Perbandingan Metode Particle Swarm Optimization dan Artificial Bee Colony pada Support Vector Machine
DOI:
https://doi.org/10.26418/jp.v11i1.91235Abstract
Optimasi metode klasifikasi merupakan aspek krusial dalam meningkatkan akurasi model, terutama dalam analisis data medis yang kompleks dan memiliki karakteristik peubah yang beragam. Penelitian ini membandingkan performa klasifikasi dari Support Vector Machine (SVM) konvensional dengan dua metode optimasi berbasis metaheuristik yaitu, PSO-SVM dan ABC-SVM. Evaluasi dilakukan pada empat dataset medis, yaitu Breast Cancer, AIDS Disease, Darwin Disease, dan Parkinson Disease, dengan variasi seleksi peubah berbasis proporsi sebesar 30%, 50%, 70% dan 100% dari total peubah pada masing-masing dataset. Hasil penelitian menunjukkan bahwa metode PSO-SVM dan ABC-SVM secara konsisten mampu meningkatkan akurasi klasifikasi dibandingkan SVM standar. Pada beberapa dataset seperti Breast Cancer dan Parkinson Disease, akurasi meningkat dari 96,22% dan 85,53% (SVM) menjadi 100% dengan metode PSO-SVM dan ABC-SVM. Pada dataset AIDS Disease, akurasi meningkat dari 87,36% menjadi 100%. Sementara itu, pada dataset Darwin Disease yang memiliki tingkat overlap tertinggi (OV = 0,99727), peningkatan akurasi lebih terbatas, dari 83,76% (SVM) menjadi 91,65% (ABC-SVM). Proporsi terbaik yang ditemukan bervariasi antar dataset. Namun secara umum proporsi 70% dan 100% menunjukkan hasil akurasi yang paling stabil dengan waktu komputasi yang efisien pada PSO-SVM. Sedangkan pada ABC-SVM, peningkatan akurasi yang tinggi disertai waktu eksekusi yang jauh lebih besar, terutama pada dataset berdimensi tinggi. Analisis lebih lanjut juga menunjukkan bahwa metode optimasi efektif dalam mengatasi tantangan overlapping dan ketidakseimbangan kelas secara moderat, namun efektivitasnya menurun pada kondisi yang lebih kompleks. Dengan demikian, penggunaan metode optimasi PSO-SVM dan ABC-SVM dapat menjadi pendekatan yang efisien untuk meningkatkan akurasi klasifikasi data medis, selama disesuaikan dengan karakteristik data dan sumber daya komputasi yang tersedia.References
. Uzer MS, Yilmaz N, Inan O. Feature selection method based on artificial bee colony algorithm and support vector machines for medical datasets classification. Sci World J. 2013;2013. doi:10.1155/2013/419187
. Bond K, Sheta A. Medical Data Classification using Machine Learning Techniques. Int J Comput Appl. 2021;183(6):1-8. doi:10.5120/ijca2021921339
. Putra PD, Sukemi S, Rini DP. Peningkatan Akurasi Klasifikasi Backpropagation Menggunakan Artificial Bee Colony dan K-NN Pada Penyakit Jantung. J Media Inform Budidarma. 2021;5(1):208. doi:10.30865/mib.v5i1.2634
. Raj RJS, Shobana SJ, Pustokhina IV, Pustokhin DA, Gupta D, Shankar K. Optimal Feature Selection-Based Medical Image Classification Using Deep Learning Model in Internet of Medical Things. IEEE Access. 2020;8:58006-58017. doi:10.1109/ACCESS.2020.2981337
. Srivastava R, Kumar S, Kumar B. Classification model of machine learning for medical data analysis. In: Statistical Modeling in Machine Learning. Elsevier; 2023:111-132. doi:10.1016/B978-0-323-91776-6.00017-8
