Optimasi Random Forest Menggunakan Genetic Algorithm untuk Klasifikasi Kualitas Udara Berdasarkan Data ISPU(Indeks Standar Pencemaran Udara)

Authors

  • Albert Ramadhan Manik Program Studi Ilmu Komputer, Universitas Negeri Medan
  • Alfin Syahri Program Studi Ilmu Komputer, Universitas Negeri Medan
  • Adidtya Perdana Program Studi Ilmu Komputer, Universitas Negeri Medan

Keywords:

Genetic Algorithm, ISPU, kualitas udara

Abstract

Kualitas udara merupakan faktor penting yang berdampak langsung terhadap kesehatan manusia dan lingkungan. Peningkatan aktivitas industri, transportasi, dan urbanisasi menyebabkan konsentrasi polutan udara semakin tinggi, sehingga diperlukan metode klasifikasi kualitas udara yang akurat sebagai dasar pengambilan keputusan. Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan performa algoritma Random Forest dalam mengklasifikasikan kualitas udara berdasarkan Indeks Standar Pencemaran Udara (ISPU) melalui optimasi hyperparameter menggunakan Genetic Algorithm (GA). Dataset yang digunakan berupa data kualitas udara harian wilayah Tangerang Selatan periode 2020–2022, dengan enam parameter polutan utama yaitu PM2.5, PM10, SO₂, CO, O₃, dan NO₂, serta tiga kategori kualitas udara: Good, Moderate, dan Unhealthy. Tahapan penelitian meliputi preprocessing data, pembagian data secara stratified, pelatihan model Random Forest baseline, optimasi hyperparameter menggunakan GA, serta evaluasi performa model. Hasil penelitian menunjukkan bahwa optimasi menggunakan Genetic Algorithm mampu meningkatkan akurasi pengujian dari 81,73% menjadi 82,23% serta mengurangi indikasi overfitting pada model. Analisis feature importance menunjukkan bahwa CO dan PM2.5 merupakan parameter paling berpengaruh dalam klasifikasi kualitas udara. Hasil ini membuktikan bahwa Genetic Algorithm efektif digunakan untuk mengoptimasi Random Forest dan meningkatkan akurasi klasifikasi kualitas udara berbasis ISPU.

References

Amini, Nurlatifah, Triando Hamonangan Saragih, Mohammad Reza Faisal, and Andi Farmadi. 2022. “IMPLEMENTASI ALGORITMA GENETIKA UNTUK SELEKSI FITUR PADA KLASIFIKASI GENRE MUSIK MENGGUNAKAN METODE RANDOM FOREST.” JIP:Jurnal Informatika Polinema 9(1):75–82.

Azis, Abdur Rahman. 2024. “Analisis Komparasi Algoritma Machine Learning Dalam Prediksi Performa Akademik Mahasiswa : Literature Review.” Jurnal Ilmu Komputer Dan Informatika (JIKI) 4(2):143–50.

Cahya, Fani Nurona, Rangga Pebrianto, and Tika Adilah M. 2021. “Klasifikasi Buah Segar Dan Busuk Menggunakan Ekstraksi Fitur Hu-Moment , Haralick Dan Histogram.” IJCIT (Indonesian Journal on Computer and Information Technology) 6(1):57–62. doi: 10.31294/ijcit.v6i1.10052.

Gori, Takhamo, and Annisa Hestiningtyas. 2024. “Optimasi Pemilihan Fitur Untuk Prediksi Penyakit Jantung Menggunakan Algoritma Genetika Dan Random Forest.” The Indonesian Journal of Computer Science 13(5):8491–8504.

Hakim, Lukman, Muhammad Variansjah Dalimunthe, Chyquitha Danuputri, Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Mercu Buana, Jl Meruya, Selatan No, Jakarta Barat, Universitas Bunda Mulia, Jl Lodan, and Raya No. 2023. “Sentimen Analisis Mengenai Polusi Udara Menggunakan Algoritma Support Vector Machine Dan Random Forest.” JURNAL ILMIAH FIFO 15(2):91–101.

Hasibuan, Ernianti, Sistem Informasi, Fakultas Ilmu, Teknologi Informasi, Universitas Gunadarma, Jl Margonda, Raya No, Pondok Cina, and Depok Jawa. 2022. “Implementasi Machine Learning Untuk Prediksi Harga Mobil Bekas Dengan Algoritma Regresi Linear Berbasis Web.” Jurnal Ilmiah KOMPUTASI, 21:595–602.

Herniwanti, Herniwanti. 2025. “ANALISIS KEJADIAN INDEKS STANDAR PENCEMARAN UDARA (ISPU) SEBAGAI INFORMASI MUTU UDARADI KOTA PEKANBARU.” Jurnal Kesehatan Dan Pengelolaan Lingkungan 6(January). doi: 10.12928/jkpl.v6i1.12504.

