Kolokium di Lapan, Bandung
Kamis, 18 Februari 2010
Pukul : 10:00 – 11:00
Knowledge Discovery Using Neuro-Fuzzy Models
Case Study : Weather/Climate and Space Weather
Penemuan Pengetahuan Memakai Model Neuro-Fuzzy
Studi Kasus : Cuaca/Iklim dan Cuaca Antariksa
The Houw Liong
KK Fisika Sistem Kompleks, FMIPA, ITB
Abstrak
Hakekat sains ialah menemukan pengetahuan yang terandalkan (model konseptual,model empiris, model fisis, kaidah,hukum sebab akibat,teori) dari data pengamatan dan mengujinya dengan melihat kecocokannya antara prediksi pengetahuan tsb dengan data pengamatan . Metoda ini sekarang dikenal sebagai Data Mining atau Knowledge Discovery from Data (KDD) yang didukung oleh metoda statistik (clustering, regresi, korelasi, PCA, …) dan metoda inteligensi artificial (ANN, fuzzy logic ,neuro-fuzzy, SVM,….) .
Studi kasus diambil dari cuaca/iklim dan cuaca antariksa untuk melakukan prediksi jangka panjang, jangka menengah dan jangka pendek, khususnya untuk mengantisipasi curah hujan ekstrim yang mengakibatkan banjir besar di Indonesia dan super storm dari aktivitas matahari yang dapat mengakibatkan kelumpuhan telekomunikasi dan navigasi di Indonesia yang diperkirakan mungkin bisa terjadi pada akhir tahun 2012 atau awal tahun 2013 atau pada puncak aktivitas matahari di masa depan.
Showing posts with label ANFIS. Show all posts
Showing posts with label ANFIS. Show all posts
28 January 2010
22 January 2010
Prediksi Curah Hujan daerah Jakarta dengan ANFIS
Prediksi Curah Hujan daerah Jakarta berdasarkan ANFIS
R.Gernowo, The Houw Liong, F. H. Widodo, S. Nuryanto
Prediksi Curah Hujan bulanan dan pentad daerah Ciliwung hilir dan hulu berdasarkan ANFIS
Puncak hujan terjadi pada akhir minggu Januari dan bulan Februari yang biasanya menimbulkan banjir tahunan di daerah Jakarta.
13 February 2009
Prediksi dengan Metode ANFIS
Sinar Harapan
Jumat, 13 Februari 2009
Prediksi dengan Metode ANFIS
Hujan Terus Mengguyur sampai 2007
Oleh
Merry Magdalena
JAKARTA - Hujan deras dan ancaman banjir akan terus berlanjut sampai tahun 2007. Tapi tidak separah apa yang terjadi pada 2002 silam. Setidaknya itulah hasil prediksi dengan mengamati titik aktivitas matahari alias sun spot.
Tahukah Anda bahwa matahari memiliki peran terhadap banjir? Selintas fakta ini menggelikan. Bagaimana mungkin matahari nun jauh di sana ikut bertanggung jawab terhadap banjir di depan rumah kita. Memang, alam memiliki keterkaitan yang begitu erat.
“Cuaca dan iklim bumi sangat dipengaruhi aktivitas matahari. Karena posisi dan aktivitasnya selalu tetap, kita dapat memprediksi cuaca,” ujar Prof Dr The Houw Liong, ilmuwan dari Departemen Fisika Institut Teknologi Bandung (ITB) kepada pers di Jakarta, belum lama ini. Pengamatan terhadap aktivitas matahari ini bisa dilakukan terhadap sun spot alias titik imbang matahari. Dari data yang sudah direkam selama ini didapat pola yang tetap dan dari pola itulah prediksi bisa dilakukan.
The Huow menjelaskan bahwa pada saat sun spot minimum, pada sejumlah daerah di wilayah Indonesia timur akan terjadi curah hujan maksimum alias tinggi. Sebaliknya, ketika sun spot maksimum, curah hujan di wilayah tadi akan mereda.
