I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   1 6 ,   N o .   1 O c t o b er   2 01 9 ,   pp .   222 ~ 229   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 6 .i 1 . pp222 - 229             222       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i ae s c or e . c om / j our na l s / i nde x . php/ i j e e c s   E v o l v i n g   sp i k i n g   n e u r a l   n e t w o r k s m e t h o d s f o r   c l a s si f i c a t i o n   p r o b l e m :   a   c a se  st u d y   i n   f l o o d   e v e n t s r i sk   a ssessm e n t       M o h d   H afi z u l   A fi f i   A b d u l l ah 1 ,   M u h ai n i   O th m an 2 ,   S h ah r e e n   K as i m 3 ,   S i ti   A i s yah   M o h am e d 4   1 , 2 , 3 , 4 F a c ul t y   of   C o m put e r   S c i e nc e   a nd   I nf o r m a t i o T e c hno l o gy ,   U ni v e r s i t i   T u H u s s s e i O nn  M a l a y s i a ,   M a l a y s i a   1 ,3 S o f t - C o m put i ng   a n D a t a   M i n i ng   C e nt e r ,   U ni v e r s i t i   T un  H us s s e i O nn   M a l a y s i a ,   M a l a y s i a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e d   J a 2 1 ,   2 01 9   R e v i s e M a r   2 6,   20 19   A c c e pt e A p r   1 5 ,   201 9       A na l y s i ng   e nv i r o nm e nt a l   e v e nt s   s uc h   a s   pr e d i c t i ng   t he   r i s k   o f   f l o o i s   c o ns i de r e a s   a   c ha l l e ng i ng   t a s k   du e   t o   t he   dy na m i c   be ha v i o ur   o f   t he   da t a .   O ne   w a y   t o   c o r r e c t l y   pr e d i c t   t he   r i s k   o f   s uc e v e n t s   i s   by   g a t he r i ng   a s   m uc o f   r e l a t e hi s t o r i c a l   da t a   a nd   a n a l y s e   t h e   c o r r e l a t i o b e t w e e n   t h e   f e a t u r e s   w hi c h   c o nt r i bu t e   t o   t he   e v e n t   o c c ur r e nc e s .   I ns pi r e d   by   t h e   br a i n   w o r ki ng   m e c ha ni s m ,   t he   s pi k i ng   ne u r a l   ne t w o r ks   ha v e   pr o v e t h e   c a p a bi l i t y   o f   r e v e a l i ng   a   s i g ni f i c a n t   a s s o c i a t i o n   be t w e e n   d i f f e r e n t   v a r i a bl e s   s pi ke   be ha v i o ur   dur i ng   a e v e nt .   P e r s o na l i s e d   m o de l l i ng ,   o t h e   o t he r   ha nd ,   a l l o w s   a   pe r s o na l   m o de l   t be   c r e a t e f o r   a   s pe c i f i c   d a t a   m o de l   a nd   e x pe r i m e n t .   T h e r e f o r e ,   a   pe r s o na l i s e d   m o de l l i ng   m e t ho i nc o r po r a t i ng   s p i k i ng   ne ur a l   ne t w o r k   i s   us e t o   c r e a t e   a   pe r s o na l i s e d   m o de l   f o r   a s s e s s i ng   a   r e a l - w o r l d   f l o o c a s e   s t udy   i n   K ua l a   K r a i ,   K e l a n t a b a s e o h i s t o r i c a l   d a t a   o f   2012 - 20 16  pr o v i de d   by   M a l a y s i a M e t e o r o l o g i c a l   D e p a r t m e n t .   T h e   r e s u l t   s ho w s   t ha t   t h e   m e t ho d   p r o duc e s   t h e   hi g he s t   a c c ur a c y   a m o ng   t he   s e l e c t e d   c o m pa r e d   a l g o r i t hm s .   Ke y w or d s :   Cl a s s i f i c a t i o n   D a t a   m i ni n g   P a t t e rn  r e c o gn i t i o n   P e r s o n a l i s e m o de l l i n g   S pi ki n g   n e u r a l   n e t w o r ks   C opy r i gh t   ©   201 9   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   M uha i ni   O t hm a n,     F a c ul t y   of   Co m put e r   S c i e n c e   a n d   I n f o r m a t i o T e c hn o l o gy ,   U n i v e r s i t i   T u n   H us s e i O nn  M a l a y s i a ,   86400  P a r i t   R a j a ,   B a t u   P a ha t ,   J o h o r,   M a l a y s i a .   E m a i l :   m u ha i ni @ ut hm . e du. m y       1.   I N TR O D U C TI O N     In  a   d a t a - d r i v e w o r l d   w e   l i v e   i t o da y ,   t e c hn o l o gy   a dv a n c e m e nt   h a s   m a de   i t   po s s i b l e   t o   p r o c e s s   v a s t   a m o u n t   o f   da t a   f o r   a n a l y s i n pa t t e rn   o f   e v e n t s   o c c ur r e n c e s .   T h e s e   da t a   i s   us e i n   d i f fe r e nt   l o c a l i t i e s ,   f o r   i n s t a n c e ,   i c o n s t r uc t i ng  a   p r e d i c t i v e   da t a   m o d e l   f o r   w e a t he r   a n e n v i r o nm e nt a l   e v e n t s   f o r e c a s t i n g ,   t r a f f i c   a n a l y s i s ,   s e n t i m e nt   a na l y s i s ,   a n m a n y   o t h e r   a pp l i c a t i o n s .   D e ve l o pm e n t   o f   h a r dw a r e   a n s o f t w a r e   fo r   da t a - dri v e n   t e c hn o l o g y   i s   l i m i t l e s s .   A e xa m pl e   o f   a ppl i e d   da t a - d ri v e n   t e c hn o l o g y   h a s   b e e n   pub l i s h e d   i K a s a b ov  e t   al .   [1] ⁠  w h e r e   da t a   a na l y s i s   ha s   b e e n   a pp l i e d   o e c o l o gi c a l   da t a ,   h e a l t h - r e l a t e d a t a ,   a p h i d   po pul a t i o n   pr e di c t i o n,   a n d   o t h e r s .   D a t a - d ri v e n   t e c hn o l o g y   de ve l o pm e nt   a n d   a ppl i c a t i o h a s   a l s o   b e e n   a pp l i e d   o a   n e u r o m o r p hi c   ha r dw a r e   [1] ⁠  t o   b e t t e r - v i s ua l i s e   t h e   c o n s t r uc t e p r e di c t i v e   m o de l s .   K a s a b ov   [2,   3] ⁠  ha s   a dd r e s s e t ha t   m o s t   e n v i r o nm e nt - r e l a t e e v e n t   c a b e   c a pt ur e t o   fo r m   s pa t i o / s pe c t r o - t e m po r a l   d a t a   (S S T D b y   c a pt u r i n g   da t a   f r o m   di f f e r e n t   p l a c e s   (s pa t i o - c o m po n e nt   o r   l o c a l i t i e s a n t h e i r   c o rr e s po n d i n g   v a ri a b l e s   t i m e l y   m e a s ur e m e n t s .   S e v e ra l   w o r ks   ha v e   a l s o   b e e n   pub l i s h e d   o n   e c o l o gi c a l   da t a   [4 ,   5] ⁠,   s t r o ke   da t a   [1,   4,   6 9] ,   a n l e a rn i ng  o f   s pa t i o - t e m po r a l   b ra i n   da t a   [ 10,   11] ⁠,   de m o n s t r a t i ng  t h e   c a pa b i l i t y   o f   a   c o m put a t i o na l   p r e di c t i v e   m e t h o f o r   e xt ra c t i o o f   kn o w l e dge   f r o m   S S T D .   A na l y s i n g   a nd   u n de r s t a n di ng   S S T D   i s   c o n s i de r e d   a s   a   c ha l l e n gi ng   t a s k   due   t o   t h e   c l o s e   i nt e ra c t i o n   a n i nt e rr e l a t i o n s hi b e t w e e n   t h e   s pa t i a l / s pe c t ra l - c o m po n e nt s   w i t h   t h e   t e m po r a l - c o m po n e nt s   [4] ⁠,   t h e   n o n - s ui t a b i l i t y   o f   a   c o n v e nt i o na l   m a c hi n e   l e a rn i ng   t o   b e   us e f o c l a s s i f i c a t i o o f   S S T D   (o n l y   s ui t a b l e   f o r   c l a s s i fy i n v e c t o r - b a s e a n d   s t a t i c   t y pe   of   da t a [ 10] ⁠,   a n d   t h e   t ra i ni n g   s a m pl e s   a n d   t e s t i n g   s a m pl e s   m us t   ha v e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       E v o l v i ng   s pi k i ng   ne ur al   ne t w or k s   m e t hods   f or   c l as s i f i c at i on   pr obl e m     ( Mohd   H af i z ul   A f i f i   A bd ul l ah )   223   t h e   s a m e   n u m b e o f   i n p ut   f e a t u r e s - h e n c e   e l i m i na t i n g   s o m e   i nput   t o   p r o duc e   c o n s i s t e n t   n u m b e r   o f   f e a t ur e s   c a us e s   i n f o r m a t i o l o s s   [4] ⁠.   