Peningkatan Kinerja K-Nearest Neighbor menggunakan Bagging pada Permasalahan Ragam Kelas terhadap Pemeliharaan Prediktif Permesinan

Authors

  • Muhammad Irfan Arisani Universitas Dian Nuswantoro
  • Muljono Muljono Universitas Dian Nuswantoro

DOI:

https://doi.org/10.26418/justin.v12i2.78503

Keywords:

pembelajaran mesin, permasalahan ragam kelas, nearest neighbor, metode bagging

Abstract

Dalam beberapa dekade terakhir, aplikasi pembelajaran mesin menjadi sangat diminati dalam menyelesaikan permasalahan tertentu. Bidang ini memberikan andil dalam menawarkan solusi terhadap banyak disiplin ilmu yang berkaitan dengan masalah klasifikasi atau prediksi. Salah satu dari sekian banyaknya algoritma pembelajaran mesin, K-nearest Neighbor masih menjadi algoritma favorit yang relevan untuk saat ini. Banyak dari penelitian terdahulu berlomba-lomba untuk mengoptimalkan algoritma KNN dan studi ini juga terinspirasi akan hal itu. Sehingga, studi ini akan berfokus pada upaya peningkatan algoritma KNN dalam penyelesaian permasalahan ragam kelas pada dataset. Lebih lanjut, adopsi metode bagging akan dipadukan dengan algoritma terkait dalam membantu mengklasifikasikan ragam tipe kerusakan mesin pada dataset permesinan. Adapun sebelum proses pemodelan berlanjut, metode yang diusulkan juga menerapkan beberapa metode klasik terlebih dahulu layaknya normalisasi dan tuning grid-search. Selanjutnya, studi ini juga akan menyajikan tentang perbandingan model dengan atau tanpa metode bagging, akurasi, precision, dan recall sebagai bagian dari matriks evaluasi. Hasil akhir eksperimen akan disajikan melalui beberapa matriks dengan menunjukkan akurasi sebesar 95.68%, rata-rata makro precision sebesar 96.28%, dan rata-rata makro recall sebesar 94.07%.

References

M. O. K. Mendonça, S. L. Netto, P. S. R. Diniz, and S. Theodoridis, “Machine learning: Review and trends,†Signal Processing and Machine Learning Theory, pp. 869–959, Jan. 2024, doi: 10.1016/B978-0-32-391772-8.00019-3.

O. A. Victor, Y. Chen, and X. Ding, “Non-Invasive Heart Failure Evaluation Using Machine Learning Algorithms,†Sensors 2024, Vol. 24, Page 2248, vol. 24, no. 7, p. 2248, Mar. 2024, doi: 10.3390/S24072248.

M. R. Firmansyah and Y. P. Astuti, “Stroke Classification Comparison with KNN through Standardization and Normalization Techniques,†Advance Sustainable Science, Engineering and Technology, vol. 6, no. 1, p. 02401012, Jan. 2024, doi: 10.26877/ASSET.V6I1.17685.

S. A. Rajagukguk, S. Cendekia, H. Jimbaran, and K. Selatan Bali, “Tinjauan Pustaka Sistematis: Prediksi Prestasi Belajar Peserta Didik dengan Algoritma Pembelajaran Mesin,†Jurnal Sains, Nalar, dan Aplikasi Teknologi Informasi, vol. 1, no. 1, pp. 22–32, Aug. 2021, doi: 10.20885/SNATI.V1I1.4.

D. Lopez-Bernal, D. Balderas, P. Ponce, and A. Molina, “Education 4.0: Teaching the Basics of KNN, LDA and Simple Perceptron Algorithms for Binary Classification Problems,†Future Internet 2021, Vol. 13, Page 193, vol. 13, no. 8, p. 193, Jul. 2021, doi: 10.3390/FI13080193.

