T E L K O M NIKA   T elec o mm un ica t io n Co m pu t i ng   E lect ro nics   a nd   Co ntr o l   Vo l.  23 ,   No .   6 Dec em b er   20 25 ,   p p .   1 5 7 9 ~1 589   I SS N:  1 6 9 3 - 6 9 3 0 ,   DOI : 1 0 . 1 2 9 2 8 / T E L KOM NI K A . v 23 i 6 . 27103          1579       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //jo u r n a l.u a d . a c. id /in d ex . p h p /TELK OM N I K A   O pti m i z a tion  o p rincipa l co m po ne nt  a na ly sis   a nd  k - nea rest  neig hbo rs   in cul ti v a tion a rea cla ss ificatio n red  o nio n       Arif   Ridh o   L u bis 1 ,   P urw a   H a s a n P utr a 1 ,   F a hd i Sa idi   L u bis 2   1 D e p a r t me n t   o f   C o m p u t e r   En g i n e e r i n g   a n d   I n f o r mat i c s,  P o l i t e k n i k   N e g e r i   M e d a n ,   M e d a n ,   I n d o n e si a   2 D e p a r t e me n t   o f   C o mp u t e r   S c i e n c e   a n d   I n f o r mat i o n   T e c h n o l o g y ,   I n t e r n a si o n a l   I sl a mi c   U n i v e r si t y   M a l a y si a ,   S e l a n g o r ,   M a l a y si a       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Mar   29 2 0 2 5   R ev i s ed   Oct   12 2 0 2 5   A cc ep ted   Oct   19 2 0 2 5       T h is  re se a rc h   a i m to   in c re a se   th e   e f fe c ti v e n e ss   in   c las sify in g   sh a ll o t   c u lt iv a ti o n   a re a th ro u g h   th e   c o m b in e d   a p p li c a ti o n   o f   p rin c ip a c o m p o n e n t   a n a ly sis   (P CA a n d   k - n e a re st  n e ig h b o rs   (KN N)  m e th o d s.   S h a ll o t   is  a n   im p o rtan a g ricu lt u ra c o m m o d it y ,   a n d   id e n ti f ica ti o n   o f   o p t im a a re a f o it c u lt iv a ti o n   is  e ss e n ti a to   s u p p o rt   f o o d   se lf - su ff icie n c y .   On io n   c u lt iv a ti o n   i s   g e n e ra ll y   d o n e   in   th e   h ig h lan d s.  On e   o f   th e   a re a w it h   sh a ll o c u lt iv a ti o n   i n   No rth   S u m a tra  P ro v in c e   is  Be ra sta g i,   Ka ro   Re g e n c y .   T h is  re s e a rc h   w a co n d u c ted   b y   d e term in in g   th e   sp a ti a e x ten o f   u p lan d   la n d .   In   t h e   u se   o f   d a ta  th e re   a re   2   ty p e o f   d a ta  th a t   w il b e   u se d la n d   s u it a b i li ty   d a tas e a n d   lan d   c o n d i ti o n   d a tas e f o e a c h   re g io n .   T h e   P CA   m e th o d   is u t il ize d   t o   si m p li fy   th e   d a ta  stru c t u re   b y   re d u c i n g   t h e   n u m b e o f   d im e n sio n a n d   re m o v in g   in sig n if ica n a tt rib u tes ,   w h il e   KN w a u se d   to   c las sify   re g io n b a se d   o n   th e ir  su it a b il it y   f o sh a ll o c u lt iv a ti o n .   T h is r e se a rc h   p r o d u c e s a   c las sif ic a ti o n   m a p   th a c a n   b e   u se d   to   id e n ti fy   th e   m o st  o p ti m a a re a f o sh a ll o t   c u lt iv a ti o n .   T h e   tes re su lt w it h   th e   re g io n a sp a ti a d a tas e u sin g   p re c isio n ,   re c a ll   a n d   f i - sc o re   tes ti n g   a c c u ra c y   v a lu e   0 . 9 2 % ,   a n d   m a c ro   a v g   v a lu e   0 . 9 4 % ,   w e ig h t e d   a v g   v a lu e   0 . 9 3 % .   K ey w o r d s :   K - n ea r est n e ig h b o r   Op ti m izatio n   P r in cip al  co m p o n e n t a n al y s is     R ed   o n io n   R eg io n   clas s if icatio n   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   A r i f   R id h o   L u b is   Dep ar te m en t o f   C o m p u ter   E n g in ee r i n g   an d   I n f o r m atic s P o litek n ik   Ne g er i M ed an   Me d an ,   I n d o n esia   E m ail:  ar i f r id h o @ p o l m ed . ac . id       1.   