Penerapan Dimensi Fraktal Higuchi dan K-Nearest Neighbor dalam Klasifikasi Passeriformes (Burung Pengicau) Berdasarkan Suara

Application of Higuchi's Fractal Dimension and K-Nearest Neighbor in the Classificaton of Passeriformes (Song bird) Based on Sound

Passeriformes merupakan salah satu kelas aves yang merupakan jenis burung pengicau. Tingkat konservasi dari spesies passeriformes masih relatif rendah dan populasinya sudah mulai menurun, sehingga kelestarian passeriformes perlu dipertahankan dari kepunahan maupun penurunan populasinya. Burung memiliki habitat yang beraneka ragam, sehingga menyebabkan keterbatasan dalam mengetahui ada atau tidaknya spesies burung di suatu wilayah. Suara kicauan burung menjadi salah satu penanda adanya kehidupan burung di suatu wilayah dan dapat digunakan untuk mengenali jenis burung berdasarkan suaranya. Dengan dimensi fraktal dapat dilakukan analisis suara passeriformes berdasarkan ciri sinyal suaranya. Pada penelitian ini akan diklasifikasikan passeriformes berdasarkan suara dengan menggunakan metode Higuchi dan K-Nearest Neighbor. Langkah awal yaitu pra-pemrosesan, selanjutnya adalah proses ekstraksi ciri menggunakan Discrete Wavelet Transform (DWT) dengan dekomposisi wavelet 5 level dan menggunakan tipe mother wavelet Daubechies4. Selanjutnya yaitu menghitung nilai dimensi fraktal menggunakan metode Higuchi. Setelah memperoleh nilai dimensi fraktal, data dibagi menjadi dua yaitu data pelatihan dan data pengujian. Data akan dianalisis dengan nilai perbandingan 1:9 sampai 9:1. Selanjutnya data akan diklasifikasikan dengan menggunakan algoritma K- Nearest Neighbor dengan percobaan nilai k yaitu 1,2,3,5,6,7 dan nilai Kmax = 50 dan Kmax = 60. Dalam penelitian ini diperoleh nilai akurasi tertinggi sebesar 90%, yang artinya dapat dilakukan klasifikasi passeriformes menggunakan metode Higuchi dengan nilai Kmax =60, dengan Discrete Wavelet Transform (DWT) 5 level, dengan perbandingan data pelatihan dan data pengujian 9:1 serta nilai k pada K-NN adalah 1, 2 dan 5. Sehingga, dapat disimpulkan penerapan dimensi fraktal Higuchi dan K-Nearest Neighbor dapat digunakan dalam mengklasifikasikan passeriformes berdasarkan suara.

Kata kunci: Passeriformes, Dimensi Fraktal Higuchi, K-Nearest Neighbor (K-NN).

Passeriformes is one of the aves class which is a type of songbird. The conservation level of passeriformes species is still relatively low and the population has begun to decline, so the sustainability of passeriformes needs to be maintained from extinction or population decline. Birds have diverse habitats, causing limitations in knowing the presence or absence of bird species in an area. The sound of birds chirping is one of the markers of bird life in an area and can be used to recognize bird species based on their sound. With fractal dimension, it is possible to analyze the sound of passeriformes based on its sound signal characteristics. In this research, passeriformes will be classified based on sound using the Higuchi and K-Nearest Neighbor methods. The first step is pre-processing, then the feature extraction process using Discrete Wavelet Transform (DWT) with 5-level wavelet decomposition and using Daubechies4 mother wavelet type. Next is to calculate the fractal dimension value using the Higuchi method. After obtaining the fractal dimension value, the data is divided into two, namely training data and testing data. The data will be analyzed with a comparison value of 1:9 to 9:1. Furthermore, the data will be classified using the K-Nearest Neighbor algorithm with an experimental k value of 1,2,3,5,6,7 and Kmax values of 50 and 60. In this study, the highest accuracy value of 90% was obtained, which means that the passeriformes classification can be carried out using the Higuchi method with a Kmax value = 60, with a Discrete Wavelet Transform (DWT) of 5 levels, with a comparison of training data and testing data of 9:1 and the value of k in K-NN is 1, 2 and 5. So, it can be concluded that the application of the Higuchi fractal dimension and K-Nearest Neighbor can be used in classifying Passeriformes based on sound.

Keywords: Passeriformes, Higuchi Fractal Dimension, K-Nearest Neighbor (K-NN).