EVALUASI KOMPARATIF TEKNIK MIXUP DAN CUTMIX UNTUK PENINGKATAN AKURASI DETEKSI SAMPAH BERBASIS CONVOLUTIONAL NEURAL NETWORK

Authors

  • Sabrina Tria Amanda Nana STMIK IKMI CIREBON, Indonesia
  • Odi Nurdiawan STMIK IKMI Cirebon, Indonesia
  • Arif Rinaldi Dikananda STMIK IKMI Cirebon, Indonesia
  • Raditya Danar Dana STMIK IKMI Cirebon, Indonesia
  • Ade Rizki Rinaldi STMIK IKMI Cirebon, Indonesia

Keywords:

MixUp, CutMix, Convolutional Neural Network

Abstract

Deteksi sampah otomatis berbasis Computer Vision menjadi salah satu solusi potensial dalam mendukung pengelolaan lingkungan. Namun, performa model Convolutional Neural Network (CNN) sering terkendala oleh keterbatasan jumlah dan keragaman data pelatihan. Penelitian ini bertujuan mengevaluasi secara komparatif efektivitas dua teknik augmentasi data berbasis data mixing, yaitu MixUp dan CutMix, dalam meningkatkan akurasi sistem deteksi sampah berbasis CNN. Metode MixUp dan CutMix diterapkan pada dataset citra sampah dengan arsitektur CNN yang sama, kemudian dibandingkan dengan model baseline tanpa augmentasi data mixing. Hasil penelitian menunjukkan bahwa MixUp memberikan performa terbaik dengan akurasi sebesar 0.990060 dan nilai loss 0.026444, diikuti oleh CutMix dengan akurasi 0.989066 dan loss 0.041627. Sementara itu, model baseline menghasilkan akurasi terendah sebesar 0.942231 dengan loss 0.167226. Temuan ini menunjukkan bahwa teknik MixUp dan CutMix secara signifikan mampu meningkatkan kinerja model, dengan MixUp menjadi metode paling efektif dalam mengoptimalkan akurasi deteksi sampah berbasis CNN. Penelitian ini menegaskan peran penting augmentasi data mixing dalam pengembangan model klasifikasi citra pada domain lingkungan.

References

S. Khan, A. Sohail, U. Zahoora, and A. S. Qureshi, “A survey of CNN architectures and applications in Computer Vision,” Artif. Intell. Rev., vol. 54, pp. 108–148, 2021.

M. M. Haque, S. Chowdhury, and M. M. Rahman, “Deep learning-based waste classification: Challenges and opportunities,” J. Imaging, vol. 7, no. 9, p. 150, 2021.

M. Abdelrazek, H. M. Zawbaa, E. Elhariri, and A. E. Hassanien, “Garbage classification using deep learning,” Environ. Sci. Pollut. Res., vol. 29, pp. 12345–12358, 2022.

C. Shorten and T. M. Khoshgoftaar, “A survey on image data augmentation for deep learning,” J. Big Data, vol. 8, no. 1, pp. 1–48, 2021, doi: 10.1186/s40537-021-00455-4.

S. Yun, D. Han, S. J. Oh, S. Chun, J. Choe, and Y. Yoo, “CutMix and MixUp: Data mixing strategies for enhanced model generalization,” in IEEE/CVF International Conference on Computer Vision (ICCV), 2021.

J. Kim, S. Park, and J. Lee, “MixUp-based regularization for robust face recognition,” Pattern Recognit. Lett., vol. 140, pp. 128–135, 2020.

M. M. Islam, M. S. Hossain, and J. Kim, “Data mixing augmentation for medical image classification: A comparative study,” Comput. Biol. Med., vol. 142, p. 105220, 2022.

P. Mittal, A. Sharma, and S. K. Srivastava, “Transfer learning–based waste classification using ResNet50,” Procedia Comput. Sci., vol. 171, pp. 1989–1998, 2020.

J. Kang, D. Kim, and S. Lee, “Limitations of TrashNet dataset for real-world waste classification,” Waste Manag., vol. 157, pp. 45–56, 2023.

M. A. Khan, T. Hussain, and K. Muhammad, “Enhancing image classification using basic augmentation techniques,” Multimed. Tools Appl., vol. 81, pp. 14123–14140, 2022.

M. Tan, Q. V Le, B. Chen, and R. Pang, “EfficientNetV2: Smaller Models and Faster Training,” in Proceedings of the 38th International Conference on Machine Learning (ICML), 2021. [Online]. Available: https://proceedings.mlr.press/v139/tan21a.html

S. Y. Chou, C. L. Hsu, and H. Y. Lin, “Improving image classification with hybrid data augmentation,” IEEE Access, vol. 8, pp. 123456–123468, 2020.

X. Sun, Y. Wang, and H. Li, “Improving model generalization using advanced data augmentation techniques,” IEEE Trans. Neural Networks Learn. Syst., vol. 32, no. 12, pp. 5432–5445, 2021.

P. Kaur and R. Singh, “Intelligent waste management systems using deep learning and IoT,” Sustain. Comput. Informatics Syst., vol. 36, p. 100789, 2022.

Downloads

Published

2026-02-28

Citation Check