Tak Menentu
“Pada 2006 dan 2007 terlihat bahwa sun spot minimum, ini berarti Indonesia bagian timur akan mengalami curah hujan tinggi. Ini sudah bisa terlihat dengan adanya bencana banjir di Jawa Timur. Gejala ini juga menunjukkan akan adanya La Nina,” ungkap The Houw Liong.
Tapi hal serupa tidak terjadi di wilayah Indonesia tengah, terutama yang berdekatan dengan garis katulistiwa seperti Pontianak. Di daerah tersebut akan berlaku hukum yang berlawanan. Di saat sun spot maksimum, curah hujan justru minimum, begitu juga sebaliknya.
Bagaimana dengan di Jakarta? Seperti kita tahu selama ini curah hujan di Jakarta seolah tak menentu. Dari pola yang dipelajari The Houw Liong bersama timnya, didapat hasil bahwa sudah sejak lama Jakarta memiliki pola yang tidak konsisten. Curah hujan di Ibu Kota ini juga tidak tetap. Ini juga berlaku di wilayah Jawa Barat dan Tengah. Jadi, jangan heran kalau prediksi cuaca kerap meleset dan mengakibatkan banjir.
Karena tak bisa diprediksi dengan hanya mengandalkan sun spot maka dikembangkan teknik yang disebut Adaptive Neuro Fuzzy Interference System (ANFIS). Bersama dengan Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) dan Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG), ITB sejak tiga tahun lalu melakukan studi yang berkaitan dengan prediksi hujan ini.
“Kami melakukan prediksi menggunakan pemodelan tinggi muka air. Dulu pemodelan dilakukan terhadap tinggi muka air satu sungai saja, yakni Ciliwung. Mulai sekarang kami melakukannya terhadap tiga sungai, yakni Ciliwung, Sunter dan Pesanggrahan,” ungkap Jana Tjahjana Anggadireja, Deputi Bidang Teknologi Pengembangan Sumber Daya Alam Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) dalam kesempatan serupa.
La Nina
Prediksi jangka panjang, yaitu sekitar sembilan bulan sebelum kejadian dilakukan berdasarkan deret waktu bulanan bilangan sun spot, indeks El Nino - Southern Oscillation (ENSO) multivariabel yang dipakai untuk memprediksi ENSO. Metode prediksi ini menunjukkan bahwa awal 2006 ini sebagian besar wilayah Indonesia akan mengalami hujan di atas rata-rata, kecuali Indonesia bagian tengah.
Kemudian prediksi jangka menengah yaitu 1-6 bulan sebelum kejadian dilakukan dengan memakai deret waktu hujan bulanan rata-rata dari tujuh stasiun di DKI dan tinggi muka air Sungai Ciliwung, Pesanggrahan dan Sunter dengan metode ANFIS.
Prediksi ini menunjukkan bahwa pada Februari 2006 merupakan puncak tertinggi muka air pada ketiga sungai besar yang melintasi Jakarta. Namun, titik muka air ini hampir sama dengan tahun 2003, 2004 dan 2005. Yang jelas tidak setinggi tahun 2002 yang mengakibatkan banjir besar di wilayah DKI.
Sementara itu, prediksi jangka pendek yang terjadi hanya beberapa minggu sebelum kejadian dilakukan berdasarkan deret waktu lima harian (pentad) diperkuat dengan prediksi Madden Julian Oscillation (MJO).
Dari metode tersebut disimpulkan bahwa awal 2006 akan menuju La Nina lemah. Indonesia bagian timur dan sebagian besar Pulau Jawa akan mengalami curah hujan di atas rata-rata. Puncak curah hujan DKI dan tinggi muka air ketiga sungai besar yang melalui Jakarta akan terjadi pada Februari 2006.
Komentar:
Tulisan tsb berdasarkan wawancara tahun 2005.Berdasarkan studi lebih lanjut ternyata hujan ekstrim di wilayah Jakarta terjadi ketika sekitar sunspot maksimum seperti yang terjadi pada tahun 2002 atau intensitas sinar kosmik maksimum seperti yang terjadi pada 2007.Pada puncak sunspot maksimum tahun 2013 banjir besar terjadi lagi di Jakarta.
Prediksi curah hujan bulanan puncak tahun 2009 dengan Anfis untuk Jabotabek terjadi pada bulan Februari.
(HouwLiong)
Jumat, 13 Februari 2009
Prediksi dengan Metode ANFIS
Hujan Terus Mengguyur sampai 2007
Oleh
Merry Magdalena
JAKARTA - Hujan deras dan ancaman banjir akan terus berlanjut sampai tahun 2007. Tapi tidak separah apa yang terjadi pada 2002 silam. Setidaknya itulah hasil prediksi dengan mengamati titik aktivitas matahari alias sun spot.
Tahukah Anda bahwa matahari memiliki peran terhadap banjir? Selintas fakta ini menggelikan. Bagaimana mungkin matahari nun jauh di sana ikut bertanggung jawab terhadap banjir di depan rumah kita. Memang, alam memiliki keterkaitan yang begitu erat.
“Cuaca dan iklim bumi sangat dipengaruhi aktivitas matahari. Karena posisi dan aktivitasnya selalu tetap, kita dapat memprediksi cuaca,” ujar Prof Dr The Houw Liong, ilmuwan dari Departemen Fisika Institut Teknologi Bandung (ITB) kepada pers di Jakarta, belum lama ini. Pengamatan terhadap aktivitas matahari ini bisa dilakukan terhadap sun spot alias titik imbang matahari. Dari data yang sudah direkam selama ini didapat pola yang tetap dan dari pola itulah prediksi bisa dilakukan.
The Huow menjelaskan bahwa pada saat sun spot minimum, pada sejumlah daerah di wilayah Indonesia timur akan terjadi curah hujan maksimum alias tinggi. Sebaliknya, ketika sun spot maksimum, curah hujan di wilayah tadi akan mereda.
Tak Menentu
“Pada 2006 dan 2007 terlihat bahwa sun spot minimum, ini berarti Indonesia bagian timur akan mengalami curah hujan tinggi. Ini sudah bisa terlihat dengan adanya bencana banjir di Jawa Timur. Gejala ini juga menunjukkan akan adanya La Nina,” ungkap The Houw Liong.
Tapi hal serupa tidak terjadi di wilayah Indonesia tengah, terutama yang berdekatan dengan garis katulistiwa seperti Pontianak. Di daerah tersebut akan berlaku hukum yang berlawanan. Di saat sun spot maksimum, curah hujan justru minimum, begitu juga sebaliknya.
Bagaimana dengan di Jakarta? Seperti kita tahu selama ini curah hujan di Jakarta seolah tak menentu. Dari pola yang dipelajari The Houw Liong bersama timnya, didapat hasil bahwa sudah sejak lama Jakarta memiliki pola yang tidak konsisten. Curah hujan di Ibu Kota ini juga tidak tetap. Ini juga berlaku di wilayah Jawa Barat dan Tengah. Jadi, jangan heran kalau prediksi cuaca kerap meleset dan mengakibatkan banjir.
Karena tak bisa diprediksi dengan hanya mengandalkan sun spot maka dikembangkan teknik yang disebut Adaptive Neuro Fuzzy Interference System (ANFIS). Bersama dengan Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) dan Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG), ITB sejak tiga tahun lalu melakukan studi yang berkaitan dengan prediksi hujan ini.
“Kami melakukan prediksi menggunakan pemodelan tinggi muka air. Dulu pemodelan dilakukan terhadap tinggi muka air satu sungai saja, yakni Ciliwung. Mulai sekarang kami melakukannya terhadap tiga sungai, yakni Ciliwung, Sunter dan Pesanggrahan,” ungkap Jana Tjahjana Anggadireja, Deputi Bidang Teknologi Pengembangan Sumber Daya Alam Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) dalam kesempatan serupa.
La Nina
Prediksi jangka panjang, yaitu sekitar sembilan bulan sebelum kejadian dilakukan berdasarkan deret waktu bulanan bilangan sun spot, indeks El Nino - Southern Oscillation (ENSO) multivariabel yang dipakai untuk memprediksi ENSO. Metode prediksi ini menunjukkan bahwa awal 2006 ini sebagian besar wilayah Indonesia akan mengalami hujan di atas rata-rata, kecuali Indonesia bagian tengah.
