PRISMA FISIKA, Vol. I, No. 1 (2013), Hal ISSN :

dokumen-dokumen yang mirip
POSITRON, Vol. IV, No. 2 (2014), Hal ISSN :

POSITRON, Vol. V, No. 1 (2015), Hal ISSN :

Estimasi Suhu Udara Bulanan Kota Pontianak Berdasarkan Metode Jaringan Syaraf Tiruan

Perbaikan Metode Prakiraan Cuaca Bandara Abdulrahman Saleh dengan Algoritma Neural Network Backpropagation

Prediksi Curah Hujan Di Kota Pontianak Menggunakan Parameter Cuaca Sebagai Prediktor Pada Skala Bulanan, Dasarian Dan Harian Asri Rachmawati 1)*

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN

PENERAPAN JARINGAN SYARAF TIRUAN UNTUK MEMPREDIKSI JUMLAH PESERTA KB BARU DI KABUPATEN SEMARANG DENGAN METODE BACKPROPAGATION

Metode Jaringan Saraf Tiruan Propagasi Balik Untuk Estimasi Curah Hujan Bulanan di Ketapang Kalimantan Barat

APLIKASI JARINGAN SYARAF TIRUAN PADA PENGENALAN POLA TULISAN DENGAN METODE BACKPROPAGATION

PREDIKSI CURAH HUJAN DI KOTA MEDAN MENGGUNAKAN METODE BACKPROPAGATION NEURAL NETWORK

PREDIKSI PENDAPATAN ASLI DAERAH KALIMANTAN BARAT MENGGUNAKAN JARINGAN SYARAF TIRUAN BACKPROPAGATION

JARINGAN SARAF TIRUAN (ARTIFICIAL NEURAL NETWORK) ERWIEN TJIPTA WIJAYA, ST, M.KOM

APLIKASI JARINGAN SYARAF TIRUAN MULTI LAYER PERCEPTRON PADA APLIKASI PRAKIRAAN CUACA

BAB III METODE PENELITIAN

I PENDAHULUAN II LANDASAN TEORI

METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB IV JARINGAN SYARAF TIRUAN (ARTIFICIAL NEURAL NETWORK)

Jaringan syaraf dengan lapisan tunggal

APLIKASI JARINGAN SYARAF TIRUAN UNTUK MEMPREDIKSI VOLUME PEMAKAIAN AIR BERSIH DI KOTA PONTIANAK

IMPLEMENTASI JARINGAN SYARAF TIRUAN METODE BACKPROPAGATION UNTUK MEMPREDIKSI HARGA SAHAM

BAB 2 LANDASAN TEORI

ANALISIS ALGORITMA INISIALISASI NGUYEN-WIDROW PADA PROSES PREDIKSI CURAH HUJAN KOTA MEDAN MENGGUNAKAN METODE BACKPROPAGATION NEURAL NETWORK

PERBANDINGAN ANTARA MODEL NEURAL NETWORK DAN MODEL DUANE UNTUK EVALUASI KETEPATAN PREDIKSI WAKTU KERUSAKAN SUATU KOMPONEN

IMPLEMENTASI JARINGAN SYARAF TIRUAN MULTI LAYER FEEDFORWARD DENGAN ALGORITMA BACKPROPAGATION SEBAGAI ESTIMASI NILAI KURS JUAL SGD-IDR

STUDI ESTIMASI CURAH HUJAN, SUHU DAN KELEMBABAN UDARA DENGAN MENGGUNAKAN JARINGAN SYARAF TIRUAN BACKPROPAGATION

Jurnal Informatika Mulawarman Vol 5 No. 1 Februari

JARINGAN SYARAF TIRUAN UNTUK MEMPREDIKSI CURAH HUJAN SUMATERA UTARA DENGAN METODE BACK PROPAGATION (STUDI KASUS : BMKG MEDAN)

JARINGAN SARAF TIRUAN DENGAN BACKPROPAGATION UNTUK MENDETEKSI PENYALAHGUNAAN NARKOTIKA

BACK PROPAGATION NETWORK (BPN)

METODOLOGI PENELITIAN

BAB 2 LANDASAN TEORI. Pengenalan suara (voice recognition) dibagi menjadi dua jenis, yaitu

T 11 Aplikasi Model Backpropagation Neural Network Untuk Perkiraan Produksi Tebu Pada PT. Perkebunan Nusantara IX

BAB 2 LANDASAN TEORI

Prediksi Pergerakan Harga Harian Nilai Tukar Rupiah (IDR) Terhadap Dollar Amerika (USD) Menggunakan Metode Jaringan Saraf Tiruan Backpropagation

Gambar 2.1 Neuron biologi manusia (Medsker & Liebowitz, 1994)

APLIKASI JARINGAN SARAF TIRUAN UNTUK INVENTARISASI LUAS SUMBER DAYA ALAM STUDI KASUS PULAU PARI

VOL. 01 NO. 02 [JURNAL ILMIAH BINARY] ISSN :

ANALISIS PERBANDINGAN METODE JARINGAN SYARAF TIRUAN DAN REGRESI LINEAR BERGANDA PADA PRAKIRAAN CUACA

KLASIFIKASI POLA HURUF VOKAL DENGAN MENGGUNAKAN JARINGAN SARAF TIRUAN BACKPROPAGATION. Dhita Azzahra Pancorowati

