Abstrak —Sistem  kehadiran  mahasiswa  merupakan  proses pencatatan  kehadiran  mahasiswa  di  kelas.  Dengan  adanya sistem  kehadiran  ini  maka  dapat  membuktikan  bahwa mahasiswa  tersebut  telah  berada  di  dalam  kelas.  Pencatatan kehadiran  mahasiswa  dapat  dilakukan  dengan  berbagai  cara. Di  Jurusan  Teknik  Informatika  ITS,  sistem  kehadiran mahasiswa  dilakukan  secara  manual  yaitu  melakukan  tanda tangan  di  kertas  daftar  kehadiran  kelas.  Hal  ini  menimbulkan celah  kelemahan  yaitu  terjadi  kecurangan  dalam  pencatatan kehadiran  atau  disebut  titip  absen.  Titip  absen  merupakan kejadian  di  mana  mahasiswa  tercatat  hadir  di  daftar  hadir kertas  tetapi  kenyataannya  mahasiswa  tersebut  tidak  hadir  di kelas.  Oleh  karena  itu,  diperlukan  suatu  sistem  yang  dapat digunakan  untuk  mengatasi  kecurangan  tersebut.  Tujuan dibangunnya  aplikasi  mobile  ini  sebagai studi  yaitu membangun  sistem  pencatatan  kehadiran  online  dengan pencocokan tanda tangan. Pencocokan tanda tangan dilakukan dengan  cara  mengambil  fitur-fitur  dari  gambar  tanda  tangan kemudian  menghitung  jarak  euclidean  distance  untuk mengetahui  kecocokan  tanda  tangan. Kecocokan  tanda  tangan bernilai benar (sesuai) jika nilai euclidean distance kurang dari 0.89.  Berdasarkan  hasil  percobaan  tingkat  akurasi  yang didapat yaitu 65%.
Kata Kunci — Euclidean distance, mobile application, normalisasi, pencocokan tanda tangan, sistem kehadiran.

## I. PENDAHULUAN
ISTEM kehadiran mahasiswa  merupakan  proses pencatatan  kehadiran  mahasiswa  di  kelas.  Dengan adanya  sistem  kehadiran  ini  maka  dapat  membuktikan bahwa  mahasiswa  tersebut  telah  berada  di  dalam  kelas. Pencatatan  kehadiran  mahasiswa  dapat  dilakukan  dengan berbagai  cara.  Di  Jurusan  Teknik  Informatika  ITS,  sistem kehadiran  mahasiswa  dilakukan  secara  manual  yaitu melakukan tanda tangan di kertas daftar kehadiran kelas. Hal ini  menimbulkan  celah  kelemahan  yaitu  terjadi  kecurangan dalam  pencatatan  kehadiran  atau  disebut titip  absen . Titip absen merupakan kejadian di mana mahasiswa tercatat hadir di  daftar  hadir  kertas  tetapi  kenyataannya  mahasiswa tersebut  tidak  hadir  di  kelas.  Dengan  menggunakan  sistem kehadiran  manual,  mahasiswa  lain  dapat  melakukan  tanda tangan untuk mahasiswa lain.
Perkembangan  teknologi  informasi  di  dunia  semakin cepat,  khususnya  pada  teknologi  perangkat  bergerak ( mobile )  dan  internet.  Hal  ini  diikuti  dengan  bertambahnya pengguna smartphone .  Di  Indonesia  tercatat  sebagai negara
di  Asia  tenggara  yang  penduduk  terbanyak  menggunakan Android  yaitu  41  juta  pengguna  atau  94%,  sedangkan pengguna iOS hanya 2,8 juta pengguna atau 6% [1].
Akses  dan  pengambilan  informasi  juga  semakin  mudah dan  cepat  diakses  melalui  penggunaan  perangkat  bergerak dan  web.  Proses  validasi  sudah  banyak  diterapkan  seiring dengan  perkembangan  teknologi  informasi  misalnya  sistem kehadiran  dengan  menggunakan  alat fingerprint ,  sistem kehadiran menggunakan deteksi suara, dan lain-lain. Namun kelemahan dari penerapan yang sudah ada adalah kurangnya fleksibilitas dari penerapan yang ada dimana teknologi yang digunakan  tidak  bisa  berpindah  tempat  dan  diakses kapanpun. Oleh karena itu aplikasi ini mengimplementasikan sistem  kehadiran  berbasis  Android  dengan  harapan  mampu menambah fleksibilitas dari sistem kehadiran yang sudah ada saat  ini.  Aplikasi  kehadiran  yang  akan  dibuat  akan  dibatasi ruang  lingkup  penggunanya  yaitu  mahasiswa  Teknik Informatika  ITS.  Hasil  yang  diharapkan  dari  pengerjaan aplikasi  ini  berupa  aplikasi mobile yang  menggantikan proses  pencatatan  kehadiran  mahasiswa  dari  sistem  manual melalui  tanda tangan pada kertas daftar hadir kelas  menjadi sistem online dengan metode pencocokan tanda tangan pada aplikasi mobile .