A i n v e s t i g a t i o o na t u ra l   e v e n t s   r e qui r e s   a na l y s i s   o n   c o m p l e hi g di m e n s i o na l   d a t a   i t h e   f o r m   o s pa t i o -   a n d   s pe c t r o - t e m po r a l   da t a   (S S T D )   a nd  i t   i s   i m po rt a nt   t o   r e t a i t h e   i nt e rr e l a t i o n s h i i n f o r m a t i o n   b e t w e e n   t h e   c o m po n e n t s .   D a t a   m i n i ng  t o o l s   p r o v i de s   a   pr o m i s i n f r a m e w o r f o r   di s c o ve r i n g   h i dde n   pa t t e rn s   w i t h i a   m ul t i - d i m e n s i o n a l   d a t a s e t ,   a l l o w i n p r e di c t i o n   o f   o c c urr e n c e s - a ppl i c a b l e   i v a ri o us   do m a i n s   l i ke   p r e di c t i o o e n v i r o n m e n t a l   di s a s t e r   o c c urr e n c e s ,   ri s o f   s t r o ke   [1,   3,   4,   6 - 9],   a s s e s s m e n t   o f   e c o l o gi c a l   da t a   [5,   12 ,   13]   pr e di c t i o o f   un k n o w n   ge n e   f un c t i o n s   [14] ⁠,   a n d   m a n y   o t h e r s   [7,   15 - 17] ⁠.   In   e c o l o gi c a l   a n d   r i v e r   e n gi n e e r i n g   a s pe c t s ,   G ha n i   e t   al .   [1 8,   1 9]⁠  h a v e   s um m a r i s e t ha t   f l o o i s   c a us e d   by   m e t e o r o l o gi c a l   f a c t o r s   (c l i m a t e ,   a s   w e l l   a s   du ra t i o a nd  i nt e n s i t y   o f   r a i n f a l l ) ,   ge o l o gi c a l   f e a t u r e s ,   a nd  ur b a ni s a t i o n   p r o c e s s .   S i nn a ka ud a n   e t   al .   [2 0] ⁠  ha v e   s t a t e t ha t   f l o o ds ,   a pa rt   o f   be i n g   c a us e by   t h e   r a n do m   c o i n c i de n c e   o f   s e ve r a l   m e t e o r o l o gi c a l   f a c t o r s   by   na t u r e - t h e   s e v e r i t y   a nd  c o n s e que n c e s   o f   t h e   e v e n t s   a r e   a l s i n f l ue n c e by   m a n ’s   us e   o f   t h e   r i v e r ’s   c a t c h m e n t .   T h e o r e t i c a l l y ,   i t   i s   po s s i b l e   t o   a c c ur a t e l y   p r e di c t   e n v i r o n m e n t a l   e v e n t s   s uc h   a s   f l o o c a s e s   by   a na l y s i n S S T D   p r e s e n t   i t h e   e n v i r o nm e n t a l   h i s t o r i c a l   d a t a .   T h e r e f o r e ,   t h i s   pa pe p r e s e n t s   a a pp r o a c h   f o s o l v i n g   c l a s s i f i c a t i o n   p r o b l e m s ,   a d a pt i v e l y   a ppl i e d   f o r   a s s e s s m e n t   o f   f l oo r i s ks   b y   us i n e v o l v i n S p i ki ng  N e ura l   N e t w o r ks   m e t h o ds .   T h e   s ub j e c t   i n v o l ve s   y e a r s   e n v i r o n m e n t a l - r e l a t e t e m po ra l   da t a   (f r o m   2012   u n t i l   2016)   of   K ua l a   K ra i   i n   K e l a n t a n,   M a l a y s i a .   T hi s   a rt i c l e   a s s um e s   l e s s   p ri o r   k n o w l e dge   o n   d a t a   m o de l l i n g   t e c hn i q ue s   a n n e u ra l   n e t w o r ge n e ra t i o n s .     D at Mode l l i ng   T e c hni q ue s   G l obal   Mode l l i ng de f i n e b y   a   s i n gl e   f un c t i o f o t h e   w h o l e   p r o b l e m   s p a c e   [2 ,   21] ⁠,   gl o b a l   m o de l l i ng  i s   a pp l i e i n   a l go r i t h m s   s uc a s   i n   S u ppo rt   V e c t o r   M a c hi n e   ( S V M a n d   M ul t i - L a y e r   P e r c e pt r o n   (M L P ).   S V M   c o n s i s t s   o f   a   ke r n e l   f un c t i o n ,   b a s i c a l l y   a n   e qu a t i o n   w hi c di v i de s   da t a   v e c t o r s   i n t o   di f f e r e n t   c l a s s e s   b a s e o n   w h i c h   a r e a   t h e   da t a   v e c t o r   f a l l s   o n   [2,   21] ⁠.   A   m o de l   c r e a t e d   us i n g l o b a l   m o de l l i n c a b e   e a s i l y   a ppl i e t n e w   da t a ,   h o w e v e r ,   a dd i t i o na l   k n o w l e dge   r e ga r d i n t h e   da t a   s uc a s   t h e   n a t u r e   o f   t h e   da t a   a n k n o w l e dge - da t a b a s e   i s   n a t u ra l l y   n e gl e c t e i gl o b a l   m o de l l i n g   w hi c c a us e s   i n f o r m a t i o l o s s   [3 ,   12] ⁠.   D ue   t o   t h i s   c h a ra c t e ri s t i c   o f   gl ob a l   m o de l l i n g ,   i t   i s   n o t   s ui t a b l e   t o   b e   us e t o   a na l y s e   t h e   dy n a m i c   a n d     L oc al   Mod e l l i n g i nt r o duc e t o   s o l v e   pr o b l e m s   of   gl o b a l   m o de l l i n g ,   w h e r e   l o c a l   m o de l l i n g   i s   m o r e   a da p t a b l e   t o   n e w   da t a   v e c t o r s   [2 ,   21] ⁠.   A c c o r di n g   t o   K a s a b ov   [3] ⁠,   l o c a l   m o de l l i n g   i s   i nt r o duc e by   fo r m i ng  s ub s e t s   o f   t h e   w h o l e   p r o b l e m   s p a c e ,   h e n c e   a   w h o l e   p r o b l e m   s p a c e   i s   r e pr e s e nt e b y   m ul t i pl e   s ub s e t s   c a l l e d   c l a s s e s .   L o c a l   m o de l l i ng  a l go r i t h m s   i n c l ude   K - m e a n s ,   S e l f - O r g a n i z i ng  M a ps   (S O M ),   F uz z y   Cl us t e ri n g ,   a n d   H i e r a r c hi c a l   Cl us t e ri n g   P e r s onal i s e d   Mode l l i ng c r e a t e d   b a s e o a   s i ngl e   po i nt   f r o m   a   s ub s e t   o f   t h e   w h o l e   p r o b l e m   s p a c e ,   i n   w h i c h   e v e r y   n e w   da t a   v e c t o r s   c a n   b e   c l a s s i f i e i n t o   t h e i r   c o r r e s po n di ng  c l a s s e s   b a s e o n   t h e   m o de l   w h i c i s   c o n s t r uc t e o n   t h e   f l y   [3,   12 ,   22] ⁠.   K - N e a r e s t   N e i g h b o r   ( K - N N i s   a   m o de l l i ng  t e c hn i q ue   w h i c h   f o r   e v e r y   n e w   s a m pl e s ,   t h e   n e a r e s t   K   s a m p l e s   a r e   de ri v e f r o m   t h e   d a t a   s e t   us i n g   E uc l i de a n   d i s t a n c e   m e a s u r e   a n a   pe r s o n a l i z e v o t i ng  w hi c t h e l a b e l s   t h e   s a m pl e s   t o   i t s   a p p ro pr i a t e   c l us t e r   [3] ⁠.   T a b l e   s u m m a r i z e s   t h e   c o m pa ri s o n   b e t w e e n   gl o b a l ,   l o c a l ,   a n pe r s o na l i s e m o de l l i n g   t e c hn i que s   w h i c h i g h l i g h t s   o t h e   i m po r t a n t   c r i t e r i a   s uc a s   p r o b l e m   s e t   c o ve r e d,   b e n e f i t s ,   a n d   l i m i t a t i o n s .       