I A E S  I n t e r n at io n al  Jou r n al  of  A r t if ic ia l  I n t e ll ig e n c e  ( I J - AI )   V ol .   13 , N o.   4 ,  D e c e m be r   2024 , pp.  4572 ~ 4582   I S S N :  2252 - 8938 ,   D O I :  10.11591/ ij a i. v 13 .i 4 .pp 4572 - 4582          4572     Jou r n al  h om e page :  ht tp : // ij ai . ia e s c or e .c om   Gr i n d u l u  f au l t  c l ou d  r ad o n  d at a f or  e ar t h q u ak e  m agn i t u d e   p r e d i c t i on  u si n g  m ac h i n e  l e ar n i n g       T h om as  O k a P r at am a 1, 2 , S u n ar n o 2 , A gu s  B u d h ie  Wi j at n a 2 , E k o H ar yon o 1, 3   1 D oc t or a t e  P r ogr a m e   i n E nvi r on m e nt a l  S c i e nc e , G r a dua t e  S c hool , U ni ve r s i t a s   G a dj a h M a da , Y ogy a ka r t a , I ndone s i a   2 D e pa r t m e nt  of  N uc l e a r  E ngi ne e r i ng a nd E ngi ne e r i ng P hys i c s , F a c ul t y of  E ngi ne e r i ng, U ni ve r s i t a s  G a dj a h  M a da , Y ogya ka r t a ,   I ndone s i a   3 D e pa r t m e nt  of  E nvi r onm e nt a l  G e ogr a phy, F a c ul t y of  G e ogr a phy, U ni ve r s i t a s  G a dj a h M a da , Y ogy a ka r t a , I ndone s i a       A r t ic le  I n f o     A B S T R A C T   A r ti c le  h is to r y :   R e c e iv e d   F e b   13 ,  2024   R e vi s e d  A pr   24,   2024   A c c e pt e d  J un   5 ,  2024       The  study  investigates  the  potential  of  integrating  radon  gas  concentration  telemonitoring   systems  with  machine  learning  techniques  to  enhance   earthquake  magnitu de  predicti on.  Conduct ed  in  Pacitan,   East  Java,  Indonesi a,  where  the  stations  are  near  the  acti ve  Grindulu   fault,  the  research  employs  random forest   (RF),  extreme grad ient bo osting   (XGB),   neural network   (NN),  AdaBoost  (AB),  and  support  vector  machine  (SVM)  methods.   The  stud y  aims  to  refine  earthquake  magnitude  prediction,   utilizing  real - time   rad on  g as  concentrati on  measurement s,  crucial  for  disaster   preparedness .  The  eval uation  involves  multiple  metrics  like   mean  absolute   error   (MAE),   mean  a bsolute  percentage  error   (MAPE),  root  mean   square  error  (RMSE),   mean  s quared  error  (MSE),  symmetric  mean  absolute  percentage   error   (SMAPE ),  and  conformal  normali zed  mean   absolut e  percentage  error  (cnSMAP E) .  X GB  and  SVM  emerge  as  top  performers,  showcasing  superior  predictive  accuracy  with  minimal  errors  across  various  metrics.  XGB  achieve d  MAE  (0.33),  MAPE  (6.03%),  RMSE  (0.51),  MSE  (0.26),  SMAPE  (0.06),   and  cnMAPE  (0.97),  while  SVM  recorded  MAE   (0.34),  MAPE   (6.20%),  RMSE   (0.51),   MSE  (0.26),  SMAPE  (0.06),  and  cn S MAPE  (0.97).  The  analysis   reveals  X GB  as  the  most  effective  method,  boasting  the  lowe st  error  values.  The  study  underscores  the  importance  of  expanding  data   availability  to  e nhance  predictive  models,  ultimately  contributing   to  more   precise  eart hquake  magnitude pr edictions an d effec tive mitigation str ategies.     K e y w o r d s :   E a r th qua ke   M a c hi ne   l e a r ni ng   M a gni tu de   P r e di c ti on   R a don   This is an  open  acce ss artic le unde r the  CC BY - SA   license.     C or r e s pon di n g A u th or :   S una r no   D e p a r t m e nt   of   N u c l e a r  E n g in e e r in g   a n d  E ng i n e e r i n g  P h y s i c s ,  F a c u l t y   of  E n g in e e r in g ,   U n i v e r s i t a s  G a d j a h   M a d a   St . G r a f ik a  N o.   2, S in dua di , M la ti , S le m a n, Y ogya ka r ta , I ndone s ia   E m a il :  s una r no@ ugm .a c .i d       1.   I N T R O D U C T I O N   T he   pr e di c ti on  of   e a r th qua ke   m a gni tu de   is   a   c r it ic a l  a r e a   of   r e s e a r c h  due   to   it s   pot e nt ia l  im pa c t  on  publ ic   s a f e ty   a nd  in f r a s tr uc tu r e .  R a don  ga s   h a s   b e e n  r e g a r de d  a s   a   po s s ib le   pr e c ur s or   to   e a r th qua ke s   f or   a   c ons id e r a bl e  t im e , a nd c r e a ti ng a  c om pr e he n s iv e  f or e c a s ti ng s y s te m  t ha t  c a n a c c ur a te ly  pr e di c t  th e  da te , t im e ,   m a gni tu de ,  a nd  e x a c t  e pi c e nt e r   of   f ut ur e   e a r th qua ke s   c ont in ue s   to   be   a   c ha ll e nge   [ 1] – [ 11] .   O ne   a ppr oa c h  to   e a r th qua ke   m a gni tu de   pr e di c ti on  in vol ve s   us in g   a   te le m oni to r in g  s ys te m   ba s e d  on  r a don  ga s   c onc e nt r a ti on   c oupl e d w it h m a c hi ne  l e a r ni ng t e c hni que s .    P r e s e nt ly ,  a r ti f ic i a l  in te l li ge n c e   ( A I )   m e th od ol ogi e s   p la y  a   c r uc ia l  r ol e   in   e a r th qu a ke   pr e di c ti on,   hi ghl ig ht i ng  th e ir  c a pa b il it y  t o  e nh a nc e  r e a di ne s s   a nd  r e s pon s e  t a c ti c s  i n  vul n e r a bl e  r e gi on s   [ 5] , [ 11] – [ 17] .  T hi s   a ppr oa c h  l e ve r a ge s   a d va n c e d  t e c h nol ogi e s   to   a n a ly z e   a nd  in t e r pr e t  d a ta   f or   a c c ur a te   pr e di c ti on s .  M a c hi ne   le a r ni n g  a l gor it hm s , s u c h a s   s uppor t   ve c to r   m a c hi ne s   ( S V M ) , e xt r e m e   le a r ni ng ma c hi ne s   ( E L M ) ,  a nd a r ti f ic i a l  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f   I nt e ll     I S S N :   2252 - 8938       G r in dul u   fa ul t  c lo ud r adon data f or  e ar th qua k e  m agni tu de  pr e di c ti on  …   ( T hom as  O k a P r at am a )   4573   ne ur a l  n e tw or ks   ( A N N s ) ,  ha ve   b e e n  a ppl i e d  in   e a r th qua k e   m a gni tu de   pr e di c ti on  m od e ls   [ 14] ,  [ 18] – [2 1 ] .   A ddi ti on a ll y,   in t e gr a ti ng   a da pt iv e  n e ur o - f uz z y  in f e r e nc e   s y s te m s  ( A N F I S )  ha s  s h ow n  pr om i s e  i n  e nh a n c in g  t he   a c c ur a c y  of   e a r th q ua k e   m a gni tu d e   pr e di c ti ons   [ 22] .  F ur t he r m or e ,  th e   us e   of   e ns e m bl e   l e a r ni n g  m e t hod s ,  s uc h  a s   A da B oo s t,  h a s   be e n e xpl or e d t o i m pr ove  t he  r obu s tn e s s  of   e a r th qua ke  m a g ni tu d e  pr e di c ti o n m od e l s   [ 23] .   V a r io us   m a c hi ne   le a r ni ng  m e th od s   ha ve   b e e n  e m pl oye d  in   di f f e r e nt   s tu di e s   to   pr e di c t  e a r th qua ke   m a gni tu de s .  F or   in s ta nc e ,  th e   m in im um   a r e a   o f   th e   a la r m   m e th od  w a s   ut il iz e d  to   pr e di c t  e a r th qua ke s   w it h   m a gni tu de s  gr e a te r  t ha n 6.0  a nd 5.5  i n  J a pa n  a nd  C a li f or ni a   [ 24] .   S im il a r ly ,  m a c hi ne  l e a r ni ng t e c hni que s  w e r e   a ppl ie d  f or  e a r th qua ke  m a gni tu de  pr e di c ti on i n t h e  H in dukus h  r e gi on   [ 25] .  F ur th e r m or e ,  a  pr oba bi li s ti c  ne ur a l   ne twor k  ( N N )   w a s   de ve lo pe d   f or   e a r th qua ke   m a gni tu de   pr e di c ti on,  a c hi e vi ng  good  e a r th qua ke   r e s ul ts   w it h  m a gni tu de s   r a ngi ng  f r om   4.0  to   6.0   [ 26] .  A ddi t io na ll y,  it   pr op os e d  a   de e p - le a r ni ng  NN   f or   la r ge   e a r th qua ke   m a gni tu de   pr e di c ti on  in   T a iwa n,  obt a in in g  s uc c e s s f ul   pr e di c ti ons   f or   e a r th qua ke s   w it h  m a gni tu de s   be twe e n  4.0  a nd  6.0   [ 27] .  T he s e   s tu di e s   de m on s tr a te   th e   e f f e c ti ve ne s s   of   m a c hi ne   le a r ni ng  m e th ods   in   e a r th qua ke   m a gni tu de  pr e di c ti on.   