Optimalisasi K-Means Berbasis Particle Swarm Optimization untuk Hasil Produksi Tanaman Sayuran di Indonesia

Budiman Budiman

Abstract


Sektor pertanian memegang peranan penting dalam memenuhi kebutuhan pokok masyarakat, dengan demikian akan mendongkrak laju perekonomian, sosial, dan perdagangan. BPS pada September 2020 mencatat jumlah penduduk sebesar 270,20 juta jiwa Bertambahnya jumlah penduduk pada setiap tahun, berbanding lurus dengan permintaan kebutuhan pokok yang semakin meningkat. Sedangkan produksi sektor pertanian tidak setiap tahun meningkat. Penelitian ini bertujuan untuk mengelompokan daerah-daerah yang memiliki tingkat hasil produksi tanaman sayuran yang tinggi atau tingkat hasil produksi tanaman sayuran yang masih rendah. Penerapan K-Means clustering memungkinkan untuk mengoptimasi K-Means clustering dengan PSO sehingga dihasilkan informasi yang lebih bermutu. Hasil pemodelan K-Means clustering berbasis PSO untuk hasil produksi tanaman sayuran di Indonesia cluster 0 (sedang) sebanyak 8,82%, cluster 1 (rendah) sebanyak 88,2%, dan cluster 2 (tinggi) sebanyak 2,94%. Provinsi Jawa Barat berada dalam cluster 2, sehingga Provinsi Jawa Barat mendominasi dalam produksi tanaman sayuran di Indonesia. Hasil pengujian berdasarkan rata-rata silhouette coefficient, K-Means berbasis PSO lebih baik daripada K-Means murni meskipun nilai tersebut tidak berbeda signifikan yaitu dengan rata-rata nilai silhouette coefficient sebesar 0,714114. Rata-rata waktu komputasi waktu komputasi K-Means murni lebih cepat dengan rata-rata 0,748 detik dibandingan K-Means berbasis PSO. Waktu yang dibutuhkan lebih lama karena K-Means berbasis PSO memperbaiki kelompok data dari hasil bentukan K-Means clustering.


References


Badan Pusat Statistik Provinsi Jawa Barat, “Jumlah Keluarga Berdasarkan Kelompok Usia sejahtera Kabupaten/Kota di Provinsi Jawa Barat, 2017,” 2019. https://jabar.bps.go.id/statictable/2019/05/31/606/jumlah-keluarga-berdasarkan-kelompok-usia-sejahtera-kabupaten-kota-di-provinsi-jawa-barat-2017.html (accessed Feb. 13, 2022).

Badan Pusat Statistik, “Persentase Tenaga Kerja Informal Sektor Pertanian (Persen), 2019-2021.” https://www.bps.go.id/indicator/6/1171/1/persentase-tenaga-kerja-informal-sektor-pertanian.html (accessed Feb. 07, 2022).

Darmansah and N. Wayan Wardani, “Analisa Penyebab Kerusakan Tanaman Cabai Menggunakan Metode K-Means,” JATISI (Jurnal Tek. Inform. dan Sist. Informasi), vol. 7, no. 2, pp. 126–134, Aug. 2020, doi: 10.35957/JATISI.V7I2.309.

H. Mahulae, “Pengelompokan Potensi Produksi Buah-Buahan di Provinsi Sumatera Utara dengan Menerapkan K-Clustering (Studi Kasus : Dinas Tanaman Pangan dan Holtikultura),” JURIKOM (Jurnal Ris. Komputer), vol. 7, no. 2, pp. 312–325, Apr. 2020, doi: 10.30865/JURIKOM.V7I2.2122.

S. Rustam, S. Rustam, H. A. Santoso, and C. Supriyanto, “Optimasi K-Means Clustering Untuk Identifikasi Daerah Endemik Penyakit Menular Dengan Algoritma Particle Swarm Optimization Di Kota Semarang,” Ilk. J. Ilm., vol. 10, no. 3, pp. 251–259, Dec. 2018, doi: 10.33096/ilkom.v10i3.342.251-259.

J. Han, M. Kamber, and J. Pei, Data Mining: Concepts and Techniques Third Edition, Third Edit. Morgan Kaufmann, 2012.

A. Dewi Susanti, S. Sufri, and C. Sormin, “Analisis Non-Hierarchical Partitioning K-Medoid Pada Produksi Sektor Hortikultura Tahun 2019 Di Indonesia,” 2021.