T a b l e   1 .   Co m p a r i s o b e t w e e n   gl o b a l ,   l o c a l   a n d   pe r s o n a l i s e m o de l l i n g   t e c hni que s     T e c h n i q u e s   G l o b a l   M o d e l l i n g   L o c a l   M o d e l l i n g   P e r s o n a l i s e d   M o d e l l i n g   P ro b l e m   S e t   E n t i re   p ro b l e m   s p a c e   A   c l u s t e r   f ro m   t h e   e n t i r e   p ro b l e m   s p a c e   A   s i n g l e   p o i n t   f r o m   t h e   a   c l u s t e r   i n   t h e   e n t i r e   p r o b l e m   s p a c e   Re a s o n i n g   T h e o ry   In d u c t i v e   r e a s o n i n g   T ra n s d u c t i v e   r e a s o n i n g   T ra n s d u c t i v e   r e a s o n i n g   A p p l i c a b l e   A l g o ri t h m s   S V M   K - m e a n s ,   S O M ,   F u z z y   Cl u s t e r i n g ,   H i e ra rc h i c a l   Cl u s t e r i n g   K - N N ,   W K - N N ,   W W K - NN   Be n e fi t s   P ro v i d e   o v e r v i e w   ( b i g   p i c t u r e o f   t h e   k n o w l e d g e   w i t h o u t   k n o w i n g   t h e   d e t a i l s   E a s i e r   t o   a d a p t   n e w   d a t a   a n d   p ro v i d e s   b e t t e e x p l a n a t i o n   fo i n d i v i d u a l   c a s e s   N e w   i n p u t   d a t a   c a n   b e   l a b e l e d   t o   i t s   c o rr e s p o n d i n g   c l u s t e o n   t h e   f l y   Li m i t a t i o n s   O ffe r s   l i m i t e d   k n o w l e d g e   t o   b e   e x t ra c t e d   fro m   t h e   o u t p u t   d a t a ;   d i ff i c u l t   t o   a d a p t   t o   n e w   d a t a   Re q u i r e s   k n o w l e d g e   o n   n u m b e o f   a v a i l a b l e   c l u s t e r s   v i a   i n p u t   o c l u s t e i n i t i a l i z a t i o n ;   t h u s   c a n n o t   c o n s t ru c t   m o d e l   o n   t h e   f l y   E m p l o y s   m u c h   m o r e   c o m p l e x   a l g o r i t h m   t h a n   g l o b a l   a n d   l o c a l   m o d e l l i n g       Ne ur al   N e t w or k s   G e ne r a t i ons   T he   F i r s t   G e n e r at i on  o f   Ne ur al   N e t w or k s .   Co n s i de r i ng  c om put a t i o na l   u ni t s   a r e   us e t o   de f i n e   t h e   ge n e ra t i o n s   o f   n e u ra l   n e t w o r ks ,   t h e   n e t w o r ks   e m p l oy i n g   t h e   M c Cul l o h - P i t t s   n e u r o n s   (k n o w a s   pe r c e pt r o n s Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 6 ,   N o .   1 O c t o b e r   201 9   :     222   -   229   224   i s   t h e   f i r s t   ge n e r a t i o o f   n e ura l   n e t w o r ks .   T h e   n e u r o n   b o d y   i s   a b l e   t o   m a ke   c a l c ul a t i o n s   b a s e o n   m u l t i pl e   i n put s ,   p r o duc i n g   a   s i ngl e   o ut pu t   a s   s uc h   i n pu t s   a r e   x   a nd  y ,   n e u r o b o d y   pr o c e s s e s   z = x + y ,   a nd  o ut pu t   i s   z .   I t   i s   c a pa b l e   t o   s o l ve   s i m pl e x   p r o b l e m s ,   b ut   do e s   n o t   t o   p r o v i de   c o n di t i o ni n g   s t a t e m e n t s   t o   t h e   p r o duc e o ut put .   T he   S e c o nd  G e n e r at i on  o f   Ne ur a l   Ne t w or k s .   T h e   i de a   b e hi n d   t hi s   i s   t o   i nt e g r a t e   a a c t i v a t i o f un c t i o n .   E a c h   n e u r o n   r e c e i v e s   m ul t i p l e   i nput s ,   p r o c e s s e by   t h e   n e ur o n   f u n c t i o n,   a n d   a s   t h e   o ut pu t   v a l ue   f r o m   t h e   n e u r o s u r p a s s e s   t h e   a c t i v a t i o f un c t i o t hr e s h o l d,   a o ut pu t   w i l l   b e   p r o duc e d.   V a ri o us   a c t i v a t i o f un c t i o c a b e   i n t e ge r a t e i nt o   t h e   n e u r o n   i n c l ude s   s i gm o i d ,   R e c t i f i e L i n e a U n i t   (R e L U ),   a n d   l i n e a r   a c t i v a t i o f un c t i o n s .   T he   T hi r d   G e ne r a t i on   o f   N e ur al   Ne t w or k s .   S pi k i n g   n e u r a l   n e t w o r (S N N ),   e m p l oy i n g   s pi k i n g   n e u r o n s   (a l s o   k n o w n   a s   i n t e g ra t e - a nd - f i r e   n e u r o n s w h e r e   a   s pi ke .   S i gna l   i s   e m i t t e upo n   r e a c h i ng  a   s p i ke   t hr e s h o l d.   F urt h e de t a i l s   i s   de s c r i b e i S e c t i o n   1. 3 .     Spi k i ng   Ne ur al   Ne t w or k s   T h e   b r a i n   de a l s   e xt r e m e l y   w e l l   a s   a   s p a t i o - t e m po r a l   i n f o rm a t i o n   p r o c e s s i n g,   w h e r e   w h e p r e s e n t e w i t h   i n f o rm a t i o n,   c o m pl e s pa t i o - t e m po ra l   pa t h s   a n d   pa t t e rn s   a r e   f o r m e a c r o s s   t h e   b ra i [4] ⁠.   T hi s   ha s   m o t i v a t e r e s e a r c h e r s   t o   c r e a t e   s pa t i o - t e m po ra l   d a t a   m a c h i n e   (S T D M f o p r o c e s s i n S S T D   i n f o r m a t i o b a s e d   o n   t h e   b r a i n   p h y s i o l o g y .   By   i m i t a t i ng  t h e   b e h a v i o ur  o f   t h e   b r a i a na l y s i n d a t a   a s   c l o s e   a s   po s s i b l e ,   a   da t a   pr o c e s s i n m o de l   c a b e   c o n s t r uc t e d w hi c c a b e   l a t e o us e t o   p r o c e s s   n e w   upc o m i ng  s t r e a m   o f   da t a .   In s p i r e b y   t h e   b r a i b i o l o gi c a l   m e c h a ni s m ,   s pi k i n g   n e u ra l   ne t w o r ks   ha s   b e e i nt r o duc e a n d   p r o v e n   t o   b e   m o r e   pow e r f ul   t h a c o n v e n t i o n a l   n e u r o n e t w o r m o de l s   [4,   23] ⁠.   T h e   i de a   i s   t o   a ppl y   a   s pi ki n g   n e u r o a c t i v a t i o f un c t i o o e a c i ndi v i dua l   n e u r o n s   i a   n e t w o r k la t e o n,   us e t o   m e a s u r e   t h e   a s s o c i a t i o s t r e n g t h   b e t w e e n   di f f e r e n t   S S T D   c o m po n e n t s .   A   n e t w o r o f   s pi ki ng  n e u r o n s   w i t s pa t i a l   m e m o r y   a r e   c a p a b l e   of  e n c o di n g ,   s t o r e ,   r e c o gn i z e ,   a n d   r e c a l l   s p a t i a l   i n f o r m a t i o p a t t e rn s   [1 ,   1 0] ⁠,   t h e r e f o r e   off e r s   po t e n t i a l   t o   c r e a t e   a   s pa t i a l   m e m o r y   m o de l   fo r   a n a l y z i n g   s pi ke   pa t t e rn s   f r o m   a   da t a   s t r e a m .   S pi ki n g   n e u r a l   n e t w o r ks   h a v e   s h o w n   m a n y   po s s i b l e   i m pl e m e nt a t i o n s   i n   v a ri o us   f i e l ds ,   a s   f e a t u r e i K a s a b ov   e t   al .   [1 ,   4,   6] [8,   11 ,   24] ⁠⁠.   F o i n s t a n c e ,   a   s t udy   [24] ⁠  ha s   b e e n   c o n d uc t e us i ng   s pi ki ng   n e u r a l   n e t w o r a r c hi t e c t u r e   t o   u nde r s t a n d   t h e   f un c t i o n a l   c ha n ge s   i t h e   b ra i f o o pi a t e   de pe n de nt   t r e a t m e nt s .   