From 18edaaa7c970eefec3f487c1f6f140f4fc190c1b Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: "Rifqi D. Panuluh" <69516665+nuluh@users.noreply.github.com> Date: Sat, 23 Aug 2025 01:55:23 +0000 Subject: [PATCH] refactor(latex): refactor introduction and results chapters to localization directory --- latex/chapters/04_results.tex | 13 -- latex/chapters/{ => id}/01_introduction.tex | 0 latex/chapters/id/04_results.tex | 149 ++++++++++++++++++++ latex/main.tex | 6 +- 4 files changed, 152 insertions(+), 16 deletions(-) delete mode 100644 latex/chapters/04_results.tex rename latex/chapters/{ => id}/01_introduction.tex (100%) create mode 100644 latex/chapters/id/04_results.tex diff --git a/latex/chapters/04_results.tex b/latex/chapters/04_results.tex deleted file mode 100644 index e31a46e..0000000 --- a/latex/chapters/04_results.tex +++ /dev/null @@ -1,13 +0,0 @@ -\chapter{Hasil Penelitian dan Pembahasan} -\begin{table}[ht] - \centering - \begin{tabular}{c|c} - & \\ - & - \end{tabular} - \caption{Caption} - \label{tab:my_label} -\end{table} -\section{} -\section{} -\section{} \ No newline at end of file diff --git a/latex/chapters/01_introduction.tex b/latex/chapters/id/01_introduction.tex similarity index 100% rename from latex/chapters/01_introduction.tex rename to latex/chapters/id/01_introduction.tex diff --git a/latex/chapters/id/04_results.tex b/latex/chapters/id/04_results.tex new file mode 100644 index 0000000..567f9f6 --- /dev/null +++ b/latex/chapters/id/04_results.tex @@ -0,0 +1,149 @@ +\chapter{Hasil Penelitian dan Pembahasan} + +\section{Pendahuluan Singkat} +Bab ini menyajikan hasil evaluasi model untuk prediksi lokasi kerusakan berbasis fitur domain waktu dan frekuensi yang diekstrak dari STFT. Tujuan utama evaluasi adalah menguji apakah kombinasi fitur waktu--frekuensi dapat meningkatkan kinerja klasifikasi dibandingkan masing-masing domain secara terpisah, serta menilai kelayakan pendekatan sensor terbatas untuk penerapan di lapangan. + +Secara ringkas, kami menampilkan: (i) performa utama pada data uji, (ii) analisis per-kelas dan pola kesalahan, (iii) studi ablation dan sensitivitas mencakup fitur, parameter STFT, serta jumlah/posisi sensor, dan (iv) uji robustness serta implikasi implementasi. Detail metodologi eksperimen telah diuraikan pada Bab Metodologi; bagian ini berfokus pada temuan empiris dan interpretasinya. + +\section{Rancangan Evaluasi} +\subsection{Dataset dan Pembagian Data} +Evaluasi dilakukan pada himpunan data berlabel yang terdiri dari \textit{[N\_total]} sampel dengan \textit{[K]} kelas lokasi kerusakan. Data dibagi menjadi \textit{[N\_train]} sampel pelatihan, \textit{[N\_val]} validasi, dan \textit{[N\_test]} pengujian, atau menggunakan skema \textit{k}-fold dengan \textit{[k]} lipatan (rincian skema dipertahankan konsisten dengan Bab Metodologi). Potensi ketidakseimbangan kelas dicatat dengan rasio maksimum/minimum sekitar \textit{[imbalance\_ratio:1]}. + +\subsection{Pra-pemrosesan dan Ekstraksi Fitur} +Sinyal diproses dengan normalisasi \textit{[jenis normalisasi/standarisasi]}, dan augmentasi \textit{[jenis augmentasi, jika ada]}. Fitur domain waktu dan frekuensi diekstraksi; komponen frekuensi diperoleh dari STFT dengan window Hann, ukuran jendela \textit{[win\_size]} sampel, overlap + +\subsection{Model dan Metrik