E a r th qua ke   m a gni tu de   pr e di c ti on  ha s   be e n  a ddr e s s e d   th r ough  va r io us   m a c hi ne   le a r ni ng  m e th ods ,   in c lu di ng  pr oba bi li s ti c   NN   a nd  de e p  le a r ni ng  NN .  T he   in c or por a ti on  of   r a don  ga s   c onc e nt r a ti on  da ta   in to   th e   pr e di c ti on  m ode ls   a li gns   w it h  th e   f in di ngs   of   th os e   w ho   in ve s ti ga te d  th e   c ha r a c te r is ti c s   of   ge oe l e c tr ic   f ie ld   s ig na ls   pr io r   to   e a r th qua ke s   [ 28] .  T hi s   s ugge s ts   th a t  di ve r s e   ge ophys ic a l  d a ta ,  in c lu di ng  r a don  ga s   c onc e nt r a ti on,  c ont r ib ut e s   to   a   c om pr e he ns iv e   unde r s ta n di ng  of   e a r th qua ke   pr e c ur s or s .  M or e ove r ,     G óm e z   e t  al .   [ 29]   pr e s e nt e d  a   nove l  m e th odol ogy  f or   pr e di c ti ng  la r ge - m a gni tu de   e a r th qua ke s   in   c hi le   us in g   e ns e m bl e   le a r ni ng,  e m pha s iz in g  th e   pot e nt ia l  of   m a c hi ne   le a r ni ng  in   f or e c a s ti ng  s e is m ic   e ve nt s   w it h  s ig ni f ic a nt   m a gni tu de s .  A ddi ti ona ll y,  G it is   a nd  D e r e ndya e v  [ 30]   di s c u s s e d  m a c hi ne   le a r ni ng  m e th ods   f or   s pa ti a l  f or e c a s ti ng  of   m a xi m um   pos s ib le   e a r th qua k e   m a gni tu de s ,  f u r th e r   hi ghl ig ht in g  th e   r e le va nc e   of   m a c hi ne   le a r ni ng i n s e is m ic  ha z a r d  a s s e s s m e nt s .   C ons id e r in g t he  a ppl ic a ti on of   AI   in  e a r th qua ke  pr e di c ti on, B a n na   e t  al .   [ 11]   a na ly s is  unde r s c or e s  i t s   s uc c e s s   in   f or e c a s ti ng  e a r th qua k e s   w it hi n  c e r ta in   m a gni tu de   th r e s hol ds   ( M 3  to   M 5) .  H ow e v e r ,  c ha ll e nge s   a r is e   in   pr e di c ti ng  hi gh - m a gni tu de   e ve nt s   due   to   th e ir   in f r e que nc y  a nd  unpr e di c ta bl e   oc c ur r e nc e   pa tt e r ns .  S ig ni f ic a nt ly ,  not a bl e   di s c r e pa nc ie s   ha ve   be e n  not e d  in   pr e di c ti ng  th e   ti m in g  a nd  lo c a ti on  of   e a r th qua ke s ,  w it h  de vi a ti ons   of   up  to   70  m il e s   a nd  c ons id e r a bl e   va r ia ti ons   in   pr e di c ti on  ti m e f r a m e s   r a ngi n g  f r om   20  da ys   to   5   m ont hs   [ 11] .  A c c or di ng  to   T e hs e e n   e t  al .  [3 1 ] ,  T a bl e   1  pr e s e nt s   th e   a c c ur a c y  of   th e   e xpe r t  s y s te m   s ugge s te d   f or   f or e c a s ti ng  e a r th qua ke s   th r ough  a n  in de pe nd e nt   te s t   da ta s e t.   T h e s e   r e s ul ts   hi ghl ig ht   th e   in tr ic a c y  a nd   in tr in s ic   unc e r ta in ti e s   li nke d  w it h  e a r th qua ke   f or e c a s ti ng,  pr om pt in g  c ont in uous   e xpl or a ti on  a nd  im pr ove m e nt   of   m e th od ol ogi e s   to   boo s t   pr e di c ti ve   a c c ur a c y  a nd   de pe nda b il it y.  T he   r e s e a r c h  f oc u s   h a s   s hi f te d  to w a r d   m a c hi ne   le a r ni ng  a nd  d e e p   l e a r n i n g   t e c h n i qu e s   s i n c e   2 0 1 8 ,   s ig n i f y i n g   a   n ot e w o r t h y   e v ol u t io n   i n   e a r t h q u a k e   p r e d i c ti o n   a p p r o a c h e s .         T a bl e   1 . A c c ur a c y i s  c la im e d i n  a n e xpe r t  s ys t e m  us in g a n i nde pe nde nt  t e s t  s e t   [3 1 ]   R e f e r e nc e s   N um be r  of   e a r t hqua ke  r e c or ds   A c c ur a c y   (%)   M a gni t ude   r a nge   [3 2 ]   9 , 531   69.8   ≥ 2.0   [ 33 ]   12 , 690   50.14   ≥ 3.0   [ 34 ]   337   63   ≥ 3.0   [ 35 ]   10 , 567   40   0.1 – 5.9       I nt e gr a ti ng  r a don  ga s   c onc e nt r a ti on  te l e m oni to r in g  s ys te m s   w it h  m a c hi ne   le a r ni ng  te c hni que s   pr e s e nt s   a   pr om is in g  a ppr oa c h  to   e a r th qua ke   m a gni tu de   pr e di c ti on.  B y  le ve r a gi ng  a dva nc e d  a lg or it hm s   a nd   di ve r s e   ge ophys ic a l  da ta ,  r e s e a r c he r s   a im   to   im pr ove   th e   a c c ur a c y  a nd  r e li a bi li ty   of   e a r th qua ke   m a gni tu d e   pr e di c ti ons ,  ul ti m a te ly   c ont r ib ut in g  to   e nha nc e d  di s a s te r   pr e pa r e dne s s   a nd  r is k   m it ig a ti on.  I n  I ndone s ia ,  th e r e   is   a   m e th od  f or   pr e di c ti ng   th e   ti m e   o f   a n  e a r th qua ke   1 - 4  da ys   a f t e r   th e   a la r m   goe s   o f f   w it h   a   m a gn it ude   g r e a te r   th a n  4.5M   ba s e d  on  th e   r a don  ga s   c onc e nt r a ti on  te le m oni to r in g,  but   it   doe s   not   s pe c if ic a ll y  pr e di c t  th e   m a gni tu de   of   th e   e a r th qua ke   [ 5] ,  [ 3 6 ] .   I n  th is   s tu dy,  e a r th qua ke   m a gni tu de   pr e di c ti on  is   c onduc te d  ba s e d  on  r e a l - ti m e   te le m oni to r in g  of   r a don  ga s   c onc e nt r a ti on  a t  s ta ti ons  i n  P a c it a n,  E a s t  J a va ,  I ndone s ia   ne a r   G r in dul u   f a ul t  us in g  m a c hi ne   le a r ni ng  m e th ods   r a ndom  f or e s t   ( R F ) ,  e xt r e m e   gr a di e nt   boos ti ng   ( X G B ) ,  N N ,  a da boos t   ( A B ) , S V M . T he s e   s ta ti ons  a lr e a dy  ha ve   a n e a r th qua ke  t im e  pr e di c ti on a lg or it hm  ba s e d  on  P r a ta m a   e t  al .   [3 6 ]   w it h   s e ns it iv it y  a nd  pr e c is io n  of   78.79%   a nd   70.27% ,   r e s pe c ti ve ly .  T he   de ve lo pm e nt   of   th e   e a r th qua ke   m a gni tu de   pr e di c ti on  s ys te m  c a n  he lp   m it ig a te  e a r th qua ke   na tu r a l  di s a s te r s  s o  th a t  it   c a n  pr ovi de   w a r ni ngs   to   th e  publi c , vol unt e e r s , or  t he  gove r nm e nt  t o m in im iz e  c a s ua lt ie s .       2.   M E T H O D   T he   r e a l - ti m e   m oni to r in g  s ys te m   f or   r a don  ga s   c onc e nt r a ti on  i s   c lo s e   to   th e   Gr i ndul u   a c ti ve   f a ul t  in   P a c it a n,  E a s t  J a va ,  I ndone s ia ,  m a ki ng   it   pr one   to   s e is m ic   a c ti vi ty .  T he   r a don   ga s   tr a ns duc e r   i s   s tr a te gi c a ll y  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S S N :   2252 - 8938   I nt  J  A r ti f   I nt e ll ,  V ol .   13 , N o.   4 ,  D e c e m be r   2024 :  4572 - 4582   4574   pos it io ne d  w it hi n  th e   c ha m be r   r oom   to   e ns ur e   pr e c is e   m e a s ur e m e nt   of   r a don  ga s   e m is s io ns ,  m a in ta in in g  a   m a xi m um   of   4 . 142  c m   a bove   gr ound  le ve l.   R a don  ga s   m e a s ur e m e nt s   a r e   ta ke n  e v e r y  10  m in ut e s   to   m it ig a te   th e   in f lu e nc e   of   r a di a ti on  e m i s s io ns   [3 7 ] .  T he   e a r th qua ke   pr e di c ti on  s ys te m ' s   de s ig n  is   il lu s tr a te d  in   F ig ur e   1.   S ubs e que nt ly ,  da ta   c ol le c te d   by  th e   r a don  ga s   tr a ns du c e r   is   s e nt   to   th e   m ic r opr oc e s s or   a nd   f or w a r de d  to   th e   c lo ud  s e r ve r   f or   r e a l - ti m e   m on it or in g,   c ont in ge nt   upon  a n   a c ti ve   in te r ne t  c onne c ti on.  N ot a bl y,   th e   r e c or de d   r a don ga s  da t a  i s   s e c ur e ly   s to r e d i n a  de s ig na t e d da ta  s to r a ge   s e r ve r  a nd a c c e s s ib le  vi a  a  d e di c a te d  w e b  s e r ve r .  