Diagnosis COVID-19 Berdasarkan Citra X-ray Paru-Paru Menggunakan Metode Convolutional Neural Network

Gilang Trisetya Indrawan, Agung Nilogiri, Habibatul Azizah Al Faruq

Abstract


12 Maret 2020, WHO mengumumkan kasus misterius pneumonia di Wuhan yang diberi nama COVID-19 sebagai pandemik. Salah satu cara untuk mendiagnosis COVID-19 adalah dengan menganalisis citra X-ray paru-paru. Ahli medis, menganalisis visual citra X-ray paru-paru harus secara teliti dan tepat, guna menentukan apakah pasien benar-benar terjangkit COVID-19. Namun menganalisis citra X-ray paru-paru membutuhkan proses yang cukup memakan waktu, maka dari itu dibutuhkan teknologi yang dapat dengan cepat mendiagnosis penyakit tersebut. Convolutional Neural Network (CNN) merupakan salah satu pengembangan algoritma Multilayer Perceptron (MLP) yang di dirancang untuk mengidentifikasi berbagai pola gambar dari berbagai sisi. Model CNN yang dibangun pada penelitian ini memiliki 40 convolution layer dengan fungsi aktivasi ReLU, Batch Normalization, dan 5 max-pooling layer. Layer klasifikasi model CNN yang dibangun menerapkan global average pooling yang menghasilkan 512 neuron yang langsung terhubung ke layer terakhir dengan fungsi softmax. Akurasi dari hasil model CNN yang dibangun berhasil mencapai keseluruhan akurasi 92,14% yang diuji menggunakan 318 data  citra. Kesimpulan dari penelitian ini algoritma Convolutional Neural Network (CNN) yang dibangun relatif mampu mendiagnosis penyakit COVID-19 berdasarkan citra X-ray paru-paru dan tingkat keefektivitas model mendiagnosis penyakit COVID-19 lebih rendah dibanding mendiagnosis penyakit yang tidak terjangkit COVID-19.

 

Kata Kunci : Convolutional Neural Network, COVID-19,  diagnosis,

Full Text:

PDF

References


Susilo, A. dkk., Coronavirus Disease 2019: Tinjauan Literatur Terkini, Jurnal Penyakit Dalam Indonesia, vol. 7, no. 1, hal. 45–67, maret 2020.

Handayani, V.V., Gejalanya Mirip, Ini Bedanya Pneumonia dengan COVID-19, Gejalanya Mirip, Ini Bedanya Pneumonia dengan COVID-19, 09-Apr-2020. [Daring]. Tersedia di: https://www.halodoc.com/artikel/gejalanya-mirip-ini-bedanya-pneumonia-dengan-covid-19. [Diakses: 21-Mei-2021].

Lai, Y., A Comparison of Traditional Machine Learning and Deep Learning in Image Recognition, Journal of Physics: Conference Series, vol. 1314, hal. 012148, oktober 2019.

Ucar, F. dan Korkmaz, D., COVIDiagnosis-Net: Deep Bayes-SqueezeNet based diagnosis of the coronavirus disease 2019 (COVID-19) from X-ray images, Medical Hypotheses, vol. 140, hal. 109761, juli 2020.

Putra, J.W.G., Pengenalan Konsep Pembelajaran Mesin dan Deep Learning. 2020.

Goodfellow, I., Bengio, Y. dan Courville, A., Deep Learning. MIT Press, 2016.

Fukushima, K., Neocognitron: A self-organizing neural network model for a mechanism of pattern recognition unaffected by shift in position, Biological Cybernetics, vol. 36, no. 4, hal. 193–202, april 1980.

Lecun, Y., Bottou, L., Bengio, Y. dan Haffner, P., Gradient-based learning applied to document recognition, Proceedings of the IEEE, vol. 86, no. 11, hal. 2278–2324, 1998.

Krizhevsky, A., Sutskever, I. dan Hinton, G.E., ImageNet Classification with Deep Convolutional Neural Networks, dalam: Proceedings of the 25th International Conference on Neural Information Processing Systems - Volume 1, Red Hook, NY, USA, hal. 1097–1105, 2012.

Nielsen, M., Neural Networks and Deep Learning. Determination Press, 2015.

Lin, M., Chen, Q. dan Yan, S., Network In Network. 2014.

Nwankpa, C., Ijomah, W., Gachagan, A. dan Marshall, S., Activation Functions: Comparison of trends in Practice and Research for Deep Learning. 2018.

Ioffe, S. dan Szegedy, C., Batch Normalization: Accelerating Deep Network Training by Reducing Internal Covariate Shift. 2015.

Srivastava, N., Hinton, G., Krizhevsky, A., Sutskever, I. dan Salakhutdinov, R., Dropout: A Simple Way to Prevent Neural Networks from Overfitting, J. Mach. Learn. Res., vol. 15, no. 1, hal. 1929–1958, januari 2014.

Ruder, S., An overview of gradient descent optimization algorithms. 2017.

Wang, L., Lin, Z.Q. dan Wong, A., COVID-Net: a tailored deep convolutional neural network design for detection of COVID-19 cases from chest X-ray images, Scientific Reports, vol. 10, no. 1, hal. 19549, november 2020.

Perez, L. dan Wang, J., The Effectiveness of Data Augmentation in Image Classification using Deep Learning. 2017.

He, K., Zhang, X., Ren, S. dan Sun, J., Deep Residual Learning for Image Recognition. 2015.

Masters, D. dan Luschi, C., Revisiting Small Batch Training for Deep Neural Networks. 2018.


Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.