Rencana Penelitian dan Pengabdian Masyarakat 2012-2015 Laboratorium: Statistika Lingkungan Dan Kesehatan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Jurusan Statistika
Jurusan Statistika
55
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Jurusan Statistika
Rencana Penelitian dan Pengabdian Masyarakat 2012-2015 Laboratorium: Statistika Lingkungan dan Kesehatan Kepala: Dr. Sutikno Anggota: 1. Dr. Purhadi, M.Sc 2. Dr. Bambang Widjanrko Otok 3. Santi Wulan Purnami, Ph.D 4. Ir. Mutiah Salamah, M.Kes 5. Drs. I Nyoman Latra, MS 6. Ir. Sri Pingit W, M.Si 7. Jerry Dwi TP, M.Si 8. Vita Ratnasari, M.Si
Jurusan Statistika
56
1. Rencana Penelitian 1.1 Perumusan Topik Penelitian Isu-isu Strategis Perubahan iklim
Konsep Pemikiran Indonesia sangat rentan terhadap perubahan iklim karena letak geografisnya. Kerentanan dampak perubahan iklim dapat diminimalkan melalui mempelajari prilaku karakteristik besaran, intensitas, jenis parameter unsur iklim yang mengalami perubahan serta kemungkinan dampak yang ditimbulkannya seperti mewabahnya penyakit, meningkatnya kekeringan atau kebanjiran, naiknya permukaan air laut, serta dampaknya terhadap ketahanan pangan, kesehatan
Pemecahan Masalah Topik Riset yang Diperlukan Untuk mengantisipasi dampak Kajian pra-pemrosesan data perubahan iklim perlu missing dan uji homogenitas pengembangan metodologi yang data baik temporal maupun sesuai, berkaitan identifikasi spasial. perubahan iklim, inventarisasi sumberdaya manusia dan teknologi Pengembangan metode praterkait adaptasi dan mitigasi pemrosesan data Global perubahan iklim. Hasil dari riset Circulation Models (GCM) ini selanjutnya disusun strategi adaptasi dan mitigasi terhadap Pengembangan metode perubahan iklim. identifikasi perubahan iklim. Pemetaan wilayah yang rentan terhadap perubahan iklim dan dampaknya terhadap ketahanan pangan Inventarisasi kesiapan sumberdaya dan teknologi untuk antisipasi perubahan iklim
Jurusan Statistika
57
Isu-isu Strategis Meningkatnya bencana karena faktor iklim
Konsep Pemikiran Berbagai bencana timbul Indonesia karena faktor iklim, sehingga diperlukan pengetahuan prilaku unsur iklim di suatu wilayah.
Pemecahan Masalah Dalam meminimalkan dampak bencana akibat iklim perlu pengembangan metodologi peramalan unsur iklim, seperti curah hujan, suhu, kelembaban dan selanjutnya disusun sistem peringatan dini early warning systems
Topik Riset yang Diperlukan Pengembangan metode peramalan unsur iklim dengan berbagai pendekatan analisis regresi dan analisis time series Pengembangan teknik evaluasi dan validasi model Pengembangan ensemble forecast unsur iklim.
Kesehatan masyarakat dan Epidemologi penyakit
Jurusan Statistika
Banyak faktor yang mempengaruhi status kesehatan suatu masyarakat, diantaranya faktor internal individu dan faktor eksternal, termasuk prilaku hidup sehat, yang seringkali dinyatakan dalam indikator kesehatan, seperti: angka kematian bayi, angka kematian ibu melahirkan, angka berat badan bayi waktu lahir, penyebaran DBD, malaria, dan penyakit lainnya. Untuk membantu pemerintah dalam pengambilan kebijakan dalam bidang kesehatan kesehatan masyarakat perlu dilakukan kajian metodologi berkaitan dengan masalah tersebut.
Perlu pengembangan metodologi identifikasi persebaran berbagai penyakit dan indikator kesehatan. Pengembangan pemodelan nonspasial
Pengembangan metode peramalan cuaca dengan Numerical Weather Prediction Pemetaan wilayah berdasar indikator kesehatan Pengembangan metode pemodelan indikator kesehatan dengan pendekatan parametrik. Pengembangan pemodelan dengan pendekatan non parametrik non spasial: machine learning, bayesian Pengembangan pemodelan persebaran penyakit dengan Structural Equation Models
58
Isu-isu Strategis
Konsep Pemikiran
Pemecahan Masalah Pengembangan model spasial
Topik Riset yang Diperlukan Pengembangan metode pemodelan indikator kesehatan dengan pendekatan spasial berbasis area (regresi spasial): SAR, SEM, SARMA Pengembangan model berbasis titik (Geographically Weighted Regression: GWR; Geographically Weighted Probit Regression: GWPR; Geographically Weighted Poisson Regression: GWPR; Geographically Weighted Logistic Regression: GWLR, Mixed GWR) Pengembangan pemodelan dengan pendekatan non parametrik spasial: machine learning, bayesian.