M or e ove r ,  e a r th qua ke - r e la te d  d a ta   is   a c qui r e d  f r om   G e of on  P ot s da m   a nd  th e   I ndone s ia n  A ge nc y  f or   m e te or ol ogy, c l im a to lo gy, a nd ge ophys ic s , e nr ic hi ng t he  und e r s ta ndi ng of  s e is m ic  e v e nt s .             F ig ur e  1. E a r th qua ke   pr e di c ti on s ys te m   bl oc k di a gr a m   [3 8 ]       T he   a lg or it hm   f or   pr e di c ti ng  e a r th qua ke   m a gni tu de   is   c r e a te d  th r ough  s upe r vi s e d  m a c hi ne   le a r ni ng  m e th ods ,  ut il iz in g  da ta   e xt r a c te d  f r om   r a don  c lo ud   da ta   a nd  hi s to r ic a l  E a r th qua ke   in c id e nt s .  T he   m ode l' s   pe r f or m a nc e   a s s e s s m e nt   in vol ve s   va r io us   m e tr ic s ,  in c lu di ng  a c c ur a c y ,  m e a n  s qua r e d  e r r or   ( M S E ) ,  r oot   m e a n   s qua r e  e r r or  ( R M S E ) , m e a n a bs ol ut e  pe r c e nt a ge  e r r or  ( M A P E ) ,  m e a n a bs ol ut e  e r r or  ( M A E ) , s ym m e tr ic  m e a n   a bs ol ut e   pe r c e nt a ge   e r r or   ( S M A P E ) ,  c onf or m a l  no r m a li z e d   m e a n   a bs ol ut e   pe r c e nt a ge  e r r or   ( c nS M A P E ) ,   a nd   a c c ur a c y .  F ol lo w in g  e va lu a ti on,  th e   m os t   e f f e c ti ve   m ode l   w il l   be   im pl e m e nt e d   on  a   c lo ud   s e r ve r   to   de li ve r   e a r th qua ke  pr e di c ti on a le r ts .   T a bl e   2  il lu s tr a te s   th e   c om pos it io n  of   th e   r a don  da ta s e t   [ 5] .   S ubs e que nt ly ,  T a bl e   3  pr e s e nt s   th e   s ys te m a ti c   or ga ni z a ti on  of   in f or m a ti on  r e ga r di ng  r a don  ga s   c onc e nt r a ti ons   a nd  e a r th qua ke   oc c ur r e nc e s ,   a dhe r in g  to   P r a ta m a   a ppr oa c h   [ 5] .  T he   tr a in in g  da ta s e t  c ons is te d  of   r a don  ga s   c onc e nt r a ti on  da ta   c or r e s ponding  to  t he  da y of  t he  e a r th qua ke  pr e di c ti on . I n  c ont r a s t,   th e  t e s t  da ta s e t  in c lu de d e a r th qua ke s  w it hi n 1 - 4 da ys  a f te r   th e   in it ia l  e a r th qua ke   d a te   pr e di c ti on,  w it h a   m in im um   m a gni tu de   th r e s hol d  of   M 4.5   be twe e n   th e   E ur a s ia   a nd  I ndo - A us tr a li a   P la te s .  T h e   da ta   c ol le c ti o n  pe r io d  r a nge d   f r om   2/ 2/ 2022  to   22/ 1/ 2024,  c om pr is in g  117  da t a   poi nt s . S e ve nt y  pe r c e nt   of  t he  d a ta s e t  w a s  a ll oc a te d f or  t r a in in g  pur pos e s , w it h t he  r e m a in in g por ti on r e s e r ve d  f or  e va lu a ti ng a nd pr e di c ti ng e a r th qua ke  m a gni tu de s .       T a bl e   2 . C om po s it io n of  t he  da ta s e t   [ 5]   V a r i a bl e   D e s c r i pt i on   d   Rd   R ( d - 1)   R ( d - 2)   .   .   R ( d - 6)   R ( d - 7)   .   .   X R ( d - 3)   X R ( d - 7)   X R ( d - 14)   T he  da y on w hi c h t he  a l gor i t hm  f or e c a s t  w a s  f i na l i z e d ut i l i z i ng  t he   P r a t a m a   m e t hodol ogy   [ 5 ]   R a don da t a  a ve r a ge  d a y d   R a don da t a  a ve r a ge  d a y d - 1   R a don da t a  a ve r a ge  d a y d - 2   .   .   R a don da t a  a ve r a ge  d a y d - 6   R a don da t a  a ve r a ge  d a y d - 7   .   .   R a don da t a  a ve r a ge  3 d a ys  be f or e  R ( d - 2)  = a ve r a ge  R ( d - 3)  t o R ( d - 5)   R a don da t a  a ve r a ge  7 d a ys  be f or e  R ( d - 2)  = a ve r a ge  R ( d - 3)  t o R ( d - 9)   R a don da t a  a ve r a ge  14 d a ys  be f or e  R ( d - 2)  = a ve r a ge  R ( d - 3)  t o R ( d - 17)     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f   I nt e ll     I S S N :   2252 - 8938       G r in dul u   fa ul t  c lo ud r adon data f or  e ar th qua k e  m agni tu de  pr e di c ti on  …   ( T hom as  O k a P r at am a )   4575   T a bl e   3 . A n i ns t a nc e  of  a  da ta s e t   E a r t h q u a ke   d a t e   p r e d i c t i o n   XR   (d - 14)   XR   (d - 7)   X R   (d - 3)   R   (d - 7)   R   (d - 6)   R   (d - 5)   R   (d - 4)   R   (d - 3)   R   (d - 2)   R   (d - 1)   E a r t h q u a ke   d a t e   D i s t a n c e   ( k m )   A c t u a l   M a g ni t u d e   2 / 2 / 2 0 2 2   58.02   58.81   68.17   45.24   64.41   77.03   71.48   56.00   33.43   49.93   2 / 4 / 2 0 2 2   577.73   5.5   2 / 9 / 2 0 2 2   53.88   48.96   57.33   40.83   46.57   43.88   55.47   72.62   74.74   47.90   2 / 1 0 / 2 0 22   1 , 0 1 0 . 32   4.6   2 / 1 5 / 2 0 22   56.54   66.49   70.63   47.90   58.30   63.77   60.03   88.08   78.26   47.48   2 / 1 7 / 2 0 22   468.23   5.1       T he   m a c hi ne   le a r ni ng  pr oc e s s   e m pl oye d  in   th is   s tu dy  f ol lo w s   s u pe r vi s e d  le a r ni ng  pr in c ip le s ,  ut il iz in g  a  r e gr e s s io n t e c hni que  a s  de pi c te d i n F ig ur e  2.  T he  obj e c ti ve  i s   f or  t he  m ode l  to  di s c e r n und e r ly in g pa tt e r ns  or   r e la ti ons hi ps  w it hi n t he  da ta s e t,   e na bl in g a c c ur a te  pr e di c ti on s  o f  e a r th qua ke  m a gni tu de s  on uns e e n da ta  ba s e d  on  th e   r a don  g a s   c onc e nt r a ti on  f r om   a   te le m oni to r in g  s ta ti on   ne a r   th e   G r in dul u   f a ul t.   R F ,  X G B ,  N N , A B , a nd  S V M   a r e   m a c hi ne   le a r ni ng  te c hni que s   us e d   in   de r iv in g  e a r th qua ke   m a gni tu de   pr e di c ti on  a lg or it hm s   [2 7 ] – [3 4 ] .  T he  t r a in in g da ta s e t  is  ut il iz e d t o c on s tr uc t  th e  e a r th qua ke  m a gn it ude  pr e di c ti on mode l,  w hi c h i s  s ubs e que nt ly   e va lu a te d us in g t he  t e s t  da ta s e t  to  a s s e s s  i ts  e f f ic a c y.   T hi s   r e s e a r c h  im pl e m e nt e d  R F ,  X G B ,  N N ,  A B ,  a nd  S V M   m e th odol ogi e s   us in g  or a nge   da ta   m in in g  ve r s io n   3.36.2  s of twa r e .  T he   tu ni ng  is   done   on  th e  f e a tu r e s   of   e a c h  m a c hi ne   le a r ni ng  m e th od  to   obt a in   th e   be s t   m ode l.   B y  in te gr a ti ng  th e   a ppl ic a ti on  of   m a c hi ne   le a r ni ng  m od e ls   w it h  e va lu a ti ons   ba s e d  on  va r io us   m e tr ic s ,   th is   s tu dy  a im s   to   of f e r   a   c om pr e he ns iv e   in s ig ht   in to   th e   m ode l' s   pe r f or m a nc e   in   pr e di c ti ng  or   a na ly z in g  th e   da ta  unde r  c ons id e r a ti on.             F ig ur e   2 . S tr uc tu r e  of  a  s upe r vi s e d m a c hi ne  l e a r ni ng mode l   [ 38 ]       3.   R E S U L T S  A N D  D I S C U S S I O N   T hi s   s tu dy' s   e a r th qua ke   m a gni tu de   pr e di c ti on  is   ba s e d  on  r a don  ga s   c onc e nt r a ti on  m e a s ur e m e nt s   ne a r   th e   a c ti ve   G r in du lu   f a ul t.   T he   r a don  ga s   c onc e nt r a ti on  da ta   s to r a ge   is   c onf ig ur e d  a c c or di ng  to   th e   pr e de te r m in e d da ta s e t.   T he  da ta s e t  f or  t hi s  s tu dy  c ons is t s  of  82  tr a in in g da ta  a nd 35 te s t  da t a  poi nt s . F r om  t hi s   tr a in in g  da ta   s e t,   m ode li ng   is   p e r f or m e d  us in g  R F ,  X G B ,  N N ,  A B ,  a nd  S V M   m e th ods ,  e a c h  w it h  di f f e r e nt   f e a tu r e   s e tt in gs ,  unt il   th e   be s t  r e s ul ts   a r e   a c hi e ve d.   T he   out c om e   de r iv e d  f r om   th is   m a c hi ne   le a r ni ng  p r oc e dur e   yi e ld s  t he  f or e c a s te d m a gni tu de  of  f or th c om in g e a r th qua ke s  b a s e d on the  i nput  t e s t  da ta .   