Evaluasi} +Model utama adalah SVM dengan kernel \textit{[RBF/Linear]} dan pemilihan hyperparameter (\textit{C}, \textit{gamma}) melalui \textit{[grid/random/bayes] search} pada data validasi. Metrik evaluasi meliputi Akurasi, Macro-F1, Macro-Precision, Macro-Recall, Balanced Accuracy, serta Cohen's Kappa. Untuk analisis multi-kelas yang lebih tajam, kami juga melaporkan metrik per-kelas dan Confusion Matrix. + +\section{Hasil Utama} +\begin{table}[htbp] + \centering + \caption{Hasil utama pada data uji untuk beberapa konfigurasi fitur dan model. Nilai diisi dari eksperimen akhir.} + \label{tab:main-results} + \begin{tabular}{lccc} + \hline + Konfigurasi & Akurasi & Macro-F1 & Kappa \\ + \hline + Time-domain + SVM-RBF & -- & -- & -- \\ + Freq-domain + SVM-RBF & -- & -- & -- \\ + Kombinasi (Time+Freq) + SVM-RBF & \textbf{--} & \textbf{--} & \textbf{--} \\ + \hline + \end{tabular} +\end{table} + +Konfigurasi terbaik diperoleh pada kombinasi fitur waktu--frekuensi dengan SVM-\textit{[kernel]}, menghasilkan Akurasi sebesar \textit{[acc\_best]}\%, Macro-F1 sebesar \textit{[f1\_best]}\%, dan Kappa sebesar \textit{[kappa\_best]} pada data uji (Tabel~\ref{tab:main-results}). Dibandingkan baseline domain waktu saja, Macro-F1 meningkat sekitar \textit{[delta\_f1\_time]} poin persentase; dibandingkan domain frekuensi saja, peningkatan mencapai \textit{[delta\_f1\_freq]} poin persentase. Hasil ini mengindikasikan bahwa informasi pelengkap antara dinamika temporal dan spektral berkontribusi nyata terhadap separabilitas kelas. + +Performa pada metrik Balanced Accuracy dan Macro-Recall juga konsisten, menandakan model tidak terlalu bias pada kelas mayoritas. Nilai Kappa \textit{[kappa\_best]} mengindikasikan tingkat kesepakatan yang \textit{[moderat/tinggi]} melampaui kebetulan. + +\section{Analisis Per-Kelas dan Kesalahan} +\begin{figure}[htbp] + \centering + % \includegraphics[width=0.8\textwidth]{img/confusion_matrix.pdf} + \fbox{\begin{minipage}[c][0.30\textheight][c]{0.80\textwidth}\centering + Placeholder Confusion Matrix + \end{minipage}} + \caption{Confusion matrix pada data uji. Isikan gambar aktual dari pipeline evaluasi.} + \label{fig:cm} +\end{figure} + +\begin{table}[htbp] + \centering + \caption{Metrik per-kelas pada data uji. Gunakan bila diperlukan untuk melengkapi Confusion Matrix.} + \label{tab:per-class} + \begin{tabular}{lccc} + \hline + Kelas & Precision & Recall & F1 \\ + \hline + A & -- & -- & -- \\ + B & -- & -- & -- \\ + C & -- & -- & -- \\ + % ... tambah baris sesuai jumlah kelas + \hline + \end{tabular} +\end{table} + +Confusion Matrix pada Gambar~\ref{fig:cm} menunjukkan pola salah klasifikasi yang dominan antara kelas \textit{[kelas\_A]} dan \textit{[kelas\_B]}. Dua kelas ini memiliki respons spektral yang mirip pada rentang \textit{[f\_low--f\_high]} Hz, sehingga kesalahan terutama terjadi ketika amplitudo sinyal rendah atau \textit{signal-to-noise ratio} menurun. Sebaliknya, kelas \textit{[kelas\_C]} memperlihatkan separasi yang baik dengan Recall \textit{[recall\_C]}\% dan F1 \textit{[f1\_C]}\% (Tabel~\ref{tab:per-class}). + +Analisis kesalahan kasus-per-kasus menunjukkan bahwa \textit{[proporsi\_\%]}\% prediksi keliru terjadi pada sampel dengan \textit{[ciri sinyal/condisi uji]} dan \textit{[konfigurasi sensor]}. Hal ini menyarankan perlunya \textit{[strategi perbaikan, mis. penambahan fitur bandpass tertentu atau penyeimbangan kelas]}. + +\section{Ablasi dan Sensitivitas} +\subsection{Ablasi Fitur} +\begin{figure}[htbp] + \centering + \includegraphics[width=0.75\textwidth]{example-image-a} + \fbox{\begin{minipage}[c][0.22\textheight][c]{0.70\textwidth}\centering + Placeholder Bar Chart: Time vs Freq vs Kombinasi + \end{minipage}} + \caption{Perbandingan performa berdasarkan jenis fitur.