Klasifikasi Jenis Biji Kopi Menggunkan Convolutional Neural Network dan Transfer Learning pada Model VGG16 dan MobileNetV2

Murinto Murinto, Miftahurahma Rosyda, Martania Melany

Abstract


Proses pengklasifikasian juga digunakan dalam artificial intelligence (AI), yang merupakan kecerdasan yang dibuat oleh komputer, sehingga dapat menirukan tindakan seperti halnya manusia pada umumnya dan dapat menangkap kejadian yang terjadi di lingkungan sekitarnya. Melihat perkembangan perdagangan kopi internasional yang sangat tinggi, dapat disimpulkan jika terdapat jenis kopi yang memiliki kualitas terbaiklah yang akan banyak dicari oleh negara pengimpor kopi. Terdapat beberapa jenis kopi diantaranya adalah kopi Arabica, kopi Robusta, kopi Liberica. Pada saat ini kopi sangat banyak di nikmati oleh masyarakat baik itu kalangan muda atau pun tua, dengan seiring berjalannya waktu pun peminat kopi terus meningkat. Melalui teknologi yang ada saat ini maka dapat dibedakan jenis biji kopi Robusta, Arabica, Liberica. Salah satu teknologi yang dapat digunakan adalah deep learning. Tujuan dari penelitian ini adalah mengusulkan model Convolutional Neural Network (CNN)-Transfer Learning untuk diimplementasikan pada sistem cerdas untuk proses klasifikasi citra jenis biji kopi. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah model CNN transfer learning VGG16 dan MobileNetV2. Dari hasil pengujian yang dilakukan pada 3 model yakni model CNN, Model CNN-transfer learning VGG16 dan MobileNetV2 didapatkan hasil bahwa akurasi yang paling tinggi didapatkan ketika melakukan klasifikasi citra biji kopi dengan menggunakan CNN-transfer learning model MobileNetV2 yakni sebesar 96%. Tingkat akurasi yang meningkat jika dibandingkan dengan model CNN biasa mengindikasikan bahwa penggunaan transfer learning memberikan efek yang baik pada tingkat akurasi yang didapatkan. Kenaikan sebesar 1% memang tidak terlalu besar akan tetapi dengan adanya kenaikan tersebut membuka peluang untuk meningkatkan lebih tinggi menggunakan model transfer learning lainnya.


Keywords


Biji Kopi; CNN; Klasifikasi; Transfer Learning

References


R. Koulali, H. Zaidani, and M. Zaim, “Image Classification Approach Using Machine Learning and an Industrial Hadoop Based Data Pipeline,” Big Data Res., vol. 24, p. 100184, 2021.

S. S. Kadam, A. C. Adamuthe, and A. B. Patil, “CNN Model for Image Classification on MNIST and Fashion-MNIST Dataset,” J. Sci. Res., vol. 64, no. 02, pp. 374–384, 2020.

Murinto, “Klasifikasi Penyakit Kulit Wajah Menggunakan Metode Convolutional Neural Network Classification,” vol. 18, no. 2, pp. 183–190, 2021.

X. Zhang, W. J. Yi, and J. Saniie, “Home surveillance system using computer vision and convolutional neural network,” IEEE Int. Conf. Electro Inf. Technol., vol. 2019-May, no. May 2019, pp. 266–270, 2019.

V. Ayumi, L. M. R. Rere, M. I. Fanany, and A. M. Arymurthy, “Optimization of convolutional neural network using microcanonical annealing algorithm,” 2016 Int. Conf. Adv. Comput. Sci. Inf. Syst. ICACSIS 2016, pp. 506–511, 2017.

B. Wang, B. Xue, and M. Zhang, “Particle Swarm optimisation for Evolving Deep Neural Networks for Image Classification by Evolving and Stacking Transferable Blocks,” 2020 IEEE Congr. Evol. Comput. CEC 2020 - Conf. Proc., 2020.

A. A. Ahmed and S. M. Darwish, “A Meta-Heuristic Automatic CNN Architecture Design Approach Based on Ensemble Learning,” IEEE Access, vol. 9, pp. 16975–16987, 2021.

S. Mo, “Deep Learning” Nature, vol. 26, no. January, pp. 1102–1109, 2020.

M. Saputra, M. P. Kurniawan, and M. T. Informatika, “Identifikasi Mutu Biji Kopi Arabika Berdasarkan Cacat,” J. Teknol. Inf. dan Komun., vol. 10, no. 1, pp. 27–35, 2020.

M. G. H. Omran, A. P. Engelbrecht, and A. Salman, “Particle swarm optimization for pattern recognition and image processing,” Stud. Comput. Intell., vol. 34, no. November, pp. 125–151, 2006.

K. He, X. Zhang, S. Ren, and J. Sun, “Deep residual learning for image recognition,” Proc. IEEE Comput. Soc. Conf. Comput. Vis. Pattern Recognit., vol. 2016-Decem, pp. 770–778, 2016.

Z. Wu et al., “Studies on Different CNN Algorithms for Face Skin Disease Classification Based on Clinical Images,” IEEE Access, vol. 7, no. c, pp. 66505–66511, 2019.

W. Setiawan, M. I. Utoyo, and R. Rulaningtyas, “Transfer learning with multiple pre-trained network for fundus classification,” Telkomnika (Telecommunication Comput. Electron. Control., vol. 18, no. 3, pp. 1382–1388, 2020.

C. Tan, F. Sun, T. Kong, W. Zhang, C. Yang, and C. Liu, “A survey on deep transfer learning,” Lect. Notes Comput. Sci. (including Subser. Lect. Notes Artif. Intell. Lect. Notes Bioinformatics), vol. 11141 LNCS, pp. 270–279, 2018.

D. H. Hubel and T. N. Wiesel, “Receptive fields, binocular interaction and functional architecture in the cat’s visual cortex,” J. Physiol., vol. 160, no. 1, pp. 106–154, 1962.

Y. Lecun, L. Bottou, Y. Bengio, and P. Ha, “LeNet,” Proc. IEEE, no. November, pp. 1–46, 1998.

J. Praveen Gujjar, H. R. Prasanna Kumar, and N. N. Chiplunkar, “Image classification and prediction using transfer learning in colab notebook,” Glob. Transitions Proc., vol. 2, no. 2, pp. 382–385, 2021.

M. Shaha and M. Pawar, “Transfer Learning for Image Classification,” Proc. 2nd Int. Conf. Electron. Commun. Aerosp. Technol. ICECA 2018, no. Iceca, pp. 656–660, 2018.

“Confusion Matrix,” SpringerReference. 2012.

S. R. Suartika E. P, I Wayan, Wijaya Arya Yudhi, “Klasifikasi Citra Menggunakan Convolutional Neural Network (Cnn) Pada Caltech 101,” J. Tek. ITS, vol. 5, no. 1, p. 76, 2016.


Full Text: PDF

DOI: 10.30595/jrst.v7i2.16788

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

ISSN: 2549-9750