T a bl e   4   il lu s tr a te s   t he   f or e c a s t  out c om e s   de r iv e d  f r om   th e   tr a in in g  da ta s e t  us in g  a   c onf us io n  m a tr ix   a nd   m e tr ic s  s uc h a s  M A E , M S E , R M S E , a nd s ta nda r d de vi a ti on r e pr e s e nt in g t he  va r ia nc e  be twe e n  a c tu a l  a nd  pr e di c te d  m a gni tu de .  A   tr ue   pos it iv e   s c e na r io   e m e r ge s   w he n   t he   a c tu a l   m a gni tu de   li e s   w it hi n  th e   pr e di c te d  m a gni tu de   r a nge   pl us   or   m in us   th e   s ta nda r d  de vi a ti on  e r r or .  C o nve r s e ly ,  a   f a ls e   pos it iv e   a r is e s   w he n  th e   a c tu a l   m a gni tu de   f a ll s   out s id e   th e   pr e di c te d  m a gni tu de   r a nge   pl us   or   m in us   th e   s ta nda r d  de vi a ti o n  e r r or .  T he   e va lu a ti on  r e s ul ts   of   th e   tr a in in g  da ta   s how e d   th a t  th e   X G B   m e t hod  ha s   th e   hi ghe s t   a c c ur a c y  c om pa r e d   to   ot he r   m e th ods , w it h a  t r ue  pos it iv e  o f  68,  f ol lo w e d by  t he  A B , N N , S V M , a nd R F  w it h t r ue  pos it iv e s   c ons e c ut iv e ly   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S S N :   2252 - 8938   I nt  J  A r ti f   I nt e ll ,  V ol .   13 , N o.   4 ,  D e c e m be r   2024 :  4572 - 4582   4576   58, 53, 51, a nd 51.  T he  X G B  m e th od ha s  t he  hi ghe s t  a c c ur a c y  w it h a  va lu e  of  82.93%  a nd  t he  l ow e s t  s ta nd a r d  de vi a ti on,  M A E ,  M S E ,  a nd  R M S E   va lu e s   c om pa r e d  to   ot he r   m e th ods .  I t   in di c a te s   be tt e r   a c c ur a c y  c om pa r e d   to   ot he r   m ode ls .  T h e   m ode ls   va r y  in   a bi li ty   to   c or r e c tl y  id e nt if y  pos it iv e   c a s e s   ( tr ue   pos it iv e s )   a nd   m in im iz e   f a ls e  pos it iv e s .       T a bl e   4 . M a c hi ne   le a r ni ng da ta  t r a in in g t e s t  r e s ul t   P a r a m e t e r   L e a r ni ng M e t hod s   RF   XGB   NN   AB   S V M   S t a nda r d D e vi a t i on   0.29   0.15   0.5   0.2   0.44   M A E   0.21   0.05   0.37   0.08   0.34   M S E   0.08   0.02   0.27   0.04   0.19   R M S E   0.29   0.15   0.52   0.2   0.43   T r ue  P os i t i ve   50   68   53   58   51   F a l s e  P os i t i ve   32   14   29   24   31   A c c ur a c y ( % )   60.98   82.93   64.63   70.73   62.20       B a s e d  on  th e   e va lu a ti on  r e s ul ts   obt a in e d  f or   th e   pr e di c ti ve   a lg o r it hm   m ode ls ,  e a r th qua ke   m a gni tu de   pr e di c ti ons   w e r e   m a de   u s in g  te s t  da t a   ba s e d  on   e a r th qua ke   da t e   pr e di c ti ons   f r om   P r a ta m a   [ 5]   m e th od,  w he r e   e a r th qua ke   pr e di c ti ons   a r e   v a li d  1 - 4  da y s   a f te r   th e   pr e di c te d   e a r th qua ke   da te .   T a bl e   5   il lu s tr a te s   th e   e r r or   e va lu a ti on  of   th e   m a c hi ne   le a r ni ng - ba s e d  e a r th qua ke   m a gni tu de   pr e di c ti on  m e th od  s ubs e que nt   to   te s ti ng  th e   tr a in in g  da ta s e t  a nd  c onf ig ur in g  f e a tu r e s   to   ge ne r a te   opt im a l  pr e di c ti ons .   T he   RF   a nd  S V M   me th od  ha s   th e   lo w e s t  s ta nda r d de vi a ti on   ( 0. 38 ) . T he  s ta nda r d de vi a ti on of  a bs ol ut e  e r r or  e va lu a ti on ha s  a  va lu e  t ha t  doe s  not   di f f e r   m uc h  be twe e n  m a c hi ne   le a r ni ng  m e th ods .  T he   X G B   ha s   th e   lo w e s t  va lu e   of   M A E   ( 0.33) ,  M A P E   ( 6.03% ) ,  R M S E   ( 0.51 ) ,  M S E   ( 0.26) ,  S M A P E   ( 0.06)   a nd  c n M A P E   ( 0.97) .  S m a ll e r   va lu e s   of   th e s e   m e tr ic s   s ugge s t  s upe r io r  pe r f or m a nc e  of  t he  a lg or it hm .  S V M  a ls o pe r f or m s  c ons is te nt ly  w e ll , w it h c om p e ti ti ve  va lu e s   a c r os s  m os t  e r r or  i ndi c e s .   R F , N N , a nd A B  s how  s li ght ly  hi ghe r  e r r or   in di c e s   th a n   X G B   a nd S V M , i ndi c a ti ng   s li ght ly   lo w e r   pr e di c ti ve   a c c ur a c y.   S V M   ha s   th e   hi gh e s t  m a gni tu de   pr e di c ti on  a c c ur a c y  w it h  a   va lu e   of   77.14% ,  f ol lo w e d  by  A B   ( 71.43% ) ,   N N   ( 68.57 % ) ,  X G B ,   a nd   R F   ( 65.71% ) .  X G B   a nd  S V M   a ppe a r   to   be   th e     to p - pe r f or m in g l e a r ni ng  m e th ods  ba s e d on  t he  pr ovi de d  e r r or  i ndi c e s .   A c c or di ng t o our  a na ly s is ,  X G B  ha s  t h e   lo w e s t  M A E   a nd  R M S E   va lu e s ,  in di c a ti ng  good  pe r f or m a nc e   in   m in im iz in g  th e   a bs ol ut e   e r r o r   in   r e gr e s s io n  ta s ks .  H ow e ve r ,  S V M   a c hi e ve d  th e   hi ghe s t  a c c ur a c y  a m ong  th e   c la s s if ic a ti on  ta s k  a lg or it hm s .  T he s e   r e s ul ts   s ugge s t  th a t  X G B   pe r f or m s   be tt e r   in   ta s ks   w he r e   a bs ol ut e   e r r or   m in im iz a ti on  is   im por ta nt ,  w he r e a s   S V M   pe r f or m s   be tt e r   in   ta s ks   w he r e   c l a s s if ic a ti on  a c c ur a c y  i s   pa r a m o unt .  R e s e a r c h e r s   a nd  pr a c ti ti one r s   c a n  us e   th e s e   in s i ght s   to   s e le c t  th e   m os t  a ppr opr ia te   m a c hi ne   le a r ni ng  a lg or it hm s   ba s e d  on  th e ir   s pe c if ic   goa l s   a nd   pe r f or m a nc e  c r it e r ia .       T a bl e   5 . E a r th qua ke   m a gni tu de  pr e di c ti on e r r or  e va lu a ti on   E r r or   i nde x   L e a r ni ng  m e t hods   RF   XGB   NN   AB   S V M   S t  D e v of  A bs ol ut e   E r r or   0.38   0.40   0.39   0.40   0.38   M A E   0.37   0.33   0.38   0.36   0.34   M A P E  ( % )   6.91   6.03   6.90   6.55   6.20   R M S E   0.53   0.51   0.54   0.53   0.51   M S E   0.28   0.26   0.29   0.29   0.26   S M A P E   0.07   0.06   0.07   0.07   0.06   c nS M A P E   0.96   0.97   0.96   0.97   0.97   A c c ur a c y   (%)   65.71   65.71   68.57   71.43   77.14       F ig ur e   3  di s pl a ys   th e   di s pe r s io n  e r r or s   ut il iz in g  boxplot   r e pr e s e nt a ti on  f or   e a c h  m e th od,  e lu c id a ti ng  th e ir  e r r or  c ha r a c te r is ti c s . T h e  N N  m e th od  e xhi bi ts  t he  gr e a t e s t  e r r or  di s pe r s io n, t r a il e d by R F , A B ,  a nd X G B ,  w it h  S V M   de m ons tr a ti ng  th e   lo w e s t   e r r or   di s pe r s io n  ba s e d  on   th e   da ta s e t.   T he   X G B   m e th od  h a s   a   m e di a n   va lu e   c lo s e st   to   0   c om p a r e d  to   th e   ot he r   m e th od .  T he r e   a r e   2   out li e r   da ta   poi nt s   f or   a ll   m e th ods   f r om   th e   e a r th qua ke   pr e di c ti on  e va lu a ti on  ba s e d  on  r a don  ga s   c onc e nt r a ti on  da ta .  T he y  r e pr e s e nt   da ta   poi nt s   th a t  a r e   unus ua ll y hi gh c om pa r e d t o t he  r e s t  of  t he  da ta s e t.   F ig ur e  4 s how s  t he  hi s to gr a m  of   e r r or s  f or  X G B   in   F ig ur e  4 ( a ) , R F   in   F ig ur e  4 ( b) , N N   in   F ig ur e  4 ( c ) ,  A B   in   F ig ur e   4 ( d) ,  a nd   S V M   in   F ig ur e   4 ( e )  a r e   s c r ut in iz e d  m e ti c ul ous ly   to  e xa m in e   th e   s ig n   of   de vi a ti on.   A ll   m a c hi ne   le a r ni ng  m e th ods   us e d  in   th e   s tu dy  ha ve   th e   hi ghe s t  f r e que nc y  of   va lu e s   a t  0  to   - 0.25   M   e r r or .  