Jurusan Statistika
59
Isu-isu Strategis Clinical trial : Pengembangan Support Vector Machines (SVM) dalam bidang Kedokteran
Jurusan Statistika
Konsep Pemikiran Dewasa ini, SVM menjadi metode yang sangat terkenal dalam bidang statistika, komputasi, bioinformatika, biostatistika dll. Metode ini mempunyai beberapa kelebihan baik dari segi teoritis maupun aplikasi. Dari segi aplikasi SVM telah berhasil diaplikasikan dalam dunia nyata dan secara umum memberikan solusi yang lebih baik dibandingkan metode sebelumnya seperti Neural Network atau metode statistika lainnya. Karena kelebihan tersebut, peneliti ingin mengembangkan SVM yang salah satunya Smooth SVM (SSVM) untuk mengatasi masalah dibidang kedokteran,utamanya untuk membantu diagnosa suatu penyakit. Dipilih 4 penyakit yang sering terjadi di masyarakat dan seringkali yang menyebabakan kematian, yaitu: - Kanker Payudara - kanker Serviks - Stroke - Diabetes Militus
Pemecahan Masalah Solusi yang diusulkan adalah pengembangan SSVM sebagai system cerdas yang efisien dan efektif untuk membantu diagnosis suatu penyakit sehingga faktor subyektifitas dan human error dapat diminimalkan. Data-data yang digunakan adalah data riel di Indonesia yang diambil dari beberapa rumah sakit di Surabaya.
Topik Riset yang Diperlukan Analisis diagnosis dan prognosis kanker payudara menggunakan SSVM dan survival analysis
Pengembangan SSVM sebagai Sistem cerdas untuk diagnosis kanker payudara
Kajian pemilihan parameter untuk meningkatkan efisiensi SSVM (case study: Kanker Serviks)
Pengembangan SSVM untuk mengatasi data berskala besar (case study: Diabetes Millitus)
Pengembangan analisis survival univariate dan multivariate, serta dengan pendekatan copula
60
1.2 Peta Jalan Penelitian Topik Penelitian Perubahan iklim
Meningkatnya bencana karena faktor iklim
Kesehatan masyarakat dan Epidemologi penyakit Jurusan Statistika
Capaian sampai 2011 2012 2013 Pra-pemrosesan data GCM Pemodelan dampak perubahan iklim untuk kajian perubahan dalam bidang ketahanan pangan iklim dengan metode PCA, dengan pendekatan analisis ekstrem transformasi wavelet, non dan analisis Copula linear PCA Pemodelan Statistical Downscaling untuk kajian perubahan iklim dengan metode MARS, regresi bayes, regresi kontinum, projection regression Pemodelan persebaran DBD berkaitan Pemodelan perubahan iklim dengan pendekatan persebaran DBD di semiparametrik tinjau dari aspek sosial budaya Peramalan iklim dengan metode time series (ARIMA, ASTAR, ARIMAX) dan metode regresi (regresi pohon, klasifikasi pohon; CART) Kajian metode menganalisis iklim ekstrem Imputasi data missing: EM algorithm, metode regresi Pemodelan kejadian penyakit dengan metode GWR, GWPR, GWLR parametrik dan non parametrik
Pemodelan peramalan cuaca dan iklim dengan metode Model Ouput Statistik (MOS)
2014 2015 Pembuatan sistem peringatan dini kerentanan perubahan iklim dan pengaruhnya pada ketahanan pangan
Kajian Kajian produksi ikan produksi ikan akibat perubahan iklim akibat perubahan iklim Pemodelan peramalan cuaca dan iklim dengan metode MOS dan ensembel MOS
Pengembangan model ensembel forecast cuaca dan iklim Pengembangan metode interpolasi spasial (kriging dan co-kriging) Kajian Mixed Geographically Weighted Multivariate Regression Model
Kajian Geographically Weighted Probit Regression Model
Kajian Geographically Weighted Cox Regression Model
Kajian Geographically Weighted Multivariate Regression Model (Distribusi T Multivariate)
61
Topik Penelitian
SSVM dalam bidang kedokteran
Capaian sampai 2011 Persebaran kejadian penyakit dengan pendekatan spatial pattern
