Validasi Silang cross validation

Hasil persamaan , R 2 , dan RMSEC dapat dilihat pada Tabel VI. Nilai RMSEC root mean square error of calibration yang diperoleh adalah 0,027 untuk PCT, 0,082 untuk PROPI, dan 0,043 untuk KAF. Nilai RMSEC yang diperoleh sangat baik karena mendekati 0.

C. Validasi model kalibrasi multvariat PLS

Kemampuan prediksi dari model kalibrasi multivariat divalidasi degan dua proses yaitu validasi internal dan validasi eksternal. Validasi internal cross validation bertujuan untuk menangani masalah overfitting yang seringkali terjadi dalam proses pembuatan model, sedangkan validasi eksternal bertujuan untuk mengetahui kemampuan prediksi dari keseluruhan model kalibrasi multivariat PLS dengan menetapkan konsentrasi larutan yang telah diketahui.

1. Validasi Silang cross validation

Model kalibrasi ketiga senyawa obat PCT, PROPI, dan KAF yang dihasilkan mampu memberikan prediksi yang baik dengan nilai koefisien determinasi R 2 parasetamol 0,9994, propifenazon 0,9878, kafein 0,9919. Selanjutnya model kalibrasi ini dilakukan validasi silang cross validation dengan menggunakan teknik leave-one out. Dalam teknik ini, salah satu sampel kalibrasi misal sampel nomor 1 dikeluarkan, lalu sampel ini dimodelkan dengan sampel yang tersisa. Selanjutnya dihitung nilai terprediksi sampel 1 dari model kalibrasi sampel yang tersisa. Hal ini dilakukan terus –menerus sampai sampel dikeluarkan satu persatu dan dimodelkan dengan sampel kalibrasi yang tersisa. Hasilnya dapat dilihat pada Tabel VII. hubungan antara nilai sebenarnya suatu analit dengan nilai terprediksi yang sudah divalidasi cross validation menggunakan teknik leave-one out dengan metode PLS pada panjang gelombang 220-313 nm. Tabel VII. Nilai sebenarnya dan nilai terhitung hasil kalibrasi pls dari sampel yang dilakukan validasi silang cross validation yang mengandung parasetamol PCT, propifenazon PROPI, dan kafein KAF Nomor Campuran Konsentrasi µgmL PCT PROPI KAF Sebenarnya Terhitung Sebenarnya Terhitung Sebenarnya Terhitung 1 5,75522 5,69975 3,65866 3,68038 1,38956 1,37482 2 7,05381 7,01071 2,79465 2,63207 1,35455 1,44016 3 5,20955 5,247 3,45997 3,46215 0,48775 0,51071 4 6,59437 6,58473 4,72492 4,72601 0,58667 0,59199 5 4,01261 4,03477 4,30025 4,33714 0,66383 0,58482 6 6,14643 6,19104 3,59539 3,58442 0,80239 0,80994 7 5,62441 5,62749 4,29166 4,20458 2,08606 2,15583 8 3,89111 3,8241 3,8917 3,76535 0,91807 1,08007 9 6,31005 6,31886 2,16611 2,24273 1,7571 1,70521 10 3,79433 3,79379 2,40636 2,48704 0,96856 0,94366 11 6,99635 7,04102 3,7108 3,94612 1,96758 1,85372 12 6,79089 6,7795 2,83819 2,81941 1,9054 1,90402 13 4,4964 4,49102 4,30366 4,26383 1,44517 1,4633 14 6,43525 6,51072 2,6318 2,68849 0,69071 0,66018 15 4,97807 4,97735 3,5743 3,57149 1,19961 1,19533 16 7,3197 7,33268 3,18242 3,18466 1,62454 1,62625 17 6,06316 5,96793 2,30895 2,21968 0,85277 0,89704 18 6,24785 6,1207 4,63017 4,58746 1,25553 1,28817 19 4,53748 4,54785 3,59021 3,58918 1,19482 1,19348 20 7,24297 7,42754 3,63985 3,86225 1,74932 1,61917 Persamaan y = 1,0125x - 0,071 y = 0,9919x + 0,0358 y = 0,9718x + 0,035 R 2 0,997 0,983 0,982 RMSECV 0,0620 0,0954 0,0630 PRESS 0,156 0,782 0,279 Dari hasil diatas dapat dilihat bahwa nilai koefisien determinasi R 2 yang dihasilkan 0,9 dan nilai RMSECV dan PRESS yang dihasilkan PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI rendah mendekati nol maka kemampuan model untuk memprediksi semakin baik. Data dan parameter hasil validasi silang leave one-out parasetamol, propifenazon, dan kafein dapat dilihat pada Gambar 13, 14, 15 : PLS Regression: PCT versus 253; 256; 259; 262; 271; 274; 277; 280; ... Cross-validation Leave-one-out Components to evaluate Set Number of components evaluated 10 Number of components selected 9 Analysis of Variance for PCT Source DF SS MS F P Regression 9 25,2606 2,80673 1657,48 0,000 Residual Error 10 0,0169 0,00169 Total 19 25,2775 Model Selection and Validation for PCT Components X Variance Error R-Sq PRESS R-Sq pred 1 0,92489 20,1053 0,204618 23,5800 0,067156 2 0,98766 7,2132 0,714641 9,8431 0,610599 3 0,99980 1,8612 0,926369 2,7101 0,892786 4 0,99995 0,2489 0,990155 0,4887 0,980665 5 0,99996 0,1082 0,995718 0,4678 0,981493 6 0,99999 0,0916 0,996378 0,3407 0,986521 7 0,99999 0,0249 0,999013 0,2802 0,988913 8 1,00000 0,0188 0,999257 0,1578 0,993756 9 1,00000 0,0169 0,999330 0,1566 0,993807 10 0,0151 0,999404 0,1919 0,992410 Gambar 13. Data dan Parameter Hasil Validasi Silang Parasetamol dengan Teknik Leave One- Out PLS Regression: PROPI versus 