T he   X G B   ha s   th e   hi ghe s t  e r r or   f r e que nc y  w it h  a   qua nt it y  of   14  a t  t ha t  f r e que nc y,  f ol lo w e d  by  N N   a nd  S V M   w it h  12 a nd R F  a nd  A B  m e th ods  w it h 10.  T he y  pr oduc e d a  hi ghe r  q ua nt it y of  ne ga ti ve  e r r or s  t ha n n e ga ti ve  bi a s , a s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f   I nt e ll     I S S N :   2252 - 8938       G r in dul u   fa ul t  c lo ud r adon data f or  e ar th qua k e  m agni tu de  pr e di c ti on  …   ( T hom as  O k a P r at am a )   4577   c a n  be   not ic e d  in   th e   hi s to gr a m s   of   F ig ur e   4.  N e ga ti ve   bi a s   r e f e r s   to   a   s ys te m a ti c   te nd e nc y  f or   e s ti m a te s   to   c ons is te nt ly   und e r e s ti m a te   th e   tr ue   v a lu e   or   e xhi bi t  a   t e nde nc y  to w a r d  lo w e r   va lu e s .   I n  s ta ti s ti c a l  te r m s ,   it   m e a ns  t ha t  th e  a ve r a g e  of  t he  e s ti m a t e s  t e nds  t o be  l ow e r  t ha n t he  r e a l  va lu e  of  m a gni tu de .           F i g ur e   3 .   B o x p l ot   g e n e r a t e d  b y   m a c hi n e   l e a r n in g   a l go r it h m s   du r in g   t h e   e a r t h q u a k e   p r e d i c t io n   of   th e   3 5   d a t a   t e s t   s e t           (a)     (b)       (c)   (d)       (e)     F ig ur e   4 . H is to gr a m s  of  t he  e r r or s  pr oduc e d by ( a )  X G B , ( b )  R F , ( c )  N N , ( d)  A B , a nd ( e )  S V M  a lg or it hm s   w he n pr e di c ti ng t he  35 da ta  t e s t  s e t   M a c h i n e  L ea r n i n g  M et h o d s E r r or   ( M )     . 0 0   0 .   0 0 . 0 0 0 .   0   . 0 0   .   0 2 . 0 0 2 .   0 E a r t h qu a ke   M a g n i t u de   P r e di c t i on   E r r or                         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S S N :   2252 - 8938   I nt  J  A r ti f   I nt e ll ,  V ol .   13 , N o.   4 ,  D e c e m be r   2024 :  4572 - 4582   4578   I n  th is   r e s e a r c h,  w e   a na ly z e d  e r r or s   a s   de pi c te d  in   F ig ur e   5 ( a )   f or   m e a ns   of   a bs ol ut e   e r r or   a nd     F ig ur e   5( b)   f or   th e   s ta nda r d  de vi a ti on  of   a bs ol ut e   e r r or .  T he   r e s ul ts   r e ve a l   th a t  th e   X G B   m e th od  e xhi bi ts   th e   lo w e s t  M A E   f or   th e   M 4.8 - M 5  e a r th qua ke ,  r e gi s te r in g  a t   0.11   a nd  1.58  f or   > M 6.5.  A ddi ti ona ll y,  th e   X G B   m e th od  de m ons tr a te s   a   lo w   s ta nda r d  de vi a ti on  of   a bs ol ut e   e r r or   a c r os s   m os t  m a gni tu de   r a ng e s ,  w it h  th e   lo w e s t  r e c or de d a t  0.07 f or  t he  M 4.8 - M 5 m a gni tu de  r a nge .  T he  N N  m e th od dis pl a ys  t he  l ow e s t  M A E  f or  M 4. 5 - M 4.7  a nd  M 5.7 - M 5.9,  r e c or di ng  va lu e s   of   0.35.  M e a nw hi le ,  th e   S V M   m e th od  s how c a s e s   th e   lo w e s t  M A E   f or     M 5.1 - M 5.3  a nd  M 5.4 - M 5.6,  w it h  va lu e s   of   0.13  a nd  0.32,  r e s pe c ti ve ly .  C onve r s e ly ,  th e   R F   m e th od  e xhi bi ts   th e   hi ghe s t  M A E   f or   M 4.5 - M 4.7  a nd   M 4.8 - M 5,  w he r e a s   t he   A B   m e th od   s how s   th e   hi ghe s t  M A E   f or   m a gni tu de s  a bove  6.5.           ( a )   ( b)     F ig ur e  5.  A na ly s is  of  t he   ( a )   m e a n a nd   ( b)   s ta nda r d de vi a ti on of  t he  a bs ol ut e  e r r or  of  e a r th qua ke  m a gni tu de   pr e di c ti on   e r r or       E a r th qua ke s   a bove   M 5.5  a r e   in f r e que nt   oc c ur r e nc e s .  I nc r e a s in g  th e   a va il a bl e   da ta   w il l   e nha nc e   th e   s ys te m ' s   le a r ni ng  c a pa bi li ti e s ,   e na bl in g  m or e   pr e c i s e   a nd   a c c ur a te   pr e di c ti ons   of   e a r th qua ke   m a gni tu de s .   C ont in uous   m e a s ur e m e nt   da ta   of   r a don  ga s   c on c e nt r a ti on  c a n  a s s i s t  r e s e a r c he r s   in   de s ig ni ng  e a r th qua ke   pr e di c ti on  a lg or it hm s ,  th us   a id in g  i n  e a r th qua ke   m it ig a ti on  e f f or ts ,  pa r ti c ul a r ly   in   I ndone s ia .  F e a tu r e s   s tu di e s   m a y  e xpl or e   e a r th qua ke   pr e di c ti on  ba s e d  on  r a don  ga s   c on c e nt r a ti on  a nd  to ta l  e le c tr on  c ont e nt   ( T E C )   m e a s ur e m e nt s  m e a s ur e d a t  th e  e x a c t  lo c a ti on s o  a s  t o de s ig n a  r e li a bl e  e a r th qua ke  pr e di c ti on s y s te m .   A   uni que   m e th odol ogy  f or   e a r th qua ke   m a gni tu de   pr e di c ti on,  w hi c h  us e s   r a don  ga s   c on c e nt r a ti on  m e a s ur e m e nt s   a lo ng  th e   a c ti ve   f a ul t  of   G r in dul u   in   P a c it a n,  E a s t  J a va ,  ha s   s how n  be tt e r   r e s ul ts   th a n  e a r li e r   s tu dy  a ppr oa c he s   in   T a bl e   6   ( s e e   a ppe ndi x) .  M A E ,  M A P E ,  R M S E ,  M S E ,  a nd  S M A P E   w e r e   a ll   lo w e r   th a n   pr e vi ous ly   r e por te d  le ve ls .  O th e r   s tu di e s   ha ve   f ound  li m it s   in   e a r th qua ke   m a gni tu de   e s ti m a te s ,  w it h  num be r s   th a t  a r e   e it he r   to o  w id e   or   to o  na r r ow .  L ong  f or e c a s t  dur a ti ons   pr ovi de   is s ue s ,  e it he r   r e s ul ti ng  in   le ngt h y  p e r io ds   of   a le r t  or   in s uf f ic ie nt   ti m e   f or   e s c a pe .  P r e vi ous   r e s e a r c h a ls o  l a c ke d  in f or m a ti on  a bout   th e   e xpe c te d  lo c a ti on  ( s uc h  a s   w hi c h  pl a te   or   f a ul t  s e c ti on) .  F ur th e r m or e ,  I ndone s ia   ha d  f e w   e a r th qua ke   m a gni tu de   f or e c a s ts   ba s e d   on r a don ga s  c onc e nt r a ti ons .  T hi s  r e s e a r c h ha s  a  c nS M A P E  of  0.97 a nd a n a c c ur a c y of  77.14% . T he  a c c ur a c y  of   th e   pr e di c ti on  a ppr oa c h  us e d  he r e in   out pe r f or m s   pr io r   r e s e a r c h,  w hi c h  f a il e d  to   m e e t  a   75%   a c c ur a c y  ba r   f or   e a r th qua ke   m a gni tu de   f or e c a s ts   w hi le   ke e pi ng  pr e c i s e   pr e di c ti on  va lu e s   a nd  a ppr opr ia te   pr e di c ti on  dur a ti ons .       4.   C O N C L U S I O N   T he   e a r th qua ke  m a gni tu de  pr e di c ti on w a s   c onduc te d us in g r a d on ga s  c onc e nt r a ti on me a s ur e m e nt s  a t  th e   P a c it a n  s ta ti on,  E a s t  J a v a ,  I ndone s ia ,   s it ua te d   ne a r   th e   a c ti ve   G r in dul u   f a ul t  ut il iz e d  f or   m ode li ng   us in g  R F ,   X G B ,  N N ,  A B ,  a nd  S V M   m e th ods   w it h  va r io us   f e a tu r e   s e tt in gs   f or   1 - 4  da ys   e a r th qua ke   pr e di c ti on  be twe e n   E ur a s ia   a nd  I ndo - A us tr a li a   P la te s .  E r r or   e va lu a ti ons   of   m a c hi ne   le a r ni ng  m e th ods   w e r e   c onduc te d,  in c lu di ng   R e la ti ve   e r r or ,  M A E ,  M A P E ,  R M S E ,  M S E ,  S M A P E ,  a nd  c nS M A P E .  X G B   a nd  S V M   e m e r ge d  a s   th e   be s t - pe r f or m in g  m e th ods ,  pr oduc in g  th e   lo w e s t  e r r or   va lu e s   a c r os s   th e s e   m e tr ic s .  S pe c if ic a ll y,  X G B   a c hi e ve d  M A E   ( 0.33) , M A P E  ( 6.03% ) , R M S E  ( 0.51) , M S E  ( 0.26) , S M A P E  ( 0. 06) ,   c nM A P E  ( 0.97) , a nd a c c ur a c y ( 65.71% )   ,  w hi le   S V M   r e c or de d  M A E   ( 0.34) ,  M A P E   ( 6.20% ) ,  R M S E   ( 0.51) ,  M S E   ( 0.26) ,  S M A P E   ( 0.06) ,  c nM A P E   ( 0.97) ,  a nd  a c c ur a c y  ( 77.14% ) .   