Pengembangan Aplikasi Prediksi Pertumbuhan Ekonomi Indonesia dengan Jaringan Syaraf Tiruan Backpropagation

PENERAPAN JARINGAN SYARAF TIRUAN DALAM MEMPREDIKSI TINGKAT PENGANGGURAN DI SUMATERA BARAT

ANALISA JARINGAN SARAF TIRUAN DENGAN METODE BACKPROPAGATION UNTUK MENGETAHUI LOYALITAS KARYAWAN

HASIL DAN PEMBAHASAN

APLIKASI JARINGAN SYARAF TIRUAN UNTUK MEMPREDIKSI PENYAKIT SALURAN PERNAFASAN DENGAN METODE BACKPROPAGATION

PERBANDINGAN ALGORITMA PARTICLE SWARM OPTIMIZATION DAN REGRESI PADA PERAMALAN WAKTU BEBAN PUNCAK

SISTEM PENGENALAN BARCODE MENGGUNAKAN JARINGAN SYARAF TIRUAN BACKPROPAGATION

Implementasi Jaringan Syaraf Tiruan Backpropagation dan Steepest Descent untuk Prediksi Data Time Series

MEMPREDIKSI KECERDASAN SISWA MENGGUNAKAN JARINGAN SYARAF TIRUAN BERBASIS ALGORITMA BACKPROPAGATION (STUDI KASUS DI LP3I COURSE CENTER PADANG)

SATIN Sains dan Teknologi Informasi

IMPLEMENTASI JARINGAN SYARAF TIRUAN BACKPROPAGATION SEBAGAI ESTIMASI LAJU TINGKAT PENGANGGURAN TERBUKA PADA PROVINSI JAWA TIMUR

APLIKASI JARINGAN SYARAF TIRUAN DALAM PENGHITUNGAN PERSENTASE KEBENARAN KLASIFIKASI PADA KLASIFIKASI JURUSAN SISWA DI SMA N 8 SURAKARTA

PERAMALAN JUMLAH KUNJUNGAN WISATAWAN MANCANEGARA KE LOMBOK MENGGUNAKAN JARINGAN SYARAF TIRUAN

SATIN Sains dan Teknologi Informasi

BACKPROPAGATION NEURAL NETWORK AS A METHOD OF FORECASTING ON CALCULATION INFLATION RATE IN JAKARTA AND SURABAYA

PREDIKSI KONSENTRASI INOKULUM DAN UMUR FERMENTASI PADA TEMPE MENGGUNAKAN LARIK SENSOR GAS DENGAN METODE JARINGAN SYARAF TIRUAN

BAB II DASAR TEORI Jaringan Syaraf Tiruan. Universitas Sumatera Utara

BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang

SISTEM PENGENALAN KARAKTER DENGAN JARINGAN SYARAF TIRUAN ALGORITMA PERCEPTRON

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

UJM 3 (1) (2014) UNNES Journal of Mathematics.

ANALISA JARINGAN SARAF TIRUAN DENGAN METODE BACKPROPAGATION UNTUK MEMPREDIKSI PRODUKTIVITAS PEGAWAI. Jasmir, S.Kom, M.Kom

Aplikasi yang dibuat adalah aplikasi untuk menghitung. prediksi jumlah dalam hal ini diambil studi kasus data balita

SATIN Sains dan Teknologi Informasi

ANALISIS PENAMBAHAN NILAI MOMENTUM PADA PREDIKSI PRODUKTIVITAS KELAPA SAWIT MENGGUNAKAN BACKPROPAGATION

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

BAB II LANDASAN TEORI

BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN

BAB 2 KONSEP DASAR PENGENAL OBJEK

BAB VIII JARINGAN SYARAF TIRUAN

Prediksi Jangka Pendek Debit Aliran Irigasi Seluma dengan Menggunakan Jaringan Syaraf Tiruan

Sebelumnya... Pembelajaran Mesin/Machine Learning Pembelajaran dengan Decision Tree (ID3) Teori Bayes dalam Pembelajaran

BAB III METODE PENELITIAN

lalu menghitung sinyal keluarannya menggunakan fungsi aktivasi,

MATERI DAN METODE. Cara Pengambilan Data

BAB II LANDASAN TEORI

Muhammad Fahrizal. Mahasiswa Teknik Informatika STMIK Budi Darma Jl. Sisingamangaraja No. 338 Simpanglimun Medan

SKRIPSI PENERAPAN JARINGAN SYARAF TIRUAN UNTUK MEMPREDIKSI JUMLAH PESERTA KB BARU DI KABUPATEN SEMARANG DENGAN METODE BACKPROPAGATION

KOMPARASI HASIL KLASIFIKASI PENYAKIT DIABETES MELLITUS MENGGUNAKAN JARINGAN SYARAF TIRUAN BACKPROPAGATION DAN LEARNING VECTOR QUANTIZATION

IV HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB III METODE EGARCH, JARINGAN SYARAF TIRUAN DAN NEURO-EGARCH

PREDIKSI PERHITUNGAN DOSIS RADIASI PADA PEMERIKSAAN MAMMOGRAFI MENGGUNAKAN ALGORITMA JARINGAN SYARAF TIRUAN PROPAGASI BALIK

