Konsep Dasar Big Data dan Artificial Intelligence Dalam Pengelolaan Data Iklim

Climate4life,info - Konsep Dasar Big Data dan Artificial Intelligence Dalam Pengelolaan Data Iklim

Dunia dihadapkan eforia industri 4.0 yang ditandai penggabungan teknologi otomatisasi dan teknologi siber.

Industri 4.0 mencakup perangkat konektivitas dalam mendapatkan serta mengolah data, perangkat jaringan otomatis, Internet of Thing (IoT), big data analytics, komputasi awan serta sistem keamanan siber.

Big Data dan Artificial Intelligence merupakan dua hal yang mengemuka dalam industri 4.0.

Big Data dan Artificial Intelligence telah banyak diterapkan dalam banyak hal, tidak terkecuali dalam pengelolaan data iklim dengan tujuan untuk dapat menghasilkan informasi dan prediksi cuaca dan iklim.

• Perbedaan Cuaca dan Iklim
• Cara Mengakses Data Iklim Dunia
• 10 Prinsip Monitoring Iklim Menurut Regulasi WMO

Pengertian Big Data dan Artificial Intelligence

Merujuk pada LIPI [1], Big Data adalah himpunan data yang sangat besar yang memiliki karakteristik tertentu yang tidak dapat diolah menggunakan komputer tunggal konvensional. Data tersebut sangat besar dan terus bertambah. 

Big Data memiliki 4 karakteristik yang dikenal dengan 4 V yaitu Volume (besar data), Velocity (kecepatan), Variety (jenis data) dan Veracity (kualitas data) [2]. 

Dalam referensi yang lain terdapat 3V tambahan mengenai Big Data mencakup Value, Variability dan Visualisation [3].

Data yang masuk dalam Big Data tidak hanya data terstruktur namun juga data tidak terstruktur. Perbedaannya sebagai berikut:

• Data terstruktur merupakan data yang tersusun dalam satu tempat dengan skema yang jelas sehingga mudah untuk dianalisa maupun diintegrasikan dengan data terstruktur lainnya, termasuk data yang berada dalam database ataupun spreadsheet.

• Data tidak terstruktur adalah data yang tersedia dalam berbagai bentuk yang tidak mudah diklasifikasi. Contoh data tidak terstruktur seperti foto, gambar grafis, streaming instrument data, webpages, pdf, PowerPointpresentations, konten blog dan lain sebagainya.

Gudang data pada National Computational Infrastructure (NCI) yang dikelola Australian National University (ANU). NCI mengklaim merupakan lembaga dengan superkomputer tercepat di selatan bumi, memiliki penyimpanan data yang mencapai 100 petabyte

Adapun Artificial Intelligence adalah teknologi buatan manusia yang menggabungkan kemampuan matematikan dengan proses statistika secara algoritmik.

Beberapa kalangan menyebut Artificial Intelligence seperti memindahkan otak manusia ke sebuah mesin sehingga bisa berpikir seperti manusia.

Artificial Intelligence menjadikan sebuah mesin dengan kecerdasan buatan untuk membuat keputusan secara otomatis yang biasanya dikerjakan oleh manusia.

Keputusan yang dibuat oleh mesin dengan teknologi Artificial Intelligence di dalamnya adalah berdasarkan data atau informasi sebelumnya yang di rekam menjadi sebuah pengetahuan yang tersimpan di database mesin tersebut.

Big Data dan Artificial Intelligence dalam Pengelolaan Data Iklim

Data iklim yang telah dikumpulkan puluhan tahun dari berbagai tempat dengan berbagai jenis data merupakan suatu Big Data.

Data iklim sebagai Big Data terdiri teks berupa row data, citra radar dan satelit hingga animasi video seperti pergerakan siklon tropis.

• Analisis Dampak Siklon Tropis Nangka, Parma dan Nida pada Distribusi Curah Hujan di Sulawesi Utara 
• Badai Taifun di Jepang, Begini Proses Terjadinya 

Big data iklim ini akan memerlukan high performance computing (HPC) untuk mengolahnya menjadi sebuah informasi iklim baru tanpa menambahkannya menjadi database.

Data iklim dalam konsep Big Data yang kemudian diolah dengan Artificial Intelligence tidak hanya merujuk kepada data iklim itu sendiri. 

Metadata atas data iklim seperti koordinat pengamatan, foto alat pengamatan, jenis alat yang digunakan, catatan kerusakan alat dan lainnya akan tersimpan menjadi bagian dari Big Data.

Karakteristik Big Data

Karakteristik data iklim sebagai Big Data sebagai berikut:

Volume (kapasitas data)

Volume dalam konsep Big Data merujuk pada besarnya data yang dihasilkan setiap saat. Dapat kita bayangkan volume atau jumlah data iklim yang telah diamati bertahun-tahun dari berbagai tempat di seluruh dunia. 