I NT RO D UCT I O N   R ed   o n io n   ( A lliu a s ca lo n icu L. is   o n o f   th i m p o r tan h o r ticu lt u r al  co m m o d ities   i n   I n d o n esia,   esp ec iall y   i n   No r th   Su m atr a.   T h is   p lan h a s   h ig h   ec o n o m ic   v alu a n d   w id r an g o f   f u n ct io n al  b en e f i ts ,   b o th   as  k itc h e n   s p ice  a n d   as  tr ad itio n al  m ed icin e   [ 1 ] ,   [ 2 ] .   I n   ad d itio n ,   s h allo ts   als o   co n tain   b io ac tiv e   co m p o u n d s   t h at  ar b en ef icial   to   h ea lth ,   s u ch   a s   an t io x id an t s ,   an tib ac ter ial  ag en t s ,   an d   an tira d icals.  Sh allo t s   ar o n o f   th co u n tr y s   lead in g   co m m o d itie s   w i th   p r o m is i n g   m ar k et  p r o s p ec ts   an d   p la y   r o le  in   s u p p o r tin g   f o o d   s elf - s u f f icie n c y   p r o g r a m s .   Ho w ev er ,   s h allo c u lt iv at io n   is   g r ea tl y   i n f l u en ce d   b y   en v ir o n m e n tal  f ac to r s ,   p ar ticu lar l y   w ater   av ailab ilit y ,   s o il  ty p e,   an d   cli m atic  co n d it io n s .   T h is   p lan is   q u ite  s en s it iv to   b o th   ex ce s s   an d   d ef icien c y   o f   w ater ,   w h i ch   ca n   ca u s b u lb   r o o r   s h r in k a g [ 3 ] [ 4 ] .   I n   No r th   Su m atr a,   ar ea s   s u ch   as   B er astag in   Kar o   R eg e n c y   a r k n o w n   a s   m aj o r   ce n ter s   f o r   s h allo cu lti v atio n   b ec au s t h e y   h a v h i g h lan d   g eo g r ap h ical  c h ar ac ter is tic s   th at  ar s u itab le  f o r   th g r o w th   o f   th is   p lan t.   Desp ite  th eir   g r ea p o ten tial,   s h al lo f ar m er s   in   I n d o n esia   o f ten   f ac v ar io u s   tec h n ica l   o b s tacle s ,   in cl u d in g   cr o p   f ail u r an d   s ig n if ican p r ice  f l u ctu a tio n s .   Fo r   ex a m p le,   t h p r ice  o f   s h allo t s   r o s f r o m     Rp   3 6 , 3 2 0   in   J an u ar y   2 0 2 4   to   R p   4 8 , 4 0 0   in   Ma y   2 0 2 4 ,   in d i ca tin g   h i g h   m ar k e v o latili t y   [ 4 ] ,   [ 5 ] .   On o f   th m ai n   ca u s es   o f   cr o p   i n s tab ilit y   i s   t h lac k   o f   in f o r m a tio n   r eg ar d in g   t h s u itab ili t y   o f   la n d   f o r   p r o p er   s h allo t   cu lti v atio n .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l ,   Vo l.  23 ,   No .   6 Dec em b er   20 25 1 5 7 9 - 1 589   1580   C las s i f y i n g   r eg io n s   b ased   o n   lan d   s u itab ilit y   r e m ai n s   m aj o r   ch allen g i n   I n d o n esia s   a g r icu l tu r al   s y s te m .   Facto r s   s u c h   a s   s o il   t y p e,   altitu d e,   cli m ate,   an d   w ater   a v ailab ilit y   ar cr itical   to   th s u cc e s s   o f   cu lti v atio n .   T h er ef o r e,   m o r s cien t if ic  a n d   s y s te m at ic  a p p r o ac h   is   n ee d ed   to   h elp   class i f y   cu l tiv a tio n   r eg io n s   e f f ec ti v el y   a n d   ef f icie n tl y   [ 6 ]   Sh allo t s   ar w id el y   g r o w n   in   b o th   lo w la n d s   a n d   h ig h la n d s .   T h o s g r o w n   a h ig h   a ltit u d es  u s u all y   h av s m aller   b u lb s   an d   le s s   s h in y   co lo r ,   an d   t h o s g r o w n   a lo w   a ltit u d es  ar u s u all y   o ld er .   On o f   t h m o s t   co m m o n   t ec h n ical  co n s tr ai n t s   is   th s u itab ilit y   o f   th r eg io n   in   w h ich   to   g r o w   s h allo t s .   T h r o u g h   t h is   p r o ce s s ,   class i f icatio n   o f   s h allo c u lt iv atio n   ar ea s   w ill  b co n d u c t ed .   T h is   r esear ch   w i ll  i m p lem en s o il  co n d itio n   d ata  an d   s o il c o n d itio n   w it h   s e v er al  p ar a m et er s   u s i n g   m ac h i n l ea r n in g   [ 7 ] [ 8 ]   T h e   class if icat io n   o f   r eg io n s   b ased   o n   lan d   s u itab ilit y   r em ai n s   m aj o r   ch allen g in   I n d o n esia ag r icu l tu r al  s y s te m .   