MODEL PEMBELAJARAN JARINGAN SYARAF TIRUAN UNTUK OTOMATISASI PENGEMUDIAN KENDARAAN BERODA TIGA

Presentasi Tugas Akhir

VIII.PENGANTAR JARINGAN SYARAF TIRUAN (JST)

ANALISIS PERBANDINGAN METODE BACKPROPAGATION DAN RADIAL BASIS FUNCTION UNTUK MEM PREDIKSI CURAH HUJAN DENGAN JARINGAN SYARAF TIRUAN

Jaringan Syaraf Tiruan Menggunakan Algoritma Backpropagation Untuk Memprediksi Jumlah Pengangguran (Studi Kasus DiKota Padang)

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UIN SUSKA RIAU. IIS AFRIANTY, ST., M.Sc

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB 2 LANDASAN TEORI

PENGENALAN POLA HURUF ROMAWI DENGAN JARINGAN SARAF TIRUAN PERSEPTRON LAPIS JAMAK

BAB I PENDAHULUAN. paling parah dan paling lama tingkat pemulihannya akibat krisis keuangan

APLIKASI JARINGAN SYARAF TIRUAN UNTUK MENGENALI TULISAN TANGAN HURUF A, B, C, DAN D PADA JAWABAN SOAL PILIHAN GANDA

ANALISIS PENAMBAHAN MOMENTUM PADA PROSES PREDIKSI CURAH HUJAN KOTA MEDAN MENGGUNAKAN METODE BACKPROPAGATION NEURAL NETWORK

PERANCANGAN PROGRAM PENGENALAN BENTUK MOBIL DENGAN METODE BACKPROPAGATION DAN ARTIFICIAL NEURAL NETWORK SKRIPSI

BAB II LANDASAN TEORI

BAB I PENDAHULUAN. universitas swasta yang memiliki 7 Fakultas dengan 21 Program Studi yang

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

PERANCANGAN ALGORITMA BELAJAR JARINGAN SYARAF TIRUAN MENGGUNAKAN PARTICLE SWARM OPTIMIZATION (PSO)

Analisis Jaringan Saraf Tiruan Model Perceptron Pada Pengenalan Pola Pulau di Indonesia

Transkripsi:

Prediksi Tinggi Signifikan Gelombang Laut Di Sebagian Wilayah Perairan Indonesia Menggunakan Jaringan Syaraf Tiruan Metode Propagasi Balik Abraham Isahk Bekalani, Yudha Arman, Muhammad Ishak Jumarang Program Studi Fisika Fakultas Matematika dan pengetahuan Alam Universitas Tanjungpura. Email : abraham_gmki@yahoo.com Abstrak Telah dilakukan prediksi tinggi signifikan gelombang laut di perairan Indonesia menggunakan metode jaringan syaraf tiruan (JST) propagasi balik. Titik sampel data yang digunakan adalah data tinggi signifikan gelombang laut pada tahun 2001 hingga 2010 di 10 titik lokasi perairan Indonesia pada posisi 106,56 0 BT hingga 114,41 0 BT dan posisi 3,22 0 LS hingga 6,44 0 LS. JST yang digunakan adalah propagasi balik algoritma Quasi Newton one step secant dengan arsitektur [40 35 30 25 20 15 10 5 1]. Hasil pada saat pelatihan menunjukkan nilai koefisien korelasi antara output dan target adalah 1, sedangkan pada saat pengujian nilai koefisien korelasi antara output dan data observasi (targe) adalah 0,97. Hasil validasi pertama menunjukkan nilai koefisien korelasi sebesar 0,78, hasil proses validasi untuk periode berikutnya menunjukkan nilai koefisien korelasi sebesar 0,62 dan 0,55. Hasil validasi menunjukkan tren penurunan. Hal ini diduga pada saat tersebut terjadi kondisi ekstrem di wilayah perairan lokasi penelitian. Hal ini berimplikasi pada tingkat kesulitan prediksi yang semakin meningkat terhadap data tinggi signifikan gelombang laut pada lokasi penelitian tersebut. Kata kunci: tinggi signifikan, gelombang laut, JST propagasi balik, prediksi. 1. Pendahuluan Tuntutan dari berbagai pihak yang membutuhkan informasi kondisi gelombang laut yang lebih cepat, lengkap, dan akurat menyebabkan penelitian untuk menentukan metode yang tepat untuk melakukan prediksi gelombang laut semakin giat dilakukan oleh peneliti atmosfer/cuaca. Bahkan beberapa pihak lain menuntut tersedianya prediksi kondisi atmosfer dengan rentang akurasi skala dalam ruang dan waktu yang lebih kecil. Kebutuhan ini mendorong berkembangnya metode-metode prediksi gelombang laut baik berbasis metode statistik maupun metode dinamik. Salah satu metode yang digunakan untuk memprediksi tinggi signifikan gelombang laut adalah menggunakan jaringan syaraf tiruan. Hal ini dikarenakan jaringan syaraf tiruan memiliki kemampuan untuk belajar dari pola-pola data yang telah ada, seperti halnya kemampuan yang dimiliki oleh otak manusia. Penggunaan jaringan syaraf tiruan telah dilakukan di berbagai bidang dan wilayah prakiraan, baik pada bidang prakiraan cuaca (Kresnawan, 2008), prakiraan suhu udara (Solihati, 2011) serta prakiraan debit aliran sungai (Buyan, 2011). Kesesuaian permasalahan pada penelitian ini dengan penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa metode ini tepat digunakan untuk melakukan prediksi tinggi signifikan gelombang laut. Pada penilitian ini, jaringan syaraf tiruan akan digunakan untuk memprediksi tinggi signifikan gelombang laut yang ada di wilayah laut Indonesia dengan metode propagasi balik. Metode ini didasarkan pada keakuratan prediksi terhadap target dengan tingkat korelasi pada error yang dihasilkan. 2. Gambaran Umum Lokasi Penelitian Wilayah kedaulatan dan yuridiksi Indonesia terbentang dari 6 08' LU hingga 11 15' LS, dan dari 94 45' BT hingga 141 05' BT terletak di posisi geografis yang sangat strategis, karena menjadi penghubung dua samudera dan dua benua, Samudera India dengan Samudera Pasifik, dan Benua Asia dengan Benua Australia. Kepulauan Indonesia terdiri dari 17.508 pulau besar dan pulau kecil dan memiliki garis pantai 81.000 Km, serta luas laut terbesar di dunia yaitu 5,8 juta Km 2. Wilayah laut Indonesia mencakup 12 mil laut ke arah luar garis pantai, selain itu Indonesia memiliki wilayah yuridiksi nasional yang meliputi Zona Ekonomi Eksklusif (ZEE) sejauh 200 mil dan landas kontinen sampai sejauh 350 mil dari garis pantai. Titik sampel data terlihat pada Gambar 1, dimana data tinggi signifikan gelombang laut yang digunakan dari tahun 2001 hingga 2010 di 10 titik lokasi perairan Indonesia pada posisi 40

