KLASIFIKASI OBJEK KAPAL BERBASIS DEEP LEARNING UNTUK MARITIME SURVEILLANCE

Authors

  • ALBERTHA LOLO TANDUNG Politeknik Pelayaran Barombong
  • MOCHAMMAD ABDUH Politeknik Pelayaran Barombong
  • MUHAMMAD ARAFAH Universitas Teknologi Akbar Makassar
  • AGUS HALID Universitas Almarisah Madani makassar
  • MULYONO MULYONO Politeknik Pelayaran Barombong
  • INRIANI INRIANI Institut Teknologi Pendidikan Dan Bisnis Qana'ah Sidenreng Rappang

DOI:

https://doi.org/10.51878/educational.v4i4.3753

Keywords:

model Convolutional Neural Network, deep learning, Maritime Surveillance

Abstract

This study aims to develop a Convolutional Neural Network (CNN) model for ship type classification with high accuracy. The developed model achieved 92% accuracy, 91% precision, 93% recall, and 92% F1-Score, which shows the effectiveness of the model in identifying cargo, passenger, and fishing vessels. These results support the research hypothesis (H1), which states that CNN is able to classify ship types with an accuracy of more than 85%. This success was achieved through a systematic approach in data collection and processing. Images collected from Soekarno-Hatta Port and Samalona Island with varying angles and lighting provided diverse data that was important for model training. Data filtering and labeling using the Roboflow platform ensured optimal image quality. Model training used the TensorFlow framework with a batch size of 32 and 50 epochs, resulting in fast convergence and good generalization capabilities. Further evaluation showed that this model was able to minimize classification errors with balanced precision and recall. The main challenge includes the variation of external conditions, but the data augmentation technique successfully overcomes this problem and improves the robustness of the model. This study makes a significant contribution to the development of machine learning-based ship classification technology for maritime surveillance applications. Recommendations for further research include collecting larger datasets and exploring other image processing methods to improve model accuracy under more difficult shooting conditions. Overall, this study shows the great potential of using CNN for maritime surveillance efficiency.

ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan mengembangkan model Convolutional Neural Network (CNN) untuk klasifikasi jenis kapal dengan akurasi yang tinggi. Model yang dikembangkan mencapai akurasi 92%, presisi 91%, recall 93%, dan F1-Score 92%, yang menunjukkan efektivitas model dalam mengidentifikasi kapal kargo, penumpang, dan nelayan. Hasil ini mendukung hipotesis penelitian (H1), yang menyatakan bahwa CNN mampu mengklasifikasikan jenis kapal dengan akurasi lebih dari 85%. Keberhasilan ini dicapai melalui pendekatan sistematis dalam pengumpulan dan pemrosesan data. Gambar-gambar yang dikumpulkan dari Pelabuhan Soekarno-Hatta dan Pulau Samalona dengan variasi sudut dan pencahayaan memberikan data beragam yang penting untuk pelatihan model. Penyaringan dan pelabelan data menggunakan platform Roboflow memastikan kualitas gambar yang optimal. Pelatihan model menggunakan framework TensorFlow dengan batch size 32 dan epochs 50, menghasilkan konvergensi yang cepat dan kemampuan generalisasi yang baik. Evaluasi lebih lanjut menunjukkan bahwa model ini mampu meminimalkan kesalahan klasifikasi dengan presisi dan recall yang seimbang. Tantangan utama termasuk variasi kondisi eksternal, namun teknik augmentasi data berhasil mengatasi masalah ini dan meningkatkan ketahanan model. Penelitian ini memberikan kontribusi signifikan dalam pengembangan teknologi klasifikasi kapal berbasis machine learning untuk aplikasi pengawasan maritim. Rekomendasi untuk penelitian lanjutan termasuk pengumpulan dataset lebih besar dan eksplorasi metode pengolahan citra lainnya untuk meningkatkan akurasi model pada kondisi pengambilan gambar yang lebih sulit. Secara keseluruhan, penelitian ini menunjukkan potensi besar penggunaan CNN untuk efisiensi pengawasan maritim.

References

Almahsun, M., Panji, S., & Bayu, A. Y. (2022). Peningkatan Kualitas Pengawasan Laut Melalui Sinergi Antar Instansi Perspektif Bea dan Cukai. Jurnal Perspektif Bea dan Cukai, 6(1).

Angga, R. P. (2022, November). Institusionalisasi Pembangunan Maritime Domain Awareness (MDA) Pada Kebijakan Pemerintah Tahun 2014-2022. Bappenas Working Papers, v(3), 407 - 428. doi:https://doi.org/10.47266/bwp.v5i3.190

Annisa, N. R., & Anief Fauzan, R. (2024). Analisa Arsitektur Convolutional Neural Network Untuk Klasifikasi Citra Bunga. unidha, 6(3). doi:https://doi.org/10.47233/jteksis.v6i3.1413

Chamali, G., Randima dinalankara, Jagath, S., & Akila Subasinghe. (2023). A Comorehensive Survey on The Applications of machine learning techniques on maritime surveillance to detect abnormal maritime vessel behaviors. WMU Journal of Maritime Affairs, 22, 447-477. doi:https://doi.org/10.1007/s13437-023-00312-7

Eko , S., Arifa, N. C., Prilly , P. A., & Muh., A. I. (2024). Optimasi Model Machine Leanring untuk Klasifikasi dan Prediksi Citra Menggunakan Algoritma Convolutional Neural Network. resolusi, 4(5). doi:https://doi.org/10.30865/resolusi.v4i5.1892