Facto r s   s u c h   as  s o il  t y p e,   al tit u d e,   cli m ate,   a n d   w ater   av ai lab ilit y   ar cr itical  to   th e   s u cc e s s   o f   c u lti v atio n .   T h er ef o r e,   m o r s cie n ti f ic  an d   s y s te m a tic  ap p r o ac h   is   n ee d ed   to   h elp   class if y   cu lti v atio n   ar ea s   e f f ec ti v el y   a n d   ef f icie n tl y   [ 9 ] [ 1 0 ] .   T h co m b i n atio n   o f   t h ese  t w o   m et h o d s   h as  b ee n   p r o v en   ef f ec tiv i n   v ar io u s   p r ev io u s   s tu d ie s ,   s u c h   as  i n   th cla s s i f i ca tio n   o f   o n io n   s p ec ies  a n d   ap p le  v ar ieties  w it h   ac cu r ac ies  o f   9 5 an d   9 1 . 6 7 %,  r esp ec tiv el y   [ 1 1 ] [ 1 2 ] .   T h is   s tu d y   id en ti f ied   5 1 , 4 9 9   h ig h - q u ali t y   v ar ian t s   an d   u tili ze d   t h d ata  to   b u ild   g en o m ic  e s ti m ated   b r ee d in g   v a l u ( GE B V)   m o d el,   an d   ap p lie d   m ac h i n lear n i n g   m et h o d s   to   p r ed ict  tu b er   w e ig h t.  Valid atio n   r es u lt s   o n   2 6 0   n e w   i n d iv id u als  s h o w ed   t h at  th m o d el  w a s   ab le  to   ac h iev 8 3 . 2 p r ed ictio n   ac c u r ac y .   A s   an   e f f o r to   o v er co m th e s p r o b lem s ,   w also   i m p le m e n ted   d ig ital   b r ee d in g   ap p r o ac h   b ased   o n   g en o m ic  d ata  f r o m   9 8   s u p er io r   o n io n   s tr ai n s   [ 5 ] .   An o th er   s tu d y   w a s   co n d u cte d   w it h   t h ai m   o f   s i m p li f y in g   t h d ata  an d   r e m o v i n g   les s   r elev a n t   attr ib u tes  w it h o u r ed u ci n g   t h ess en ce   o f   in f o r m at io n   f r o m   th o r ig i n al  d ata.   T h is   w a s   d o n th r o u g h   t h e   ap p licatio n   o f   t h p r in cip al  co m p o n en t a n a l y s is   ( P C A )   m et h o d   to   im p r o v t h ac c u r ac y   p e r f o r m an ce   o f   t h k - n ea r est  n ei g h b o r   ( KNN)   clas s if ica tio n   alg o r it h m .   T h r esu lts   o f   t h m o d if ied   m et h o d   s h o w ed   an   av er ag e   ac cu r ac y   o f   8 8 %,  w ith     v alu e s   v ar y i n g   f r o m   = 3   to   = 9   [ 1 3 ] .   T h m ai n   co n tr ib u tio n   o f   th is   r ese ar ch   is   th d ev e lo p m en o f   s p atial   class i f icatio n   s y s te m   f o r   s h a ll o cu lti v atio n   ar ea s   b ased   o n   m ac h in e   lear n i n g ,   u tili zi n g   lan d   co n d itio n   d ata  an d   en v ir o n m e n tal  p ar a m eter s .   T h is   r esear ch   aim s   to   p r o d u ce   m o r ac cu r ate  an d   ap p lica b le  class if icat io n   m o d el  as  b asi s   f o r   d ec is io n   m a k i n g   i n   p lan n i n g   s h al lo cu lti v atio n   i n   th e   h ig h la n d s   o f   No r t h   Su m atr a .       2.   M E T H O   In   ca r r y i n g   o u th r esear ch   p r o ce s s ,   d esig n   is   n ee d ed   th at   ca n   d eter m i n th s ta g es  i n   th p r o ce s s   o f   s tar tin g   t h d esig n ,   d ata  co llectio n ,   an d   th p r o ce s s   o f   ap p ly i n g   th cla s s i f icatio n   o f   s h allo cu lti v atio n   ar ea s .   T h r esear ch   d esi g n   a s   r o ad   m ap   o f   r esear ch   th at  will  b co m p leted ,   m atu r d es ig n   w ill  p r o d u ce   a   s tu d y   th at  ca n   b u s e f u f o r   th co m m u n it y ,   esp ec ial l y   i n   th i s   s tu d y   s u p p o r tin g   t h g o v er n m en in   i n cr ea s i n g   s h allo c u lti v atio n   an d   u s e f u l   f o r   B er astag f ar m er s   i n   d eter m in in g   t h s p atial  h i g h lan d   lan d   th a h a s   a n   i m p ac t o n   cr o p   y ield s .     