106,56 0 BT hingga 114,41 0 BT dan posisi 3,22 0 LS hingga 6,44 0 LS. Gambar 1. Stasiun sampel data. 3. Gelombang Laut Gelombang laut adalah pergerakan naik dan turunnya air laut dengan arah tegak lurus dengan permukaan air laut yang membentuk kurva/grafik sinusoidal. Gelombang laut timbul karena adanya gaya pembangkit yang bekerja pada laut. Gelombang di laut dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis, tergantung dari gaya pembangkitnya. Gaya pembangkit tersebut terutama berasal dari angin, gaya tarik menarik benda-benda langit terutama matahari dan bulan terhadap bumi (pasang surut), gempa bumi, kapal yang bergerak dan gaya pembangkit lain. Adapun betuk gelombang laut yang disederhanakan dapat dilihat pada Gambar 2 (Kurniawan, 2011). Gambar 2. Gelombang laut yang disederhanakan (Aziz, 2006). 4. Jaringan Syaraf Tiruan (JST) Jaringan Syaraf Tiruan adalah merupakan salah satu representasi buatan dari otak manusia yang selalu mencoba untuk mensimulasikan proses pembelajaran pada otak manusia tersebut. Istilah buatan disini digunakan karena jaringan syaraf ini diimplemintasikan dengan menggunakan program komputer yang mampu menyelesaikan sejumlah proses perhitungan selama proses pembelajaran. (Kusumadewi, 2003). Otak manusia mengandung sekitar 10 12 jaringan syaraf, atau dikenal sebagai neuron. Secara rata-rata masing-masing neuron dihubungkan nengan neuron lain melalui 6.10 18 synapses. Jaringan neuron otak manusia sistem pemrosesannya paralel secara masif. Hal ini berbeda dengan komputer konvensional, karena proses tunggal mengeksekusi instruksi tunggal secara seri (Kuswandi, 2007). Dengan jumlah neuron dan sinapsis yang begitu banyak, otak manusia mampu mengenali pola, melakukan perhitungan, dan mengontrol organ-organ tubuh dengan kecepatan yang lebih tinggi dibandingkan komputer. Sebagai perbandingan, pengenalan wajah seseorang yang sedikit berubah (misal memakai topi, memakai jenggot tambahan, dll) akan lebih cepat dilakukan manusia dibandingkan komputer. Pada waktu lahir otak manusia mempunyai struktur yang menakjubkan karena kemampuannya membetuk sendiri aturanaturan/pola berdasarkan pengalaman yang diterima. Jumlah dan kemampuan neuron berkembang seiring dengan pertumbuhan fisik manusia. Pada 2 tahun pertama umur manusia, terbentuk 10 6 sinapsis per detiknya. Neuron memiliki 3 komponen penting yaitu dendrit, soma, dan axon. Dendrit menerima sinyal dari neuron lain. Sinyal tersebut berupa implus elektrik yang dikirim melalui celah sinaptik melalui proses kimiawi. Sinyal tersebut dimodifikasi (diperkuat/diperlemah) di celah sinaptik. Berikutnya, soma menjumlahkan sinyal-sinyal yang masuk. Kalau penjumlahan tersebut cukup kuat dan melebihi batas ambang, maka sinyal tersebut akan diteruskan ke sel lain melalui axon. Frekuensi penerusan sinyal berbeda-beda antara satu sel dengan yang lainnya (Siang, 2005). 4.1. Model Jaringan Syaraf Tiruan Jaringan syaraf mempunyai banyak tipe, namun hampir semua tipe dari jaringan syaraf memiliki komponen-komponen yang sama. Seperti halnya otak manusia, jaringan syaraf tiruan juga terdiri dari beberapa neuron yang mempunyai hubungan satu dengan yang lainnya. 41

