Judul: Development of Probabilistic Neural Networks Models for Prediction of Rainfall Categories on Subseasonal to Seasonal Scales
Abstrak: Pengembangan model untuk memprediksi kategori curah hujan menjawab kebutuhan manusia dalam mengetahui kondisi cuaca dan iklim di masa yang akan datang. Model prediksi yang berfokus pada skala cuaca atau skala iklim dinilai tidak dapat sepenuhnya menjelaskan skala prediksi submusiman hingga musiman. Prediksi pada skala submusiman hingga musiman menjadi pengisi celah pada periode antara prediksi cuaca dan prediksi iklim. Pada penelitian ini, proses prediksi curah hujan pada periode submusiman hingga musiman dirancang untuk wilayah Kabupaten Indramayu. Perancangan model memanfaatkan beberapa parameter udara atas pada ketinggian 200 hPA dan 850 hPA yang diperoleh dari luaran General Circulation Model (GCM) S2S yang dikembangkan oleh ECMWF. Metode prediksi kategori yang dipilih untuk membangun model prediksi pada penelitian ini adalah Probabilistic Neural Networks (PNN) dengan memanfaatkan Principal Component Analysis (PCA) sebagai alat untuk melakukan reduksi dimensi pada prediktor. Data curah hujan yang digunakan untuk peubah terikat berupa data presipitasi yang dikeluarkan oleh CHIRPS. Model dievaluasi dengan menghitung akurasi model. Hasil percobaan membangun model dengan menggunakan n-component sama dengan 5 memiliki performa keseluruhan yang baik dengan rata-rata akurasi sebesar 82,177% dan waktu pelatihan model sebesar 76 menit., The development of models to predict rainfall categories answers human needs in knowing future weather and climate conditions. Prediction models that focus on the weather scale or climate scale are considered unable to fully explain the sub-seasonal to seasonal prediction scale. Predictions on a sub-seasonal to seasonal scale fill the gap in the period between weather prediction and climate prediction. In this study, the rainfall prediction process in the sub-seasonal to seasonal period was designed for the Indramayu Regency area. The model design utilizes several upper air parameters at 200 hPA and 850 hPA altitudes obtained from the General Circulation Model (GCM) S2S output developed by ECMWF. The category prediction method chosen to build the prediction model in this study is Probabilistic Neural Networks (PNN) by utilizing Principal Component Analysis (PCA) as a tool to reduce the dimensions of the predictors. The rainfall data used for the dependent variable is precipitation data issued by CHIRPS. The model was evaluated by calculating model accuracy. The experimental results of building the model using n-components equal to 5 had good overall performance with an average accuracy of 82.177% and a model training time of 76 minutes.
Keyword: Prediction, Rainfall, GCM, PNN, S2S

Judul: Pengembangan Model Prediksi Berbasis Sebaran Empirik untuk Prediksi Kategori Curah Hujan Skala Submusiman hingga Musiman
Abstrak: Sejak tahun 2013 dikembangkan model prediksi cuaca skala submusiman hingga musiman (S2S) yang menjembatani kesenjangan antara prediksi musiman dan prakiraan cuaca dengan skala 2 minggu hingga satu musim atau lebih. Prakiraan cuaca merupakan prediksi skala pendek-hingga-menengah yaitu prediksi hingga 14 hari dan prediksi musiman yang merupakan prediksi skala panjang, dengan skala prediksi tiga hingga 12 bulan. Pemodelan prediksi curah hujan dapat dibangun berdasarkan luaran Global Climate Model (GCM) maupun hasil pengukuran variabel-variabel cuaca dari stasiun pengamatan. Luaran GCM terdiri dari berbagai variabel cuaca yang berbentuk grid. Pemanfaatan