Penentuan Arsitektur Jaringan Syaraf Tiruan Backpropagation (Bobot Awal dan Bias Awal) Menggunakan Algoritma Genetika

Abstract

Abstrak

Kelemahan dari jaringan syaraf tiruan backpropagation adalah sangat lama untuk konvergen dan permasalahan lokal mininum yang membuat jaringan syaraf tiruan (JST) sering terjebak pada lokal minimum. Kombinasi parameter arsiktektur, bobot awal dan bias awal yang baik sangat menentukan kemampuan belajar dari JST untuk mengatasi kelemahan dari JST backpropagation.

            Pada penelitian Ini dikembangkan sebuah metode untuk menentukan kombinasi parameter arsitektur, bobot awal dan bias awal. Selama ini kombinasi ini dilakukan dengan mencoba kemungkinan satu per satu, baik kombinasi hidden layer pada architecture maupun bobot awal, dan bias awal. Bobot awal dan bias awal digunakan sebagai parameter dalam perhitungan nilai fitness. Ukuran setiap individu terbaik dilihat dari besarnya jumlah kuadrat galat (sum of squared error = SSE) masing – masing individu, individu dengan SSE terkecil merupakan individu terbaik. Kombinasi parameter arsiktektur, bobot awal dan bias awal yang terbaik akan digunakan sebagai parameter dalam pelatihan JST backpropagation.

Hasil dari penelitian ini adalah sebuah solusi alternatif untuk menyelesaikan permasalahan pada pembelajaran backpropagation yang sering mengalami masalah dalam penentuan parameter pembelajaran. Hasil penelitian ini menunjukan bahwa metode algoritma genetika dapat memberikan solusi bagi pembelajaran backpropagation dan memberikan tingkat akurasi yang lebih baik, serta menurunkan lama pembelajaran jika dibandingkan dengan penentuan parameter yang dilakukan secara manual.

Kata kunci  Jaringan syaraf tiruan, algoritma genetika, backpropagation, SSE, lokal minimum

Abstract

The weakness of back propagation neural network is very slow to converge and local minima issues that makes artificial neural networks (ANN) are often being trapped in a local minima. A good combination between architecture, intial weight and bias are so important to overcome the weakness of backpropagation neural network.

This study developed a method to determine the combination parameter of architectur, initial weight and bias. So far, trial and error is commonly used to select the combination of hidden layer, intial weight and bias. Initial weight and bias is used as a parameter in order to evaluate fitness value. Sum of squared error(SSE) is used to determine best individual. individual with the smallest SSE is the best individual. Best combination parameter of architecture, initial weight and bias will be used as a paramater in the backpropagation neural network learning.

            The results of this study is an alternative solution to solve the problems on the backpropagation learning that often have problems in determining the parameters of the learning. The result shows genetic algorithm method can provide a solution for backpropagation learning and can improve the accuracy, also reduce long learning when it compared with the parameters were determined manually.

Keywords: Artificial neural network, genetic algorithm, backpropagation, SSE, local minima.