Neuron-neuron akan mentranformasikan informasi yang diterima menuju sambungan keluarannya menuju ke neuron-neuron yang lain. Pada jaringan syaraf tiruan, hubungan ini dikenal dengan nama bobot (weight). Informasi tersebut disimpan pada suatu nilai tertentu pada bobot tersebut. Gambar 4. Arsitektur JST PB dengan 3 neuron input, 2 neuron tersembunyi dan 1 neuron output (Kusumadewi, 2004). Gambar 3. Fungsi aktifasi pada jaringan syaraf sederhana. Pada Gambar 3 terlihat sebuah neuron akan mengolah n input (x 1, x 2,, x n) yang masingmasing memiliki bobot w 1, w 2,,w n dan bobot bias b, sesuai dengan persamaan : (1) 4.2. Propagasi Balik (PB) Keunggulan utama dari sistem JST adalah kemampuan untuk belajar dari contoh yang diberikan. Propagasi balik merupakan algoritma pembelajaran yang terawasi dan biasanya digunakan oleh perceptron dengan banyak lapisan untuk mengubah bobot yang ada pada lapisan tersembunyinya. Arsitektur JST PB dapat dilihat pada Gambar 4. Terlihat JST terdiri dari 3 (tiga) neuron pada input layer, yaitu x 1, x 2, dan x 3; 2 (dua) neuron pada hidden layer, yaitu z 1 dan z 2; dan 1 (satu) neuron pada output layer, yaitu y. Bobot yang menghubungkan x 1, x 2, dan x 3 dengan neuron pertama pada hidden layer adalah v 11, v 21, dan v 31 (dinotasikan dengan v ij, yaitu bobot yang menghubungkan neuron input ke-i ke neuron ke-j pada hidden layer). Variael b1 1, dan b1 2 adalah bobot bias yang menuju ke neuron pertama dan neuron kedua pada hidden layer. Bobot yang menghubungkan z 1 dan z 2 dengan neuron pada output layer adalah w 1 dan w 2. Variabel b 2 adalah bobot bias yang menghubungkan hidden layer dengan output layer (Kusumadewi, 2004). 5. Metodologi Sistem yang dibuat akan melalui beberapa tahap sebagai berikut: 1. Pengelompokan data Data dikelompokan menjadi 2 bagian, yaitu data pelatihan (data training) dan data uji (data testing), dimana masing-masing kelompok data terdiri dari data input dan data target. 2. Perancangan arsitektur JST Arsitektur JST dibuat dengan menentukan banyaknya input layer, hidden layer, dan output layer yang akan digunakan dalam training. Jumlah hidden ditentukan dengan cara trial and error, dalam arti hasil pembelajaran yang tercepat dan terbaik itulah yang akan menentukan jumlah hidden layer tersebut. Tidak terdapat ketentuan khusus terkait jumlah hidden layer yang dibutuhkan. 3. Pelatihan (training) dan Pengujian (testing) JST. a. Training JST merupakan proses pengenalan pola data, yaitu set pola data training. Training JST dilakukan dengan menyesuaikan nilai-nilai bobot yang ditetapkan di awal training supaya menghasilkan jaringan terlatih (net). Kondisi penghentian training adalah tercapainya nilai MSE di akhir training. Training dihentikan apabila nilai MSE di akhir training lebih kecil atau sama dengan nilai MSE yang ditetapkan pada awal training. Tetapi apabila nilai MSE di akhir training lebih besar dari nilai MSE yang ditetapkan di awal training, 42

maka proses training akan dilanjutkan ke tahap propagasi balik. b. Testing dilakukan dengan memberikan input berupa sebagian dari data yang tidak diikutsertakan dalam proses pelatihan. Sebagai pembanding pada proses validasi, digunakan target pada data observasi. Gambar 5. Diagram alir training JST 6. Hasil dan Diskusi 6.1 Pelatihan pada JST. Tujuan dari pelatihan adalah agar jaringan syaraf tiruan melakukan proses pengenalan pola-pola data tinggi signifikan gelombang laut yang ada yakni data tinggi gelombang laut dari tanggal 1 Januari 2000 sampai dengan data tinggi gelombang laut pada tanggal 28 Desember 2010 (145.960 data tinggi signifikan gelombang laut untuk data pelatihan). Data tinggi sifgnifikan gelombang laut tersebut pada jaringan syaraf dimasukkan pada input layer, kemudian data pada input layer tersebut dipropagasi maju ke hidden layer. Adapun fungsi hidden layer di sini adalah meneruskan sinyal dari input layer sehingga menghasilkan output pada jaringan syaraf tiruan. Banyaknya hidden layer yang digunakan pada penelitian ini adalah sebanyak 9 hidden layer. Nilai pada hidden layer menggunakan nilai acak (random) dengan batasan dari 0,5 sampai dengan -0,5. Pemberian batas yang sangat kecil ini dimaksudkan agar pada saat proses pelatihan pada jaringan syaraf tiruan berjalan dengan cepat. Apabila diberikan batasan nilai yang sangat tinggi akan mengakibatkan proses pelatihan berjalan sangat lambat dan pemberian batasan ini juga sangat besar pengaruhnya pada nilai output yang diinginkan, karena dengan rentang nilai yang sangat kecil dapat menghasilkan nilai keluaran yang baik dan cenderung stabil. Setelah proses propagasi maju, seperti tahapan-tahapan di atas maka diperoleh nilai output. Langkah selanjutnya, jaringan syaraf tiruan akan melakukan tahapan propagasi balik (backpropagation). Pada tahapan ini nilai output dibandingkan dengan target yang harus dicapai. Selisih target yang harus dicapai dengan nilai keluaran adalah kesalahan yang terjadi. Apabila kesalahan masih lebih besar dari nilai yang diinginkan, maka bobot dalam setiap jaringan akan dimodifikasi untuk mengurangi kesalahan yang terjadi. Gambar 6 memperlihatkan pada saat proses pelatihan iterasi berhenti pada iterasi ke 295 dan telah mencapai nilai Mean Square Error (MSE) yang diinginkan, walaupun iterasi maksimum yang ditetapkan pada algoritma JST adalah 1.10 3 iterasi. Hal ini dimungkinkan pada JST untuk menghentikan iterasi karena ada tiga syarat iterasi akan berhenti, yang pertama proses iterasi berhenti apabila iterasi maksimum tercapai, kedua iterasi akan berhenti apabila nilai MSE yang kita inginkan tercapai, dan yang ketiga adalah jika batas maksimum gradient terpenuhi. Pada penelitian ini iterasi berhenti ketika nilai MSE mencapai nilai 1.10-29. Gambar 6. Proses pelatihan (training) pada JST. Gambar 7. Perbandingan antara output terhadap target pada proses pelatihan (training). 43

Pada Gambar 7. terlihat bahwa target dan output berada tepat pada posisi yang sama. Hal ini menunjukkan kesesuaian terbaik antara target dan keluaran. 6.2 Pengujian Pada Jaringan Syaraf Tiruan. Proses pengujian pada JST bertujuan untuk mengetahui dan melihat apakah JST mampu untuk mengenali pola data pelatihan dari input data baru yang diberikan. Apabila nilai error yang dihasilkan sudah mencapai target (minimum error), maka jaringan terlatih dapat dipergunakan untuk prediksi. Adapun data pengujian yang diberikan sebanyak 47437 data. Gambar 9. Validasi hasil prediksi JST pada tanggal 29 Desember 2010 terhadap data observasi (target). Gambar 8. Perbandingan antara output terhadap target pada proses pengujian (testing). Gambar 10. Validasi hasil prediksi JST pada tanggal 30 Desember 2010 terhadap data observasi (target). Pada Gambar 8 terlihat hasil dari proses pengujian pada jaringan dengan input data baru yang diberikan, yakni data prediksi sudah mendekati data observasi (target) dengan nilai kofisien korelasi antara output dan target bernilai 0.97. Nilai ini dianggap sudah cukup baik. 6.3 Prediksi dan Validasi Pada Jaringan Syaraf Tiruan. Prediksi dilakukan untuk melihat kemampuan JST meramalkan kejadian yang akan datang setelah mempelajari pola-pola pada tanggal 1 Januari 2000 sampai pada tanggal 28 Desember 2010. Setelah proses prediksi dilakukan maka dilakukan lagi proses validasi. Proses validasi dilakukan untuk melihat seberapa besar korelasi antara hasil prediksi dengan hasil sebenarnya. Untuk penelitian ini validasi dilakukan pada data untuk tanggal 29, 30 dan 31 Desember 2010. Setelah proses validasi dilakukan maka dilakukan proses prediksi tinggi signifikan gelombang laut pada tanggal 1 Januari 2011. Gambar 11. Validasi hasil prediksi JST pada tanggal 31 Desember 2010 terhadap data observasi (target). Gambar 12. Prediksi pada tanggal 1 Januari 2011 44