A   uni que   m e th od   f or   pr e di c ti ng e a r th qua ke   m a gni tu de ,  us in g  m e a s ur e m e nt s   of   r a don  c onc e nt r a ti ons   a lo ng  th e   a c ti ve   G r in dul u   f a ul t  in   P a c it a n,  E a s t  J a va ,   pe r f or m s   be tt e r   th a n   pr e vi ous   r e s e a r c h  m e th od s   on  r a don.   N e ve r th e le s s ,  in c r e a s in g  d a ta   a v a il a bi li ty   c a n  e nha n c e   th e   le a r ni ng  c a pa bi li ti e s   of   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f   I nt e ll     I S S N :   2252 - 8938       G r in dul u   fa ul t  c lo ud r adon data f or  e ar th qua k e  m agni tu de  pr e di c ti on  …   ( T hom as  O k a P r at am a )   4579   pr e di c ti ve   m ode ls ,  c ont r ib ut in g  to   m or e   pr e c is e   e a r th qua ke   m a gni tu de   pr e di c ti ons   a nd   a id in g  in   e a r th qua ke   m it ig a ti on e f f or ts .       A C K N O WL E D G E M E N T S   T he  a ut hor   th a nks   th e   S e ns or  a nd T e le - C ont r ol  S ys te m s  L a bor a to r y r e s e a r c h t e a m  a t   th e   D e pa r tm e nt   of   N uc le a r   E ngi ne e r in g  a nd  E ngi ne e r in g  P hys ic s ,  U ni v e r s it a s   G a dj a h  M a d a ,  I ndone s ia ,  f or   f ur ni s hi ng  th e   r a don   ga s   te le m oni to r in g  s ys te m .  A ppr e c ia ti on  is   e xt e nde d  to   th e   P os td a m   G e of on  a nd   th e   B a da n  M e te or ol ogi ,   K li m a to lo gi   da n  G e of is ik a   I ndone s ia   f or   s uppl yi ng  th e   e a r th qu a ke   da ta .  W e   a ls o  a c knowle dge   th e   s uppor t  of   th e  R T A  P r ogr a m  a t  U ni ve r s it a s  G a dj a h M a d a  w it h G r a nt  N um be r  5075/UN1.P.I I /Di t - L it /P T .01.01/2023.       A P P E N D I X   T a bl e  6. O th e r  r e s e a r c h e a r th qua ke  pr e di c ti on r e s ul t s   ( c ont in ue d… )         R e f .   V a r i a bl e  ( s )   M e t hod   L i m i t a t i on   R e s ul t   [ 12]   A ni m a l  be ha vi our ,  e nvi r onm e nt a l   dyna m i c s , a nd  c he m i c a l  c ha nge s   B e l i e f  r ul e - ba s e d e xpe r t   s ys t e m   ( B R B E S )   T i m e :  12 - hour  t i m e f r a m e   L oc a t i on:   -     M a gni t ude :  M >6.5   AUC   B R B E S :  0.969, F L B E S :  0.789,    A N N :  0.862    [3 2 ]   I nde pe nde nt  da t a   t e s t   E xpe r t  s ys t e m   T i m e :   -   L oc a t i on:   -   M a gni t ude :  M 0.1  –   M 5.9   A c c ur a c y be l ow  70%   [ 5]   R a don a nd  G r oundw a t e r  l e ve l   S t a t i s t i c   T i m e :  1 - 4 da ys   L oc a t i on:  B e t w e e n E ur a s i a  a nd  I ndo - A us t r a l i a  P l a t e s   M a gni t ude :  >4.5   S e ns i t i vi t y a nd pr e c i s i on >80%   ( t i m e  pr e di c t i on)   [ 13]   S e i s m i c i t y   E xpe r t  s ys t e m   T i m e :  12 - hour  t i m e f r a m e   L oc a t i on:  one - qua r t e r  of  t he  E a r t h   M a gni t ude :  M 3.6  -   M 9.1   A c c ur a c y 100%   [ 14]   M e t e or ol ogi c a l  a nd  s e i s m i c  da t a   S uppor t  ve c t or  r e gr e s s i on   P r e di c t i on num be r  of  e a r t hqua ke s   i n   a   m on t h .   T he   a ve r a ge   m a g n i t u de   of  a n e a r t hqua ke  i n a  m ont h    P r e c i s i on 96%  pr e di c t i ng t he   m e a n m a gni t ude .  A c c ur a c y  7 8 %   f o r   t h e  e x pe c t e d   e a r t h q ua k e   c ount  i n a  m ont h   [ 15]   S e i s m i c  pa r a m e t e r s   P a t t e r n r e c ogni t i on  NN ,   r e c ur r e nt  ne ur a l  ne t w or k,  RF   a nd l i ne a r   pr ogr a m m i ng boos t   e ns e m bl e   T i m e :  one  m ont h   L oc a t i on:  H i ndukus h     a gni t ude :  ≥  .    T r a i ni ng:  A c c ur a c y 79%   T e s t :  A c c ur a c y 65%   [ 16]   C l oud - ba s e d bi g  da t a  i nf r a s t r uc t ur e   R e gr e s s i on a l gor i t hm   T i m e :  7 da ys   L oc a t i on:  C a l i f or ni a   M a gni t ude :  M 3 -   M7   M A E :   0: 59 ±  0: 66 ( M 3 - 4)   0: 25 ±  0: 52 ( M 4 - 5)   0: 27 ±  0: 60 ( M 5 - 6)   0: 28 ±  0: 75 ( M 6 - 7)     M S E :   0: 79 ±  1: 53 ( M 3 - 4)   0: 34 ±  1: 42 ( M 4 - 5)   0: 43 ±  2: 06 ( M 5 - 6)   0: 63 ±  2: 73 ( M 6 - 7)   [ 18]   S e i s m i c  da t a   M ul t i l a ye r  pe r c e pt r on  NN   T i m e :  da ys   L oc a t i on:   -   M a g ni t u d e :   4  C l a s s i f i c a t i o n ,  M   >  4   A c c ur a c y:   73.79%   [ 19]   S e i s m i c  E l e c t r i c   S i gna l s  ( S E S )   ANN   T i m e :  da ys   L oc a t i on:  r e gi on of  G r e e c e   M a gni t ude :  M 2.1  –   M 5.2  a nd  M >5.2   A c c ur a c y 84.01%  ( a l l ) ,     8.02% ,    ≥   .2 on t he    i c ht e r   s c a l e ) .   [ 20]   S e i s m i c  da t a   A N F I S   T i m e :   - L oc a t i on:  r e gi on of  I r a n   M a gni t ude :  M  > 5.5   A N F I S  by G r i d P a r t i t i on  a l gor i t hm   R 2  = 0.94, M A E  = 0.149, R M S E   = 0.173   [ 26]   S e i s m i c  da t a   P N N   T i m e :  m ont h   L oc a t i on:  C a l i f or ni a   M a gni t ude :  7 c l a s s i f i c a t i on, M  <  4.5  –   M  > 7.5   R S c or e :  0.62 -   0.78 ( M  4.5  –   M 6.0)   [ 27]   H i s t or i c a l  s e i s m i c   e ve nt s   NN   m ode l   T i m e :  30 da ys   L oc a t i on:  s pe c i f i c  l oc a t i on or  a r e a   i n T a i w a n     a gni t ude :  ≥    6   R S c or e  i s  0.303   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S S N :   2252 - 8938   I nt  J  A r ti f   I nt e ll ,  V ol .   13 , N o.   4 ,  D e c e m be r   2024 :  4572 - 4582   4580   T a bl e  6. O th e r  r e s e a r c h e a r th qua ke   pr e di c ti on r e s ul t s       R E F E R E N C E S   [ 1]   C .  H .    c hol z ,   L .     .    yke s ,  a nd   Y .  P .    gga r w a l ,  “ E a r t hqua ke   pr e di c t i on:       ph ys i c a l   ba s i s ,”   Sc i e nc e ,   vol .  181,  no.   4102,  pp.   803 – 810, 1973.   [ 2]   M .  A l - H i l a l   a nd    .    out y,  “   a don  m oni t or i ng f or   e a r t hqua ke   pr e di c t i on  on     l -   ha b  f a ul t   o f     yr i a ,”   N uc l e ar   G e ophy s i c s ,  vol .  8,  no. 3,  pp. 291 - 299 ,   1994.   [ 3]     .    l a m ,    .   W a ng,    .  Z ha o,  a nd     .    a r ka t ,  “ I m pl i c a t i on  of   r a don   m oni t or i ng  f or   e a r t hqua ke   s ur ve i l l a nc e   us i ng  s t a t i s t i c a l   t e c hni que s :  a  c a s e  s t udy of  w e n c hua n e a r t hqua ke ,”   G e of l ui ds ,  vol . 2020, no. 1,  2020 , doi :   10.1155/ 2020/ 2429165 .   [ 4]     u n a r n o ,  H .  L .     i r da u s ,   Y .    .  L uc k ya r n o ,    .    .   W a r u w u,   a n d    .  W i j a y a ,  “ D e t e c t i on   s ys t e m   f o r  d e t e r m i n i s t i c   e a r t hq u a ke  p r e d i c t i o n  b a s e d   o n   r a d o n  c o nc e nt r a t i o n  c ha n g e s   i n   I n d o ne s i a ,”   J ou r na l   o f   E ng i n e e r i n g   Sc i e nc e  a n d   T e c h n o l o g y ,   v o l .  1 5 ,  n o .   3,   p p .  1 7 8 7 – 1 7 9 8,   2 0 20 .   [ 5]   T .  O .   P r a t a m a ,  “ E a r t hqua ke   e a r l y  w a r ni ng  s ys t e m   b a s e d   on  r a don  ga s   c on c e nt r a t i on  a nd  gr oundw a t e r   l e ve l   f l uc t ua t i on  a t   Y ogya ka r t a   R e gi on - I ndone s i a ,”   M .E ng.  T he s i s , U ni ve r s i t a s   G a dj a h M a da , Y ogya ka r t a ,  I nd one s i a , 2021.   [ 6]   E . D a z é , “ E a r t hqua ke  pr e c ur s or s :  r a don ga s ,”   Sl i de  P l ay e r . [ O nl i ne ] . A va i l a bl e :   ht t ps : / / s l i de pl a ye r .c om / s l i de / 15798487/   [ 7]     .    .    a f t i ,  “ T he   r e l a t i on  of   c onc e nt r a t i on  r a don  ga s   i n  unde r gr ound  w a t e r   w i t h  t e c t oni c   m ove m e nt s   a nd  S e i s m i c i t y.  C a s e   S t udy :   J or j a f k f a ul t , C e nt r a l   I r a n,”   Sc i e nt i f i c  Q uar t e r l y  J our nal  of  G e o s c i e nc e s ,   vol . 30 , no. 117, doi :  10.22071/ gs j .2018.91418.1186 .   [ 8]   L .  C a o  a nd    .    a o,  “ C or r e l a t i vi t y  be t w e e n  s hor t - t e r m   c ha nge   of   f a ul t   ga s   r a don  c onc e nt r a t i on  a nd  a i r   t e m pe r a t ur e   &   a t m os phe r i c   pr e s s ur e ,”   A c t a Se i s m ol ogi c a Si ni c a , no. 4, pp. 719 – 729, 2014 , doi :  10.3969/ j .i s s n.0253 - 3782.2014.04.017 .   [ 9]   C .  - C .  F u   e t   al .,   “ P r e s e i s m i c   a nom a l i e s   i n   s oi l - ga s   r a don  a s s oc i a t e d   w i t h  20  6      6.6     e i nong  e a r t hqua ke ,     out he r n  T a i w a n, ”   T e r r e s t r i al , A t m os phe r i c  and  O c e ani c  Sc i e n c e s ,  vol . 28, no. 5, pp. 787 - 798,   20 17 , doi :  10.3319/ T A O .2017.03.22.01 .   [ 10]     una r no,   .   .  W a r uw u, a nd    .  W i j a ya , “ D e ve l opm e nt  of  t he  r e a l  t i m e  t e l e m oni t or i ng s ys t e m  f or  e a r t hqua ke  pr e di c t i on d e duc e d   f r om   f l uc t ua t i ons   i n  gr oundw a t e r   l e ve l s   a t   Y ogya ka r t a   r e gi on - I ndone s i a ,”   J our nal   of   T he o r e t i c al   and   A ppl i e d  I nf or m at i on   T e c hnol ogy , vol . 83, no. 1, pp. 95 – 99, 2016.   [ 11]     d.  H .    .    a n na ,  K .    .  T a he r ,    .    .  K a i s e r ,    .    a hm ud,     d.    .    a h m a n ,    .     .    .    .   H os e n,  a nd    .  H .  C h o,  “   p pl i c a t i on  o f   a r t i f i c i a l   i nt e l l i ge nc e  i n  pr e d i c t i n g e a r t hq ua k e s :  s t a t e - of - t h e - a r t  a nd  f ut ur e  c ha l l e n ge s ,”   I E E E   A c c e s s ,  vo l .  8,  p p.  19 288 0 – 192 92 3,  20 20.   [ 12]     .    .  H os s a i n,    .    .  H a s a n,    .    uh a ,  a nd  K .    nd e r s s on,  “     be l i e f   r ul e   ba s e d  e xp e r t   s ys t e m   t o  pr e di c t   e a r t hqua ke   und e r   unc e r t a i nt y ,”   J our nal  of  W i r e l e s s  M obi l e  N e t w o r k s , U bi qui t ous   C om put i ng, and D e pe ndabl e   A ppl i c at i ons , vol . 9, no. 2, p p.  26 - 41, 2018 .   [ 13]     .  I kr a m   a nd  U .  Q a m a r ,  “ D e ve l opi ng  a n  e xp e r t   s ys t e m   ba s e d  on  a s s o c i a t i on  r ul e s   a nd  pr e di c a t e   l ogi c   f or   e a r t hqua ke   pr e di c t i on, ”  K now l e dge - B as e d Sy s t e m s , vol . 75, pp. 87 – 103, F e b. 2015 , doi :  10.1016/ j .knos ys .2014.11.024 .   [ 14]   P .  H a j i khoda ve r di kha n,  M .   N a z a r i ,  M .  M oh s e ni z a d e h,  S .  S ha m s hi r ba nd,   a nd  K . - W .  C ha u,  “ E a r t hqua ke   pr e di c t i on  w i t h   m e t e or ol ogi c a l   da t a   by  pa r t i c l e   f i l t e r - ba s e d  s uppor t   ve c t or   r e gr e s s i on, ”   E ngi ne e r i ng  A ppl i c at i ons   of   C om put at i onal   F l ui d   M e c hani c s , vol . 12, no. 1, pp. 679 – 688, 2018 , doi :  10.1080/ 19942060.2018.1512010 .   R e f   V a r i a bl e  ( s )   M e t hod   L i m i t a t i on   R e s ul t   [ 29]   S e i s m i c  da t a   C l a s s i f i e r s  a nd  e ns e m bl e   l e a r ni ng   T i m e :  5 da ys   L oc a t i on:  C hi l e  ( S a nt i a go,  V a l pa r a í s o, T a l c a  a nd P i c hi l e m u)   M a gni t ude :  M 4  –   M7   S a nt i a go:   S e ns i t i vi t y 0.46   S pe c i f i c i t y 0.98   P os i t i ve  pr e di c t i ve  va l ue  0.65   F  s c or e  0.75   A uc  0.72     V a l pa r a i s o M 5   S e ns i t i vi t y 0.52   S pe c i f i c i t y 0.89   P os i t i ve  pr e di c t i ve  va l ue  0.36   F  s c or e  0.67   A uc  0.70     T a l c a   S e ns i t i vi t y 0.9   S pe c i f i c i t y 1   P os i t i ve  pr e di c t i ve  va l ue  1   F  s c or e  0.98   A uc  0.97   [ 39]   S e i s m i c  da t a   S V M  a nd N a ï ve  B a ye s   T i m e :  da y   L oc a t i on:  I ndone s i a   M a gni t ude :   -   S V M     R M S E :  0.751008, M A P E :   0.156257, M S E :  0.564013,  M A E :  0.598473.   [ 40]   C l i m a t e  da t a ,  s e i s m i c  da t a   L ong s hor t - t e r m  m e m or y  ( L S T M ) , bi di r e c t i ona l  l ong  s hor t - t e r m  m e m or y ( B i - L S T M ) , a nd t r a ns f or m e r   m ode l s   T i m e :  da y   L oc a t i on:  J a pa n, I ndone s i a , a nd  t he  H i ndu - K us h K a r a kor a m   H i m a l a ya n ( H K K H )  r e gi on   M a gni t ude :   M 3.8  –   M 5.8   I ndone s i a   M A E  = 0.066,     M S E  = 0.007,   l og c os h l os s  = 0.039,     M S L E  = 0.003.   J e pa ng   M A E  = 0.083,     M S E  = 0.015,     l og c os h l os s  = 0.054,     M S L E  = 0.007.   HKKH   M A E  = 0.083,     M S E  = 0.011,     l og c os h l os s  = 0.039,     M S L E  = 0.005     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f   I nt e ll     I S S N :   2252 - 8938       G r in dul u   fa ul t  c lo ud r adon data f or  e ar th qua k e  m agni tu de  pr e di c ti on  …   ( T hom as  O k a P r at am a )   4581   [ 15]   K .  M .  A s i m ,  F .  M a r t í ne z - Á l va r e z ,    .    a s i t ,  a nd  T .  I qba l ,  “ E a r t hqua ke   m a gni t ude   pr e di c t i on  i n  H i ndukus h  r e gi on   us i ng  m a c hi ne   l e a r ni ng t e c hni que s ,”   N at  H a z ar d s , vol . 85, no. 1, pp. 471 – 486, J a n. 2017.   [ 16]   G . A .  - C or t é s , A . M .  - E s t e ba n, X . S ha ng, a nd F .  M .  - Á l va r e z , “ E a r t hqua ke  pr e d i c t i on i n C a l i f or ni a  us i ng r e gr e s s i on a l gor i t hm s  a nd  c l oud - ba s e d bi g da t a  i nf r a s t r uc t ur e ,”   C om put e r s  and G e o s c i e nc e s , vol . 115, 20 17, pp. 198 – 210, 2018.   [ 17]   T .  K ha n,  M .  R a bba ni ,  S .  M .  T .    i ddi que e ,  a nd    .     a j um de r ,  “   n  i nnova t i v e   da t a   m i ni ng  a ppr oa c h  f or   de t e r m i ne   e a r t hqua ke   pr oba bi l i t y  ba s e d  on  l i ne a r   r e gr e s s i on  a l gor i t h m ,”   i n  2019   I E E E   I nt e r na t i onal   C onf e r e nc e   on  E l e c t r i c al ,  C om put e r   and   C om m uni c at i on T e c hnol ogi e s  ( I C E C C T ) ,  C oi m ba t or e , I ndi a , 2019, pp. 1 - 4, doi :  10.1109/ I C E C C T .2019.8869286.   [ 18]   J .    a hm oudi ,    .    .     r j om a nd,    .    e z a e i ,  a nd    .  H .    oha m m a di ,  “ P r e di c t i ng  t he   E a r t hqua ke     a gni t ude   U s i ng  t he     ul t i l a ye r   P e r c e pt r on   e ur a l    e t w or k w i t h T w o H i dde n L a ye r s ,”   C i v i l  E ngi ne e r i ng J ou r nal , vol . 2, no. 1, pp. 1 – 12, J a n. 2016.   [ 19]     .    ous t r a ,    .    vr a a m i de s ,  a nd  C .  C hr i s t odoul ou,  “   r t i f i c i a l   ne ur a l   ne t w or ks   f or   e a r t hqua ke   pr e di c t i on   us i ng  t i m e   s e r i e s   m a gni t ude  da t a  or    e i s m i c  E l e c t r i c    i gna l s ,”   E x pe r t  Sy s t e m s  w i t h A ppl i c at i ons ,  vol . 38, no. 12, pp. 15032 – 15039, N ov. 2011.   [ 20]     .    i r r a s hi d,  “ E a r t hqua ke   m a gni t ude   pr e di c t i on  by   a da pt i ve   ne ur o - f uz z y  i nf e r e nc e   s y s t e m   ( A N F I S )   ba s e d  on  f uz z y  C - m e a n s   a l gor i t hm ,”   N at ur al  H az ar d s , vol . 74, pp. 1577 – 1593, D e c . 2014.   [ 21]     . Z ha ng, Z .   