N e uCub e   E v o S pi ke   a r c h i t e c t ur e   [ 4] ⁠,   h a s   b e e n   de v e l o pe t o   r e c o g ni z e   b ra i s i g na l s   pa t t e rn   f o r   i n t e g ra t i o n   w i t n e u r o m o r p hi c   c o gn i t i v e   s y s t e m s .       2.   M ET H O D O L O G Y   E n v i r o n m e n t a l l y   r e l a t e da t a   c o l l e c t e i s   f i r s t   p r e pa r e i n t o   a   f o r m a t   c o n s i s t i ng  v a r i a b l e s   a n t h e i c o r r e s po n di ng   m e a s u r e m e nt s   (i t h i s   c a s e ,   t h e   r e a d i n g   i s   a c ui r e o da i l y   b a s i s ).   T h e   K u a l a   K r a i   r e a l - w o r l d   r e a d i n g   i n c l ude s   m e a s u r e m e n t s   o f   da i l y   r a i n f a l l   ( m m ) ,   m o n t hl y   r a i n f a l l   ( m m ),   a v e r a ge   da i l y   t e m pe r a t u r e   ( 0 C)   w i n s pe e ( m s - 1 ) ,     T h e   l a s t   c o l um n   o f   t h e   m e a s u r e m e n t   i s   l a b e l l e w i t c l a s s e s ,   e i t h e r   ‘H i g h - R i s k’   o ‘L ow - R i s k’,   t o   b e   us e f o r   s upe r v i s e l e a rni n g .   F i gu r e   v i s ua l i s e s   t h e   s pi ki n g   n e u r a l   n e t w o r a r c hi t e c t u r e   f o r   a na l y s i n t h e   e n v i r o nm e n t a l   da t a .   F i r s t ,   S S T D   f o r m a t t e d   da t a   i s   e n c o de i nt o   i n pu t   n e u r o n s   w hi c h   i s   t h e l o a de i n t o   a   t hr e e - di m e n s i o n a l   d a t a   a rra y   a c t i n a s   S N N   r e s e r v o i r .   T h e   e n v i r o nm e nt a l   d a t a   i s   t h e n   t ra i n e us i ng  t h e   n e t w o r k,   w h e r e   t h e   S N N   c l a s s i f i e l a t e o c l a s s i fy   t h e   r e s ul t i ng   da t a   i n t o   ‘H i gh - R i s k’   a n d   ‘L o w - R i s k’  c l a s s ,   de t e rm i ni n g   t h e   c ha n c e s   o f   f l oo di n i n   a   c e rt a i n   a r e a .   T h e   n e t w o r i s   c o n t i n uo us l y   o pt i m i s e a n d   c o r r e c t e us i n n e w   l o a d e e n v i r o n m e nt a l   d a t a ,   a n d   a o pt i m i s e d   m o de l   i s   t h e n   s a v e upo a c h i e v i n g   a   s a t i s f a c t o r y   r e s ul t .   T h e   c r e a t e m o de l   c a b e   c o n t i n uo us l y   a ppl i e t o   f ur t h e t ra i a nd  i m p r o v e   t h e   a c c u r a c y   of   t h e   n e t w o r us i n g   n e w   da t a .   T h e   d a t a   i f o r m   o f   S S T D   w e r e   e n c o de [ 11 ,   25] ⁠  i nt o   i n put   n e u r o n s ,   e a c r e p r e s e n t s   a n   e n v i r o n m e n t a l - r e l a t e d   f e a t u r e   e xt ra c t e f r o m   t h e   d a t a   s o ur c e .   N e xt ,   t h e   f e a t ur e s   a r e   s t o c h a s t i c a l l y   t r a n s m i t t e d   a m o ng  s pa t i a l l y   di s t r i b ut e n e u r o n s   ( r e p r e s e nt i ng  s pa t i a l   c o m po n e n t o n   a   t hr e e - di m e n s i o n a l   n e t w o r o s pi ki n g   n e u r o n s - t h i s   c r e a t e s   a   s i m p l e   m o de l   o f   s pi ki n g   n e ura l   n e t w o r f o r   a na l y s i n g   t h e   i n pu t   d a t a .   E a c h   e n c o di n g   p r o c e s s   l o c a t e s   t h e   i nput   n e u r o n s   t o   di f f e r e n t   po s i t i o n s ,   p r o v i di n g   di f f e r e n t   c ha n c e s   o f   a s s oc i a t i o b e t w e e n   i nput   n e u r o n s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       E v o l v i ng   s pi k i ng   ne ur al   ne t w or k s   m e t hods   f or   c l as s i f i c at i on   pr obl e m     ( Mohd   H af i z ul   A f i f i   A bd ul l ah )   225         F i gu r e   1 .     A   s p i ki ng  n e u ra l   n e t w o r a r c h i t e c t u r e   f o r   c a pt u r i ng  S S T D   pa t t e rn s       2. 1 .     D ata     D e s c r i p ti o n   D a t a s e t   us e c o v e r s   h i s t o r i c a l   e n v i r o n m e n t a l   da t a   f r o m   2012 - 2016  (5  y e a r s p r o v i de by   t h e   M a l a y s i a   M e t e o r o l o gi c a l   D e p a r t m e nt .   T h e   f i r s t   di m e n s i o i s   t h e   t e m p o r a l   ( t i m e di m e n s i o a nd   t h e   s e c o n d i m e s i o i s   t h e   r e a d i n g   o f   6   f e a t u r e s ,   m e a s u r e d   o n c e   da i l y   f o r   5   y e a r s   b a s e o K u a l a   K ra i   s t a t i o n;   (i )   w a t e l e v e l   i c m ,   (i i da i l y   r a i n f a l l   i m m ,   (i i i )   m o n t hl y   r a i n f a l l   i n   m m ,   (i v w i n d   s pe e i n   m s - 1 ,   (v a i r   hu m i di t y   i n   pe r c e nt a ge ,   a n (v i )   t e m pe r a t u r e   i n   de g r e e   Ce l c i us .   A   Cl a s s   l a b e l   i s   p re - de f i n e i n   a n   a dd i t i o n a l   c o l um f o r   s upe r v i s e l e a rn i ng  m o de   a n t h e   v a l ue   i s   de t e rm i n e by   w a t e r   l e v e l   of   a   r i v e r   c r o s s - s e c t i o n   a s   de t e rm i n e b y   M a l a y s i a M e t r e o l o gi c a l   D e pa r t m e nt   w a t e r   l e v e l   m a n u a l .   D a t a   i s   c l a s s i f i e w i t h   t h e   l a b e l   ‘H i gh - R i s k’  i f   w a t e r   l e v e l   v a l ue   s ur p a s s e s   a   c e rt a i t hr e s h o l v a l ue   (de t e rm i n e d   i t h e   m a n u a l ),   o t h e r w i s e   ‘L ow - R i s k’.     V i s ua l i s e i F i gu r e   2 ,   ‘H i gh - R i s k’   s a m pl e s   w e r e   c r e a t e d   w i t 14 - d a y s   t i m e   l e n gt h;   d a y - 14  unt i l   d a y - w h e r e   m e a s u r e m e nt   o f   t h e   6 - f e a t u r e s   pa t t e rn s   g r a dua l l y   c ha n ge s ,   a pp r o a c hi n f l o o o n   da y - 0.   L ow - R i s k   s a m pl e s   w e r e   c r e a t e d   by   s e l e c t i ng  a   t o t a l   o f   14 - da y s   r e a d i n g   w h e r e   t h e r e   r e a di n g   s h o w s   a b s o ul ut e   n o   f l o o d,   i n   w h i c h,   t o   b e   us e a s   a   c o n t r o l   c l a s s .           F i gu r e   2 .   T e m po ra l   da t a   i s   f e b a c k w a r ds ,   f r o m   d a y - 12,   da y - 11,   a n d   s o   f o r t h   a pp r o a c hi n g   f l o o da y   o n   da y - 0       A ppr o a c h i ng  t o   f l oo oc c ur r e n c e   da y ,   fe a t ur e s   m e a s u r e m e nt   c ha n ge s   a r e   e xpe c t e i pa t t e rn   s uc h :   w a t e r   l e v e l   i n c r e a s e ,   d a i l y   r a i n f a l l   m e a s u r e m e n t s   i n c r e a s e ,   a i h u m i d i t y   m e a s u r e m e nt s   i n c r e a s e ;   a n d   t e m pe ra t u r e   m e a s u r e m e n t s   de c r e a s e .   H i dde n   pa t t e rn s   m a y   b e   fo r m e b y   m o n t h l y   r a i n f a l l   a n w i n d   s pe e d   r e a d i n g .   