2012 2013 Kajian Spatial Lag Model, Conditional Autoregresive, Spatial Error Models, dan Spatial Durbin Models Pemodelan penyakit malaria dengan pendekatan machine learning CART Pemodelan penyakit kaki gajah dengan pendekatan non spasial
2014 2015 Pemodelan kejadian penyakit dan indikator kesehatan masyarakat dengan regresi spasial (SAR, CAR, SEM, SDM)
Pemodelan dan pemetaan penyakit malaria dengan pendekatan SEM bayesian
Pemodelan penyakit DBD dengan pendekatan spasial SEM
Pemodelan penyakit HIV/AID dengan pendekatan machine learning MARS Time Series
Kajian metode ZIP untuk pemodelan dan pemetaan penyakit kaki gajah Aplikasi SSVM untuk diagnosis kanker payudara, diabetes, penyakit jantung (menggunakan data benchmark di internet)
Pemodelan penyakit kaki gajah dengan pendekatan spasial
Kajian SSVM Pengembangan Pengembangan SSVM untuk data untuk SSVM untuk berdimensi tinggi meningkatkan mengatasi data akurasi dan berskala besar efisiensi (diabetes) Kajian pemilihan parameter untuk meningkatkan efisiensi SSVM (case study: Kanker Serviks) Analisis diagnosis dan prognosis kanker payudara menggunakan SSVM dan survival analysis Pengembangan SSVM sebagai Sistem cerdas untuk diagnosis kanker payudara
Clinical trial
Jurusan Statistika
Pemodelan survival dengan pendekatan Copula
Analisis multivariate dalam survival
62
2. Rencana Pengabdian Masyarakat No 1
Jenis Kegiatan Pelatihan
Nama Kegiatan
Frekuensi/Tempat
Keterangan
Pelatihan metodologi Statistika Spasial
Berdasarkan permintaan
Modul pelatihan tersedia
Pelatihan metodologi Statistika untuk Kesehatan dan Lingkungan
Berdasarkan permintaan
Promosi oleh jurusan
2
Pemberdayaan Masyarakat
Pengembangan desa tanggap bencana iklim
Berdasarkan permintaan
Promosi oleh Pusat Studi Bencana, Kebumian, dan Perubahan Iklim LPPM
3
Konsultasi
Pemetaan wilayah berdasar indikator kesehatan
Berdasarkan permintaan
Promosi oleh jurusan
3. Indikator Kinerja Kunci (KPI) No 1
2
Jenis Luaran Publikasi Ilmiah
Sebagai pemakalah dalam pertemuan ilmiah
Jurusan Statistika
Base-line
Target Capaian
2011
2012
2013
2014
2015
Jurnal Internasional
4
5
7
7
9
Jurnal Nasional Terakreditasi
1
1
2
3
4
Jur. Nasional Tidak Terakreditasi Seminar Lokal Seminar Internasional Bab dalam Buku Internasional Bab dalam Buku Nasional Nasional Lokal
3 3 5 1 0
3 5 7 1 1
3 5 7 1 1
3 6 8 1 1
3 6 8 1 1
1
2
2
2
2
63
3 4 5
Sebagai pembicara utama (Keynote Speaker) dalam pertemuan ilmiah Visiting Lecturer (incoming/outgoing) Hak Atas Kekayaan Intelektual (HKI)
Internasional
0
0
1
1
1
Nasional
0
0
1
1
1
Lokal
0
2
2
3
3
Internasional
0
0
1
1
1
Paten Biasa /Sederhana Hak Cipta (Software) Desain Produk Industri Perlindungan Varietas Tanaman Perlindungan Topografi Sirkuit Terpadu
6
Teknologi Tepat Guna
7
Model/Prototype/Desain/Karya seni/ Rekayasa Sosial
3
5
5
6
6
8
Buku Ajar
2
2
2
2
2
9
Laporan penelitian
2
3
3
4
4
10
Jumlah Dana Kerjasama Penelitian (milyar rupiah)
11
Angka partisipasi dosen dalam penelitian
0
7
7
9
9
Pelatihan
0
1
2
2
2
Pemberdayaan masyarakat
0
1
1
1
1
0
2
2
2
2
12
Jumlah pengabdian masyarakat
Regional Nasional Internasional
Pembinaan UMKM Konsultasi/kajian Difusi/alih teknologi
Jurusan Statistika
64
13
14
Lulusan yang dihasilkan melalui kegiatan penelitian
Prestasi mahasiswa dari penelitian dan pengabdian masyarakat
S1/D4/D3
0
30
35
35
35
S2
0
4
5
5
6
S3
0
1
1
2
2
Proposal PKM yang dihasilkan
10
15
15
15
15
PKM yang didanai
3
5
5
5
5
PKM yang mendapat medali PIMNAS
1
2
2
2
2
Award/kejuaraan lain tingkat nasional Award/kejuaraan tingkat internasional
0
1
1
1
1
Surabaya, 31 Januari 2012 Kepala Laboratorium,
Dr. Sutikno, S.Si, M.Si NIP. 197103131997021001
Jurusan Statistika
65