2 . 1 .     Da t a s et s   I n   th is   s t u d y   t h au t h o r s   w i ll   co llect  d ata   lo ca ted   in   s ev er al  ar ea s   o f   No r th   Su m atr in clu d in g   in   Nag ali n g g Vi llag e,   Me r e k   Dis tr ict,   Kab an j ah Di s tr ict,   Kar o   R eg en c y ,   No r th   Su m atr 2 2 1 7 3 ,   an d   in   th e   L a k T o b a   ar ea .   I n   u s i n g   t h d ata  th er ar 2   ty p es  o f   d ata  th at  w ill  b u s ed la n d   s u i tab ili t y   d ataset  an d   la n d   co n d itio n   d ataset   f o r   ea ch   r eg io n .   E ac h   tab le,   g en er ated   f r o m   th s u itab ilit y   o f   f ea t u r e s   w it h   o p ti m a la n d   p lan tin g   co n d itio n s .   Fo r   ex a m p le,   a   tem p er at u r o f   2 5 - 32   °C ,   an d   b ein g   at  an   altitu d o f   0 - 4 5 0   m eter s   ab o v e   s ea   le v el,   as  w el l a s   o th er   ca te g o r ies,  w i ll g e n er all y   f a ll in to   th ex ce l len t /g o o d   ca teg o r y .     2 . 2 .    P re pro ce s s ing   Data   clea n i n g   is   a n   i m p o r tan s tep   in   d ata  p r e - p r o ce s s in g   th at  ai m s   to   en s u r t h q u al it y   o f   d ata   b ef o r it  is   u s ed   in   ad d itio n al  an al y s is   o r   m ac h i n lear n i n g   m o d el s .   Data   clea n in g   u s es  v a r io u s   tech n iq u e s   to   f i n d   an d   co r r ec er r o r s ,   in co n s is ten c ies,  a n d   in ac c u r ac ies  p r e s en i n   t h d ata  s e t.  Data   p r ep r o ce s s in g   is   th ac o f   r ef i n in g   a n d   ev al u ati n g   o l d   d ata  s ets  to   p r o d u ce   n e w   d ata  s u itab le  f o r   u s i n   s u b s eq u en p r o ce s s e s .   T h r ed u ce d ,   tr an s f o r m ed ,   an d   tr an s f o r m ed   d ata  in clu d ed   in   t h is   7 0 w i ll  b u s ed   f o r   te s tin g   an d   3 0 f o r   tr ain i n g .   T o   s tan d ar d ize  th in p u d ataset  f ea t u r es,  th tr ai n i n g   a n d   test i n g   d ata  w ill  b s ca led   th r o u g h o u t h e   p r o ce d u r e.   T o   s t an d ar d ize  th e   d ata,   n o r m alize d   Z   s co r es  w i ll  b u s ed   [ 1 4 ] ,   [ 1 5 ] .   T h is   g u ar an tees  a   r eliab le   co m p ar is o n   o f   f ea tu r e s   w it h   d if f er en t scale s   b u w i th   t h s a m v er s io n .   T h is   d ataset,   w h ic h   h as  p r e v i o u s l y   b ee n   m ad av ailab le   to   ar o u n d   5 0 0   u s er s ,   h as  f i v lab el  ca teg o r ies:   ex ce l len t,  v er y   g o o d ,   f air ,   p o o r   an d   v er y   p o o r .   T h is   in d icate s   t h ex te n t   o f   t h co n d itio n   o f   t h e   o n io n   cu l tiv a tio n   f ield .   T h p u r p o s o f   th i s   d ata  is   to   tr ain   an d   test   th P C A   a n d   K NN  m o d el s ,   an d   w ill  b e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l         Op timiz a tio n   o f p r in cip a l c o m p o n en a n a lysi s   a n d   k - n ea r est  n ei g h b o r s   in   …  ( A r if R id h o   Lu b is )   1581   u s ed   as  tr ain in g   d ata,   th f ea tu r es  u s ed   to   o b tain   th ab o v la b els  ar th co n d itio n   o f   th ar ea ,   an d   th cr iter ia   o f   th a g r icu lt u r al  ar ea .   a.   T em p er atu r ( C els iu s )   b.   R ain f all  ( m m / y ea r )   c.   E lev atio n   ( ab o v s ea   le v el)   d.   Dr ain ag ( v er y   g o o d ,   g o o d ,   f a ir ,   b ad ,   v er y   b ad )   e.   So il tex t u r ( v er y   f i n e,   f i n e,   m ed iu m ,   co ar s e,   v er y   co ar s e )   f.   P o ten tial o f   h y d r o g e n   ( pH )     g.   