luaran GCM untuk prediksi cuaca lokal dikenal sebagai teknik statistical downscaling (SD). Teknik SD dapat dibedakan menjadi teknik SD berbasis regresi apabila prediktan bernilai kontinyu dan berbasis klasifikasi apabila prediktan bernilai diskret seperti kategori curah hujan. Kategori curah hujan merupakan hasil penggolongan nilai-nilai curah hujan sesuai dengan tujuan tertentu. Luaran GCM pada umumnya berdimensi tinggi oleh karena itu diperlukan metode reduksi dimensi. Metode reduksi yang digunakan adalah metode ekstraksi fitur tekstur statistik yang dihitung dari gray level co-occurrence matrix (GLCM). Fitur tekstur statistik yang digunakan adalah kontras, korelasi, energi, homogenitas dan entropi. Pada penelitian ini dibangun teknik SD berbasis klasifikasi untuk prediksi kategori curah hujan di Kabupaten Indramayu. Model tersebut memanfaatkan luaran model GCM S2S dari European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) sebagai prediktor dan data presipitasi CHIRPS sebagai data curah hujan. Model yang akan dibangun adalah pengembangan dari model klasifikasi yang belum pernah digunakan untuk prediksi kategori curah hujan yaitu voting feature interval (VFI). Model VFI merupakan model klasifikasi dengan proses pelatihan yang cepat karena seluruh data latih diproses sekaligus. Pada model VFI, setiap fitur memberikan peluang untuk setiap kelas (disebut sebagai vote) dan kemudian kelas dengan jumlah peluang terbesar merupakan kelas prediksi. Secara umum, model VFI memiliki kinerja yang sangat baik dengan akurasi yang cukup tinggi untuk permasalahan klasifikasi dengan fitur-fitur bernilai nominal dan ordinal. Namun demikian kinerjanya menurun bahkan akurasinya hanya sekitar 50% ketika banyak fitur berupa fitur bernilai kontinyu. Untuk mengatasi kelemahan tersebut pada penelitian ini diusulkan dua perbaikan yaitu penentuan peluang yang diberikan oleh setiap fitur dengan menggunakan metode kernel dan penentuan banyaknya interval fitur berdasarkan percobaan. Di samping itu, untuk meningkatkan kinerja model, dilakukan proses seleksi fitur. Tahap pertama dari penelitian ini adalah penentuan variabel cuaca yang digunakan sebagai prediktor dan domain luaran GCM S2S. Berdasarkan penelitian-penelitian sebelumnya, variabel cuaca yang digunakan adalah suhu permukaan, suhu pada ketinggian 200 dan 850 hPa serta angin zonal pada ketinggian 200 dan 850 hPa. Penentuan domain luaran GCM S2S dilakukan dengan percobaan menggunakan ukuran 6x6, 8x8, 10x10, dan 12x12 dengan posisi di atas wilayah Kabupaten Indramayu. Hasil percobaan menunjukkan dimensi GCM 6x6 sampai dengan 12x12 grid berpotensi digunakan sebagai prediktor. Namun demikian, berdasarkan penelitian-penelitian sebelumnya dimensi 8x8 memberikan kinerja prediksi yang baik untuk wilayah Kabupaten Indramayu. Oleh karena itu dipilih dimensi 8x8 dengan posisi di atas Kabupaten Indramayu. Hasil percobaan juga menunjukkan bahwa akurasi model VFI masih sangat kecil yaitu sekitar 50%. Hal ini mengkonfirmasi bahwa akurasi model VFI rendah ketika fitur-fitur bernilai kontinyu. Tahap selanjutnya adalah percobaan perbaikan kinerja VFI dengan pendugaan fungsi kepekatan menggunakan metode kernel dan penentuan banyaknya
Keyword: curah hujan, GCM, kernel, S2S, VFI

Judul: Embriogenesis ikan buta (Astyanax fasciatus)
Abstrak: Ikan buta Astyanax fasciatus adalah spesies ikan unik dari famili Characidae yang menempati perairan dalam gua di Wilayah La Cueva Chica-San Luis Potasi-Mexico. Ikan ini memiliki mata yang tereduksi (Blind Cavefish) dan warna kulit merah muda, pucat serta mengkilap.
Keyword: