Metode Menghitung Koloni Bakteri dengan Software Matlab

Menghitung Koloni Bakteri dengan Metode Analisis Image Koloni dengan Software MatLab.

Beberapa tahapan dari metode ini sbb:
(1) Sampel tanah ditimbang dan dilakukan pengenceran dengan larutan fisiologis.

(2) Tingkat pengenceran disesuikan dengan kepadatan populasi bakteri yang akan dihitung, dan sebaiknya terlebih dahulu dilakukan pengujian pendahuluan untuk memperoleh tingkat pengenceran yang memenuhi persyaratan metode ini.

(3) Tumbuhkan dulu bakteri pada cawan petri dengan media tumbuh yang spesifik ataupun yang umum.

(4) Inkubasi beberapa hari diruang streril (umumnya setelah 4 hari koloni sudah nampak).

(5) Koloni baru dihitung jika telah berukuran 1,3 mm sampai dengan 10 mm.

(6) Jumlah koloni yang dihitung sebaiknya jangan melebihi 200 koloni.

(7) Dilakukan pemotretan terhadap koloni yang tumbuh tersebut dengan alat foto digital.

(8) Foto (image) digital hasil pemotretan diolah dengan menggunakan software Matlab. Analisis yang dilakukan adalah pengolahan image tersebut dengan program jaringan syaraf tiruan.

Contoh dari metode perhitungan bakteri dapat dibaca seperti dalam tulisan dibawah ini yang dikutip dari internet dengan alamat URL:
http://digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-11851-2407100519-Abstract_Id.pdf

Perancangan Sistem Penghitungan Jumlah Koloni Bakteri Dengan Pengolahan Citra Digital
Oleh:
Fajar Prasetyo Sudarmanto, Aulia M.T. Nasution, dan Ronny Dwi Noriyati.

ABSTRAK
Koloni bakteri adalah sekumpulan dari bakteri-bakteri yang sejenis yang mengelompok menjadi satu dan membentuk suatu koloni-koloni. Untuk mengetahui pertumbuhan suatu bakteri dapat dilakukan dengan menghitung jumlah koloni bakteri. Penghitungan suatu koloni dapat dilakukan dengan metode pour plate (hitung cawan). Untuk mempermudah penghitungan jumlah koloni bakteri digunakan alat yang biasa disebut Colony Counter. Pada alat Colony Counter, penghitungan jumlah koloni bakteri dipermudah dengan adanya counter electronic. Dengan adanya counter tersebut peneliti tinggal menandai koloni bakteri yang dihitung dengan menggunakan pen yang terhubung dengan counter. Setiap koloni yang ditandai maka counter
akan menghitung. Penghitungan suatu koloni dengan metode pour plate masih memungkinkan terjadinya kesalahan dikarenakan faktor human error akibat bentuk koloni yang relatif kecil dan banyaknya koloni yang akan dihitung. Pada tugas akhir ini akan dibuat suatu perangkat lunak yang dapat memudahkan dalam penghitungan jumlah koloni bakteri dengan memanfaatkan pengolahan citra digital dan pemastian bentuk koloni dengan memanfaatkan jaringan syaraf tiruan metode BackPropagation guna meningkatkan keakurasian dari penghitungan. Perangkat lunak yang akan dibuat diharapkan mampu mengenali bentuk morfologi dari satu jenis bakteri yang dipakai yaitu pseudomonas. Perangkat lunak dibuat dengan memanfaatkan program Matlab R2008b berbasis Graphical User Interface (GUI), dengan memanfaatkan toolbox matlab image processing dan neural network. Pada tahap pelatihan pengenalan bentuk morfologi digunakan 4 buah citra dengan 54 bentuk koloni yang ingin dikenali. Sehingga jaringan dibuat dengan jumlah input sebanyak 102, jumlah unit pada hidden layer sebanyak 100, dan jumlah output sebanyak 1. Mencapai hasil target maksimum pada pelatihan ke 19 dengan rata-rata persentase akurasi training 74,98 persen dan rata-rata persentase akurasi test pada training 100 persen. Pada tahap validasi perangkat lunak, digunakan 2 citra dengan banyak citra koloni 62 koloni sebagai bahan pengujian. Didapatkan hasil persentase akurasi adalah 93,81 persen.

KataKunci: Koloni Bakteri, Colony Counter, Pseudomonas, GUI, Matlab, BackPropagation.

dan tulisan lanjutannya dari alamat URL:
http://digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-11851-2407100519-Chapter1.pdf

BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kemajuan teknologi di bidang kedokteran dewasa ini telah membawa dampak pada peningkatan kuantitas serta kualitas pelayanan kesehatan kepada masyarakat. Perkembangan teknologi komputasi telah merambah pula dunia kedokteran, telah menyentuh semua bidang kehidupan berkaitan dengan teknologi –teknologi lainnya. Koloni bakteri adalah sekumpulan dari bakteri-bakteri yang sejenis yang mengelompok menjadi satu dan membentuk suatu koloni-koloni. Untuk mengetahui pertumbuhan suatu bakteri dapat dilakukan dengan menghitung jumlah koloni bakteri. Metode yang biasa digunakan adalah metode pour plate (Hitung Cawan). Metode ini mengasumsikan jumlah bakteri yang ditanam pada suatu cawan sama dengan jumlah koloni pada cawan tersebut.
Untuk memudahkan menghitung koloni yang berjumlah ratusan pada metode ini perhitungan dapat dilakukan dengan cara menghitung hanya seperempat pada bagian cawan dengan hasil perhitungan jumlah perhitungan tersebut dikalikan empat. Perhitungan pada metode ini juga dibantu dengan alat yang disebut Colony Counter. Alat Colony Counter masih mengharuskan para peneliti pada laboratorium menghitung jumlah koloni secara manual. Pada alat Colony Counter, penghitungan jumlah koloni bakteri dipermudah dengan adanya counter electronic. Dengan adanya counter tersebut peneliti tinggal menandai koloni bakteri yang dihitung dengan menggunakan pen yang terhubung dengan counter. Setiap koloni yang ditandai maka counter akan menghitung. Penghitungan suatu koloni dengan metode pour plate walaupun telah dibantu dengan suatu alat yaitu: colony counter masih memungkinkan terjadinya kesalahan dikarenakan faktor human error dan hasil perhitungan yang kurang akurat. Dikarenakan bentuk koloni yang relatif kecil dan banyaknya koloni yang akan
dihitung.

1.2 Permasalahan
Adapun permasalahan dalam penelitian ini adalah Bagaimana perhitungan jumlah koloni bakteri dapat dilakukan secara otomatis, dengan memanfaatkan pengolahan citra digital serta pengenalan pola bentuk koloni dengan memanfaatkan metoda jaringan syaraf
tiruan.

1.3 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah membuat program penentuan pola koloni bakteri dan perhitungan jumlah koloni bakteri secara otomatis. Sedangkan manfaat yang dapat diperoleh dengan tercapainya tujuan di atas antara lain:
1. Mempermudah para analis laboratorium dalam menghitung koloni suatu bakteri.
2. Mengurangi kesalahan perhitungan koloni bakteri dengan metode pour plate, akibat munculnya faktor human error.

1.4 Batasan Masalah
Guna mempertajam dan memfokuskan permasalahan dalam penelitian ini, beberapa batasan
masalah yang diambil diantaranya adalah sebagai berikut:
1. Ukuran diameter jenis koloni bakteri adalah antara 1.3 mm sampai dengan 10 mm.
2. Jumlah batas maksimal jenis koloni bakteri yang dapat dihitung adalah 200 koloni.
3. Menghitung jenis koloni bakteri Pseudomonas.
4. Koloni Yang berantai atau Koloni Membesar (Spreader) tidak dihitung.


1.5 Metodologi Penelitian
Metodologi yang digunakan untuk menyelesaikan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :

1. Studi pustaka
Mempelajari bahan-bahan pustaka berhubungan dengan permasalahan yang akan dihadapi serta mempelajari metode lain yang sudah ada.

2. Studi Software
Mempelajari fungsi matlab untuk Image Prosessing dan Jaringan Syaraf Tiruan. Mempelajari metode-metode pada image processing yang terkait dengan sistem otomasi yang akan dibuat.

3. Pengambilan Data
Mengambil data dilakukan pada tanggal 01 Mei 2009 – 30 Mei 2009, data yang digunakan berupa image hasil capture dari koloni bakteri pseudomonas.

4. Analisa data kuantitatif
Yang meliputi analisa data bentuk koloni bakteri pseudomonas. Menentukan Jumlah koloni bakteri pseudomonas dengan menerapkan pengolahan citra digital.
Analisa data kualitatif
Menentukan bentuk pola didalam koloni bakteri pseudomonas dengan menerapkan system
pengenal pola yang telah dibuat memanfaatkan metode jaringan syaraf tiruan.

5. Menarik Kesimpulan dan Saran.

1.6 Sistematika Laporan
Untuk memudahkan pembacaan dan pemahaman terhadap laporan tugas akhir ini, maka diberikan sistematika penulisan laporan tugas akhir sebagai berikut:

BAB I Pendahuluan
Bab Pendahuluan ini terdiri dari latar belakang, permasalahan, batasan masalah, tujuan, metodologi dan sistematika laporan.

BAB II Dasar Teori
Bab ini berisi teori yang menunjang pelaksanaan tugas akhir maupun perihal tentang tugas akhir.

BAB III Metodologi Penelitian
Bab ini berisi tentang rancangan sistem penentuan jumlah koloni bakteri dan penentuan
pola dalam koloni bakteri serta bagaimana metode dan langkah-langkah yang digunakan
untuk melaksanakan tugas akhir ini.

BAB IV Analisis Data dan Pembahasan
Pada bab ini diberikan data hasil simulasi untuk dianalisis lebih lanjut dan diberikan pembahasan-pembahasan didalamnya.

BAB V Kesimpulan dan Saran,
Pada bab ini diberikan kesimpulan tentang tugas akhir yang telah dilakukan berdasarkan data-data yang didapatkan, serta diberikan saran sebagai penunjang maupun pengembangan
tugas akhir ini untuk masa-masa yang akan datang.

Sumber Pustaka:
http://digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-11851-2407100519-Chapter1.pdf