## II. TINJAUAN PUSTAKA
Image preprocessing yang dilakukan di dalam aplikasi ini adalah  melakukan RGB  to  grayscale  conversion dan melakukan cropping pada  gambar  tanda  tangan.  Sedangkan fitur yang digunakan adalah histogram horisontal maksimal, aspek rasio, piksel area, dan skewness .

## A. Normalisasi Skala
Normalisasi  skala  adalah  teknik  penstandaran  data  pada suatu  rentang  tertentu,  umumnya  0-1.  Diketahui  nilai maksimal dari data fitur sebagai X max dan nilai minimal dari data  fitur  adalah X min .  Data  yang  akan  dinormalisasi disimbolkan  dengan X .  Nilai  hasil  normalisasi  yang dilambangkan  dengan  huruf Y didapatkan  dari  rumus perhitungan  normalisasi  skala  ditunjukkan  pada  persamaan (2-1).
(1)

## Rancang Bangun Aplikasi Mobile Android Sistem Kehadiran Mahasiswa melalui Pencocokan Tanda Tangan Studi Kasus Jurusan Teknik Informatika ITS
Novita Retno P L, Sarwosri, dan Dwi Sunaryono Departemen Informatika, Fakultas Teknologi Informasi, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
e-mail : sarwosri@if.its.ac.id
S

## B. Euclidean Distance
Definisi dari euclidean distance adalah panjang dari garis lurus  yang  menghubungkan  posisi  dua  buah  objek.  Secara umum  diketahui  bahwa  jarak  terpendek  antara  dua  titik adalah  garis  lurus  antara  kedua  titik  tersebut  seperti  pada persamaan
(2)
(3)
Di  dalam  persamaan  (2.2), p merupakan  array  fitur  dari gambar  tanda  tangan  di database smartphone ,  dan q merupakan  array  fitur  dari  gambar  saat  verifikasi  tanda tangan.  Sedangkan i pada  persamaan  (2.3)  merupakan  fitur ke i ,  dan n merupakan  jumlah  fitur  yang  dimiliki  oleh gambar  tanda  tangan.  Hasil  pengukuran euclidean  distance adalah d .