S pi k i n g   n e u r a l   n e t w o r i s   us e d   t o   a n a l y s e   a n d   l e a rn   t h e   hi dde n   s p i ke   p a t t e rn s   f r o m   t h e   e n v i r o nm e nt   da t a   a nd  r e a s o n   a b o ut   t h e   v a r i a b l e s   c o m po un w h i c h   i t o t a l ,   c a n   b e   us e t o   e s t i m a t e   a nd  l a b e l   r i s o f   f l oo di n g.   T h e   c o rr e l a t i o n   b e t w e e n   t h e   f e a t u r e s   f o r m s   a   m o de l   f o r   p r o c e s s i n g   a nd  l a b e l l i ng  t h e   n e w   i n c o m i n g   i n pu t   da t a   b a s e o n   p r e v i o us y   t r a i n e d   d a t a   v i a   s upe r v i s e a n d   u n s upe r v i s e l e a rn i ng.   O v e r   t h e   f i v e   y e a r s ,   f l o o o c c urr e n c e s   ha v e   b e e n   o b s e r ve d,   e n a b l i ng  7   s a m p l e s   t o   b e   f o r m e t o   t ra i t h e   n e t w o r k.   E a c s a m pl e   c o n s i s t s   o f   ‘H i gh - R i s k’  a n d   ‘L o w - R i s k’  f o r   a   f l oo c a s e   s t udy   w i t h   a   t i m e   l e n g t h   o 12 - da y s   fo r   r e a di ng  c ha n ge s   pa t t e rn  o b s e r v a t i o n.     2. 2 .     Ex p e r i m e n ta l   P r o c e d u r e s   E xpe r i m e nt s   a r e   c o n duc t e d   i s uc a   w a y   t h e   da t a   (p a t t e rn)  m o de l   i s   f i r s t   c o n s t r uc t e d,   t h e s i m ul a t e d   i n   t w o   pha s e s ;   (i )   t ra i ni n g   a n d   (i i t e s t i n g .   T h e   s i m ul a t i o h a s   b e e n   c o n duc t e us i n s e v e r a l   a l go ri t hm s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 6 ,   N o .   1 O c t o b e r   201 9   :     222   -   229   226   i n c l udi ng  m ul t i l a y e r   pe r c e pt r o (M L P f o r   E x pe ri m e n t   1 ,   m u l t i c l a s s   c l a s s i f i c a t i o n   f o r   e xpe r i m e n t   2,   a nd  S N N   a r c hi t e c t u r e   w hi c e n c o r po ra t e s   w kN N   c l a s s i f i e f o r   e xpe ri m e nt   3.   E xpe r i m e nt s   w e r e   c o n duc t e d   by   us i n g   t h e   c r e a t e s a m p l e s   a n d   e xpe ri m e n t s   w e r e   c o n duc t e t o   a s s e s s   t he   r i s k   o f   f l o o fo r   1 - d a y   e a r l i e a n d   3 - d a y s   e a r l i e r   by   us i n s a m p l e s   t i m e   l e n g t s pl i t   a s   s pe c i f i e i T a b l e   2.   D uri n g   e xpe ri m e nt s ,   t h e   da t a   i f o r m   o f   S S T D   w e r e   e n c o de i n t o   i n pu t   n e u r o n s ,   e a c r e p r e s e n t s   a e n v i r o n m e n t a l - r e l a t e d   f e a t u r e   e xt ra c t e f r o m   t h e   d a t a   s o ur c e .   N e xt ,   t h e   f e a t ur e s   a r e   s t o c h a s t i c a l l y   t r a n s m i t t e d   a m o ng  s pa t i a l l y   di s t r i b ut e n e u r o n s   ( r e p r e s e nt i ng  s pa t i a l   c o m po n e n t o n   a   t hr e e - di m e n s i o n a l   n e t w o r o s pi ki n g   n e u r o n s - t h i s   c r e a t e s   a   s i m p l e   m o de l   o f   s pi ki n g   n e ura l   n e t w o r f o r   a na l y s i n g   t h e   i n pu t   d a t a .   E a c h   e n c o di n g   p r o c e s s   l o c a t e s   t h e   i nput   n e u r o n s   t o   di f f e r e n t   po s i t i o n s ,   p r o v i di n g   di f f e r e n t   c ha n c e s   o f   a s s oc i a t i o b e t w e e n   i n p ut   n e u r o n s ,   i w h i c h,   a n   o pt i m a l   m a ppi ng  o f   t h e   i n put   n e u r o n s   i t h e   s p i ki ng  n e u r a l   n e t w o r c ube   c r e a t e s   t h e   o pt i m a l   m o de l   f o r   v a l i d a t i ng  t h e   v a r i a b l e s   a s s o c i a t i o n s .   T h e   o ut pu t   f r o m   t h e   n e u r a l   n e t w o r c ub e   i s   t ra n s m i t t e t o   a   S N N   c l a s s i f i e w hi c c l a s s i f i e s   t h e   r e s ul t   i n t o   ‘H i g h - R i s k’   a nd   ‘L o w - R i s k’  f o r   f l o o di n g   b a s e o t he   pa t t e rn s   c o n s t r uc t e d   us i n g   p r e v i o us   da y s .   T h e   o pt i m a l   m o de l   c a b e   a ppl i e d   t o   n e w   da t a   f o r   p r e d i c t i o o f   r i s o f   f l oo di n g .   In  o r de t o   a c hi e v e   t h e   b e s t   a c c ur a c y   po s s i b l e   w i t l e s s   t i m e   a n d   r e s o ur c e   c o n s um p t i o n ,   t h e   e xpe r i m e nt s   e xe c ut i o n   pa ra m e t e r s   ha v e   be e n   o pt i m i z e by   u s i ng  G r i S e a r c h   O p t i m i z a t i o n   a l go r i t h m ,   w h e r e   s e t   o f   l i m i t s   h a v e   b e e n   i nt r o duc e t o   t h e   e xpe r i m e n t   e xe c ut i o n   p a r a m e t e r s .   T u ni n g   t o   f i n d   t h e   m o s t   s ui t a b l e   pa r a m e t e w i t h o ut   a f f e c t i n g   t h e   f a i r   c o m pa ri s o n   b e t w e e n   e xpe r i m e n t a l   e xe c ut i o n   ha s   b e e n   p r e p a r e us i ng  c o n f i gur a t i o n   a s   p r e s e nt e i T a b l e   3 .       T a b l e   2 .   T r a i n i ng  a n d   t e s t i ng  s a m p l e s   o f   di ff e r e n t   t i m e   l e n g t a r e   us e t o   f e e t h e   n e t w o r w i t e n v i r o n m e n t a l   d a t a   f o r   a n   e a rl y   pr e di c t i o n   o f   f l oo ri s k   S a m p l e   T y p e   D a t a   S p l i t   T ra i n : T e s t   P e r c e n t a g e   o   T ra i n e d   D a t a / A l l   ( % )   E a rl y   D a y   P r e d i c t   1   D a y   E a rl y   S a m p l e   1 2 : 1 2   1 0 0 . 0 0   1   3   D a y s   E a rl y   S a m p l e   1 0 : 1 2   8 3 . 3 0   3         T a b l e   3 .   O p t i m i s e p a r a m e t e r s   f o r   e xpe ri m e nt   e xe c ut i o n   P a ra m e t e r   U p p e r   L i m i t   O p t i m i s a t i o n   L o w e L i m i t   O p t i m i s a t i o n   O p t i m a l   V a l u e   A E T h r e s h o l d   1 . 0   0 . 1   0 . 5   S m a l l   W o r l d   Ra d i u s   1 . 0   5 . 0   2 . 5   S T D P   Ra t e   0 . 0 1   0 . 1 0   0 . 0 1   F i ri n g   T h r e s h o l d   0 . 1   1 . 0   0 . 4 7   Re f ra c t o ry   T i m e   1   10   2   o 7   T i m e   R o u n d s   1   10   4   o 5   d e S N N   M o d   0 . 0 1   0 . 5 0   0 . 1 5 7   d e S N N   D ri f t   0 . 0 1   0 . 5 0   0 . 3 2 9       3.   R ES U LTS   A N D   D I S C U S S I O N   T h e   e xpe ri m e n t   ha s   b e e n   e xe c ut e us i n g   t hr e e   di f f e r e n t   a l go ri t hm s ;   e xpe r i m e n t   ha s   b e e n   e xe c ut e us i n g   M L P   a l go ri t hm ,   e xpe r i m e nt   ha s   b e e n   e xe c ut e us i n g   M ul t i c l a s s   Cl a s s i f i c a t i o n   a l go r i t h m ,   a nd  e xpe r i m e nt   ha s   b e e n   e xe c ut e us i n g   S N N   w i t w kN N .   