Judul: Fusarium Wilt Disease Detection System on Shallots (Allium cepa L.) using Machine Learning based on Multispectral Imagery
Abstrak: Bawang merah merupakan salah satu komoditas pangan fungsional utama bagi manusia. Dengan meningkatnya permintaan bawang merah, budidaya skala besar harus dikelola secara efisien. Namun, serangan penyakit layu fusarium yang disebabkan oleh jamur Fusarium oxysporum menyebabkan kehilangan hasil panen hingga 50%. Sebagian besar pemantauan penyakit dilakukan secara pengamatan visual yang dinilai tidak efisien dan rawan kesalahan acak. Pengembangan sistem deteksi penyakit bawang merah secara visual dengan mengaplikasikan drone, kamera multispektral, serta model machine learning berpotensi menjadi solusi cepat dan akurat dibandingkan dengan metode konvensional. Penelitian ini bertujuan mengembangkan metode deteksi penyakit layu fusarium bawang merah berbasis drone multispektral menggunakan model machine learning. Penelitian dilakukan pada bulan Januari hingga Juni 2023. Akuisisi dataset tanaman bawang merah berlokasi di Desa Wanasari, Kecamatan Wanasari, Kabupaten Brebes, Jawa Tengah. Pengolahan dataset dan pengembangan model dilakukan di Laboratorium Teknik Bioinformatika, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Institut Pertanian Bogor. Alat yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari perangkat keras drone DJI Mavic Air, drone Parrot Bluegrass, dan satu set laptop yang dilengkapi bahasa pemrograman Python. Perangkat lunak yang digunakan adalah DJI GO 4 dan Pix4Dcapture untuk akuisisi dataset dari drone, algoritma YOLOv5, modul scikit-learn, Roboflow, Google Colaboratory, Pix4Dmapper, Anaconda3, Jupyter Notebook, Visual Studio Code, QField, dan QGIS untuk analisis dataset dan pengembangan model. Penelitian dibagi menjadi dua tahap yaitu pengembangan model deep learning YOLOv5 dilakukan untuk analisis skala individu dan pengembangan model machine learning: artificial neural network (ANN) dilakukan untuk analisis skala kelompok. Total 140 citra cahaya tampak (RGB) dan total 2.448 citra multispektral telah dikumpulkan. Model deep learning dikembangkan dengan sub model YOLOv5m dan dibagi menjadi 3 kelas (terserang fusarium, bawang merah sehat, dan gulma) sebagai data pelatihan dan validasi. Hasil nilai presisi, recall, mAP@0,5, dan mAP@[0,5:0,95] pelatihan model masing-masing sebesar 55,5%; 54,0%; 48,3%; dan 19,0%. Jika ditambahkan proses pra-pemrosesan dan augmentasi, persentase peningkatan metrik jika dibandingkan dengan model kontrol adalah masing-masing sebesar 2,1%; 4,4%; 5,8%; dan 1,0%. Kinerja model menunjukkan hasil yang baik saat dilakukan pengujian dengan 15 citra. Hasil nilai akurasi pengujian model adalah 92,18%. Model ANN dikembangkan dengan membuat peta multispektral sebagai data input pelatihan, validasi, dan pengujian dan menghubungkannya dengan 48 titik yang menunjukkan tingkat serangan penyakit layu fusarium sebagai data output. Model terbaik dihasilkan oleh kombinasi input spektrum red & near infrared (NIR) dengan struktur neuron model ANN adalah 2 input - 19 hidden layer pertama - 16 hidden layer kedua - dan 1 output, jika diringkas menjadi 2-19-16-1. Berdasarkan hasil pelatihan nilai akurasi nya 68,75% dan untuk hasil pengujian nilai akurasi nya 77,78%. Jika dibandingkan dengan NDVI yang merupakan indeks terbaik untuk memprediksi tingkat serangan fusarium, nilai akurasi nya hanya 65,85%. Model ANN lebih unggul dibandingkan indeks vegetasi dalam memprediksi tingkat serangan penyakit layu fusarium karena model ANN dikembangkan untuk mengoptimalkan nilai-nilai input yang diberikan agar dapat menghasilkan nilai output yang diinginkan.