Gambar 13. Grafik hubungan antara data tinggi gelombang hasil observasi terhadap data tinggi gelombang prediksi pada posisi 108 0jj BT dan 4,5 0 LS. Dari grafik pada Gambar 9 terlihat bahwa pola prediksi tinggi signifikan gelombang laut sudah mendekati dengan pola tinggi signifikan gelombang laut sebenarnya dengan koefisien korelasi 0,78, pada Gambar 10 dengan koefisien korelasi 0,62, dan pada Gambar 11 dengan koefisien korelasi 0,55. Dari korelasi yang didapatkan terlihat jelas tren penurunan korelasi, hal ini disebabkan JST kurang mampu melakukan prediksi diduga pada bulan Desember terjadi badai besar di perairan Indonesia. Gambar 12 merupakan hasil prediksi tanpa disertai dengan validasi, adapun gelombang tertinggi pada saat prediksi pada tanggal 1 Januari 2011 adalah 0,86 meter. Pada Gambar 13 terlihat jelas pada tanggal 29,30 dan 31 Desember 2010 perbedaan antara gelombang laut sebenarnya dengan gelombang laut hasil prediksi. Untuk lebih jelasnya grafik hubungan antara data tinggi gelombang sebenarnya dengan data tinggi gelombang prediksi (validasi) untuk setiap titik data dapat dilihat pada lampiran. 7. Kesimpulan Hasil penelitian JST dengan arsitektur [40 35 30 25 20 15 10 5 1] menunjukan bahwa JST pada saat pelatihan dan pengujian mampu mengenali pola data tinggi signifikan gelombang laut. Hasil pada saat pelatihan menunjukkan nilai koefisien korelasi antara output dan target adalah 1,00, sedangkan pada saat pengujian nilai koefisien korelasi antara output dan data observasi (target) adalah 0,97. Hasil validasi pertama menunjukkan nilai koefisien korelasi sebesar 0,78. Hasil proses validasi untuk periode berikutnya menunjukkan nilai koefisien korelasi sebesar 0,62 dan 0,55. Hasil validasi menunjukkan tren penurunan. Hal ini diduga disebabkan oleh terjadinya kondisi ekstrem di wilayah perairan dilokasi penelitian. Hal ini berimplikasi pada tingkat kesulitan prediksi yang semakin meningkat terhadap data tinggi signifikan gelombang laut pada lokasi penelitian. Pustaka Buyan, S., 2011, Prediksi Debit Aliran Sungai di Kecamatan Air Besar Menggunakan Jaringan Syaraf Tiruan Metode Propagasi Balik, Skripsi, Jurusan Fisika, Universitas Tanjungpura, Pontianak. Solihati, I., 2011, Estimasi Suhu Udara Di Kota Pontianak Berdasarkan Metode Jaringan Syaraf Tiruan, Skripsi, Jurusan Fisika, Universitas Tanjungpura, Pontianak. Kurniawan R, M N Habibie, dan Suratno., 2011, Variasi Bulanan Gelombang Laut Di Indonesia, Jurnal Puslitbang BMKG Volume 12 No 3. Jakarta Aziz, M, F., 2006, Gerak Air di Laut, LIPI, Jakarta Siang, JJ., 2005, Jaringan Syaraf Tiruan Dan pemogramannya Menggunakan Matlab, Andi, Yogyakarta. Kusumadewi, S., 2004. Membangun Jaringan Syaraf Tiruan, Penerbit Graha Ilmu. Yogyakarta. 45

Lampiran 1. Nilai Prediksi dan data observasi (Target) Tinggi Signifikan Gelombang Laut Pada Tanggal 29 Desember 2010. No Longitude (Derajat) Latitude (Derajat) Waktu (WIB) Target (m) Prediksi (m) 1 108-4.5 24:00 1.04 0.77 2 109.5-4.5 24:00 1.04 0.84 3 111-4.5 24:00 1.01 0.90 4 112.5-4.5 24:00 0.93 0.88 5 114-4.5 24:00 0.85 0.89 6 108-6 24:00 0.81 0.77 7 109.5-6 24:00 1.08 0.82 8 111-6 24:00 1.08 0.88 9 112.5-6 24:00 1.14 1.04 10 114-6 24:00 1.13 1.08 11 108-4.5 06:00 0.97 0.76 12 109.5-4.5 06:00 1.15 0.85 13 111-4.5 06:00 1.17 0.87 14 112.5-4.5 06:00 1.04 0.84 15 114-4.5 06:00 0.87 0.81 16 108-6 06:00 0.82 0.79 17 109.5-6 06:00 1.14 0.82 18 111-6 06:00 1.19 0.89 19 112.5-6 06:00 1.3 1.00 20 114-6 06:00 1.25 1.04 21 108-4.5 12:00 0.79 0.75 22 109.5-4.5 12:00 1 0.83 23 111-4.5 12:00 1.13 0.84 24 112.5-4.5 12:00 1.05 0.83 25 114-4.5 12:00 0.91 0.78 26 108-6 12:00 0.73 0.78 27 109.5-6 12:00 1.03 0.81 28 111-6 12:00 1.08 0.82 29 112.5-6 12:00 1.16 0.91 30 114-6 12:00 1.15 0.91 31 108-4.5 18:00 0.74 0.75 32 109.5-4.5 18:00 0.9 0.78 33 111-4.5 18:00 0.95 0.81 34 112.5-4.5 18:00 0.91 0.80 35 114-4.5 18:00 0.86 0.77 36 108-6 18:00 0.73 0.80 37 109.5-6 18:00 0.93 0.80 38 111-6 18:00 0.96 0.79 39 112.5-6 18:00 1 0.88 40 114-6 18:00 1.02 0.87 46

2. Nilai Prediksi dan data observasi (Target) Tinggi Signifikan Gelombang Laut Pada Tanggal 30 Desember 2010. No Longitude (Derajat) Latitude (Derajat) Waktu (WIB) Target (m) Prediksi (m) 1 108-4.5 24:00 0.59 0.76 2 109.5-4.5 24:00 0.72 0.80 3 111-4.5 24:00 0.78 0.80 4 112.5-4.5 24:00 0.78 0.81 5 114-4.5 24:00 0.76 0.81 6 108-6 24:00 0.57 0.79 7 109.5-6 24:00 0.74 0.78 8 111-6 24:00 0.78 0.83 9 112.5-6 24:00 0.88 0.89 10 114-6 24:00 0.92 0.88 11 108-4.5 06:00 0.53 0.77 12 109.5-4.5 06:00 0.65 0.80 13 111-4.5 06:00 0.66 0.81 14 112.5-4.5 06:00 0.67 0.82 15 114-4.5 06:00 0.68 0.80 16 108-6 06:00 0.61 0.81 17 109.5-6 06:00 0.67 0.79 18 111-6 06:00 0.67 0.82 19 112.5-6 06:00 0.74 0.85 20 114-6 06:00 0.79 0.88 21 108-4.5 12:00 0.5 0.76 22 109.5-4.5 12:00 0.59 0.82 23 111-4.5 12:00 0.63 0.87 24 112.5-4.5 12:00 0.63 0.82 25 114-4.5 12:00 0.64 0.80 26 108-6 12:00 0.67 0.80 27 109.5-6 12:00 0.74 0.79 28 111-6 12:00 0.73 0.80 29 112.5-6 12:00 0.77 0.83 30 114-6 12:00 0.78 0.86 31 108-4.5 18:00 0.51 0.75 32 109.5-4.5 18:00 0.61 0.78 33 111-4.5 18:00 0.65 0.82 34 112.5-4.5 18:00 0.6 0.81 35 114-4.5 18:00 0.56 0.80 36 108-6 18:00 0.74 0.81 37 109.5-6 18:00 0.74 0.81 38 111-6 18:00 0.74 0.78 39 112.5-6 18:00 0.71 0.82 40 114-6 18:00 0.68 0.85 47

3. Nilai Prediksi dan data observasi (Target) Tinggi Signifikan Gelombang Laut Pada Tanggal 31 Desember 2010. No Longitude (Derajat) Latitude (Derajat) Waktu (WIB) Target (m) Prediksi (m) 1 108-4.5 24:00 0.96 0.77 2 109.5-4.5 24:00 0.96 0.80 3 111-4.5 24:00 0.86 0.84 4 112.5-4.5 24:00 0.74 0.81 5 114-4.5 24:00 0.63 0.81 6 108-6 24:00 1.19 0.79 7 109.5-6 24:00 1.25 0.77 8 111-6 24:00 1.09 0.78 9 112.5-6 24:00 0.88 0.82 10 114-6 24:00 0.78 0.90 11 108-4.5 06:00 0.83 0.77 12 109.5-4.5 06:00 0.88 0.80 13 111-4.5 06:00 0.88 0.83 14 112.5-4.5 06:00 0.8 0.82 15 114-4.5 06:00 0.7 0.80 16 108-6 06:00 0.9 0.76 17 109.5-6 06:00 1.15 0.76 18 111-6 06:00 1.14 0.80 19 112.5-6 06:00 1.09 0.83 20 114-6 06:00 0.95 0.88 21 108-4.5 12:00 0.85 0.75 22 109.5-4.5 12:00 0.97 0.79 23 111-4.5 12:00 0.94 0.81 24 112.5-4.5 12:00 0.76 0.82 25 114-4.5 12:00 0.64 0.80 26 108-6 12:00 0.8 0.75 27 109.5-6 12:00 1.19 0.75 28 111-6 12:00 1.16 0.76 29 112.5-6 12:00 0.99 0.82 30 114-6 12:00 0.92 0.86 31 108-4.5 18:00 0.9 0.74 32 109.5-4.5 18:00 1.09 0.76 33 111-4.5 18:00 1.1 0.79 34 112.5-4.5 18:00 0.86 0.81 35 114-4.5 18:00 0.67 0.79 36 108-6 18:00 0.83 0.77 37 109.5-6 18:00 1.28 0.76 38 111-6 18:00 1.35 0.77 39 112.5-6 18:00 1.25 0.81 40 114-6 18:00 1.07 0.84 48

4. Nilai Prediksi Tinggi Signifikan Gelombang Laut Pada Tanggal 1 Januari 2011 No Longitude (Derajat) Latitude (Derajat) Waktu (WIB) Prediksi (m) 1 108-4.5 24:00 0.75 2 109.5-4.5 24:00 0.80 3 111-4.5 24:00 0.83 4 112.5-4.5 24:00 0.81 5 114-4.5 24:00 0.77 6 108-6 24:00 0.75 7 109.5-6 24:00 0.76 8 111-6 24:00 0.77 9 112.5-6 24:00 0.83 10 114-6 24:00 0.84 11 108-4.5 06:00 0.76 12 109.5-4.5 06:00 0.83 13 111-4.5 06:00 0.86 14 112.5-4.5 06:00 0.83 15 114-4.5 06:00 0.77 16 108-6 06:00 0.76 17 109.5-6 06:00 0.75 18 111-6 06:00 0.77 19 112.5-6 06:00 0.80 20 114-6 06:00 0.83 21 108-4.5 12:00 0.75 22 109.5-4.5 12:00 0.84 23 111-4.5 12:00 0.85 24 112.5-4.5 12:00 0.82 25 114-4.5 12:00 0.78 26 108-6 12:00 0.75 27 109.5-6 12:00 0.75 28 111-6 12:00 0.77 29 112.5-6 12:00 0.81 30 114-6 12:00 0.81 31 108-4.5 18:00 0.75 32 109.5-4.5 18:00 0.79 33 111-4.5 18:00 0.82 34 112.5-4.5 18:00 0.80 35 114-4.5 18:00 0.76 36 108-6 18:00 0.76 37 109.5-6 18:00 0.77 38 111-6 18:00 0.77 39 112.5-6 18:00 0.84 40 114-6 18:00 0.82 49