Hikmawan, Sisferi, and Windu Gata. 2021. “Algoritma Genetika Dengan Mutasi Terbatas Untuk Penjadwalan Perkuliahan.” Jurnal Kajian Ilmiah 21(2):229–42.

Juanda, Ahmad, Donny Fernandez, Dwi Sudarno Putra, and Toto Sugiarto. 2025. “Analisis Kualitas Udara Ambien Di Kota Padang : Konsentrasi Polutan , Distribusi Spasial , Dan Implikasi Kebijakan.” JTPVI: Jurnalk Teknologi Dan Pendidikan Vokasi Indonesia 3:791–804.

Julpian, Lutfi, and Alam Rahmatulloh. 2025. “Optimasi Hyperparameter Random Forest Untuk Prediksi Kualitas Air.” 13(4):823–32.

Kusumaningtyas, Sheila dewi ayu, Suradi, and Aulia nisa’ul Khoir. 2021. “ANALISIS DAMPAK DITERAPKANNYA KEBIJAKAN WORKING FROM HOME SAAT PANDEMI COVID-19 TERHADAP KONDISI KUALITAS UDARA DI JAKARTA.” Jurnal Meteorologi Klimatologi Dan Geofisika 6(November).

Lutfi, Anisa Ma’u, and Fatkhurokhman Fauzi. 2024. “Perbandingan Klasifikasi Random Forest , Support Vector Machines , Dan LGBM Pada Klasifikasi Kualitas Udara Di Jakarta Comparison of Random Forest , Support Vector Machines , and LGBM Classification for Air.” Jurnal Sistem Dan Teknologi Informasi Indonesia 9(2):99–108.

Muttaqin, Rodhotul, Wasi Sakti, Wiwit Prayitno, and Natalia Erna. 2024. “Rancang Bangun Sistem Pemantauan Kualitas Udara Berbasis Iot ( Internet Of Things ) Dengan Sensor DHT11 Dan Sensor MQ135.” JLP:Jurnal Pengelolaan Laboratorium Poendidikan 6(2):102–15.

Nugroho, Adityo, Fakultas Informatika, Universitas Telkom, Ibnu Asror, Fakultas Informatika, Universitas Telkom, Yanuar Firdaus, Arie Wibowo, Fakultas Informatika, and Universitas Telkom. 2023. “Klasifikasi Tingkat Kualitas Udara DKI Jakarta Berdasarkan Open Government Data Menggunakan Algoritma Random.” E-Proceeding of Engineering 10(2):1824–34.

Sajiwo, Fauzihan AchmadBagus, Basuki Rahmat, and Achmad Junaidi. 2024. “UDARAN ( ISPU ) MENGGUNAKAN XGBOOST DENGAN TEKNIK IMBALANCED DATA.” JITET (Jurnal Informatika Dan Teknik Elektro Terapan 12(3).

Supriyadi, Riki, Windu Gata, Nurlaelatul Maulidah, and Ahmad Fauzi. 2020. “Penerapan Algoritma Random Forest Untuk Menentukan Kualitas Anggur Merah.” JURNAL ILMIAH EKONOMI DAN BISNIS, 13(2):67–75.

Swari, Made Hanida Prami, Chrystia Aji Putra, and I. Putu Susila Handika. 2022. “Analisis Perbandingan Algoritma Genetika Dan Modified Improved Particle Swarm Optimization Dalam Penjadwalan Mata Kuliah Jurnal Nasional Pendidikan Teknik Informatika : JANAPATI | 93.” JANAPATI 11:92–101.

Taufiq, Ilham, Taghfirul Azhima, Yoga Siswa, and Wawan Joko Pranoto. 2024. “Model Optimasi Random Forest Dengan PSO-CHI-SM Dalam Mengatasi High Dimensional Dan Imbalanced Data Banjir Kota Samarinda.” 7(3). doi: 10.32493/jtsi.v7i3.41632.

Tetteh, Gideon Okpoti, Alexander Gocht, and Christopher Conrad. 2020. “Optimal Parameters for Delineating Agricultural Parcels from Satellite Images Based on Supervised Bayesian Optimization.” Computers and Electronics in Agriculture 178(July):105696. doi: 10.1016/j.compag.2020.105696.

Toha, Ahmad, Purwono Purwono, and Windu Gata. 2022. “Model Prediksi Kualitas Udara Dengan Support Vector Machines Dengan Optimasi Hyperparameter GridSearch CV.” Buletin Ilmiah Sarjana Teknik Elektro 4(1):12–21. doi: 10.12928/biste.v4i1.6079.

Downloads

Published

2025-12-16