R. Adawiyah, M. Muljono, and W. E. Nugroho, “Algoritma Naive Bayes Untuk Memprediksi Bimbingan Konseling Siswa Sekolah Menengah Kejuruan,†Smart Comp :Jurnalnya Orang Pintar Komputer, vol. 12, no. 3, pp. 723–731, Jul. 2023, doi: 10.30591/SMARTCOMP.V12I3.5365.

A. Wilson et al., “A Comparison of Generalised Linear Modelling with Machine Learning Approaches for Predicting Loss Cost in Motor Insurance,†Risks 2024, Vol. 12, Page 62, vol. 12, no. 4, p. 62, Mar. 2024, doi: 10.3390/RISKS12040062.

S. Tyagi and S. Mittal, “Sampling approaches for imbalanced data classification problem in machine learning,†in Lecture Notes in Electrical Engineering, Springer, 2020, pp. 209–221. doi: 10.1007/978-3-030-29407-6_17/COVER.

D. U. Ozsahin, M. Taiwo Mustapha, A. S. Mubarak, Z. Said Ameen, and B. Uzun, “Impact of feature scaling on machine learning models for the diagnosis of diabetes,†in Proceedings - 2022 International Conference on Artificial Intelligence in Everything, AIE 2022, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2022, pp. 87–94. doi: 10.1109/AIE57029.2022.00024.

S. K. Smit and A. E. Eiben, “Comparing parameter tuning methods for evolutionary algorithms,†in 2009 IEEE Congress on Evolutionary Computation, CEC 2009, 2009, pp. 399–406. doi: 10.1109/CEC.2009.4982974.

S. Matzka, “Explainable Artificial Intelligence for Predictive Maintenance Applications,†Proceedings - 2020 3rd International Conference on Artificial Intelligence for Industries, AI4I 2020, pp. 69–74, Sep. 2020, doi: 10.1109/AI4I49448.2020.00023.

Moch. Lutfi, “Implementasi Metode K-Nearest Neighbor dan Bagging Untuk Klasifikasi Mutu Produksi Jagung,†agromix, vol. 10, no. 2, 2019, doi: 10.35891/agx.v10i2.1636.

IEEE Computer Society and Institute of Electrical and Electronics Engineers., “2020 Third International Conference on Artificial Intelligence for Industries : AI4I 2020 : proceedings : virtual conference, 21-23 September 2020.,†p. 83.

L. B. V. de Amorim, G. D. C. Cavalcanti, and R. M. O. Cruz, “The choice of scaling technique matters for classification performance,†Appl Soft Comput, vol. 133, Dec. 2022, doi: 10.1016/j.asoc.2022.109924.

J. Spatial, H. Han, and J. Suh, “Spatial Prediction of Soil Contaminants Using a Hybrid Random Forest–Ordinary Kriging Model,†Applied Sciences 2024, Vol. 14, Page 1666, vol. 14, no. 4, p. 1666, Feb. 2024, doi: 10.3390/APP14041666.

Y. Xiong et al., “Groundwater Quality Assessment Based on the Random Forest Water Quality Index—Taking Karamay City as an Example,†Sustainability (Switzerland), vol. 15, no. 19, p. 14477, Oct. 2023, doi: 10.3390/SU151914477/S1.

S. Faiqotul Ulya, Y. Sukestiyarno, P. Hendikawati, and D. Juli, “Analisis Prediksi Quick Count dengan Metode Stratified Random Sampling dan Estimasi Confidence Interval Menggunakan Metode Maksimum Likelihood,†Unnes Journal of Mathematics, vol. 7, no. 1, pp. 108–119, Nov. 2018, doi: 10.15294/UJM.V7I1.27385.

X. Liu, X. Liu, R. Zhang, D. Luo, G. Xu, and X. Chen, “Securely Computing the Manhattan Distance under the Malicious Model and Its Applications,†Applied Sciences 2022, Vol. 12, Page 11705, vol. 12, no. 22, p. 11705, Nov. 2022, doi: 10.3390/APP122211705.

Downloads

Published

2024-04-30

Issue

Section

Articles