Kemudian prediksi jangka menengah yaitu 1-6 bulan sebelum kejadian dilakukan dengan memakai deret waktu hujan bulanan rata-rata dari tujuh stasiun di DKI dan tinggi muka air Sungai Ciliwung, Pesanggrahan dan Sunter dengan metode ANFIS.
Prediksi ini menunjukkan bahwa pada Februari 2006 merupakan puncak tertinggi muka air pada ketiga sungai besar yang melintasi Jakarta. Namun, titik muka air ini hampir sama dengan tahun 2003, 2004 dan 2005. Yang jelas tidak setinggi tahun 2002 yang mengakibatkan banjir besar di wilayah DKI.
Sementara itu, prediksi jangka pendek yang terjadi hanya beberapa minggu sebelum kejadian dilakukan berdasarkan deret waktu lima harian (pentad) diperkuat dengan prediksi Madden Julian Oscillation (MJO).
Dari metode tersebut disimpulkan bahwa awal 2006 akan menuju La Nina lemah. Indonesia bagian timur dan sebagian besar Pulau Jawa akan mengalami curah hujan di atas rata-rata. Puncak curah hujan DKI dan tinggi muka air ketiga sungai besar yang melalui Jakarta akan terjadi pada Februari 2006.
Komentar:
Tulisan tsb berdasarkan wawancara tahun 2005.Berdasarkan studi lebih lanjut ternyata hujan ekstrim di wilayah Jakarta terjadi ketika sekitar sunspot maksimum seperti yang terjadi pada tahun 2002 atau intensitas sinar kosmik maksimum seperti yang terjadi pada 2007.Pada puncak sunspot maksimum tahun 2013 banjir besar terjadi lagi di Jakarta.
Prediksi curah hujan bulanan puncak tahun 2009 dengan Anfis untuk Jabotabek terjadi pada bulan Februari.
(HouwLiong)
27 January 2009
Prediksi dan Peringatan Dini Banjir
Kompas, Rabu, 21 Januari 2009 | 01:55 WIB
Oleh YUNI IKAWATI
Sistem ANFIS
Selain Departemen Pekerjaan Umum dan Pemerintah Provinsi DKI Jakarta, banjir di Jakarta juga menjadi perhatian peneliti dari Institut Teknologi Bandung dan Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT). Mereka juga mengembangkan sistem kecerdasan buatan yang disebut ANFIS (adaptive neuro- based fuzzy inference system), yang pertama kali diperkenalkan di Amerika oleh Jyh-Shing Roger Jang dari Departemen Teknik Listrik dan Ilmu Komputer di Universitas California.
”Perhitungan ANFIS untuk prediksi banjir di Sungai Ciliwung menggunakan data aktivitas matahari atau sunspot, historis curah hujan di Jakarta selama 50 tahun lalu, dan TMA dalam 40 tahun terakhir,” kata F Heru Widodo, Koordinator Prediksi Banjir dengan ANFIS di BPPT.
Penelitian pada tahap kedua bertujuan untuk mengembangkan sistem pemodelan dinamis, yaitu dengan menambah parameter lain, yaitu suplai air dari hulu sungai dan pasang air laut, serta tingkat penguapan air. Selain itu, diperlukan data historis yang runtut sehingga dapat diketahui lamanya genangan air di suatu tempat.
Model dinamis ini diharapkan dapat diterapkan pada tahun 2011, kata Heru yang juga Peneliti Madya di Unit Pelaksana Teknis Hujan Buatan BPPT.
Heru yang juga salah satu Kepala Program Global Warning di BPPT menjelaskan, hasil prediksi curah hujan tahun 2009 menggunakan ANFIS menunjukkan bahwa puncak curah hujan di wilayah Jakarta akan terjadi pada Februari 2009. ”Tingkat curah hujan bulanan tahun ini masih di bawah curah hujan pada tahun 2002 dan 2007 sehingga banjir yang terjadi di wilayah DKI Jakarta tahun ini tidak sebesar banjir tahun 2002 dan atau 2007,” ujarnya menjelaskan.
Adapun prediksi bilangan sunspot menunjukkan bahwa nilainya mengalami kenaikan dan mencapai puncaknya pada tahun 2012 yang diikuti oleh meningkatnya curah hujan di wilayah Jakarta.