253; 256; 259; 262; 271; 274; 277; 280; ... Cross-validation Leave-one-out Components to evaluate Set Number of components evaluated 10 Number of components selected 6 Analysis of Variance for PROPI Source DF SS MS F P Regression 6 11,1372 1,85620 97,19 0,000 Residual Error 13 0,2483 0,01910 Total 19 11,3855 Model Selection and Validation for PROPI Components X Variance Error R-Sq PRESS R-Sq pred 1 0,90026 10,8752 0,044816 12,8357 0,000000 2 0,98657 8,4317 0,259437 10,9423 0,038923 3 0,99979 6,7868 0,403906 10,1894 0,105050 4 0,99995 0,8378 0,926414 1,8014 0,841781 5 0,99997 0,4074 0,964222 1,5964 0,859788 6 0,99999 0,2483 0,978193 0,7820 0,931315 7 0,2010 0,982342 1,5140 0,867021 8 0,1676 0,985277 1,9253 0,830901 9 0,1487 0,986944 2,1089 0,814772 10 0,1391 0,987779 2,2584 0,801640 Gambar 14. Data dan parameter hasil validasi silang propifenazon dengan teknik leave one-out PLS Regression: CAFF versus 253; 256; 259; 262; 271; 274; 277; 280; ... Cross-validation Leave-one-out Components to evaluate Set Number of components evaluated 10 Number of components selected 6 Analysis of Variance for CAFF Source DF SS MS F P Regression 6 4,58881 0,764801 123,21 0,000 Residual Error 13 0,08069 0,006207 Total 19 4,66950 Model Selection and Validation for CAFF Components X Variance Error R-Sq PRESS R-Sq pred 1 0,91806 4,15945 0,109231 4,81996 0,000000 2 0,98819 2,53358 0,457420 3,53777 0,242366 3 0,99979 2,02138 0,567109 3,04110 0,348731 4 0,99995 0,42619 0,908729 0,94181 0,798306 5 0,99997 0,15410 0,966999 0,82296 0,823758 6 0,99999 0,08069 0,982719 0,27957 0,940128 7 0,06369 0,986361 0,41103 0,911976 8 0,04728 0,989875 0,56049 0,879969 9 0,04080 0,991263 0,58235 0,875287 10 0,03800 0,991863 0,58169 0,875428 Gambar 15. Data dan parameter hasil validasi silang kafein dengan teknik leave one-out. Validasi silang juga dapat menentukan jumlah komponen optimum yang mencirikan data Ardiyanti, 2014. Berdasarkan hasil validasi silang ini diketahui parasetamol mempunyai 9 komponen, propifenazon mempunyai 6 komponen, dan kafein mempunyai 6 komponen. Adapun profil hubungan antara kadar prediksi dan kadar aktual parasetamol, propifenazon, kafein dengan validasi silang leave one-out pada Gambar 16, 17, 18 : 7,5 7,0 6,5 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 7,5 7,0 6,5 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 Actual Response C a lc u la te d R e s p o n s e Fitted C rossv al Variable PLS Response Plot response is PCT 9 components Gambar 16. Kurva hubungan antara kadar parasetamol sebenarnya actual value vs kadar terhitung calculated value hasil validasi silang leave one-out dengan metode spektrofotometri UV-PLS pada panjang gelombang 220-313 nm 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 Actual Response C a lc u la te d R e s p o n s e Fitted C rossv al Variable PLS Response Plot response is PROPI 6 components Gambar 17. Kurva hubungan antara kadar propifenazon sebenarnya actual value vs kadar terhitung calculated value hasil validasi silang leave one-out dengan metode spektrofotometri UV-PLS pada panjang gelombang 220-313 nm 2,25 2,00 1,75 1,50 1,25 1,00 0,75 0,50 2,25 2,00 1,75 1,50 1,25 1,00 0,75 0,50 Actual Response C a lc u la te d R e s p o n s e Fitted C rossv al Variable PLS Response Plot response is CAFF 6 components Gambar 18. Kurva hubungan antara kadar kafein sebenarnya actual value vs kadar terhitung calculated value hasil validasi silang leave one-out dengan metode spektrofotometri UV-PLS pada panjang gelombang 220-313 nm Parameter validasi pada analisis multivariat adalah presisi dan akurasi. Presisi dideskripsikan dengan nilai RMSEC root mean square error of calibration, RMSECV root mean square error of cross validation, , dan PRESS predicted residual sum of squares, yang mana semakin kecil nilainya semakin kecil kesalahan prediksi dan semakin baik kemampuan model untuk memprediksi atau semakin baik presisinya. Akurasi dinyatakan dalam koefisien determinasi R 2 . Semakin dekat R 2 dengan 1 menunjukkan hubungan antara nilai aktual dan nilai prediksi yang semakin baik atau semakin baik presisinya. Selain itu akurasi juga dapat dideskripsikan dengan persamaan y= Bx + A, yang mana x = kadar sebenarnya dan y = kadar terprediksi. Akurasi yang baik jika nilai A mendekati 0 dan B mendekati 1 Danzer et al, 2004. RMSECV menggambarkan kemampuan prediksi, nilai RMSECV dapat ditentukan dari nilai PRESS, semakin kecil nilai RMSECV maka kemampuan model untuk memprediksi semakin baik El-Gindy et al., 2006.

2. Validasi Eksternal