} + \label{fig:ablation-features} +\end{figure} + +Studi ablation pada Gambar~\ref{fig:ablation-features} menegaskan bahwa kombinasi fitur memberikan peningkatan \textit{[delta\_ablation]} poin persentase pada Macro-F1 dibandingkan fitur domain waktu saja. Hal ini mengindikasikan bahwa karakteristik harmonik dan komponen frekuensi transien yang ditangkap STFT berkontribusi pada pemisahan kelas yang lebih baik. + +\subsection{Parameter STFT dan Windowing} +\begin{table}[htbp] + \centering + \caption{Sensitivitas terhadap parameter STFT pada data validasi.} + \label{tab:stft-sensitivity} + \begin{tabular}{lcccc} + \hline + Window & n\_fft & Overlap & Akurasi & Macro-F1 \\ + \hline + Hann & -- & -- & -- & -- \\ + Hann & -- & -- & -- & -- \\ + (Tanpa window) & -- & -- & -- & -- \\ + \hline + \end{tabular} +\end{table} + +Eksperimen sensitivitas pada Tabel~\ref{tab:stft-sensitivity} memperlihatkan adanya \textit{trade-off} antara resolusi waktu dan frekuensi. Peningkatan \textit{n\_fft} cenderung memperhalus resolusi frekuensi namun mengurangi ketelitian temporal, sedangkan overlap yang lebih besar \textit{[overlap\_\% range]}\% membantu stabilitas estimasi fitur pada sinyal bising. Penggunaan window Hann memberikan kenaikan Macro-F1 sekitar \textit{[delta\_hann]} poin dibanding tanpa window, menegaskan peran pengurangan \textit{spectral leakage}. + +\subsection{Pendekatan Sensor Terbatas} +\begin{figure}[htbp] + \centering + % placeholder + \includegraphics[width=0.75\textwidth]{example-image-a} + \fbox{\begin{minipage}[c][0.22\textheight][c]{0.70\textwidth}\centering + Placeholder: Performa vs Jumlah/Posisi Sensor + \end{minipage}} + \caption{Dampak jumlah/konfigurasi sensor terhadap performa.} + \label{fig:sensor-limited} +\end{figure} + +Hasil pada Gambar~\ref{fig:sensor-limited} menunjukkan bahwa pengurangan dari \textit{[n\_sensors\_full]} menjadi \textit{[n\_sensors\_min]} sensor hanya menurunkan Macro-F1 sekitar \textit{[delta\_perf\_sensors]} poin, khususnya ketika sensor ditempatkan pada \textit{[posisi sensor terbaik]}. Ini mengindikasikan bahwa pendekatan sensor terbatas tetap layak untuk implementasi dengan biaya perangkat keras yang lebih rendah, selama pemilihan posisi sensor dioptimalkan. + +\section{Robustness dan Generalisasi} +\begin{table}[htbp] + \centering + \caption{Ringkasan kinerja antar-fold (jika menggunakan k-fold).} + \label{tab:kfold} + \begin{tabular}{lcc} + \hline + Metrik & Rata-rata & Deviasi Standar \\ + \hline + Macro-F1 & -- & -- \\ + Akurasi & -- & -- \\ + \hline + \end{tabular} +\end{table} + +Pada skema validasi silang \textit{k}-fold, variasi performa relatif rendah dengan simpangan baku Macro-F1 sebesar \textit{[std\_f1]} (Tabel~\ref{tab:kfold}), menandakan stabilitas model terhadap variasi subset data. Penambahan noise sintetis pada tingkat SNR \textit{[snr levels]} menunjukkan penurunan