Penerapan ANFIS ini, lanjutnya, memungkinkan upaya antisipasi dan mitigasi menghadapi banjir di DKI Jakarta hingga ke pencegahan bencana tersebut. Sekarang ini sistem yang dipasang untuk tujuan responsif berupa pemantauan untuk peringatan dini banjir.
Untuk mengembangkan sistem prediksi hingga pemantauan banjir di Jabodetabek, sistem ANFIS akan dipadukan dengan sistem pemantau radar cuaca yang dibangun di Pusat Penelitian Ilmu Pengetahuan dan Teknologi (Puspiptek) di Serpong yang juga dikelola BPPT. ”Ke depan diperlukan integrasi seluruh sistem yang dikembangkan masing-masing instansi, antara lain BMKG dan Departemen Pekerjaan Umum,” harapnya.
Sistem yang ANFIS yang dikembangkan sejak tahun 2004 bisa melakukan prediksi tahunan menjadi lima harian, bahkan hingga hitungan beberapa jam ke depan. Jauh lebih akurat!
Catatan:
Ternyata puncak sunspot terjadi pada tahun 2013, sehingga banjir besar Jakarta terjadi pada tahun 2013.
HouwLiong
Oleh YUNI IKAWATI
Sistem ANFIS
Selain Departemen Pekerjaan Umum dan Pemerintah Provinsi DKI Jakarta, banjir di Jakarta juga menjadi perhatian peneliti dari Institut Teknologi Bandung dan Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT). Mereka juga mengembangkan sistem kecerdasan buatan yang disebut ANFIS (adaptive neuro- based fuzzy inference system), yang pertama kali diperkenalkan di Amerika oleh Jyh-Shing Roger Jang dari Departemen Teknik Listrik dan Ilmu Komputer di Universitas California.
”Perhitungan ANFIS untuk prediksi banjir di Sungai Ciliwung menggunakan data aktivitas matahari atau sunspot, historis curah hujan di Jakarta selama 50 tahun lalu, dan TMA dalam 40 tahun terakhir,” kata F Heru Widodo, Koordinator Prediksi Banjir dengan ANFIS di BPPT.
Penelitian pada tahap kedua bertujuan untuk mengembangkan sistem pemodelan dinamis, yaitu dengan menambah parameter lain, yaitu suplai air dari hulu sungai dan pasang air laut, serta tingkat penguapan air. Selain itu, diperlukan data historis yang runtut sehingga dapat diketahui lamanya genangan air di suatu tempat.
Model dinamis ini diharapkan dapat diterapkan pada tahun 2011, kata Heru yang juga Peneliti Madya di Unit Pelaksana Teknis Hujan Buatan BPPT.
Heru yang juga salah satu Kepala Program Global Warning di BPPT menjelaskan, hasil prediksi curah hujan tahun 2009 menggunakan ANFIS menunjukkan bahwa puncak curah hujan di wilayah Jakarta akan terjadi pada Februari 2009. ”Tingkat curah hujan bulanan tahun ini masih di bawah curah hujan pada tahun 2002 dan 2007 sehingga banjir yang terjadi di wilayah DKI Jakarta tahun ini tidak sebesar banjir tahun 2002 dan atau 2007,” ujarnya menjelaskan.
Adapun prediksi bilangan sunspot menunjukkan bahwa nilainya mengalami kenaikan dan mencapai puncaknya pada tahun 2012 yang diikuti oleh meningkatnya curah hujan di wilayah Jakarta.
Penerapan ANFIS ini, lanjutnya, memungkinkan upaya antisipasi dan mitigasi menghadapi banjir di DKI Jakarta hingga ke pencegahan bencana tersebut. Sekarang ini sistem yang dipasang untuk tujuan responsif berupa pemantauan untuk peringatan dini banjir.
Untuk mengembangkan sistem prediksi hingga pemantauan banjir di Jabodetabek, sistem ANFIS akan dipadukan dengan sistem pemantau radar cuaca yang dibangun di Pusat Penelitian Ilmu Pengetahuan dan Teknologi (Puspiptek) di Serpong yang juga dikelola BPPT. ”Ke depan diperlukan integrasi seluruh sistem yang dikembangkan masing-masing instansi, antara lain BMKG dan Departemen Pekerjaan Umum,” harapnya.