Eyob, M. M., Ksrunakar Reddy Mannem, Samuel, A., & Borja, G. d. (2023). Transfer-Learning and Texture Features for Recognition of the Conditions of Construction Materials with Small Data Sets. Journal of Computing in Civil Engineering, 38(1). doi:https://doi.org/10.1061/JCCEE5.CPENG-5478

Janak, T., Mandalapu, S. D., & Dave, D. (2021, juni). Vehicle Clasiification Using The Convolution Neurral Network Approach. scientific Journal of Silesian University of Technology Series Transport, 201-209. doi:http://dx.doi.org/10.20858/sjsutst.2021.112.7.16

Mizanul, R. A., Fitri, B., Ratu, N. L., & Daniel Swanjaya. (2024). Komparasi Algoritma MLP+LBP dan CNN sebagai solusi Inovatif untu Deteksi Dini Korosi. proceeding.unkediri, 8(1).

Mohammad , A., & Rani , K. P. (2023, Oktober). Identification of Motor Vehicle Types Using Convolutional Neural Networks Algorithm. Variance: Journal of Statistics and Its Applications, 5(2), 109-116. doi:doi:10.30598/variancevol5iss2

Mostafa, H. S., Yujan, L., Zhaoying , L., & Ahmed, M. A. (2023). A Transfer Learning and Optimized CNN BAsed Maritime Vessel Classification System. mdpi, 13(3). doi:https://doi.org/10.3390/app13031912

Muhammad, A., Misfa , S., Arinto, S., Helmy, F., & Mardiana. (2024). Sistem Keamanan Ruangan Dengan Human Detection Menggunakan Sensor Kamera Berbasis Deep Learning. teknokrat, 18(1), 182-192.

Narendra , K. M., Ashok, K., & Kishor, C. (2021, March). Deep Convolutional Neural Network Based Ship Images Classification. Defense Science Journal, 71(2), 200-208. doi:DOI : 10.14429/dsj.71.16236

Nur, F., & Rifki, K. (2019). Klasifikasi jenis Kendaraan Menggunakan Metode Convolutional Neural Network (CNN). Jurnal Ilmiah Teknologi dan Rekayasa, 24(3). doi:https://doi.org/10.35760/tr.2019.v24i3.2397

Richard, S. (2022). Computer Vision: Algoritma and Applications. Springer.

Risa, A. P., Arief, S. S., Johanes, A. P., Rinda, S. L., I Gusti, A. S., Ni Kadek, E. I., . . . Prio, A. U. (2024, Juni). Model Deep Learning untuk Klasifikasi Objek pada Gambar Fisheye. jtiik, 11(3). doi:https://doi.org/10.25126/jtiik.938047

Salma, F., Syed, Z., Nusrat, M. u., Nailah, G., & Assif, A. (2024). Advancements in Data Augmentation and Transfer Learning: A Comprehensive Survey to Address Data Scarcity Challenges. benthamscience, 14-35. doi:https://doi.org/10.2174/0126662558286875231215054324

Santhi , W. (2020). Pentingnya Badam Klasifikasi Kapal Dalam Industri Maritim. Dinamika Bahari, 1(1), 27-30. doi:https://doi.org/10.46484/db.v1i1.180

Satya, P. Y., Muskan, J., Preeti, R., Victor, H. C., Caio, D. S., & Manoj, K. (2024). An improved deep learning-based optimal object detection system from images. Multimedia Tools and Applications, 8, 20045-30072. doi:https://doi.org/10.1007/s11042-023-16736-5

Sugiyono. (2022). Metode Penelitian Kuantitatif, Kualitatif dan R&D. Bandung: Alfabeta.

Supriyandi, Muhammad, A. M., Khairul, A., Rahmat , A., & Salsa, N. I. (2024, Juli). Penerapan Teknologi Pengolahan Citra dalam Analisa Data Visual pada Tinjauan Komprehensiif. Jurnal Kendali Teknik Sains, 2(1), 179-187. doi:https://doi.org/10.59581/jkts-widyakarya.v2i3.3796

Surendra, G., Osama , M., Robert, F. M., & Nikolaos, P. (2002). Detection and Classification of Vehicles. IEEE Transaction on Intelligent Transporataion System. doi:DOI: 10.1109/6979.994794

Theopilus, B. S., Haryoko, & Agit Amrullah. (2024). Analisis Efek Augmentasi Dataset dan Fine Tune pada Algoritma Pre-Trained Convolutional Neural Network (CNN). jtiik, 10(4). doi:https://doi.org/10.25126/jtiik.20241046583

Yoke, A. P., Sopian, S., & Lindawati. (2024). Pengembangan Algoritma Convolutional Nural Networks (CNN) untuk Klasifikais Objek dalam Gambar Sampah. BITS, 6(2). doi:https://doi.org/10.47065/bits.v6i2.5585

Downloads

Published

2024-12-19

How to Cite

TANDUNG, A. L., ABDUH, M. ., ARAFAH, M. ., HALID, A. ., MULYONO , M. ., & INRIANI, I. (2024). KLASIFIKASI OBJEK KAPAL BERBASIS DEEP LEARNING UNTUK MARITIME SURVEILLANCE. EDUCATIONAL : Jurnal Inovasi Pendidikan & Pengajaran , 4(4), 360-386. https://doi.org/10.51878/educational.v4i4.3753

Issue

Section

Articles

Most read articles by the same author(s)

Obs.: This plugin requires at least one statistics/report plugin to be enabled. If your statistics plugins provide more than one metric then please also select a main metric on the admin's site settings page and/or on the journal manager's settings pages.