Perpustakaan Digital ITB

Fitoplankton merupakan produsen primer ekosistem laut yang berperan penting terhadap perikanan sebagai sumber makanan utama, namun di lain sisi dapat menyebabkan kematian massal ikan akibat fenomena harmful algae bloom. Selama ini, studi mengenai fitoplankton masih dilakukan secara manual dan cenderung memakan waktu dan tenaga yang besar. Penerapan machine learning dapat menjadi solusi otomatisasi identifikasi fitoplankton melalui algoritma Convolutional Neural Network (CNN). Pada penelitian ini, dibangun lima skenario model identifikasi fitoplankton dengan output yang berbeda-beda berdasarkan data gambar fitoplankton P2O-LIPI dan menggunakan arsitektur model yang sama yakni VGG16. Berdasarkan testing model, skenario yang memberikan performa terbaik merupakan skenario yang melakukan identifikasi dalam tingkat taksa lebih tinggi yaitu genus dengan akurasi 88,75%. Hal ini dikarenakan CNN mengelompokkan gambar berdasarkan kesamaan dalam suatu kategori, sehingga apabila identifikasi dilakukan dalam tingkat taksa yang lebih rendah seperti kelas, variasi yang besar dalam suatu kategori akan mempersulit model dalam menggeneralisasi pola. Identifikasi fitoplankton dilakukan secara otomatis dengan model machine learning dan secara manual dengan mikroskop. Hasil identifikasi otomatis menunjukkan akurasi yang rendah karena model hanya mengenali lima genus, di luar genus tersebut model akan memaksakan identifikasi menjadi salah satu dari kelima output. Selain itu, pengembangan dari model ini dengan menambahkan kategori “Others” yang dapat mengakomodasi genus selain kelimanya justru memiliki performa yang buruk. Oleh karena itu, analisis komposisi fitoplankton selanjutnya dilakukan menggunakan hasil identifikasi manual. Kelimpahan fitoplankton di Teluk Jakarta pada Juli 2019 berkisar antara 19.351-4,314 juta sel/L dengan kelimpahan tertinggi ditemukan pada area pesisir dan berkurang ke arah laut lepas. Komposisi komunitas pada area pesisir didominasi oleh Chaetoceros, Cylindrotheca, dan Navicula sedangkan pada area laut lepas didominasi oleh Bacteriastrum dan Chaetoceros. Berdasarkan uji korelasi Pearson antara kelimpahan fitoplankton dengan delapan variabel lingkungan, diketahui bahwa terdapat korelasi positif yang signifikan dengan suhu, pH, dan ion fosfat serta korelasi negatif dengan salinitas.