identifikasi suara berdasarkan orang yang berbicara) dan pengenalan ucapan (identifikasi suara berdasarkan kata yang diucapkan).

6.      Speech Synthtesis

Speech synthesis adalah sebuah kemampuan bicara manusia yang dibuat oleh manusia (artificial). Sebuah sistem komputer digunakan untuk tujuan ini yang disebut sebagai speech synthesizer, dan dapat diimplementasikan ke dalam software atau hardware. Sebagai contoh sebuah sistem text-to-speech (TTS) yang dapat mengkonversikan teks dengan bahasa biasa menjadi suara.

Synthesized speech dapat diciptakan dengan menggabungkan beberapa potongan-potongan dari pembicaraan/pidato yang sudah direkam dalam sebuah basis data. Kualitas dari sebuah speech synthesizer dilihat dari kemiripannya dengan suara manusia dan kemampuannya untuk bisa dipahami. Program TTS yang jelas dapat membantu orang dengan gangguan visual atau ketidakmampuan membaca, untuk mendengarkan pada pekerjaan yang tertulis dalam komputer. Banyak Sistem Operasi komputer yang telah dimasukkan speech synthesizer sejak tahun 1980-an.

Teknologi Speech Synthesis

Yang paling penting dalam kualitas sistem speech synthesis adalah kealamian dan kejelasannya. Kealamaian menjelaskan bagaimana dekatnya suara output dengan suara manusia, sementara kejelasan adalah dengan kemudahan di mana output tersebut dapat dipahami. Speech synthesizer yang ideal adalah yang alami dan jelas. Sistem speech synthesis biasanya mencoba untuk memaksimalkan kedua karakteristik.

Dua teknologi utama dalam pembuatan gelombang suara synthetic speech adalah Concatenative Synthesis dan Formant Synthesis. Setiap teknologi mempunyai kekuatan dan kelemahannya, dan penggunaan yang ditujukan dari sistem synthesis akan menentukkan pendekatan mana yang digunakana.

Concatenative Synthesis

Concantenative synthesis didasarkan dengan penggabungan dari segmen-segmen dari pembicaraan yang sudah direkam. Secara umum, concatenative synthesis memproduksi synthesized speech dengan suara yang paling alami. Tetapi, perbedaan antara variasi alami dalam pembicaraaan dan sifat dari teknik otomasi untuk pensegmentasian gelombang suara terkadang menghasilkan kesalahan suara dalam output.

Formant Synthesis

Formant synthesis tidak menggunakan pembicaraan manusia sebagai sample pada runtime. Daripada itu, synthesized speech yang dihasilkan dibuat dengan additive synthesis dan sebuah model akustik (physical modelling synthesis). Parameter seperti frekuensi dasar, penyuaraan, dan tingkat kebisingan di variasikan dari waktu ke waktu untuk menciptakan gelombang buatan (artificial) dari sebuah pembicaraan. Banyak sistem yang berdasarkan formant synthesis menciptakan pembicaraan yang seperti robot yang tidak mungkin dapat dikenal sebagai suara manusia. Tetapi, kealamian maksimum bukan selalu tujuan dari sebuah sistem speech synthesis, dan sistem formant synthesis mempunyai keuntungan dari sistem concatenative. Pembicaraan yang di-formant synthesis-kan dapat menjadi sangat jelas, bahkan dalam kecepatan yang tinggi, sehingga menghindari kesalahan suara yang sering dialami sistem concatenative. Formant synthesis biasanya program yang lebih kecil dari concatenative sistem karena ia tidak menggunakan basis data dari sampel-sampel pembicaraan. Oleh karena itu formant synthesis dapat ditanamkan dalam sistem yang mempunyai memory dan microprosesor yang terbatas. Karena sistem yang berdasarkan formant mempunyai kendali penuh dari sluruh aspek dari hasil pembicaraan, variasi yang luas dari prosodi dan intonasi dapat dihasilkan, menyampaikan tidak hanya pertanyaan dan pernyataan tetapi juga emosi dan nada suara.

sumber:

http://riyandari.blogspot.com/2011/11/tangible-user-interface.html

https://eziekim.wordpress.com/2011/11/23/computer-vision/

http://ranggaadhityap.blogspot.com/2011/11/speech-synthesis.html

http://id.wikipedia.org/wiki/Pengenalan_ucapan

https://freezcha.wordpress.com/2010/11/16/browsing-audio-data/