## III. ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM

## A. Analisa Permasalahan
Proses  pencatatan  kehadiran  mahasiswa  di  Teknik Informatika  ITS  untuk  saat  ini  masih  menggunakan  cara manual  yaitu  menggunakan  buku  absen  dan  sering  kali terjadi  kecurangan  yaitu titip  absen . Titip  absen merupakan kejadian  di  mana  mahasiswa  tercatat  hadir  di  daftar  hadir kertas  tetapi  kenyataannya  mahasiswa  tersebut  tidak  hadir. Sehingga  diperlukan  pencatatan  kehadiran  mahasiswa  yang aman  dan  efisien.  Sistem  pencatatan  kehadiran  yang  aman dan  efisien  sejauh  ini  menggunakan fingerprint .  Namun sistem  ini  membutuhkan  biaya  yang  tidak  murah dikarenakan  harga alat yang lumayan mahal serta sistem ini tidak  dapat  dipindah-pindah  sehingga  setiap  ruang  kelas harus memiliki alat tersebut.
Dengan  memanfaatkan  teknologi  perangkat  bergerak  dan internet, diiimplementasikan sebuah aplikasi sistem kehadiran  mahasiswa  dengan  pencocokan  tanda  tangan. Mahasiswa  dapat  melakukan  presensi  pada smartphone masing-masing.  Sistem  pencocokan  tanda  tangan  dilakukan dengan  membandingkan  gambar  tanda  tangan  mahasiswa saat  melakukan  presensi  dengan  gambar  tanda  tangan  yang telah  tersimpan  di  dalam storage internal smartphone . Dari data  tersebut  dicari  jarak euclidean antara  masing-masing fitur pada gambar tanda tangan. Fitur yang digunakan adalah histogram horizontal maksimal, aspek rasio, piksel area dan skewness .  Sebelum  melakukan  ekstraksi  fitur  dilakukan preprocessing terlebih  dahulu  untuk  menghilangkan  noise. Preprocessing yang  digunakan  adalah RGB  to  grayscale conversion dan cropping . Verifikasi kehadiran dengan tanda tangan  berhasil  jika  tanda  tangan  yang  dilakukan  oleh mahasiswa  sesuai  dengan  gambar  tanda  tangan  yang tersimpan di storage internal smartphone.
B. Diskripsi Umum Sistem
Hak  akses  dalam  aplikasi  ini  hanya  1  hak  akses,  yaitu Mahasiswa.  Sistem  ini  berjalan  pada smartphone yang menggunakan  REST  API  dalam  mengirimkan  hasil  validasi kehadiran ke server . Proses dalam sistem sebagai berikut :
1. Tahap  masukan  yaitu  mahasiswa  memilih  validasi kehadiran tanda tangan dan melakukan presensi kehadiran dengan  tanda  tangan  pada  kanvas smartphone .  Selain  itu masukan yang dilakukan oleh pengguna dalam aplikasi ini adalah  mengelola  data  sampel  tanda  tangan.  Mengelola data  sampel  antara  lain  menambah  data  sampel, mengunduh  data  sampel  ke internal  storage  smartphone dan menggunggah data sampel ke server . 2. Pada tahap proses yaitu aplikasi mobile melakukan proses simpan data sampel, unggah data sampel tanda tangan dari internal  storage  smartphone dan  unduh  data  sampel  dari server ke internal  storage  smartphone ,  serta  proses pencocokan tanda tangan.
3. Tahap  keluaran  yaitu  pengiriman  status  mahasiswa berhasil dalam melakukan presensi kehadiran.

## C. Kasus Penggunaan
Kasus penggunaan pada sistem terlihat pada Gambar 1
Gambar 1. Diagram Kasus Penggunaan

## D. Perancangan Arsitektur Sistem
Arsitektur perangkat lunak pada aplikasi ini menggunakan arsitektur  3  lapis  yang  terdiri  dari Data  Layer , Bussiness Layer dan Presentation  Layer . Data  Layer berfungsi  untuk menangani  basis  data  aplikasi, Bussiness  Layer berfungsi untuk  menangani  logika  aplikasi  serta  pencocokan  tanda tangan.  Sedangkan Presentation  Layer berfungsi  untuk menangani  tampilan  antarmuka  pengguna. Data  Layer aplikasi ini menggunakan internal storage smartphone untuk menyimpan data tanda tangan dari pengguna.

## E. Perancangan Data
Perancangan  basis  data  yang  akan  digunakan  untuk menyimpan data tanda tangan dari mahasiswa dan tersimpan di internal  storage  smartphone .  Data  tanda  tangan  berupa image dengan  format  PNG  dengan  ukuran  panjang  432 piksel dan lebarnya 441 piksel . Gambar 2 merupakan contoh data tanda tangan.

