APLIKASI JAR
DALAM P
U
FAKULTAS MA
U
ARINGAN SYARAF TIRUAN MODEL
PENGELOMPOKAN DATA PENCEM
UDARA PADA SEKTOR INDUSTR
DI SUMATERA UTARA
SKRIPSI
NUR AISYIAH DARMAN ELI
110803071
DEPARTEMEN MATEMATIKA
ATEMATIKA DAN ILMU PENGETA
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
ODEL KOHONEN
CEMARAN
STRI
APLIKASI JAR
PERSETUJUAN
Judul : Aplikasi Jaringan Syaraf Tiruan Model Kohonen dalam Pengelompokan Data Pencemaran Udara Sektor Industri di Sumatera Utara
Kategori : Skripsi
Nama : Nur Aisyiah Darman Eli
Nomor Induk Mahasiswa : 110803071
Program Studi : Sarjana (S1) Matematika
Departemen : Matematika
Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
(FMIPA) Universitas Sumatera Utara
Disetujui di Medan, Juli 2015
Komisi Pembimbing:
Pembimbing 2, Pembimbing 1,
Drs. Henry Rani Sitepu, M.Si Drs. Partano Siagian, M.Sc
NIP. 19530303 198303 1 002 NIP. 19511227 198003 1 001
Disetujui oleh
Departemen Matematika FMIPA USU Ketua,
ii
PERNYATAAN
APLIKASI JARINGAN SYARAF TIRUAN MODEL KOHONEN DALAM PENGELOMPOKAN DATA PENCEMARAN
UDARA PADA SEKTOR INDUSTRI DI SUMATERA UTARA
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juli 2015
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT Yang Maha Pemurah dan
Maha Penyayang, dengan limpahan karuniaNya penulis dapat menyelesaikan
penyusunan skripsi ini dengan judul Aplikasi Jaringan Syaraf Tiruan Model
Kohonen Dalam Pengelompokan Data Pencemaran Udara Sektor Industri di
Sumatera Utara.
Terima kasih penulis sampaikan kepada Bapak Drs. Partano Siagian, M.Sc
selaku Dosen pembimbing 1 dan Bapak Drs. Henry Rani Sitepu, M.Si selaku
Dosen pembimbing 2 yang telah meluangkan waktunya selama penulisan skripsi
ini. Terima kasih kepada dosen pembanding penulis Ibu Dra. Normalina
Napitupulu, M.Sc dan Bapak Drs. Marihat Situmorang, M.Kom atas kritik dan
saran yang membangun dalam penulisan skripsi penulis. Terima kasih kepada
Bapak Prof. Dr. Tulus, M.Si dan Ibu Dr. Mardiningsih, M.Si selaku Ketua dan
Sekretaris Departemen Matematika FMIPA USU. Terima kasih kepada Bapak Dr.
Sutarman, M.Sc selaku Dekan FMIPA USU, Wakil Dekan FMIPA USU, seluruh
Staff dan Dosen Matematika FMIPA USU, pegawai FMIPA USU serta
rekan-rekan kuliah. Akhirnya tidak terlupakan kepada Ayahanda tercinta Agustidarman,
Ibunda tercinta Eli Marni, serta saudara–saudara penulis yang tersayang Piramita
Darmonia, Poppy Apriani, Novia Asmalidar dan Marisa Novita serta keluarga dari
kedua orang tua yang selama ini memberikan bantuan dan dorongan yang
iv
APLIKASI JARINGAN SYARAF TIRUAN MODEL KOHONEN DALAM PENGELOMPOKAN DATA PENCEMARAN
UDARA PADA SEKTOR INDUSTRI DI SUMATERA UTARA
ABSTRAK
Pengelompokan dapat dilakukan dengan menggunakan metode statistika. Dalam perkembangan teknologi, Artificial Intelligence dapat digunakan untuk pengelompokan data yaitu Jaringan Syaraf Tiruan model Kohonen. Model Kohonen merupakan salah satu model dari Jaringan Syaraf Tiruan yang banyak dipakai dalam membagi pola masukan kedalam beberapa kelompok. Jaringan kohonen ini termasuk dalam pembelajaran tak terawasi. Jaringan ini dapat mengenali dan mengklasifikasikan pola-pola yang melakukan pelatihan dari vektor input data dengan vektor bobot sebagai penghubung antara layar masukan dan layar kompetisi dalam proses pelatihan. Dari proses pelatihan tersebut terbentuk kelompok pola-pola yang dilatihkan. Pada penelitian dibahas pengelompokan 10 jenis industri di Sumatera Utara berdasarkan hasil jenis polutan yang terdiri dari , , , , , dan Total Susupended
Particulates (TSP). Kelompok data yang akan dibentuk dalam proses pelatihan
dimulai dari dua kelompok hingga sembilan kelompok. Pelatihan dilakukan hingga didapatkan hasil kelompok yang konsisten dari epoch maksimum. Dari proses pelatihan menggunakan software Matlab 7.8 diperoleh hasil kelompok yang bisa terbentuk dari 8 kelompok yang dilatihkan yaitu dua kelompok, tiga kelompok dan empat kelompok. Dua kelompok terbentuk dari hasil pelatihan epoch 1000 dan 10000 yang menghasilkan anggota kelompok yang sama. Tiga kelompok dan empat kelompok terbentuk dari hasil pelatihan epoch 8000 dan 10000 yang menghasilkan anggota kelompok yang konsisten.
