Kemampuan Mengenali Pola, Pembeda Manusia dengan Robot

Pattern Recognize Theory

Cara Otak Mengenali Pola atau Objek

Bismillaah....

Allah menciptakan manusia dengan kelebihannya mengenali pola. Yap, kemampuan yang nggak dimiliki robot. Itulah alasan kenapa saat kita mendaftar semacam gmail, yahoo, atau yang lainnya, kita diharuskan untuk memasukkan kode captcha. Hal ini untuk mengecek apakah pengguna benar-benar manusia atau program otomatisai komputer alias web bot (web robot).

Nah, mau tahu gimana sih cara otak mengenali pola atau objek? Setidaknya ada tiga teori yang terkenal.

Teori Pencocokan Template (Template Maching Theory)

Teori pertama bernama template maching (pencocokan template). Template mengukur sebarapa banyak pola dari dua item yang dapat dicocokkan atau saling melengkapi. Artinya, ketika memori internal disesuaikan atau dicocokkan dengan stimuli sensorik (eksternal), terjadilah suatu konstruk pengenalan terhadap objek.

Analoginya seperti ‘lubang kunci dengan kunci yang tepat’.  Konfigurasi suatu kunci mencakup tonjolan dan lekukan di ujung kunci, dan mekanisme dalam lubang kunci akan digerakkan. Dan pintu tidak bisa terbuka alias mekanisme lubang kunci akan terhambat jika ada kecacatan pada anak kuncinya. Lalu, bagaimana cara komputer atau mesin melakukan proses awal pengenalan huruf? Semisal, kata CARD. Maka komputer hanya mengenalinya sebagai CARD saja, bukan card. Sederhananya, kita harus meningkatkan memori komputer sehingga mencakup huruf-huruf kecil. Namun, dapatkah komputer mengenali huruf CARD dalam posisi terbalik –sebagaimana manusia-? Tentu saja, proses membaca lebih rumit dari sekedar identifikasi huruf-huruf sederhana. Nah, untuk kasus ini, metode template matching ini menemui kesulitan untuk mengenali beragam anomali; sama seperti kecacatan anak kunci yang akan menghambat mekanisme lubang kunci.

Kekuatan teori ini, agar kita mampu mengenali suatu bentuk (stimuli visual), otak perlu pembanding dengan bentuk internal yang tersimpan di memori. Kelemahan teori ini di antaranya:

1.Suatu interpretasi harfiah akan mengalami kesulitan; jika kita hanya berpandangan objek eksternal yang diidentifikasikan persis dengan representasi internal. Ini artinya,  jika kita ingin mengenali suatu pola, maka posisi, orientasi, dan ukuran dari template gak boleh meleset sedikit pun dong? Termasuk kasus CARD di atas menunjukkan kelemahan teori ini.

2.Banyaknya keragaman pola; seperti halnya akan sulit untuk membangun sebuah template untuk masing-masing huruf yang akan cocok dengan semua jenis huruf yang berbeda-beda.

3.Teori template tidak menunjukkan bagaimana dua template dibedakan; seperti huruf besar P dan R adalah sama karena salah satu pada hakikatnya tumpang tindih dengan yang lainnya.

4.Tidak memberikan deskripsi alternatif dari sebuah pola; seperti membedakan apakah sebuah gambar segi empat diartikan sebagai ikan pari ataukah layar.

Teori Ciri (Feature Theory)

Teori ciri memungkinkan kita untuk menggambarkan sebuah pola dengan membuat daftar bagian-bangiannya. Teori ini sangat tepat untuk menggambarkan perceptual learning (pembelajaran perseptual). Pembelajaran perseptual, menurut Gibson, terjadi melalui mengenali ciri-ciri pembeda yang membedakan pola satu dengan pola yang lainnya. Ciri pembeda yaitu ciri yang tampil dalam sebuah pola, namun tidak ada pada pola lainnya, sehingga membantu sesorang untuk membedakan dua pola. Pembelajaran perseptual dapat difasilitasi dengan mempelajari prosedur yang menyoroti adanya ciri pembeda. Prosedur ini dapat digunakan untuk anak TK, seperti membedakan huruf yang mirip (misal: R-P, Y-V, Q-O, M-N, dan K-X) menggunakan warna yang berbeda.

Penekanan prosedur ciri pembeda bagi pembelajaran anak-anak TK ini memberi keuntungan: 1) memungkinkan anak dapat membedakan huruf setelah ciri pembeda (warna) dihilangkan; 2) memungkinkan mereka tidak membuat banyak kesalahan sehingga tidak frustasi pada tahap awal membaca.

Teori Struktural (Structural Theory)

Teori struktural muncul sebagai alternatif untuk mengatasi kekauan teori pencocokan template. Teori ini juga memperluas teori ciri-ciri dengan mengkhususkan bagaimana ciri-ciri tersebut saling berhubungan. Teori struktural menekankanpada hubungan antarciri. Sehingga sebelum menentukan hubungan antar-ciri, kita harus menentukan ciri tersebut terlebih dahulu..

Membuat penjelasan yang berbeda-beda dari pola-pola dengan ciri yang sama dapat muncul pada pola tiga dimensi. Irving Biederman mengembangkan pemahaman mengenai persepsi bentuk melalui teorinya, teori geons, yang merupakan kependekan dari geometrical ions. Teori ini mempostulatkan bahwa sistem pemrosesan informasi manusia memiliki sejumlah bentuk geometrik sederhana yang terbatas, yang dapat diaplikasikan pada bentuk-bentuk yang rumit; Bentuk tiga dimensi berbeda bergabung untuk membentuk pola tiga dimensi. Seluruh bentuk yang kompleks tersusun dari geon-geon. Menurut teori ini, objek-objek merupakan suatu kombinasi atau konfigurasi dari sejumlah geon, yang merupakan suatu volume visual sederhana (Biederman, 1990).

Penelitian mengenai pencarian pola-pola menunjukkan bahwa kedua komponen dan hubungan antar-komponen menentukan persepsi akan kesamaan pola (Argiun & Saumier,2004). Kesamaan pola misalnya pada tas kantor dan laci karena memiliki komponen yang sama, yakni bentuknya yang kubus; juga pada tas kantor dan ember karena kesamaan pegangan di bagian atas.

Kajian selanjutnya, Biederman dan Cooper menggunakan metode penghilangan kontur. Dari pengukuran seberapa cepat dan akurat orang-orang dalam menamai suatu objek, didapati bahwa orang lebih cepat dan lebih akurat ketika gambar pelengkap memiliki geons yang sama, daripada ketika gambar pelengkap memiliki geons yang berbeda. penemuan ini mendukung teori bahwa hubungan merupakan hal yang penting untuk pengelompokan ciri-ciri ke unit yang lebuh besar (geons) dan untuk mnunjukkan hubungan antargeonsdalam membentuk objek yang lebih kompleks.

Alhamdulillah yah, kita diciptakan dengan kemampuan mengenali dan membedakan. Semoga Allah menolong kita untuk membedakan mana yang haq (benar) dan mana yang bathil (salah) dengan potensi yang telah Dia berikan. Wallahu a’lam.