## F. Perancangan Proses
Alur  penggunaan  aplikasi  validasi  kehadiran  dengan menggunakan  tanda  tangan  pada  sistem  kehadiran  adalah sebagai berikut :
1. Mahasiswa  memilih  fitur  validasi  kehadiran  tanda  tangan di dalam aplikasi mobile sistem kehadiran mahasiswa.
2. Aplikasi  akan  melakukan  pengecekan  jika database internal smartphone kosong maka harus melakukan kelola data  tanda  tangan  terlebih  dahulu  yaitu memasukkan data tanda tangan sebanyak 5 kali.
3. Setelah  proses  kelola  data  tanda  tangan  selesai,  maka dilakukan  presensi  kehadiran  dengan  menuliskan  tanda tangan di kanvas pada smartphone dengan jari tangan. 4. Proses selanjutnya yaitu pencocokan tanda tangan dengan cara  membandingan dataset tanda  tangan  di  dalam database lokal smartphone dengan data tanda tangan yang diperoleh  pada  saat  melakukan  presensi  kehadiran kemudian  menghitung  jarak dataset dengan  tanda  tangan pada saat presensi yang akan dijelaskan pada Gambar 5. 5. Jika  tanda  tangan  mahasiswa  cocok  dengan dataset tanda tangan  di database  internal  smartphone maka  proses pencocokan  gambar  tanda  tangan  berhasil  kemudian aplikasi mengirimkan data validasi kehadiran ke database server melalui REST kemudian aplikasi akan menampilkan notifikasi hasil validasi kehadiran. Dalam sistem yang dikembangkan pada paper [2] gambar tanda  tangan  yang  telah  tersimpan  di  dalam database internal smartphone dilakukan preprocessing terlebih dahulu  untuk  mendapatkan  informasi  yang  benar  pada  saat tahap  ekstraksi  fitur. Preprocessing yang  dilakukan  yaitu melakukan  konversi RGB ke Grayscale dan cropping gambar  tanda  tangan.  Kemudian  dilakukan  ekstraksi  fitur untuk  mendapatkan  nilai  fitur  dari  masing-masing  tanda tangan. Setelah mendapatkan fitur dari gambar tanda tangan di  dalam smartphone ,  maka  gambar  tanda  tangan  yang didapat  pada  saat  melakukan  verifikasi  kehadiran  diolah seperti  gambar  tanda  tangan  di  dalam database .  Sehingga masing-masing  gambar  tanda  tangan  memiliki  fitur  masing- masing. Setelah itu dilakukan normalisasi untuk mendapatkan  nilai  yang  standar  (rentang  nilai  sama). Normalisasi  yang  digunakan  dalam  aplikasi  ini  adalah normalisasi skala ( min max ) terlihat pada Gambar 4.
Gambar 3. Diagram Proses Aplikasi Pencocokan Tanda Tangan
Gambar 4. Pseudocode Normalisasi Skala (Min Max)
Dalam  memperoleh  hasil  bahwa  verifikasi  kehadiran  tanda tangan  berhasil/  tidak  dilakukan  dengan  menghitung  jarak euclidean ( euclidean  distance )  dari  masing-masing  tanda tangan  di database dengan  tanda  tangan  saat  melakukan verifikasi  kehadiran.  Dari  jarak euclidean tersebut  dapat ditentukan tanda tangan tersebut cocok atau tidak. Euclidean distance terlihat pada Gambar 5.

## IV. IMPLEMENTASI

## A. Implementasi Antarmuka
Contoh  implementasi  antarmuka  aplikasi  dapat  dilihat pada Gambar 6 dan Gambar 7.

## V. PENGUJIAN DAN EVALUASI

## A. Pengujian Waktu Eksekusi
Waktu eksekusi dihitung ketika pengguna memilih tombol kirim  (tombol  yang  digunakan  untuk  mengecek  validasi tanda  tangan)  sampai  muncul  notifikasi  hasil  verifikasi kehadiran.  Rata-rata  waktu  eksekusi  yang  diperoleh  adalah 18.96 detik.

## B. Pengujian Keakuratan
Pengujian  keakuratan  ini  dilakukan  untuk  mengetahui tingkat  keakuratan  proses  pencocokan  tanda  tangan  pada aplikasi.  Pengujian  ini  dilakukan  dengan  metode confusion matrix. Akurasi yang didapat adalah 65%.

