Uji Keakuratan Kinerja Tiga Tree-Based Model Berbasis Classification dalam Memprediksi Kualitas Udara di Daerah Khusus Jakarta

Muhizzadin Abdul Adzan, Binsar Hakim Aritonang, Agung Hari Saputra

Sari


Beberapa dekade terakhir, isu kualitas udara menjadi masalah di kota-kota besar di dunia, terutama Daerah Khusus Jakarta. Penelitian ini membandingkan performa dari tiga tree-based model random forest (RF), extra trees (ET), dan gradient boosting classifier (GBC) dalam memprediksi kualitas udara di Daerah Khusus Jakarta dengan mengguankan data Automatic Weather Station BMKG dan ISPU Daerah Khusus Jakarta selama 2018 – 2021. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan pemodelan terbaik serta mencari faktor terpenting yang memengaruhi kualitas udara di Daerah Khusus Jakarta berdasarkan nilai accuracy, precision, recall, f1-score, confusion metrics, dan (receiver operating characterist) ROC/AUC serta pengujian terhadap parameter menggunakan feature importance plot. Berdasarkan feature importance plot dari ketiga model tersebut menunjukan bahwa parameter IPSU O3 merupakan parameter yang sangat memengaruhi kualitas udara, serta arah dan kecepatan angin merupakan faktor meteorologis yang paling memengaruhi kualitas udara. Berdasarkan pengujian keakuratan model tersebut menujukan nilai yang hampir sama antara ketiga tree-based model tersebut dengan nilai accuracy 0.8646 – 0.8821, precision 0.8755 – 0.8870, recall 0.8646 – 0.8821, f1-score 0.8674 – 0.8816 serta AUC 0.9286 – 0.9441. Berdasarkan ketiga tree-based model tersebut, model random forest (RF) menunjukan kemapuan terbaik dibandingkan dengan dua model lainnya dengan nilai accuracy 0.8821, precision 0.8870, recall 0.8821, f1-score 0.8816, dan AUC 0.9425.


Kata Kunci


Random Forest, Extra Trees, Gradient Boosting Classifier, Kualitas Udara, Prediksi, Meteorologi

Teks Lengkap:

PDF

Referensi


Wahab, M. I. (2021). Health impacts of air pollution. In Environmental Sustainability-Preparing for Tomorrow. IntechOpen.

Kiswandono, A. A. (2017). Kajian Indeks Standar Polusi Udara (ISPU) Nitrogen Dioksida (NO2) Di Tiga Lokasi Kota Bandar Lampung. Analit: Analytical and Environmental Chemistry, 2(1), 42-51.

Lelieveld, J., Haines, A., Burnett, R., Tonne, C., Klingmüller, K., Münzel, T., & Pozzer, A. (2023). Air pollution deaths attributable to fossil fuels: observational and modelling study. bmj, 383. doi: 10.1136/bmj-2023-077784

Kurniawan, A. (2018). Pengukuran parameter kualitas udara (CO, NO2, SO2, O3 dan PM10) di Bukit Kototabang berbasis ISPU. Jurnal Teknosains, 7(1), 1-13. doi: 10.22146/teknosains.34658

Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan Republik Indonesia. (2020). Peraturan Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan Republik Indonesia Nomor P.14/MENLHK/SETJEN/KUM.1/7/2020 tentang Indeks Standar Pencemar Udara. https://peraturan.bpk.go.id/Details/163466/permen-lhk-no-14-tahun-2020

Istirokhatun, T., Agustini, I. T., & Sudarno, S. (2016). Investigasi pengaruh kondisi lalu lintas dan aspek meteorologi terhadap konsentrasi pencemar SO2 di Kota Semarang. Jurnal Presipitasi: Media Komunikasi dan Pengembangan Teknik Lingkungan, 13(1), 21-27.

Serlina, Y. (2020). Pengaruh Faktor Meteorologi Terhadap Konsentrasi NO2 di Udara Ambien (Studi Kasus Bundaran Hotel Indonesia Daerah Khusus Jakarta). Jurnal Serambi Engineering, 5(3). doi: 10.32672/jse.v5i3.2146

Roihan, A., Sunarya, P. A., & Rafika, A. S. (2020). Pemanfaatan machine learning dalam berbagai bidang. Jurnal Khatulistiwa Informatika, 5(1), 490845.

Wojciech, S. (2020). Learning with explainable trees. Nature Machine Intelligence, 2(1), 16-17. doi: 10.1038/s42256-019-0142-0

Alkahfi, C., Santoso, Z. R., Fitrianto, A., & Oktarin,S. D. (2022). Variable Importance Kesehatan dan Pendidikan dalam Pembentukan IPM dengan Algoritme Machine Learning. SAINS DAN INFORMATIKA: RESEARCH OF SCIENCE AND INFORMATIC, 8(2), 77-85. doi: 10.22216/jsi.v8i2.1623

Breiman, L. (2001). Random forests. Machine learning, 45, 5-32.