hi ,   . W a ng,   .  Y a n, a nd  Z . Z ha ng, “   ppl i c a t i on of  t he  e xt r e m e   gr a di e nt  boos t i ng m e t hod t o qua nt i t a t i ve l y a n a l y ze  t he   m e c ha ni s m   of   r a don  a nom a l ous   c ha nge   i n    a ngl a z ha ng  hot   s pr i ng  be f or e   t he   L i j i a ng    w   7.0  e a r t hqua ke ,”   J our nal   of   H y dr ol ogy ,  vol . 612,  S e p.  2022 , doi :  10.1016/ j .j hydr ol .2022.128249 .   [ 22]   X .  W u   e t   al . ,  “ T op   0   a l gor i t hm s   i n  da t a   m i ni ng,”   K now l e dge   and  I nf or m at i on  Sy s t e m s ,  vol .  14,  no.  1,  pp.  1 – 37,  J a n.  2008 ,  doi :   10.1007/ s 10115 - 007 - 0114 - 2 .   [ 23]   W .    s t ut i ,  W .     e di ono,    .     km e l i a w a t i ,    .     .    i bi nu,   a nd   .  J .  E .    a l a m i ,  “ I n ve s t i ga t i on  of   t he   c h a r a c t e r i s t i c s   of   g e oe l e c t r i c   f i e l d   s i gna l s  pr i or  t o e a r t hqua ke s  us i ng a d a pt i ve  S T F T   t e c hni que s ,”   N at ur al  H az a r ds  and E ar t h Sy s t e m  Sc i e nc e , 2013.   [ 24]     .    .    i t i s ,    .    .  D e r e ndya e v,  a nd  K .    .  P e t r ov,  “   na l yz i ng  t he   pe r f o r m a nc e   of   G P S   da t a   f o r   e a r t hqua ke   pr e di c t i on,”   R e m ot e   Se ns i ng ,  vol . 13, no. 9,  2021 , doi :  10.3390/ r s 13091842 .   [ 25]   K . M . A s i m , F . M .  - Á l va r e z ,   .   a s i t , a nd T .  I qba l , “ E a r t hqua ke   m a gni t ude  pr e di c t i on i n hi ndukus h r e gi on us i ng  m a c hi ne  l e a r ni ng  t e c hni qu e s ,”   N at u r al  H az a r ds ,  vol . 85, pp. 471 – 486,  2016 , doi :  10.1007/ s 11069 - 016 - 2579 - 3 .   [ 26]   H .   de l i  a nd    . P a na kka t ,  “     pr oba bi l i s t i c  n e ur a l  ne t w or k f or  e a r t hqua ke  m a g ni t ude  pr e di c t i on,”   N e u r al  N e t w or k s ,  vol . 22,  no. 7 ,   pp. 1018 - 1024,  2009 , doi :  10.1016/ j .ne une t .2009.05.003 .   [ 27]   J.   P.   H ua ng,  X .  A .  W a ng,  Y .   Z ha o,  C .  X i n , a nd  H .  X i a ng , “ L a r ge   e a r t hqua ke   m a gni t ude   pr e di c t i on  i n  t a i w a n  ba s e d  on  de e p   l e a r ni ng   ne ur a l  ne t w o r k,”   N e ur al  N e t w or k  W or l d ,  pp. 149 – 160,  2018.   [ 28]   D .  M a r c he t t i   e t   al . ,  “ W or l dw i de   s t a t i s t i c a l   c or r e l a t i on  of   e i ght   ye a r s   of   s w a r m   s a t e l l i t e   da t a   w i t h  m 5.5+  e a r t hqua ke s :   ne w   hi nt s   a bout  t he  pr e s e i s m i c  phe nom e n a  f r om  s pa c e ,”   R e m ot e  Se n s i ng ,  vol . 14, no. 11,  2022 , doi :  10.3390/ r s 14112649 .   [ 29]   M . F .  - G óm e z ,  G . A .  - C or t é s ,  A . T r onc os o,  a nd F .  M .  - Á l va r e z ,  “ L a r ge   e a r t hqu a ke  m a gni t ude  pr e di c t i on  i n c hi l e  w i t h i m ba l a nc e d   c l a s s i f i e r s  a nd e n s e m bl e  l e a r ni ng,”   A ppl i e d Sc i e nc e s , vol . 7, no. 6, J un. 2017 , doi :  10.3390/ a pp7060625 .   [ 30]     .   i t i s  a nd   . D e r e ndya e v,  “ T he   m e t hod of  t he  m i ni m um  a r e a  of  a l a r m  f or  e a r t hqua ke  m a gni t ude  pr e di c t i on ,”   F r ont i e r s  i n E ar t h   Sc i e nc e , vol . 11, N ov. 2020 , doi :  10.3389/ f e a r t .2020.585317 .   [ 31 ]     . T e hs e e n,   .   .   a r ooq, a nd   .   bi d, “ E a r t hqua ke  P r e di c t i on  us i ng e xpe r t  s y s t e m s :  a  s ys t e m a t i c  m a ppi ng s t udy,”   Sus t ai nabi l i t y ,  vol . 12, no. 6, M a r . 2020, doi :  10.3390/ s u12062420.   [3 2 ]     .  L a s t ,    .    a bi now i t z ,  a nd    .  L e ona r d,  “ C or r e c t i on:   P r e di c t i ng  t he   m a xi m u m   e a r t hqua ke   m a gni t ude   f r om   s e i s m i c   da t a   i n  I s r a e l   a nd i t s  ne i ghbor i ng c ount r i e s ,”   P L oS one , 2016, doi :  10.1371/ j our na l .pone .0151751.   [ 33 ]     .    hor ba ni ,    .    a r a r i ,  a nd    .  H o s e i ni ,  “ P r e s e nt i ng  a   ne w   m e t hod  t o  i m pr ove   t he   de t e c t i on  of   m i c r o - s e i s m i c   e ve nt s , ”   E nv i r onm e nt al  M oni t or i ng and A s s e s s m e nt , vol . 190, 2018, doi :  10.1007/ s 1066 1 - 018 - 6837 - 6.   [ 34 ]     .  T a he r ni a ,  “   uz z y - l ogi c   t r e e   a ppr oa c h  f or   s e i s m i c   ha z a r d  a n a l ys i s ,”   I nt e r nat i onal   J our nal   of   E ngi ne e r i ng  and  T e c hnol ogy ,  vol .   6, no. 3, pp. 182 - 185 , 2014 , doi :  10.7763/ I J E T .2014.V 6.692 .   [ 35 ]   B .  R .  ‐ L e duc ,  C .  H ul be r t ,    .  L ubbe r s ,  K .  B a r r os ,  C .  J .  H um phr e ys ,  a nd  P .  A .  J ohns on ,  “   a c hi ne   l e a r ni ng  pr e di c t s   l a bor a t or y   e a r t hqua ke s ,”   G e oph y s i c al  R e s e a r c h L e t t e r s ,  vol . 44, no. 18 ,   pp. 9276 - 9282,   2017.   [ 36 ]   T .  O .  P r a t a m a ,  M .  M .  W a r uw u,  a nd     .  W i j a ya ,  “ E a r t hqua ke   da t e   pr e di c t i on  b a s e d  on  t he   f l uc t ua t i on  of   r a don  ga s   c onc e nt r a t i on   ne a r  gr undul u f a ul t ,”   J ur nal  L i ngk ungan dan B e nc ana G e ol ogi ,  vol . 14, no. 2 , pp. 104 - 113 .   [ 37 ]   H . C e m be r  a nd T . E . J ohns on,  I nt r oduc t i on t o he al t h phy s i c s , 4t h e d. N e w  Y or k :  M c G r a w - H i l l  M e di c a l , 2009.   [ 38 ]   T .  O .  P r a t a m a ,    .    una r no,    .    .  W i j a t na ,   a nd  E .  H a r yono,  “ E a r t hqua ke   m a gni t ude   pr e di c t i on  i n  I ndone s i a   us i ng   a   s upe r vi s e d   m e t hod  ba s e d  on  c l oud  r a don  da t a ,”   I nt e r nat i onal   J our nal   of   R e c onf i gur abl e   and  E m be dde d  Sy s t e m s   ( I J R E S) ,  vo l .  13,  no.  3,   p p.  577 - 585 , N ov. 2024 , doi :  10.11591/ i j r e s .v13.i 3.pp577 - 585 .   [ 39]   I .   .   ur w a nt a r a , P . Y ugopus pi t o, a nd   . H e r m a w a n, “ C om pa r i s on of  m a c hi ne  l e a r ni ng pe r f or m a nc e  f or  e a r t hqua ke  pr e di c t i on i n  I ndone s i a   us i ng  30  ye a r s   hi s t or i c a l   da t a ,”   T E L K O M N I K A ,  vol .  18,  no.  3,  p p .  1331 - 1342 ,  J un.  2020 ,   doi :   10.12928/ t e l kom ni ka .v18i 3.14756 .   [ 40]     .    a dhukha n,    .  C ha kr a bor t y,    .    ukh e r j e e ,  a nd    .   K .    a m a nt a ,  “ C l i m a t i c   a nd  s e i s m i c   da t a - dr i ve n  de e p  l e a r ni ng  m ode l   f or   e a r t hqua ke  m a gni t ude  pr e di c t i on,”   F r ont i e r s  i n E ar t h Sc i e n c e , vol . 11, F e b. 20 23 , doi :  10.3389/ f e a r t .2023.1082832 .       B I O G R A P H I E S  O F  A U T H O R S       Thomas  Oka  Pratama           earned  his  Doctorate  in  Environmental   Science  from   Universitas  Gadjah  Mada   in  2021  and  holds   previous  degrees,  i ncluding  a  Bachelor  of   Engineering  in  Engineering  Physics  and   a  Master  of   Engineering  in  the  same  field,  both   obtained  from  Universitas  Gadjah  Mada  in   2014  and  2021,   respectively.  Presently,  he  is   lecture r   in  the  Engineering  Physics  Program  at  the  Department  of  Nuclear  Engineering  and  Engineering  Physics  at  Univer sitas  Gadja h   Mada,   Indone sia.  His   resea rch  intere st s  encomp ass  developing   telemonitoring   systems  and  earthqua ke  prediction  methods  utilizing  radon  gas  concentr ation  and groun dwater level s. He can b e  contacted  at   email :   thomas.o.p@ugm.ac.id.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.