C atio n   e x ch a n g c ap ac it y   ( v er y   g o o d ,   g o o d ,   f air ,   p o o r ,   v er y   p o o r )   h.   B ase  s atu r atio n   ( v er y   g o o d ,   g o o d ,   f air ,   p o o r ,   v er y   p o o r )   i.   R elie f / s lo p e   ( f lat,   g en t le,   s lo p in g ,   s teep ,   s teep )   T h r esear ch   d esig n   i s   s h o w n   in   Fi g u r 1 .   I n   th is   s tu d y ,   t h a u th o r   u s ed   d ataset  o f   lan d   co n d itio n s   f o r   s h allo t c u lti v atio n   b ased   o n   s e v er al  cr iter ia,   s h o w n   in   T ab le  1 .           Fig u r 1 .   R esear ch   p r o ce s s   f lo w   m o d el       T ab le  1 .   L an d   co n d itio n   d a tas et   I d   T e mp e r a t u r e   R a i n f a l l   E l e v a t i o n   D r a i n a g e   S o i l   t e x t u r e   p H   C a t i o n   e x c h a n g e   c a p a c i t y   R e l i e f   L a b e l   1   25   1 7 0 0   4 0 0   V e r y   g o o d   M e d i u m   6 . 1   V e r y   g ood   F l a t   V e r y   g o o d   2   33   2 7 0 0   1 7 0 0   S i mp l y   R o u g h   6 . 7   V e r y   b ad   I t a l i c s   B a d   3   28   1 3 0 0   1 0 0 0   B o t h   M e d i u m   5 . 5   S i mp l y   R a m p s   B o t h   4   30   1 1 0 0   2 0 0   V e r y   g ood   S mo o t h   5 . 9   V e r y   g ood   R a m p s   V e r y   g o o d     ….                       2 . 3   P rincipa co m po nent  a n a l y s is   T h d im e n s io n alit y   r ed u ctio n   p r o ce s s   is   ca r r ied   o u th r o u g h   th ap p licatio n   o f   P C A   w it h   th ai m   o f   r ed u cin g   th n u m b er   o f   f ea t u r es  o r   v ar iab les  in   th d ataset  w i th o u eli m i n ati n g   th ess e n tial  in f o r m at io n   co n tain ed   t h er ei n   [ 1 6 ] [ 1 7 ] .   T h p u r p o s o f   t h is   p r o ce s s   is   to   s p ee d   u p   p r o ce s s i n g   ti m e,   s i m p li f y   m o d el  co m p le x it y ,   an d   r ed u ce   t h r is k   o f   o v er f it t in g .   Feat u r r ed u ctio n   i s   d o n b y   tr an s f o r m i n g   h i g h - d i m e n s io n al   d ata  in to   lo w er - d i m e n s io n al  d ata  co n s is ti n g   o f   u n co r r elate d   attr ib u tes  [ 1 8 ] .   T h is   r esear ch   p r o p o s es  P C A - b ased   f r am e w o r k   to   s elec s u b s et  o f   s ig n i f ica n an d   m u tu a ll y   u n co r r elate d   f ea tu r es.  T h is   s tu d y   u ti lizes  P C Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l ,   Vo l.  23 ,   No .   6 Dec em b er   20 25 1 5 7 9 - 1 589   1582   as  f ea t u r s elec t io n   m et h o d   to   r ed u ce   d ata  b y   r etai n i n g   f e atu r es  t h at   ar in d ep en d e n o f   ea ch   o t h er   [ 1 9 ]   .   v ar ian ce   ca lc u latio n   is   p er f o r m ed   to   id en ti f y   t h d eg r ee   o f   d is p er s io n   i n   t h m ed ical  d ataset,   u s in g   ( 1 )   to   d eter m in h o w   m u c h   th d ata  d ev iates i n   th a n al y ze d   s a m p l e.      ( ) = = 1 ( ̃  ) 2 = 1   ( 1 )     Nex t,  th co v ar ia n ce   w as  ca lc u lated   to   d eter m i n t h r elatio n s h ip   b et w ee n   ea ch   cla s s .   A   c o v ar ian ce   v alu e   clo s to   ze r o   in d icate s   th at  t h er is   n o   r elatio n s h ip   b et w ee n   t h t w o   d i m en s io n s .   T h e   co v ar ian ce   ca lcu latio n   p r o ce s s   is   d o n u s i n g   ( 2 ) .      ( , ) = 1 1 (   ) (   ) = 1   ( 2 )     T h f in al  s tep   in v o lv e s   ca lcu l ati n g   th ei g en v al u es  an d   ei g e n v ec to r s   o f   t h co v ar ian ce   m a tr ix .   Nex t,   th eig e n v al u es a r tr a n s f o r m e d   th r o u g h   v ar i m a x   o r th o g o n a l r o tatio n   u s i n g   ( 3 ) .        (  ) = 0   ( 3 )     T h is   r esear ch   ap p lies   th P C m eth o d   to   th f ea t u r es c o n tai n ed   in   t h tr ain i n g   d ata  an d   tes t d ata .     2 . 4   K - nea re s t   neig hb o rs   T h KNN  class i f ica tio n   al g o r ith m   is   u ti lized   to   p r ed ict  th c ateg o r y   o f   d ata.   T h is   p r o ce s s   i s   d o n b y   ca lcu lati n g   th d is ta n ce   b et w e en   th test   d ata  an d   th in p u d ata  to   d eter m in t h n u m b er   o f   n ea r est  n eig h b o r s   ( ) .   T h f i n al  ca te g o r y   o f   t h d ata  is   d eter m i n ed   b ased   o n   t h m aj o r ity   o f   v o tes  o b tain ed   f r o m   t h e s n ea r es n eig h b o r s   [ 2 0 ] .   T h KNN  class i f ier   u ti lizes  d is ta n ce   m etr ic  to   ca lcu late  th clo s e n e s s   b et w ee n   te s an d   tr ain i n g   d ata.   W h e n   t h n u m b er   o f   s a m p les   u s ed   is   s m al l er ,   th KNN  al g o r ith m   i s   ab l to   p r o d u ce   h ig h er   ac cu r ac y   w i t h   lig h ter   co m p u tatio n a b u r d en   [ 2 1 ] ,   [ 2 2 ] .   T h co n ce p o f   KNN   i s   ill u s tr ated   in   t h f o llo w i n g   d iag r a m s h o w n   i n   t h f o llo w i n g   F ig u r 2 .           Fig u r 2 .   E x p lan atio n   o f   K NN       T h im p le m e n tatio n   s tep s   o f   t h KNN s   al g o r it h m   ar e:   a.   Dete r m i n th   v al u e   Dete r m i n th v al u o f   ,   w h ic h   is   th n u m b er   o f   n ea r est  n ei g h b o r s   u s ed   in   t h class i f icati o n   p r o ce s s .   I f   th   v alu is   to o   s m all,   th m o d el  ten d s   to   b v er y   s en s iti v to   n o is in   th d ata,   w h ich   ca n   lead   t o   o v er f itti n g .   C o n v er s el y ,   if   t h   v alu is   to o   lar g e,   th m o d el  m a y   l o s f lex ib il it y   a n d   r esu lt  in   u n d er f itti n g .   b.   C alcu late  th d is tan ce   b et w ee n   p o in ts   Fo r   ea ch   test   d ata,   ca lcu late   it s   d is ta n ce   to   all  t h d ata  i n   t h e   tr ain i n g   d ata s et.   Use   d is ta n ce   m etr ic  s u c h   as E u clid ea n   d is tan ce   ( m o s t c o m m o n ) :       ( , ) = (   ) 2   ( 4 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l         Op timiz a tio n   o f p r in cip a l c o m p o n en a n a lysi s   a n d   k - n ea r est  n ei g h b o r s   in   …  ( A r if R id h o   Lu b is )   1583   c.   Nea r est  n ei g h b o r   id en ti f icatio n   So r th d is ta n ce   ca lc u latio n   r esu lt s   f r o m   s m alle s to   lar g e s t.  Select  t h   n ea r est  d ata  as   th n ea r est   n eig h b o r .   d.   Gr ad o r   g r ad p r e d ictio n   Fo r   class if icat io n t ak t h m aj o r ity   class   o f   th   n eig h b o r s   ( u s i n g   m aj o r ity   v o ti n g ) .   Fo r   r eg r ess io n :   c alcu late  t h av er a g v al u o f   th   n eig h b o r s .     2 . 5 .    E v a lua t i o n   I n   o r d er   to   ass ess   h o w   w e ll  class i f icatio n   m o d el  w o r k s ,   it  is   i m p o r ta n to   u s s o m m ea s u r o f   j u d g m e n t.  P er f o r m a n ce   ev al u atio n   o f   class i f icatio n   m o d els  r eq u ir es  th u s o f   ce r tain   r ele v an m etr ics.  T h ese  s tep s   ca n   b d eter m i n ed   u s in g   th co n f u s io n   m atr i x   as  an   e v alu atio n   to o l.  T h r o u g h   an a l y zi n g   t h ele m e n t s   in   th co n f u s io n   m a t r ix ,   t h p e r f o r m an ce   o f   t h clas s i f icati o n   m o d el  ca n   b th o r o u g h l y   ev al u ated .   I n   t h is   r esear ch ,   n u m b er   o f   m etr ic s   ar u s ed   as  ev alu a tio n   i n d icato r s ,   in clu d i n g   ac c u r ac y ,   p r ec is io n ,   r ec all,   F1 - s co r e,   an d   ar ea   u n d er   th cu r v e - r ec eiv er   o p er atin g   ch ar ac ter i s t ic   ( A UC - R OC )   [ 2 3 ] ,   [ 2 4 ]   I n   m u l ticlas s   class i f icatio n ,   ac cu r ac y   is   o n o f   th m o s co m m o n l y   u s ed   ev al u atio n   m etr ics  an d   is   o b tain ed   d ir ec tl y   f r o m   t h c o n f u s io n   m atr ix .   C las s i f icatio n   m o d els   w it h   h ig h er   ac cu r a c y   s co r es  p er f o r m   b etter .   T h ac cu r ac y   s co r i s   ca lcu lated   b ased   o n   t h n u m b er   o f   co r r e ct  p r ed ictio n s   f o r   ea ch   ca teg o r y .   A cc u r ac y   es ti m atio n   ca n   b o b tain ed   th r o u g h   t h ( 5 )   [ 2 5 ] .     A cc   =  +   +  +  +    ( 5 )     I n   d ea lin g   w it h   o n io n   d ataset s ,   r ely i n g   o n   o v er all  ac cu r ac y   as  t h s o le  in d icato r   o f   cla s s i f ic atio n   p er f o r m a n ce   is   o f te n   in ap p r o p r iate,   esp ec ially   f o r   d etec tin g   p o s itiv class e s   th at  ar in   th m i n o r it y .   T h er ef o r e,   th is   s tu d y   u s e s   th p r ec is io n   m etr ic,   w h ic h   is   w id el y   ap p lied   in   d ata  an al y s i s   an d   s tatis tical  test i n g .   T h p r ec is io n   v al u i s   ca lc u lat ed   u s i n g   ( 6 ) ,   p r ec is io n   is   m ea s u r ed   b y   d iv id i n g   t h n u m b er   o f   p o s iti v s a m p le s   co r r ec tly   cla s s i f ied   b y   t h m o d el  b y   t h to tal  p o s itiv p r e d ictio n s   g en er ated .   T h is   ap p r o ac h   co n s id er s   t h s p ec ial  ch allen g e s   ar is in g   f r o m   t h p r esen ce   o f   m in o r it y   class es,  th u s   p r o v id in g   m o r c o m p r eh e n s iv e   ev alu a tio n   o f   t h clas s i f icatio n   p er f o r m a n ce   i n   th co n tex t o f   th o n io n   d atase t.       =   +    ( 6 )     T r u e   p o s itiv r ate,   also   k n o w n   a s   r ec all  in   th co n tex o f   in f o r m atio n   r etr iev al,   d es cr ib es  th p r o p o r tio n   o f   r elev an o b j ec ts   th at  ar co r r ec tly   r ec o g n ized   o u o f   all  o b j ec ts   p r ed icted   to   b r elev an t.  T h is   m etr ic  ev al u ate s   th ex te n t o   w h ic h   th cla s s i f icatio n   m o d el  is   ab l to   ac cu r atel y   id en ti f y   a n d   r etr iev e   r elev an t e x a m p les  f r o m   th a v ailab le  d ataset.   T h r e ca ll c alc u latio n   ca n   b f o r m u lated   as s h o w n   i n   ( 7 ) .      =  =   +    ( 7 )     I n   g e n er al,   F1 - s co r is   t h h ar m o n ic  m ea n   o f   r ec all   an d   p r ec is io n   v al u e s .   I p r o v id es  b alan ce d   m ea s u r b y   co n s id er in g   th m o d el s   ab ilit y   to   f in d   r elev an d ata  ( r ec all)   as   w ell  as  th ac cu r ac y   o f   it s   p r ed ictio n s   ( p r ec is io n ) .   B y   in t eg r atin g   t h t w o   m etr ics,  F1 - s co r p r o v id es  m o r co m p r eh en s i v ev al u atio n   o f   th clas s i f icatio n   m o d el s   p er f o r m an ce ,   as  s h o w n   i n   ( 8 ) .     1  = 2  1 + 1 = 2   x    x    +   ( 8 )       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O   T h is   s ec tio n   p r esen ts   th r es u l ts   o f   th r esear ch   ac co m p an ie d   b y   an   in - d ep th   d is cu s s io n .   R esu lt s   ca n   b d is p lay ed   t h r o u g h   v ar io u s   v is u al  f o r m s   s u ch   a s   i m a g es,  g r ap h s ,   tab les,  a n d   o th er   m ed i to   f ac ilit ate  r ea d er   u n d er s ta n d in g .   T h d is cu s s io n   ca n   b d iv id ed   in to   s ev er al  s u b s ec tio n s   ac co r d in g   to   th f o c u s   o f   t h a n al y s is .     3 . 1 .     