## C. Pengujian Kebergunaan
Pengujian  dilakukan  oleh  30  pengguna  yang  mencoba menggunakan  aplikasi  ini.  Setelah  pengujian  selesai
Gambar 6. Halaman Awal Aplikasi Gambar 7. Fitur Utama Aplikasi
1. // menghitung pengurangan fitur kedua gambar 2. for i ← 0 to jumlah_dataset 3. fitur_a =fitur_ttd_mhs_normalisasi[i][ 0 ]- fitur_ttd_mhs_normalisasi( 0 ) 4. fitur_b =fitur_ttd_mhs_normalisasi[i][ 1 ]- fitur_ttd_mhs_normalisasi( 1 ) 5. 6. // menghitung kali dan akar fitur kedua gambar 7. for i ← 0 to jumlah_dataset 8. f1= math.pow(fitur_a(i), 2 ) 9. f2= math.pow(fitur_b(i), 2 ) 10. 11. euclidean=math.sqrt(f1+f2) Gambar 5. Pseudocode Euclidean Distance
1. for i ← 0 to jumlah_dataset_tandatangan
2. for j ← 0 to total_fitur
3. fitur_ttd_normalisasi ← ((fitur_ttd[i]
[j] - min(i))/max(i)-min(i))
4. if (i= 0 ) 5. fitur_ttd_mhs_normalisasi ← ((fitur_tt d_mhs(i)-min(i))/max(i)-min(i))
pengguna  diminta  untuk  mengisi  kuesioner  yang  diberikan untuk  mengetahui  tanggapan  pengguna.  Terdapat  8 pertanyaan  di  dalam  kuesioner  dengan  nilai  minimal  dari masing-masing  pertanyaan  adalah  1  dan  nilai  maksimal adalah  6.  Hasil  kuesioner  adalah  4.70  bahwa  aplikasi  ini mudah untuk digunakan, 4.70 bahwa tidak sulit memasukkan dataset  tanda  tangan  ke  dalam  aplikasi,  4.53  bahwa  tidak sulit  menggunakan  fitur  presensi  kehadiran  dengan  tanda tangan,  4.26  bahwa  hasil  presensi  kehadiran  dengan  fitur tanda  tangan  memiliki  hasil  yang  akurat,  4.40  bahwa presensi  kehadiran  dengan  menggunakan  fitur  tanda  tangan dalam  aplikasi  ini  lebih  aman  dari  kecurangan  daripada sistem  manual  (absen  di  kertas),  dan  4.36  bahwa  lebih mudah  dan  efisien  melakukan  presensi  kehadiran  dengan menggunakan fitur tanda tangan dalam aplikasi ini daripada sistem manual (absen di kertas).

## VI. KESIMPULAN/RINGKASAN
Kesimpulan  dari  pengerjaan  aplikasi  ini  dapat  dijelaskan sebagai berikut :
1. Sistem  kehadiran  mahasiswa  melalui  pencocokan  tanda tangan dapat diakses melalui perangkat mobile berdasarkan hasil uji pada kasus penggunaan Gambar 1.
2. Pencocokan  tanda  tangan  dengan  metode  normalisasi skala  pada  fitur  gambar  tanda  tangan  dapat  digunakan dalam proses validasi kehadiran
3. Penggunaan euclidean  distance dapat  digunakan  dalam proses validasi kehadiran.
Saran dari pengerjaan aplikasi ini dapat dijelaskan sebagai berikut :
1. Batas toleransi aplikasi diperbaiki lagi untuk menghindari
tanda  tangan  yang  hampir  sama  namun  berbeda terverifikasi oleh aplikasi.
2. Kecepatan  ketika  melakukan  pengecekan  tanda  tangan dipercepat.
3. Untuk  penerapan  aplikasi  pada  Mahasiswa  Baru  Teknik Informatika  ITS  2017  disarankan  penambahan dataset tanda tangan melalui hak akses Tata Usaha sehingga aman dari kecurangan dalam memasukkan tanda tangan.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] A.  F.  Rachman,  “Android  Kuasai  Asia  Tenggara,  di  Indonesia Paling Juara,” detikinet . .
[2] N.  PUROHIT,  SAPNA  PUROHIT,  and  C.S.  SATSANGI, “OFFLINE  HANDWRITTEN  SIGNATURE  VERIFICATION USING TEMPLATE MATCHING  AND  CLUSTERING TECHNIQUE,” vol. 2, no. 2, p. 4, Nov. 2014.