T h e   r e s ul t   i s   p r o duc e by   c o m pa ri n t h e   c o rr e c t n e s s   of   t h e   d a t a   c l a s s i f i e by   t h e   n e t w o r a f t e u n de r go i n g   s up e r v i s e t r a i n i ng  a n e xe c ut e o u n s upe r v i s e d   t r a i ni n g   b a s e i T r a i n : T e s t   d a t a   s p l i t   o f   12: 12   f o r   1 - da y   e a r l i e p r e di c t i o n   a n d   10 : 12   f o r   3 - d a y s     e a rl i e r   p r e d i c t i o n.   T h e   r e s ul t   i F i gu r e   3   s h o w s   t h a t   t h e   o ve r a l l   a c c ura c y   of   f l oo r i s k   a s s e s s m e nt   p r o duc e by   M L P ,   m ul t i c l a s s   c l a s s i f i e r ,   a n d   S N N   a r c h i t e c t u r e   w kN N .   I ge n e r a l ,   t h e   S N N   w i t w kN N   c l a s s i f i e ha s   b e e t ra i n e t o   c r e a t e   a   pe r s o na l i s e m o de l   f o r   a s s e s s i n f l o o r i s k ,   w hi l e   pa ra m e t e r   o pt i m i s a t i o n   o v e r   t h e   m o de l   ha s   a s s i s t e i p r o duc i n g   t h e   h i g h e s t   a c c u r a c y   i a s s e s s i n g   f l o o ri s a s   c o m pa r e t o   o t h e r   a l go r i t hm s .   In  t h i s   r e s pe c t ,   a   m o r e   r a d i c a l   a pp r o a c h   ha s   b e e n   t a ke t o   (i )   c r e a t e   a   pe r s o n a l i s e d   da t a   m o de l   a n d   ( i i )   t o   c r e a t e   a   d a t a   s a m pl e s   s u i t a b l e   t o   b e   us e f o r   ge n e r a t i ng   t h e   m o de l   f o a s s e s s i ng   t h e   r i s k   o f   f l o o d.   M o s t   c o n v e n t i o n a l   gl o b a l   m o de l l i n g   t e c hni que s   a r e   a b l e   t o   c l a s s i f y   r e s ul t   w i t h i g a c c ura c y ,   b ut   a t   t h e   s a m e   t i m e   l a c ks   t h e   c a p a b i l i t y   t o   c o n s i de r   t e m po r a l   c o m po n e nt s   i nt o   m o de l l i n g   t h e   d a t a   m o de l   (f o r   o b s e r v i n o c c urr e n c e s   pa t t e rn s   a n d   i nt r o duc e   t h e   r e l a t i v i t y   be t w e e n   v a ri a b l e s ).   Co m pa r i s o b e t w e e n   r e s ul t   a c h i e v e by   c o n v e n t i o na l   gl o b a l   m o de l l i n t e c hn i q ue s   w i t h   t h e   S N N   w i t h   w kN N   c l a s s i f i e r   ha s   de m o n s t r a t e t h a t   pe r s o n a l i s e m o de l l i n pe r f o r m s   b e t t e t o   p r o duc e   a   r e s ul t   w i t h   hi g a c c u r a c y   by   c o n s i de r i n g   v a r i a b l e s   c h a nge   pa t t e rn s   o v e r     t e m po ra l   c o m po n e n t .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       E v o l v i ng   s pi k i ng   ne ur al   ne t w or k s   m e t hods   f or   c l as s i f i c at i on   pr obl e m     ( Mohd   H af i z ul   A f i f i   A bd ul l ah )   227       F i gu r e   3 .     R e s ul t   o f   f l o o c a s e   r i s a s s e s s m e n t   f o r   K ua l a   K ra i   f o r   y e a r   201 2 - 2016   (5Y )         N o t i c e a b l y ,   S N N   w i t w kN N   h a s   p r o duc e a   c l a s s i f i c a t i o n   r e s ul t   w i t t h e   hi g h e s t   a c c ura c y   a s   c o m pa r e t o   M L P   a n m u l t i c l a s s   c l a s s i f i e r   f o r   b o t h   e a rl i e r   1 - da y   a n 3 - da y s   pr e di c t i o o f   r i s o f   f l oo d.   T h i s   s i m ul a t i o p r o v e s   t ha t   pe r s o n a l i s e d   m o de l l i ng  i s   c a pa b l e   o f   pro duc i n g   a   b e t t e c l a s s i f i c a t i o r e s ul t   f o r   a   s pe c i f i c   us e   c a s e   a s   c o m pa r e d   t o   o t h e d a t a   m o de l l i n g   t e c hn i q ue s .   It   s h o ul d   b e   c l a ri f i e t h a t   f o r   f l o o c a s e   i M a l a y s i a ,   e a rl y   pr e di c t i o i s   po s s i b l e   t o   b e   m a de   up  t o   3 - d a y s   e a rl y   s i n c e   f l oo di n g   m o s t   c o m m o n l y   o c c ur s   due   t o   c o n t i n uo us   r a i n i ng  f o r   f e w   da y s .   O b s e r v a t i o i c ha n ge s   i e n v i r o n m e n t a l   v a r i a b l e s   pa t t e rn s   us i n S N N   ha s   m a de   t h e   r e s ul t   po s s i b l e .       4.   C O N C LU S I O N   T h e   pa pe r   ha s   p r e s e nt e a n   e v o l v i n S pi k i n N e u ra l   N e t w or ks   m e t h o ds   f o r   c l a s s i f i c a t i o n   p r o b l e m s   w i t h   a   c a s e   s t udy   of   r e a l - w o r l f l o o e v e n t s   r i s k   a s s e s s m e nt .   T h e   r e s ul t   o f   c l a s s i f i c a t i o n   us i ng  S N N   w i t w kN N   ha s   s h o w n   a   s i g ni f i c a nt   i n c r e a s e   i n   a c c ura c y   a s   c o m pa r e t o   t h e   c o n v e n t i o na l   M L P   a nd  m ul t i c l a s s   c l a s s i f i e r   due   t o   t h e   c a p a b i l i t y   of   t h e   pe r s o n a l i s e m o de l   t o   r e p r e s e n t   a   s pe c i f i c   c a s e   s t ud y   r a t h e r   t ha t h e   ge n e r a l   (g l o b a l m o de l .   P e r s o na l i s e m o de l s   c a n   b e   c r e a t e t o   r e p r e s e n t   e a c h   r e gi o n   o f   a n   a r e a ,   w h e r e   e a c h   r e g i o n   c a n   b e   i n di v i du a l l y   r e p r e s e nt e a nd  a n a l y s e d.   T h e   o ut c o m e   of   t h e   r e s e a r c h   m a y   b e   a ppl i e i n   v a r i o us   w a y s   i n c l ud i n g   de v e l o pm e n t   o f   a a l e rt   s y s t e m   t o   pr e di c t   e n v i r o n m e n t a l   di s a s t e r   s uc h   a s   f l o o oc c ur r e n c e s .   D e v e l o pm e n t   o f   s uc h   t e c hn o l o g y   c o ul h e l p   t o   r e duc e   t h e   r i s k   o f   a c c i de n t a l   de a t a nd  p r o pe rt y   l o s s e s ,   by   p rov i di n a n   e a rl i e r   a l e r t   t o   b e   b r o a dc a s t   t o   a   h i g h   ri s a r e a .   I t hi s   c a s e ,   t h e   o ut put   v a l ue   c a n   b e   a   c l a s s i f i c a t i o n   v a l ue   o r   a   r e g r e s s i o v a l ue   w h e r e   t h e   o ut put   v a l ue   i s   t h e   r e a di n g   o f   r i v e r   w a t e r   l e v e l .   A n o t h e r   po s s i b l e   a ppl i c a t i o n   o f   t hi s   r e s e a r c h   i s   t o   b e   i n t e g ra t e i n t o   a   f l o od   di s a s t e r   m a na ge m e n t   de c i s i o n   s uppo rt   s y s t e m   fo r   p r o pe r t y   v a l ua t i o n   i n   f l o o a ff e c t e a r e a ;   t h e   s y s t e m   c a a n a l y s e   c o n t ri b ut i n g   f a c t o r s   i n   a s s e s s i n g   t h e   v a l ue   o f   p r o pe r t y   de pe n di n o n   t h e   ri s p r e di c t i o o f   t h e   f l o o d   e ve n t .       