H. Andema, S. Defit, and U. Putra Indonesia YPTK Padang, “Optimalisasi Penggunaan Lahan Perkebunan Kelapa Hibrida Menggunakan K-Means Clustering,” J. Inform. Ekon. Bisnis, vol. 2, no. 2, pp. 32–38, Jun. 2020, doi: 10.37034/INFEB.V2I2.23.

A. Supriyatna, I. Carolina, W. Widiati, and C. Nuraeni, “Rice Productivity Analysis by Province Using K-Means Cluster Algorithm,” in IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2020, vol. 771, no. 1, doi: 10.1088/1757-899X/771/1/012025.

S. Al-Wazni, A. Y. Azainul-Abideen -, and S. Anam, “Segmentation of Leaf Spots Disease in Apple Plants Using Particle Swarm Optimization and K-means Algorithm,” J. Phys. Conf. Ser., vol. 1562, no. 1, p. 012011, Jun. 2020, doi: 10.1088/1742-6596/1562/1/012011.

S. Mehrotra and A. Sharan, “Comparative Analysis of K-Means Algorithm and Particle Swarm Optimization for Search Result Clustering,” Smart Innov. Syst. Technol., vol. 165, pp. 109–114, 2020, doi: 10.1007/978-981-15-0077-0_12.

J. Tamaela, E. Sediyono, and A. Setiawan, “Cluster Analysis Menggunakan Algoritma Fuzzy C-means dan K-means Untuk Klasterisasi dan Pemetaan Lahan Pertanian di Minahasa Tenggara,” J. Buana Inform., vol. 8, no. 3, Oct. 2017, doi: 10.24002/JBI.V8I3.1317.

A. M. Pednekar, “Optimal initialization of K-means using Particle Swarm Optimization,” Apr. 2019, Accessed: Feb. 04, 2022. [Online]. Available: https://arxiv.org/abs/1904.09098v1.

G. K. Patel, V. K. Dabhi, and H. B. Prajapati, “Clustering Using a Combination of Particle Swarm Optimization and K-means,” J. Intell. Syst., vol. 26, no. 3, pp. 457–469, Jul. 2017, doi: 10.1515/JISYS-2015-0099/MACHINEREADABLECITATION/RIS.

D. T. Larose, DATA MINING METHODS AND MODELS. A JOHN WILEY & SONS, INC PUBLICATION, 2006.

B. Budiman, R. Nursyanti, R. Y. R. Alamsyah, and I. Akbar, “Data Mining Implementation Using Naïve Bayes Algorithm and Decision Tree J48 In Determining Concentration Selection,” Int. J. Quant. Res. Model., vol. 1, no. 3, pp. 123–134, Sep. 2020, doi: 10.46336/ijqrm.v1i3.72.

B. Budiman and Z. Niqotaini, “Perbandingan Algoritma Klasifikasi Data Mining untuk Penelusuran Minat Calon Mahasiswa Baru,” NUANSA Inform., vol. 15, no. 2, pp. 37–52, Aug. 2021, doi: 10.25134/NUANSA.V15I2.4162.

Badan Pusat Statistik, “Luas Panen Tanaman Sayuran Menurut Provinsi dan Jenis Tanaman 2021.” https://www.bps.go.id/indikator/indikator/view_data_pub/0000/api_pub/bXNVb1pmZndqUDhKWElUSjhZRitidz09/da_05/1 (accessed Aug. 23, 2022).




DOI: https://doi.org/10.25134/fkom%20uniku.v17i1.6646

NUANSA INFORMATIKA : JURNAL TEKNOLOGY DAN INFORMASI
p-ISSN :1858-3911 , e-ISSN : 2614-5405
DOI : https://doi.org/10.25134/nuansa
Accreditation : SINTA 5

Organized by Faculty of Computer Science, Universitas Kuningan, Indonesia.
Website : https://journal.uniku.ac.id/index.php/ilkom
Email : [email protected]
Address : Jalan Cut Nyak Dhien No.36A Kuningan, Jawa Barat, Indonesia.

StatCounter

View My Stats Creative Commons

Lisensi Creative Commons
NUANSA INFORMATIKA is licensed under a Lisensi Creative Commons Atribusi 4.0 Internasional.