Latar Belakang Pemodelan jaringan saraf tiruan (artificial neural networks) untuk identifikasi kawanan lemuru dengan menggunakan deskriptor hidroakustik

1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pengembangan metode identifikasi dan klasifikasi spesies kawanan ikan berdasarkan data hidroakustik merupakan salah satu kunci penurunan tingkat kesalahan dalam pendugaan biomassa Haralabous Georgakarakos, 1996. Selama ini, identifikasi dan klasifikasi spesies kawanan ikan berdasarkan data hidroakustik dilakukan dengan menggunakan metode echo counting, echo integrations, echosounder mapping , dan sonar mapping. Identifikasi spesies ikan dengan keempat metode ini dilakukan dengan menganalisis karakteristik sinyal hamburan balik echo backscattered dari kawanan ikan tertentu. Hasil analisis sinyal akustik selanjutnya dibandingkan dengan data spesies ikan yang tertangkap pada saat sampling dilakukan. Pengambilan contoh spesies ikan dapat dilakukan dengan metode trawling dan dilakukan pada saat yang bersamaan dengan pengambilan data hidroakustik. Sementara itu, identifikasi dan klasifikasi data hidroakustik dengan keempat metode ini umumnya dilakukan dengan Metode Statistik Analisis Komponen Utama Principal Component Analysis, PCA, Analisis Gerombol Cluster Analysis, CA, dan Analisis Diskriminan Discriminant Function Analysis, DFA sebagaimana yang dilakukan oleh Lu Lee 1995, Weill et al. 1993, Haralabous Georgakarakos 1996, Coetzee 2000, Simmonds et al. 1996, dan Lawson et al. 2001. Berdasarkan hasil identifikasi dan klasifikasi tersebut, pendugaan biomassa dari spesies kawanan ikan tertentu dilakukan. Metode analisis data hidroakustik seperti dijelaskan di atas membutuhkan waktu yang lama, biaya yang tidak sedikit, juga masih bersifat subjektif. Selain itu pada kondisi tertentu metode ini sangat sulit untuk dilakukan dan hasilnya hanya cocok digunakan pada daerah dimana pengambilan sampling dilakukan Haralabous Georgakarakos, 1996; Lawson et al., 2001. Sebagai gambaran akibat dari dibutuhkannya biaya dan waktu yang tidak sedikit dalam identifikasi spesies, di Departemen Kelautan dan Perikanan terdapat sejumlah besar echogram selanjutnya disebut citra akustik data hidroakustik yang diambil dari hasil survei akustik sebelumnya yang hingga tulisan ini dibuat belum juga teridentifikasi Nugroho, Januari 2005, komunikasi pribadi. Karena itu dikembangkanlah metode identifikasi spesies kawanan ikan melalui proses identifikasi data sinyal hamburan balik yang dilakukan dengan menganalisis sekumpulan parameter kuantitatif dari data sinyal hamburan balik yang bersifat unik, yang dapat membedakan secara efisien struktur dari kawanan ikan pelagis yang berbeda Diner et al., 1989; Georgakarakos Paterakis, 1993 atau dari populasi akustik Gerlotto Fr ĕon, 1988; Lu Lee, 1995. Dengan demikian estimasi stok biomassa dari setiap spesies dilihat dari kawanannya dan penangkapan ikan yang lebih selektif secara ekonomis dan berkelanjutan dimungkinkan untuk dilakukan Marchal Petitgas, 1993; Cochrane et al., 1998. Salah satu metode identifikasi yang dapat digunakan dan sedang dikembangkan saat ini adalah metode identifikasi dan klasifikasi dengan Jaringan Saraf Tiruan artificial neural networks, yang selanjutnya disingkat JST. JST merupakan suatu struktur komputasi yang dikembangkan dari sistem pemrosesan informasi pada jaringan sel saraf manusia Lawrence, 1992. JST memiliki kemampuan dasar untuk mempelajari contoh masukan dan keluaran yang diberikan, kemudian berdasarkan masukan dan keluaran tersebut, sistem ini berlatih beradaptasi dengan lingkungan Kusumadewi, 2004. Penggunaan JST dalam identifikasi dan klasifikasi spesies kawanan ikan dilakukan dengan memberikan masukan berupa parameter kuantitatif yang bersifat unik yang diambil dari pola-pola sinyal hamburan balik dari spesies kawanan ikan target yaitu kawanan ikan yang sudah teridentifikasi secara hidroakustik dan menjadi objek penelitian. Parameter yang unik tersebut dijadikan sebagai parameter pembanding untuk mengidentifikasi dan mengklasifikasi kawanan ikan pelagis lainnya. Penggunaan JST untuk identifikasi kawanan ikan telah dilakukan oleh Jaya Sriyasa 2004 dengan hasil yang cukup menjanjikan walaupun dengan data pelatihan terbatas. Karena hal-hal tersebut di atas maka proses identifikasi dan klasifikasi dengan metode jaringan sel saraf tiruan, tidak lagi bergantung pada asumsi-asumsi yang berkaitan dengan distribusi dari spesies kawanan ikan pelagis tertentu sebagaimana halnya yang dilakukan pada metode konvensional Haralabous Georgakarakos, 1996. Dengan demikian, identifikasi dan klasifikasi dengan jaringan sel saraf tiruan selain dapat dilakukan dengan cepat, dapat memperkecil peluang terjadinya kesalahan identifikasi akibat kesalahan manusia, dapat menekan biaya operasi, dan dapat juga digunakan secara bebas pada situasi dan kondisi apapun karena tidak memerlukan asumsi-asumsi yang berkaitan dengan distribusi ikan.

1.2 Batasan Masalah