AC K N O WL ED G E M EN TS   T h e   a ut h o r s   w o ul l i ke   t o   a c k n o w l e dge   U n i v e r s i t i   T u n   H us s e i n   O nn   M a l a y s i a   (U T H M a n M i n i s t r y   of   H i gh e E duc a t i o (M O H E )   M a l a y s i a   f o r   p r o v i di n g   r e s e a rc f a c i l i t i e s   a nd   f un d   v i a   F u n d a m e nt a l   R e s e a r c h   G ra n t   S c h e m e   (F R G S w i t p r o j e c t   c o de :   F R G S / 1/ 2016/ IC T 02/ U T H M / 03/ 2.       R EF ER EN C ES   [ 1]   N .   K a s a bo v   e t   a l . ,   E v o l v i ng   s pa t i o - t e m po r a l   da t a   m a c hi ne s   ba s e d   o t he   N e uC ube   ne u r o m o r phi c   f r a m e w o r k:   D e s i g n   m e t ho do l o gy   a nd  s e l e c t e a pp l i c a t i o ns ,   N e ur al   N e t w or k s ,   v o l .   7 8,   no .   D e c e m be r ,   pp .   1 1 4,   2 015 .   [ 2]   N .   K a s a bo v ,   G l o ba l ,   l o c a l   a nd  p e r s o na l i s e m o de l i ng   a n pa t t e r d i s c o v e r y   i bi o i nf o r m a t i c s :   A i nt e g r a t e d   a ppr o a c h,   P at t e r R e c o gn i t .   L e t t . ,   v o l .   28,   no .   6 ,   pp.   6 73 6 85,   2 00 7.   [ 3]   N .   K a s a bo v ,   S o f t   c o m put i ng   m e t ho ds   f o r   g l o ba l ,   l o c a l   a nd   p e r s o na l i z e d   m o de l i ng   a nd   a pp l i c a t i o ns   i n   bi o i nf o r m a t i c s ,   S t ud .   C om pu t .   I nt e l l . ,   v o l .   1 96 ,   p p.   1 18 ,   2 009 .   [ 4]   N .   K a s a bo v ,   N e uC ub e   E v o S pi ke   a r c hi t e c t ur e   f o r   s pa t i o - t e m po r a l   m o de l l i ng   a n p a t t e r n   r e c o g ni t i o o f   br a i n   s i g na l s ,   L e c t .   N o t e s   C om pu t .   S c i .   ( i n c l u di n g   Sub s e r .   L e c t .   N o t e s   A r t i f .   I n t e l l .   L e c t .   N o t e s   B i o i n f or m a t i c s ) ,   v o l .   7 477   L N A I ,   pp.   225 243 ,   201 2.     da y da ys 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 8 8 . 2 4 8 9 . 6 6 8 2 . 3 5 8 2 . 7 6 9 1 . 2 5 9 2 . 8 6 M L P M ul t i c l a s s  Cl a s s i fi e r S N N  w i t h  w kN N O ve ra l l  A c c ura c (%) E a rl y  P re di c t  (D a y s ) Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 6 ,   N o .   1 O c t o b e r   201 9   :     222   -   229   228   [ 5]   R .   N .   H a r t o no ,   R .   P e a r s ,   N .   K a s a bo v ,   a n d   S .   P .   W o r n e r ,   E xt r a c t i n g   t e m po r a l   k no w l e dg e   f r o m   t i m e   s e r i e s :   A   c a s e   s t udy   i n   e c o l o g i c a l   da t a ,   P r oc .   I nt .   J t .   C on f .   N e ur a l   N e t w or k s ,   p p.   423 7 4243 ,   201 4.   [ 6]   M .   O t hm a n ,   S t r o ke   r i s k   pr e d i c t i o us i ng   S p i ki ng   N e u r a l   N e t w o r k   m e t ho d,   K n ow l e dge   E ngi ne e r i n and   D i s c ov e r y   R e s e ar c I n s t i t ut e   -   A U T ,   20 15.   [ O nl i ne ] .   A v a i l a bl e :   ht t p s : / / ke d r i . a ut . a c . nz / ne uc ub e / s t r o ke .   [ A c c e s s e d:   19 - F e b - 2019] .   [ 7]   E .   T u   e t   a l . ,   N e uC ub e ( S T )   f o r   s pa t i o - t e m po r a l   da t a   pr e di c t i v e   m o de l l i ng   w i t a   c a s e   s t udy   o e c o l o g i c a l   da t a ,   P r o c .   I nt .   J t .   C on f .   N e ur a l   N e t w or k s ,   no .   A ug us t   2015 ,   pp .   638 645 ,   2014 .   [ 8]   N .   K a s a bo v   e t   a l . ,   E v o l v i ng   s p i ki ng   ne ur a l   ne t w o r ks   f o r   p e r s o na l i s e m o de l l i ng ,   c l a s s i f i c a t i o n   a n pr e di c t i o o f   s pa t i o - t e m po r a l   pa t t e r n s   w i t a   c a s e   s t udy   o s t r o ke ,   N e ur oc om pu t i ng ,   v o l .   134 ,   pp .   269 279 ,   2014 .   [ 9]   M .   O t hm a n   e t   a l . ,   I m pr o v e pr e di c t i v e   pe r s o na l i z e d   m o de l l i ng   w i t t h e   us e   o f   S p i ki ng   N e ur a l   N e t w o r k   s y s t e m   a n d   a   c a s e   s t u dy   o s t r o ke   o c c ur r e nc e s   d a t a ,   P r oc .   I nt .   J t .   C on f .   N e ur a l   N e t w or k s ,   p p.   31 97 3204 ,   201 4.   [ 10]   T .   M a dl ,   K .   C he n,   D .   M o nt a l d i ,   a nd   R .   T r a pp l ,   C o m put a t i o na l   c o g ni t i v e   m o de l s   o f   s pa t i a l   m e m o r y   i na v i g a t i o s pa c e :   A   r e v i e w ,   N e ur a l   N e t w or k s ,   v o l .   65 ,   pp.   1 8 43 ,   201 5.   [ 11]   N .   K .   K a s a bo v ,   N e uC u be :   A   s pi ki ng   ne ur a l   n e t w o r k   a r c h i t e c t ur e   f o r   m a pp i ng ,   l e a r n i ng   a n un de r s t a nd i ng   o f   s pa t i o - t e m po r a l   br a i n   d a t a ,   N e ur a l   N e t w or k s ,   v o l .   52 ,   pp.   6 2 76 ,   201 4.   [ 12]   M .   O t hm a n,   S .   A .   M o ha m e d,   M .   H .   A .   A bdul l a h,   M .   M .   Y us o f ,   a nd  R .   M o ha m e d ,   A   f r a m e w o r t o   c l us t e r   t e m po r a l   da t a   u s i ng   pe r s o na l i s e d   m o de l l i ng   a pp r o a c h,   A dv .   I n t e l l .   Sy s t .   C om put . ,   v o l .   700 ,   pp.   1 81 1 90,   2 018 .   [ 13]   Z .   L i   e t   a l . ,   S p a t i o - t e m po r a l   f o r e c a s t i ng   o f   w e a t he r - dr i v e d a m a g e   i n   a   di s t r i but i o s y s t e m ,   I E E E   P ow e r   E ne r gy   Soc .   G e n.   M e e t . ,   v o l .   2 015 S e p t e ,   2015 .   [ 14]   M .   H .   A .   A bdul l a h,   H .   M a h di n,   M .   F .   M .   F udz e e ,   M .   A .   S a l a m a t ,   A .   A .   R a m l i ,   a nd   S .   K a s i m ,   A i m p r o v e d   c om put a t i o na l   f r a m e w o r k   u s i ng   o ne   s t a g e   f i l t r a t i o n   by   i nc o r po r a t i n g   kno w l e dg e   i n   g e ne   e xpr e s s i o n   c l us t e r i ng ,   pp .   1 5,   2 016 .   [ 15]   W. - D .   V o g l   e t   a l . ,   S p a t i o - T e m po r a l   S i g na t u r e s   t o   P r e di c t   R e t i n a l   D i s e a s e   R e c u r r e nc e ,   I nf .   P r oc e s s .   M e d.   I m a gi n g v o l .   24,   no .   15 929 ,   2015 .   [ 16]   V .   L a ks hm a n a n ,   I .   A dr i a n t o ,   T .   S m i t h,   a nd   G .   S t um pf ,   A   s p a t i o t e m po r a l   a ppr o a c h   t o   t o r n a do   pr e di c t i o n,   i n   P r oc e e di ngs   o f   t he   I n t e r na t i ona l   J oi nt   C on f e r e nc e   on   N e ur a l   N e t w or k s ,   2005 ,   v o l .   3 ,   pp .   1642 164 7.   [ 17]   [ N .   K a s a bo v ,   D a t a   a n a l y s i s   a nd   P r e d i c t i v e   S y s t e m s   a nd   R e l a t e d   M e t ho do l o g i e s   -   P e r s o na l i s e d   T r a i t   M o de l l i ng   S y s t e m . ,   N e w   Z e al .   P at .   N o.   5 7203 6,   P C T / N Z 20 09/ 0002 22 ,   N Z 20 09/ 0 0022 2 - W 16 - 79 ,   v o l .   1 ,   no .   19,   2 008 .   [ 18]   A .   A b.   G ha ni ,   C .   