Sistem yang ANFIS yang dikembangkan sejak tahun 2004 bisa melakukan prediksi tahunan menjadi lima harian, bahkan hingga hitungan beberapa jam ke depan. Jauh lebih akurat!
Catatan:
Ternyata puncak sunspot terjadi pada tahun 2013, sehingga banjir besar Jakarta terjadi pada tahun 2013.
HouwLiong
04 January 2009
Sistem Peringatan Dini sungai Ciliwung
Sistem Peringatan Dini Banjir Sungai Ciliwung
The Houw Liong1)
R.Gernowo2)
P.M Siregar2)
Heru Widodo3)
1) FMIPA, ITB
2) FITB, ITB
3) TMC, BPPT.
Abstrak
Dengan memakai adaptive neuro-fuzzy inference system (Anfis) prakiraan banjir dapat dilakukan setahun sebelumnya dengan melihat ekstrapolasi deret waktu dari bilangan sunspot, enam bulan sebelumnya dengan menganalisa deret waktu hujan bulanan dan tinggi muka air bulanan, dan dua minggu sebelumnya dengan menganalisa deret waktu pentad hujan dan tinggi muka air.
Untuk prediksi banjir kiriman yang berjangka pendek 8 jam sebelumnya dapat dilakukan dengan sistem telemetri tinggi muka air.
Sistem peringatan dini beberapa hari sebelumnya memerlukan model matematik curah hujan-limpasan dari aliran daerah aliran sungai dan prediksi curah hujan dengan memakai model atmosfer disertai dengan data satelit mengenai topografi , parameter meteorologi dan data radar cuaca.
Banjir Das Ciliwung
Dari inventarisasi bencana alam banjir DAS Ciliwung yang melintasi wilayah Jakarta dan sekitarnya, maka banjir berskala besar terjadi jika hujan lebat turun terus menerus selama 2 jam atau lebih. Bencana alam banjir yang melanda daerah Jakarta dan sekitarnya disebabkan oleh hujan torensial.
Hipotesis prediksi banjir DAS Ciliwung hilir (di daerah Jakarta) ialah sbb. : Prediksi banjir DAS Ciliwung hilir dapat dilakukan dengan memakai data deret waktu tinggi muka air (TMA) sungai Ciliwung di Depok dan data deret waktu curah hujan (CH) rata-rata DKI dibantu dengan probabilitas intensitas curah hujan DKI.
Data TMA dan CH diurut menjadi deret waktu yang kemudian dibuat moving average untuk menghilangkan noisenya. Prediksinya dipakai metode ANFIS(Adaptive Neuro Fuzzy Inference System). Model prediksi banjir yang dibangun kemudian diuji dengan data lapangan, sehingga diperoleh validasi model yang dapat diterapkan untuk DAS Ciliwung hilir.
Untuk membangun model banjir yang baik diperlukan data penyerapan dan penguapan air , khususnya untuk DAS Ciliwung hilir faktor hanya berpengaruh sekitar 5% saja, karena kejadian banjir berlangsung relatif cepat.
Untuk prediksi jangka panjang dipakai anomali bilangan sunspot. Dalam selang waktu 9 bulan sampai 12 bulan sebelum kejadian dapat diperkirakan apakah DAS ciliwung akan dipengaruhi oleh La Nina atau El Nino. Prediksi jangka menengah dilakukan berdasarkan deret waktu data tinggi muka air sungai (TMA) bulanan dan curah hujan bulanan sekitar daerah aliran sungai (DAS) Ciliwung. Metoda ini diharapkan dapat memprediksi jangka menengah (3—6 bulan ) , lalu berdasarkan pentad akan diprediksi jangka pendek (1—3 minggu) sebelum kejadian, sehingga dapat disiapkan secara tepat keperluan untuk mengatasi banjir yang akan melanda DAS Ciliwung yang melintasi Jakarta.
Subscribe to:
Posts (Atom)