APPLICATION OF KOHONEN NEURAL NETWORK MODEL IN THE AIR POLLUTION DATA CLUSTERING INDUSTRIAL SECTOR IN
NORTH SUMATERA
ABSTRACT
Clustering can be done using statistical methods. The development of technology, Artificial Itelligence can be used for clustering data is Kohonen Neural Network models. Kohonen model is one of model Artificial Neural Network most frequent used in dividing the input pattern into some cluster. Kohonen Neural Network is included unsupervised learning. Kohonen Neural Network is able to recognize and classify patterns of the training input vector data with the weighted vector which connects between input layer and competition layer in training process. Of the training process to form a group that trained. In this research explain or study cluster in ten of industrial in North Sumatera based on kind of pollutant consist of
, , , , , and Total Suspended Particulates (TSP). Group data which is made in training process begin from two groups until nine groups. Training is done until the results obtained are consistent group of maximum epoch. Of the training process using Matlab 7.8 software obtained results which can form a group of 8 trained groups is two group, three group, four group. Two kelompok formed from the results of training epoch 1000 and 10000 which resulted in members of the same group. Three and four group formed from the relsults of training epoch 8000 and 10000 which producesa consistent member of the group.
vi
1.4Tinjauan Pustaka 3
1.5Tujuan Penelitian 5
1.6Manfaat Penelitian 6
1.7Metodologi Penelitian 6
BAB 2 LANDASAN TEORI 8
2.1 Jaringan Syaraf Tiruan 8
2.1.1 Pemrosesan dalam Jaringan Syaraf Tiruan 9
2.1.2 Arsitektur Jaringan 10
2.1.3 Algoritma Umum Jaringan Syaraf Tiruan 11
2.1.4 Fungsi Aktivasi 12
2.1.5 Proses Pembelajaran 13
2.2 Model Kohonen 14
2.2.1 Arsitektur Jaringan Kohonen 15
2.2.2 Algoritma Jaringan Kohonen 16
2.3 Pencemaran Udara 17
2.3.1 Komponen 18
BAB3 HASIL DAN PEMBAHASAN 21
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman
Tabel
3.1 Data Pencemaran Udara Sektor Industri di Sumatera Utara 21
3.2 Hasil pelatihan dengan 1.000 epoch 26
3.3 Hasil pelatihan dengan 10.000 epoch 26
3.4 Hasil pelatihan dengan 8.000 epoch 27
3.5 Hasil pelatihan dengan 10.000 epoch 27
3.6 Hasil pelatihan dengan 8.000 epoch 27
3.7 Hasil pelatihan dengan 10.000 epoch 27
3.8 Hasil pelatihan dengan 8.000 epoch 28
3.9 Hasil pelatihan dengan 10.000 epoch 28
3.10 Hasil pelatihan dengan 8.000 epoch 28
3.11 Hasil pelatihan dengan 10.000 epoch 28
3.12 Hasil pelatihan dengan 8.000 epoch 29
3.13 Hasil pelatihan dengan 10.000 epoch 29
3.14 Hasil pelatihan dengan 8.000 epoch 29
3.15 Hasil pelatihan dengan 10.000 epoch 30
3.16 Hasil pelatihan dengan 8.000 epoch 30
viii
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Halaman
Gambar
1.1 Arsitektur jaringan kohonen 4
2.1 Jaringan dengan lapisan tunggal 10
2.2 Jaringan dengan banyak lapisan 11
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Judul Halaman
Lamp
1 Proses pelatihan dua kelompok 1000 epoch 34
2 Proses pelatihan dua kelompok 10000 epoch 35
3 Proses pelatihan tiga kelompok 8000 epoch 36
4 Proses pelatihan tiga kelompok 10000 epoch 37
5 Proses pelatihan empat kelompok 8000 epoch 38
6 Proses pelatihan empat kelompok 10000 epoch 39
7 Proses pelatihan lima kelompok 8000 epoch 40
8 Proses pelatihan lima kelompok 10000 epoch 41
9 Proses pelatihan enam kelompok 8000 epoch 42
10 Proses pelatihan enam kelompok 10000 epoch 43
11 Proses pelatihan tujuh kelompok 8000 epoch 44
12 Proses pelatihan tujuh kelompok 10000 epoch 45
13 Proses pelatihan delapan kelompok 8000 epoch 46
14 Proses pelatihan delapan kelompok 10000 epoch 47
15 Proses pelatihan sembilan kelompok 8000 epoch 48