K .   C ha ng ,   C .   S .   L e o w ,   a nd  N .   A .   Z a k a r i a ,   S ung a i   P a ha ng   di g i t a l   f l o o m a pp i ng :   2007  f l o o d,   I nt .   J .   R i v e r   B a s i M a nag . ,   v o l .   10,   no .   2 ,   pp.   1 39 1 48,   2 012 .   [ 19]   P .   Y .   J u l i e n,     a .   A .   G h a n i ,   N .   a .   Z a ka r i a ,   R .   A bdul l a h,   a n C .   K .   C h a ng ,   C a s e   S t udy :   F l o o M i t i g a t i o o f   t he   M uda   R i v e r ,   M a l a y s i a ,   J .   H y d r au l .   E n g. ,   v o l .   13 6,   no .   4,   p p.   25 1 26 1,   20 10.   [ 20]   S .   K .   S i n na k a ud a n,   A .   A G ha ni ,   M .   S .   S .   A hm a d,   a n N .   A .   Z a k a r i a ,   F l o o r i s k   m a ppi ng   f o r   P a r i   R i v e r   i nc o r po r a t i ng   s e di m e nt   t r a ns po r t ,   E nv i r on .   M ode l .   S of t w . ,   v o l .   1 8,   no .   2 ,   pp.   1 19 1 30,   2 003 .   [ 21]   S .   P a ng   a nd   N .   K a s a bo v ,   I nduc t i v e   v s   t r a n s duc t i v e   i nf e r e nc e ,   g l o b a l   v s   l o c a l   m o de l s :   S V M ,   T S V M ,   a nd   S V M T   f o r   g e ne   e x pr e s s i o c l a s s i f i c a t i o p r o bl e m s ,   I E E E   I n t .   C o nf .   N e ur al   N e t w or k s   -   C o nf .   P r oc . ,   v o l .   2 ,   pp .   1 197 120 2,   2004 .   [ 22]   M .   H .   A .   A bdul l a h ,   C o m pa r a t i v e   A na l y s i s   o f   S pa t i o / S pe c t r o - T e m po r a l   D a t a   M o de l l i ng   T e c h ni q ue s ,   i n   D at a   E ngi ne e r i n A nd   I n f o r m at i on   Se c u r i t y ,   1s t   e d . ,   P e ne r bi t   U T H M ,   20 17.   [ 23]   W .   M a a s s ,   N e t w o r ks   o f   s pi ki ng   n e ur o ns :   t h e   t hi r d   g e ne r a t i o o f   ne ur a l   n e t w o r k   m o de l s ,   N e ur a l   N e t w or k s ,   v o l .   10 ,   no .   9 ,   pp.   1 659 1671 ,   199 7.   [ 24]   E .   C a pe c c i ,   N .   K a s a bo v ,   a nd   G .   Y .   W a ng ,   A na l y s i s   o f   c o nne c t i vi t y   i N e uC ub e   s pi k i ng   n e ur a l   ne t w o r m o de l s   t r a i n e o E E G   d a t a   f o r   t he   und e r s t a nd i ng   o f   f unc t i o na l   c ha ng e s   i t h e   b r a i n:   A   c a s e   s t udy   o o pi a t e   de p e nd e nc e   t r e a t m e nt ,   N e ur a l   N e t w or k s ,   v o l .   68 ,   p p.   62 77 ,   201 5.   [ 25]   E .   T u ,   N .   K a s a bo v ,   a nd   J .   Y a ng ,   M a ppi ng   T e m po r a l   V a r i a b l e s   I nt o   t he   N e uC ube   f o r   I m pr o v e P a t t e r n   R e c og ni t i o n ,   P r e d i c t i v e   M o de l i ng ,   a nd   U nde r s t a n di ng   o f   S t r e a m   D a t a ,   I E E E   T r a ns .   N e ur al   N e t w or k s   L e ar n.   Sy s t . ,   v o l .   28 ,   no .   6 ,   pp.   13 05 1 317 ,   2017 .       B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R S         M o hd  H a f i z u l   A f i f i   A bdul l a h   r e c e i v e hi s   B a c he l o r   i n   C o m put e r   S c i e nc e   ( W e b   T e c hno l o gy )   w i t h   H o no r s   f r o m   U ni v e r s i t i   T un   H us s e i O nn   M a l a y s i a   i 2017 .   H e   i s   c ur r e n t l y   a   r e s e a r c he r   a s s i s t a n t   a t   U ni v e r s i t i   T un   H us s e i O n M a l a y s i a .   I nt e r e s t e d   i d a t a   m i ni ng ,   pa t t e r r e c o g ni t i o n,   a nd   o ut c o m e   pr e di c t i o n.   S pe c i a l i z e s   i n   s pi k i ng   n e ur a l   ne t w o r a nd   a r t i f i c i a l   i nt e l l i g e nc e .   R e s e a r c hG a t e :   ht t ps : / / w w w . r e s e a r c hg a t e . ne t / pr o f i l e / M o hd_H a f i z ul _A f i f i _A bdul l a h       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       E v o l v i ng   s pi k i ng   ne ur al   ne t w or k s   m e t hods   f or   c l as s i f i c at i on   pr obl e m     ( Mohd   H af i z ul   A f i f i   A bd ul l ah )   229     M uh a i n i   O t hm a n   r e c e i v e he r   B a c he l o r   i n   I nf o r m a t i o T e c hno l o gy   f r o m   N o r t he r n   U n i v e r s i t y   o f   M a l a y s i a ,   M a s t e r   i n   C o m pu t e r   S c i e nc e   f r o m   U n i v e r s i t y   o f   M a l a y a   i n   199 9   a nd   2006   r e s pe c t i v e l y   a nd  P hD   i C o m put e r   a nd   M a t h e m a t i c a l   S c i e nc e   f r o m   A uc kl a nd  U ni v e r s i t y   of   T e c hno l o gy   i 2015 .   S h e   i s   a   S e ni o r   L e c t ur e r   a t   F a c ul t y   of   C om put e r   S c i e nc e   a n I nf o r m a t i o n   T e c hno l o gy ,   U ni v e r s i t i   T un   H us s e i n   O nn   M a l a y s i a   ( U T H M ) .   H e r   r e s e a r c i nt e r e s t s   i nc l ude   P e r s o na l i s e d   P r e di c t i v e   M o de l l i ng ,   S pi ki ng   N e u r a l   N e t w o r k s   a nd   t h e   r e p r e s e n t a t i o n   o f   s pa t i a l   a nd  t e m po r a l   da t a   i o nt o l o gy - ba s e s y s t e m s   f o r   pe r s o na l i s e d   de c i s i o s u ppo r t .   M o r e   i nf o r m a t i o n   o D r   M uha i n i   c a n   b e   f o und  o F C S I T   w e s i t e :   ht t p: / / f s kt m . u t hm . e d u. m y /   R e s e a r c hG a t e :   ht t ps : / / w w w . r e s e a r c hg a t e . ne t / pr o f i l e / M uh a i n i _O t hm a n2             S ha h r e e n   K a s i m   i s   a n   A s s i s t a n t   P r o f e s s o r   f r o m   t he   D e pa r t m e nt   W e T e c hno l o gy ,   U ni v e r s i t i   T un   H us s e i n   O nn   M a l a y s i a   M a l a y s i a .   T he   r e s e a r c h   i n t e r e s t   i nc l ude s   s o f t   c o m put i ng   a n bi o i nf o r m a t i c s .   R e s e a r c hG a t e :   ht t ps : / / w w w . r e s e a r c hg a t e . ne t / pr o f i l e / S h a h r e e n _K a s i m           S i t i   A i s y a b i nt i   M o ha m e i s   a   g r a du a t e   s t u de n t   o f   B a c he l o r   i I nf o r m a t i o T e c hno l o gy   f r o m   U ni v e r s i t i   T un   H us s i e O n M a l a y s i a   ( U T H M ) .   S h e   i s   c ur r e nt l y   pur s ui ng   m a s t e r   s t udy   b y   r e s e a r c a t   U T H M   i n   w h i c s pe c i a l i z e s   a t   p e r s o na l i s e d   m o de l l i ng   o f   t e m po r a l   d a t a   i n   c l us t e r i ng   a pp r o a c h.   F ur t h e r   c o nc e r ne d   t o pi c   i s   i n   t he   d e e p   l e a r n i ng   s t u dy   o S pi ki ng   N e u r a l   N e t w o r o f   t e m po r a l   d a t a ,   f e a t u r e s   s e l e c t i o n,   a nd  c l us t e r i ng   a pp r o a c h.   R e s e a r c hG a t e :   ht t ps : / / w w w . r e s e a r c hg a t e . ne t / pr o f i l e / S i t i _ M o ha m e d 15       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.