Data iklim tersebut dihasilkan dari pengamatan manual dan juga pengamatan otomatis yang merekam data hingga hitungan menit dan tentunya akan terus bertambah.

Velocity (kecepatan)

Velocity merupakan ciri Big Data lainnya. Diperlukan suatu kecepatan dalam perpindahan data dan menyusun data iklim yang sangat besar untuk dapat diakses secara bersamaan. 

Misalnya kita ingin mengakses data iklim selama satu tahun dari seluruh stasiun pengamatan iklim, pada saat yang bersama kita mengolah data suhu muka laut secara spasial dan menganalisis citra satelit secara realtime.

Variety (jenis data)

Variety dalam Big Data berkaitan dengan jenis data. Jika dahulu data iklim hanya berupa data teks yang terstruktur, maka saat ini data iklim juga mencakup data grafis seperti citra radar dan citra satelit serta video yang menjadikan data iklim menjadi data  tidak terstruktur.

Veracity (kualitas data)

Veracity dalam konsep bigdata berkenaan dengan kualitas data. Dalam proses pengumpulan data iklim dapat saja terjadi kesalahan pengetikan data atau kesalahan perekaman data karena gangguan pada peralatan pengamatan iklim.

Artificial Intelligence

Lalu bagaimana kedudukan Artificial Intelligence dalam kaitan pengelolaan data atau informasi iklim?

Para pakar iklim telah lama mempelajari korelasi data iklim dengan faktor-faktor yang berperan dalam sistem iklim. Sebagai contoh kaitan antara el nino dengan pola iklim secara global.

• Cara memantau status El Nino dan La Nina - ENSO Tracker 
• Oceanic Nino Index (ONI) merupakan parameter utama yang digunakan NOAA  untuk "mengadjust" event El Nino dan La Nina 
• Gerak Atmosfer Dalam Arah Horizontal

Artificial Intelligence akan menjadi teknologi penunjang untuk mendapatkan analisis data iklim dengan sistem iklim yang ada.

Meski cuaca dan iklim merupakan gejala alam yang berkaitan dengan hukum fisika, dengan algoritma  Artificial Intelligence kita akan dapat membuat prediksi cuaca dan iklim.

Dalam Artificial Intelligence terdapat kurang lebih tiga metode untuk mendukung Artificial Intelligence sebagai sebuah kecerdasan buatan, yaitu:

Fuzzy Logic(FL)

Metode yang  digunakan oleh mesin untuk mengadaptasi atau meniru cara makhluk hidup menyesuaikan kondisi kemudian memberikan keputusan yang tidak kaku  yang hanya seperti 0 atau 1. 

Evolutionary Computing (EC)

Sebuah pendekatan yang menggunakan skema evolusi dengan jumlah data individu yang banyak.

Hasil pendekatan kemudian memberikan sebuah pengujian untuk menyeleksi individu terbaik untuk membangkitkan generasi selanjutnya. Penerapannya misalnya menggunakan ide mutasi dan kawin silang.

Machine Learning (ML) atau pembelajaran mesin

Metode ini merupakan teknik yang paling banyak dikembangkan saat ini. Hal ini karena Machine Learning banyak digunakan untuk menggantikan atau menirukan perilaku manusia dan kemudian membuat keputusan tertentu.

Teknologi Artificial Intelligence akan dapat membaca pola sistem iklim berdasarkan data iklim yang telah tersimpan sebelumnya untuk kemudian menghasilkan prediksi cuaca ataupun iklim berdasarkan pola tersebut. 

Dengan teknologi Artificial Intelligence yang terhubung dengan Big Data iklim maka pembelajaran dari teknologi Artificial Intelligence terhadap pola iklim akan semakin baik dalam menganalisis pola iklim yang kemudian menghasilkan prediksi iklim yang lebih akurat.

Demikian ulasan tentang Konsep Dasar Big Data dan Artificial Intelligence Dalam Pengelolaan Data Iklim, semoga bermanfaat. 

Referensi

Referensi mengenai Konsep Dasar Big Data dan Artificial Intelligence Dalam Pengelolaan Data Iklim bersumber dari:

1. LIPI : Apa Itu Big Data
2. An Introduction to Big Data Concepts and Terminology
3. Dr Richi Nayak : Big Data Analytics, Artificial Intelligence and Machine Learning
4. ClimateLearn: A machine-learning approach for climate prediction using network measures
5. Nurhayati Rahayu dkk : Laporan Kegiatan Studi Singkat Better Climate Services – Weather Data Management Using Big Data And Artificial Intelligence Analytics Short Course – Workshop
6. Abu Ahmad, jurnal tentang Mengenal Artificial Intelligence.

Climate4life.info mendapat sedikit keuntungan dari penayangan iklan dan digunakan untuk operasional blog ini.

Jika menurut anda artikel ini bermanfaat, maukah mentraktir kami secangkir kopi melalu "trakteer id"?