LKPD Koding dan Kecerdasan Artifisial Kelas 10: Menjelaskan Cara Kerja KA Mengenali Pola Suara

INFORMASI UMUM

TUJUAN PEMBELAJARAN

1. Menjelaskan cara kerja KA mengenali pola suara

PETUNJUK UMUM

• Bacalah setiap pengantar dan instruksi aktivitas dengan saksama bersama teman sekelompokmu.
• Gunakan perangkat komputer/laptop yang terhubung dengan mikrofon dan internet untuk mengakses aplikasi demonstrasi pengenalan suara.
• Fokuskan perhatian pada alur dan proses komputasi yang terjadi di balik layar saat sistem KA mengenali suara ucapan manusia.
• Tuliskan penjelasan dan hasil analisis kelompokmu secara runtut pada ruang jawaban yang telah disediakan.

KEGIATAN

Kegiatan 1: Eksplorasi Alur Kerja Pengenalan Suara (Speech Recognition)

Estimasi: 30 menit

Alat & Bahan:

• Komputer/laptop dengan mikrofon aktif
• Akses internet (laman Speech Demo)
• Alat tulis

Petunjuk Pengerjaan:

1. Akses aplikasi peramban demonstrasi pengenalan pola suara (misalnya Speech Demo pada https://buku.kemdikbud.go.id/s/kka10g atau alat pengenal suara berbasis web).
2. Izinkan akses mikrofon pada komputer/laptop.
3. Ucapkan satu frasa pengujian (misalnya: 'Buka pintu ruang kelas' atau 'Nyalakan lampu') secara jelas.
4. Amati tampilan gelombang suara/spektrogram dan teks keluaran yang dihasilkan oleh sistem.
5. Uraikan bagaimana data suara diubah dari gelombang fisik hingga diidentifikasi sebagai kata/perintah oleh KA berdasarkan 3 tahapan utama: Pengambilan Sinyal (Input Audio), Ekstraksi Ciri/Fitur Akustik (Frekuensi/Amplitudo), dan Pencocokan Pola (Model Bahasa/Klasifikasi).

Pertanyaan:

1. Jelaskan proses perubahan yang dialami oleh sinyal suara manusia sejak ditangkap mikrofon hingga menjadi data numerik/fitur akustik yang dapat diproses oleh KA!

2. Jelaskan bagaimana model kecerdasan artifisial mencocokkan fitur akustik yang telah diekstrak tersebut sehingga menghasilkan teks kata yang tepat!

Tuliskan uraian penjelasan pada lembar bergaris yang disediakan dengan panjang masing-masing 1-2 paragraf yang memuat istilah: sinyal digital, frekuensi/amplitudo, ekstraksi fitur, dan pencocokan pola.

Kegiatan 2: Eksperimen Variasi Pola Akustik dan Akurasi KA

Estimasi: 35 menit

Alat & Bahan:

• Laptop/PC dengan mikrofon
• Aplikasi Speech Demo
• Lembar tabel observasi

Petunjuk Pengerjaan:

1. Lakukan pengujian input suara dengan 3 variasi kondisi akustik yang berbeda: (1) Artikulasi normal dan jelas, (2) Suara berbisik/pelan, (3) Suara cepat disertai suara bising latar (tepuk tangan/suara sekitar).
2. Gunakan kalimat uji yang sama persis untuk ketiga variasi tersebut, misalnya: 'Kecerdasan artifisial mengenali suara'.
3. Catat hasil tangkapan teks oleh KA dan jelaskan alasan komputasional mengapa KA berhasil atau gagal mengenali pola suara pada masing-masing kondisi tersebut ke dalam tabel analisis.

Pertanyaan:

1. Lengkapi tabel penjelasan cara kerja KA dalam merespons ketiga kondisi pola suara yang berbeda!

Isi tabel 4 kolom: [Kondisi Pengujian | Kalimat Terdeteksi KA | Status Akurasi (Tepat/Salah) | Penjelasan Cara Kerja KA & Fitur Akustiknya].

Kegiatan 3: Menyusun Diagram Alir Komparasi Pengenalan Pola Suara

Estimasi: 25 menit

Alat & Bahan:

• Lembar kerja/kertas berpetak
• Penggaris dan spidol/pulpen

Petunjuk Pengerjaan:

1. Berdasarkan hasil eksperimen pada Kegiatan 1 dan 2, susun penjelasan terstruktur dalam bentuk diagram alir/bagan alur tentang cara kerja KA mengenali pola suara.
2. Bagan harus memuat urutan logis: Input Suara -> Konversi Digital -> Ekstraksi Ciri (Frekuensi & Amplitudo) -> Pencocokan Model Pola -> Output Teks/Perintah.
3. Diskusikan dalam kelompok dan jawab pertanyaan evaluasi terkait perbedaan mendasar pengenalan kata (Speech Recognition) dengan pengenalan pembicara (Speaker Recognition) berdasarkan pola suaranya.
4. Gunakan sisa waktu untuk menyelesaikan refleksi dan penutupan pembelajaran.

Pertanyaan:

1. Jelaskan alur kerja pengenalan suara menggunakan bagan atau diagram alir tahapan pemrosesan pola suara oleh KA!

2. Jelaskan bagaimana cara kerja KA membedakan fokus analisis antara 'Speech Recognition' (mengenali apa yang dikatakan) dan 'Speaker Recognition' (mengenali siapa yang berbicara) ditinjau dari pola suaranya!

Kotak gambar bagan diagram alir berukuran 10x8 cm disertai keterangan panah alur data, dilanjutkan dengan paragraf uraian penjelasan perbandingan speech vs speaker recognition di bawah kotak bagan.

REFLEKSI

1. Tahap mana dari proses kecerdasan artifisial mengenali pola suara yang menurutmu paling rumit cara kerjanya? Jelaskan alasannya!

2. Mengapa pemahaman mengenai cara kerja ekstraksi frekuensi dan amplitudo suara penting ketika kita menggunakan perintah suara di tempat ramai dalam kehidupan sehari-hari?

3. Bagaimana pembelajaran hari ini membantumu memahami bahwa komputer sebenarnya tidak 'mendengar' seperti telinga manusia, melainkan menghitung angka-angka dari pola gelombang suara?