ANALISIS KOMPARATIF METODE LONG SHORT-TERM MEMORY DAN GATED RECURRENT UNIT PREDIKSI KUALITAS UDARA DI KOTA BANDAR LAMPUNG
Kualitas udara memiliki dampak signifikan terhadap kesehatan manusia
dan lingkungan. Sebagai pusat pertumbuhan ekonomi dan mobilitas di
Provinsi Lampung, Kota Bandar Lampung menghadapi fluktuasi
konsentrasi polutan harian yang tidak menentu akibat tingginya volume
kendaraan dan aktivitas industri. Meskipun instansi terkait telah
menyediakan stasiun fisik pemantauan kualitas udara, sistem tersebut
umumnya hanya menampilkan kondisi saat ini (real-time) dan belum
memiliki kapasitas prediksi untuk beberapa hari ke depan. Penelitian ini
menerapkan pendekatan deep learning melalui studi komparatif antara
metode Long Short-Term Memory (LSTM) dan Gated Recurrent Unit
(GRU). Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis performa akurasi
kedua metode dalam memprediksi konsentrasi polutan Particulate Matter
2.5 (PM2.5), serta mengevaluasi dampak penambahan kedalaman lapisan
(variasi 2 layer dan 3 layer) terhadap tingkat kesalahan (error) model.
Dataset dikumpulkan secara harian dari stasiun pemantau Air Quality
Index (AQI). Pengujian model dilakukan dengan menerapkan strategi
hyperparameter tuning secara terkontrol, meliputi variasi kedalaman
jaringan (2 layer vs 3 layer), variasi ukuran batch size (4, 8, dan 16), variasi
jendela memori temporal atau look back (3, 5, 7) serta integrasi mekanisme
Early Stopping (patience = 5) untuk mencegah overfitting. Performa model
dievaluasi secara kuantitatif menggunakan metrik Root Mean Square Error
(RMSE), Mean Absolute Error (MAE), dan Koefisien Determinasi (R2
score), serta dianalisis secara kualitatif melalui plot visual grafik
perbandingan data aktual versus prediksi. Hasil penelitian menunjukkan
bahwa arsitektur GRU 2 layer dengan konfigurasi early stopping, look back
3, dan batch size 16 merupakan konfigurasi model terbaik dengan capaian
R2 score sebesar 0.2827, RMSE sebesar 0.2081, dan MAE sebesar 0.1592,
penambahan kedalaman layer terbukti menurunkan performa akurasi pada
kedua algoritma. Hasil penelitian diharapkan dapat menjadi rujukan ilmiah
pemodelan peringatan dini kualitas udara harian di Kota Bandar Lampung
URI
https://repo.itera.ac.id/depan/submission/SB2607280077
Keyword
Kualitas Udara Bandar Lampung PM2.5 LSTM GRU Hyperparameter tuning