. Haikal HA, Wigena AH, Sadik K, Efriwati E. Comparison of Discriminant Analysis and Support Vector Machine on Mixed Categorical and Continuous Independent Variables for COVID-19 Patients Data. Sci J Informatics. 2024;11(1):165-176. doi:10.15294/sji.v11i1.48565
. Hamed BA, Ibrahim OAS, Abd El-Hafeez T. Optimizing classification efficiency with machine learning techniques for pattern matching. J Big Data. 2023;10(1):124. doi:10.1186/s40537-023-00804-6
. M. Almufti S, Ahmad Shaban A, Arif Ali Z, Ismael Ali R, A. Dela Fuente J. Overview of Metaheuristic Algorithms. Polaris Glob J Sch Res Trends. 2023;2(2):10-32. doi:10.58429/pgjsrt.v2n2a144
. Vapnik VN. The Nature of Statistical Learning Theory. Springer New York; 2000. doi:10.1007/978-1-4757-3264-1
. Rivera-Romero CA, Munoz-Minjares JU, Lastre-Dominguez C, Lopez-Ramirez M. Optimal Image Characterization for In-Bed Posture Classification by Using SVM Algorithm. Big Data Cogn Comput. 2024;8(2):13. doi:10.3390/bdcc8020013
. Ovirianti NH, Zarlis M, Mawengkang H. Support Vector Machine Using A Classification Algorithm. SinkrOn. 2022;7(3):2103-2107. doi:10.33395/sinkron.v7i3.11597
. Cervantes J, Garcia-Lamont F, RodrÃguez-Mazahua L, Lopez A. A comprehensive survey on support vector machine classification: Applications, challenges and trends. Neurocomputing. 2020;408:189-215. doi:10.1016/j.neucom.2019.10.118
. Eberhart R, Sixth JK. A new optimizer using particle swarm theory. Proc IEEE Symp Micro Mach Hum Sci Nagoys, Japan. Published online 1997:39-43. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/494215.?casa_token=VRHbIOq0xY0AAAAA:tigoKrFPGIOWOZPL3HUCxeJDuwpHdMr7AdrNcyfXSzfY9zdeQ3AAVzx9vd-b63ZQ8Q1ZwFq8E5okfcE
. Arsi P, Wahyudi R, Waluyo R. Optimasi SVM Berbasis PSO pada Analisis Sentimen Wacana Pindah Ibu Kota Indonesia. J RESTI (Rekayasa Sist dan Teknol Informasi). 2021;5(2):231-237. doi:10.29207/resti.v5i2.2698
. Karaboga D, Basturk B. Artificial Bee Colony (ABC) optimization algorithm for solving constrained optimization problems. Lect Notes Comput Sci (including Subser Lect Notes Artif Intell Lect Notes Bioinformatics). 2007;4529 LNAI:789-798. doi:10.1007/978-3-540-72950-1_77
. Nur Amanah S, Noviani E. ALGORITMA ARTIFICIAL BEE COLONY (ABC) DALAM MENYELESAIKAN TRAVELING SALESMAN PROBLEM (TSP) Studi Kasus : Data Pelanggan Agen Surat Kabar Di Kota Singkawang. 2022;11(4):611-620.
. Suhaila S, Lelono D, Sari YS. Seleksi Peubah dengan Artificial Bee Colony untuk Optimasi Klasifikasi Data Teh menggunakan Support Vector Machine. IJEIS (Indonesian J Electron Instrum Syst. 2022;12(1):81. doi:10.22146/ijeis.63902
. Waluyo WN, R. Rizal Isnanto, Adian Fatchur Rochim. Comparison of Mycobacterium Tuberculosis Image Detection Accuracy Using CNN and Combination CNN-KNN. J RESTI (Rekayasa Sist dan Teknol Informasi). 2023;7(1):80-87. doi:10.29207/resti.v7i1.4626
. Yang Z, Gao D. Classification for Imbalanced and Overlapping Classes Using Outlier Detection and Sampling Techniques. Appl Math Inf Sci. 2013;7(1L):375-381. doi:10.12785/amis/071L50
. Kennedy J, Eberhart R. Particle swarm optimization. In: Proceedings of ICNN’95 - International Conference on Neural Networks. Vol 4. IEEE; :1942-1948. doi:10.1109/ICNN.1995.488968