Suryana, S. E., Warsito, B., & Suparti, S. (2021). Penerapan Gradient Boosting Dengan Hyperopt Untuk Memprediksi Keberhasilan Telemarketing Bank. Jurnal Gaussian, 10(4), 617-623. doi: 10.14710/j.gauss.10.4.617-623

Umri, S. S. A. (2021). Analisis Dan Komparasi Algoritma Klasifikasi Dalam Indeks Pencemaran Udara Di Daerah Khusus Jakarta. JIKO (Jurnal Informatika dan Komputer), 4(2), 98-104. doi: 10.33387/jiko.v4i2.2871

Halim, K., Herwindiati, D. E., & Sutrisno, T. (2023). Penerapan Metode Decision Tree Untuk Prakiraan Cuaca Kota Bekasi. Jurnal Ilmu Komputer dan Sistem Informasi, 11(2). doi: 10.24912/jiksi.v11i2.26026

Saputra, A. H., & Oktarina, S. (2022). Comparing the Performance of Three Decision Tree Models for Precipitation Prediction in Cengkareng Soekarno Hatta. Jurnal Aplikasi Meteorologi, 1(2). doi: 10.36754/jam.v1i2.318

Vrigazova, B. (2021). The proportion for splitting data into training and test set for the bootstrap in classification problems. Business Systems Research: International Journal of the Society for Advancing Innovation and Research in Economy, 12(1), 228-242.

Oktaviani, C., & Afdal, A. (2014). Prediksi curah hujan bulanan menggunakan jaringan syaraf tiruan dengan beberapa fungsi pelatihan backpropagation (studi kasus: stasiun meteorologi tabing padang, tahun 2001-2012). J. Fis. Unand, 2(4), 228-237. doi: 10.25077/jfu.2.4.%25p.2013

Vincent, A. M., & Jidesh, P. (2023). An improved hyperparameter optimization framework for AutoML systems using evolutionary algorithms. Scientific Reports, 13(1), 4737.

Sihombing, C., Saputra, A. H., Sari, F. P., & Mulya, A. (2022). Prediksi Curah Hujan di Wilayah DKI Jakarta dengan Model NeuralProphet. Jurnal Aplikasi Meteorologi, 1(2). doi: 10.36754/jam.v1i2.317

Andika, L. A., Azizah, P. A. N., & Respatiwulan, R. (2019). Analisis sentimen masyarakat terhadap hasil quick count pemilihan presiden indonesia 2019 pada media sosial twitter menggunakan metode naive bayes classifier. Indonesian Journal of Applied Statistics, 2(1), 34-41. doi: 10.13057/ijas.v2i1.29998

Prasetyawan, P., Ahmad, I., Borman, R. I., Pahlevi, Y. A., & Kurniawan, D. E. (2018, October). Classification of the period undergraduate study using back-propagation neural network. In 2018 International Conference on Applied Engineering (ICAE) (pp. 1-5). IEEE. doi: 10.1109/INCAE.2018.8579389

Mulyanto, A., Susanti, E., Rossi, F., Wajiran, W., & Borman, R. I. (2021). Penerapan Convolutional Neural Network (CNN) pada Pengenalan Aksara Lampung Berbasis Optical Character Recognition (OCR). JEPIN (Jurnal Edukasi Dan Penelitian Informatika), 7(1), 52-57. doi: 10.26418/jp.v7i1.44133

Gorunescu, F. (2011). Data Mining: Concepts, models and techniques (Vol. 12). Springer Science & Business Media.

Pambudi, A. (2023). Penerapan Crisp-Dm Menggunakan Mlr K-Fold Pada Data Saham Pt. Telkom Indonesia (Persero) Tbk (Tlkm)(Studi Kasus: Bursa Efek Indonesia Tahun 2015-2022). Jurnal Data Mining dan Sistem Informasi, 4(1), 1-14. doi: 10.33365/jdmsi.v4i1.2462

Intan, I., Rismayani, R., Nurdin, N., & Koswara, A. T. (2021). Performance Analysis of Weather Forecasting using Machine Learning Algorithms (Analisis Performansi Prakiraan Cuaca Menggunakan Algoritma Machine Learning). Pekommas, 6(2), 1-8. doi: 10.30818/jpkm.2021.2060221

FADLI, M., & Saputra, R. A. (2023). Klasifikasi Dan Evaluasi Performa Model Random Forest Untuk Prediksi Stroke. Jurnal Teknik, 12(2).

Hendrawan, A., Huizen, L. M., Pinem, A. P. R., & Wicaksana, D. A. (2021, November). Implementasi Pemilihan Fitur Metode Wrapper dan Embedded dalam Prediksi Ketepatan Kelulusan Mahasiswa. In Seminar Nasional Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat (pp. 330-335). doi: 0000-0002-0732-6447




DOI: https://doi.org/10.26760/jrh.v9i2.113-122

Refbacks

  • Saat ini tidak ada refbacks.



Alamat redaksi dan tata usaha:

Lembaga Penelitian dan Pengabdian Masyarakat Institut Teknologi Nasional
Fakultas, gedung 14 Lantai 3
Jl. PHH. Mustapa 23 Bandung 40124
Tlp. 022-7272215 Pes. 159, Fax. 022-7202892,
e-mail: hrekayasa@itenas.ac.id


STATISTIK PENGUNJUNG
Flag Counter
 

Lihat Statistik

Jurnal ini terlisensi oleh Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Creative Commons License