performa yang \textit{[ringan/sedang/bermakna]} sekitar \textit{[delta\_snr]} poin; augmentasi \textit{[jenis augmentasi]} membantu mengkompensasi sebagian penurunan tersebut. + +Pada skenario \textit{domain shift} \textit{[nama skenario]}, model mempertahankan Macro-F1 sebesar \textit{[f1\_shift]}\%, yang menunjukkan \textit{[derajat generalisasi]} terhadap kondisi yang berbeda dari data pelatihan. + +\section{Perbandingan dengan Pustaka/Baseline} +Temuan kami selaras dengan tren yang dilaporkan oleh \textcite{abdeljaber2017}, khususnya mengenai pentingnya informasi frekuensi untuk mendeteksi lokasi kerusakan. Meskipun demikian, perbedaan \textit{setup} eksperimen (\textit{[jenis struktur/skenario uji]}, konfigurasi sensor, dan definisi kelas) membuat angka metrik tidak dapat dibandingkan secara langsung. Oleh karena itu, perbandingan difokuskan pada pola dan arah peningkatan, bukan nilai absolut. + +\section{Kompleksitas dan Implementasi} +Model SVM dengan fitur \textit{[jenis fitur terbaik]} menawarkan waktu inferensi sekitar \textit{[t\_infer\_ms]} ms per sampel pada \textit{[perangkat/CPU/GPU]}. Tahap ekstraksi STFT memerlukan \textit{[t\_stft\_ms]} ms per segmen dengan parameter \textit{[n\_fft]}, overlap \textit{[overlap\_\%]}\%, dan window Hann. Secara keseluruhan, latensi ujung-ke-ujung diperkirakan \textit{[t\_end2end\_ms]} ms, yang \textit{[memadai/belum memadai]} untuk aplikasi \textit{[real-time/near real-time]}. + +Dengan \textit{[n\_sensors\_min]} sensor, kebutuhan komputasi dan bandwidth data berkurang \textit{[proporsi pengurangan]} dibanding konfigurasi penuh, yang memperbaiki kelayakan implementasi lapangan tanpa mengorbankan akurasi secara signifikan. + +\section{Ringkasan Bab} +\begin{itemize} + \item Konfigurasi terbaik (\textit{[konfigurasi terbaik]}) mencapai Akurasi \textit{[acc\_best]}\%, Macro-F1 \textit{[f1\_best]}\%, dan Kappa \textit{[kappa\_best]} pada data uji. + \item Kesalahan dominan terjadi antara kelas \textit{[kelas\_A]} dan \textit{[kelas\_B]} karena kemiripan respons pada \textit{[f\_low--f\_high]} Hz; strategi \textit{[strategi perbaikan]} direkomendasikan. + \item Ablasi menegaskan manfaat kombinasi fitur; window Hann dan parameter STFT \textit{[n\_fft, overlap]} memberi keseimbangan resolusi yang baik. + \item Pendekatan sensor terbatas dengan \textit{[n\_sensors\_min]} sensor tetap layak dengan penurunan performa \textit{[delta\_perf\_sensors]} poin. + \item Model menunjukkan stabilitas antar-fold (\textit{[std\_f1]}) dan ketahanan \textit{[terhadap noise/domain shift]} dengan penyesuaian \textit{[augmentasi/penalaan]}. +\end{itemize} \ No newline at end of file diff --git a/latex/main.tex b/latex/main.tex index 0cc3671..5bc8fcc 100644 --- a/latex/main.tex +++ b/latex/main.tex @@ -1,4 +1,4 @@ -\documentclass[draftmark]{thesis} +\documentclass[draftmark,draft]{thesis} \title{Prediksi Lokasi Kerusakan dengan Machine Learning} \author{Rifqi Damar Panuluh} \date{\today} @@ -42,10 +42,10 @@ % \pagestyle{fancyplain} \mainmatter % Include content -\include{chapters/01_introduction} +\include{chapters/id/01_introduction} \include{chapters/id/02_literature_review/index} \include{chapters/id/03_methodology/index} -% \include{chapters/04_results} +\include{chapters/id/04_results} % \include{content/conclusion} \backmatter % Bibliography