Keyword: deep learning, fusarium wilt, machine learning, multispectral drone, shallot

Judul: Model Deep Learning Untuk Deteksi Penyakit Pada Tanaman Paprika (Capsicum Annuum L.), Tomat (Solanum Lycopersicum) Dan Strawberry (Fragaria Sp.).
Abstrak: Penyakit yang menyerang tanaman dapat memberikan dampak yang serius terhadap produktivitas tanaman jika tidak dikendalikan dengan tepat. Cara efektif mengendalikan penyakit serta meningkatkan hasil panen adalah melakukan identifikasi dini penyakit tanaman secara akurat. Melihat perkembangan tersebut, metode deep learning sangat berpotensi untuk dikembangkan di Indonesia. Penelitian ini bertujuan mengembangkan model deep learning untuk mendeteksi penyakit pada tanaman paprika (Capsicum Annuum L.), tomat (Solanum Lycopersicum) dan strawberry (Fragaria Sp.). Penelitian ini menggunakan deep learning dengan algoritma YOLOv7 yang terdiri dari tahapan: (1) pengumpulan dataset, (2) pengolahan dataset, (3) pelabelan dataset, (4) training dataset, (5) uji model hasil training, dan (6) implementasi model. Training deep learning terhadap 9813 dataset dengan 4 kelas parameter penyakit yaitu bercak daun, hangus daun, hawar daun, dan virus kuning keriting dilakukan dengan menggunakan algoritma YOLOv7 dan YOLOv7-X. Hasil pengujian model deep learning untuk deteksi penyakit dengan menggunakan algoritma YOLOv7 dan YOLOv7-X menunjukkan tingkat akurasi sebesar 98,90% dan 98,98%, presisi 97,83% dan 98,12%, dan nilai recall 98,07% dan 98,63%. Berdasarkan penelitian ini dapat disimpulkan bahwa model cukup stabil dalam mendeteksi penyakit dengan tepat sehingga model deep learning untuk deteksi penyakit pada tanaman paprika, tomat, dan strawberry dapat digunakan., Diseases that affect plants can have a serious impact on crop productivity if not properly controlled. An effective way to control disease and increase crop yields is by conducting early identification of plant diseases accurately. Based on these problems, the deep learning method has the potential to be developed in Indonesia. The aim of this study is to develop a deep learning model for detecting diseases of pepper plants (Capsicum Annuum L.), tomatoes (Solanum Lycopersicum), and strawberries (Fragaria Sp.). This research consists of several activities such as (1) datasets collections, (2) datasets pre-processing, (3) datasets labeling, (4) training deep learning models, and (5) testing and validating model. The model was developed using a deep learning model with YOLOv7 and YOLOv7-X algorithms using 9813 datasets with 4 classes of disease parameters, namely bacterial spot, leaf scorch, leaf blight, and yellow leaf curl virus. The results of the deep learning model test for plant diseases detection using YOLOv7 and YOLOv7-X algorithms showed accuracy rates of 98.90% and 98.98%, precision of 97.83% and 98.12%, and recall values of 98.07% and 98.63%, respectively. These results indicate that the deep learning model was capable to detect bell pepper, tomato, and strawberry plant with high accuracy and precision.
Keyword: confusion matrix, deep learning, disease detection, YOLOv7

Judul: Hydrothermal Synthesis of Biphasic Calcium Posphate
Abstrak: Biphasio calsium phosphate (BCP), which was a mixture of hydroxypatite (HA) and tricalcium phosphate (TCP), was synthesized by hydrothermal method followed by sintering process. Hydroxyapatite was produced by using natural calcium source CaO from hen's eggshell and (NH4)2HPO4 as phosphate souce, other hydroxyapatite sample was produce by using synthetic calcium source Ca(OH) and H3PO4 as phosphate source.
Keyword: