ANALISIS KOMPARATIF METODE LONG SHORTTERM 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 (realtime) 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/SB2607290005
Keyword
Kualitas udara Bandar Lampung PM2.5 LSTM GRU Hyperparameter tuning