T ra ini ng   m o del   T h is   r esear ch   w as  d esig n ed   b y   ap p l y i n g   th w a ter f all  m o d el,   w h o s ill u s tr atio n   is   p r esen ted   in   th e   Fig u r 3 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l ,   Vo l.  23 ,   No .   6 Dec em b er   20 25 1 5 7 9 - 1 589   1584       Fig u r 3 .   Sp atial  in n o v atio n   b u ild in g   m o d el       Fig u r p r esen ts   th d ev elo p m en m o d el  o f   s p atial  in n o v a tio n   o f   s h a llo cu lti v atio n   s tar tin g   f r o m   th a n al y s i s   s ta g e,   w h ic h   i n cl u d es  id en ti f y i n g   t h n ee d s   o f   in n o v ati v p r o d u cts  b a s ed   o n   t h ap p lica tio n   o f   s p atial  co n tr o l,  b o th   in   th f o r m   o f   h ar d w ar an d   s o f t w a r e.   T h n ex s tag i s   in n o v a tio n   d esig n ,   w h i c h   in cl u d es  th d esig n   o f   s y s te m   in p u ts ,   p r o ce s s es,  an d   o u tp u ts .   Nex t,  th i m p le m en ta tio n   s tag is   ca r r ied   o u t   th r o u g h   th co d i n g   p r o ce s s ,   f o llo w ed   b y   t h te s ti n g   s ta g t o   ev alu ate   th e   f u n ctio n a lit y   an d   s u cc es s   o f   s y s te m   ac ce s s .   Af ter   test in g ,   th i n n o v ati o n   i s   s o cialize d   an d   p u in to   o p er ati o n .   T h f in al  s tag o f   th is   m o d el  is   th e   s y s te m   r e f i n e m e n t p r o ce s s ,   wh ich   i s   ca r r ied   o u t o v er   f i v m o n th s   o f   i m p le m e n tatio n .   Data   is   o b tain ed   f r o m   ac t u al   d ata  f o r   ea ch   d is tr ict/cit y   f r o m   th i n ter n e t.  T h er ar s o m d at f ea t u r es  t h at  ar r ar el y   av a ila b le,   s u c h   as   d r ain a g e,   p H,   ca t io n   ex c h a n g e   ca p ac it y ,   a n d   b ase  s at u r atio n .   T h r est  ar av ailab le  o n   th i n t er n et.   F o r   th r ar el y   av ai lab le  d ata  ab o v e,   an   esti m ate  o f   th av er a g lan d   co n d itio n   in   t h p r o v in ce   o f   No r th   Su m at r w as  m ad ( e. g   th av er a g p is   ar o u n d   5 . 6   -   6 . 5 ,   s o   it  w a s   ch o s en   w i th in   t h at  r an g e) .   T h f o llo w in g   is   d ataset  o f   lan d   co n d itio n s   f o r   ea ch   r eg io n   i n d i ca ted   in   T ab le  2 .       T ab le  2 .   L an d   co n d itio n   d atas et  f o r   ea ch   r eg io n   I d   R e g i o n a l   T e mp e r a t u r e   R a i n f a l l   El e v a t i o n   D r a i n a g e   S o i l   t e x t u r e   p H   C a t i o n   e x c h a n g e   c a p a c i t y   B a se   s a t u r a t i o n   R e l i e f   1   K a r o   24   1 2 0 0   1 0 0 0   V e r y   good   S mo o t h   5 . 6   V e r y   g o o d   V e r y   g o o d   Ra m p s   2   S i mal u n g u n   27   1 6 0 0   1 5 0 0   V e r y   good   S mo o t h   5 . 8   B o t h   B o t h   R a m p s   3   S a mo si r   23   1 4 0 0   1 6 0 0   B o t h   M e d i u m   6 . 3   V e r y   g o o d   V e r y   g o o d   F l a t   4   T a p a n u l i   U t a r a   25   1 2 0 0   1 2 0 0   V e r y   good   M e d i u m   5 . 8   V e r y   g o o d   V e r y   g o o d   I t a l i c s   5   S i b o l g a   26   1 4 0 0   2 0 0   V e r y   good   M e d i u m   6 . 4   V e r y   g o o d   V e r y   g o o d   I t a l i c s     ….                         A t h f o llo w in g   s ta g is   b ef o r th d ata   is   tr ain ed ,   w h er th d ataset  h as  b ee n   m a n ag ed   an d   is   r ea d y   f o r   tr ain i n g   s u c h   as t h f o llo win g   d ata.   T h f o llo w i n g   tr ai n i n g   d ata  b ef o r tr ain in g   is   s h o wn   in   T a b le  3 .       T ab le  3 .   R eg io n al  s p atial  d ata   I d   R e g i o n a l   T e mp e r a t u r e   R a i n f a l l   El e v a t i o n   D r a i n a g e   S o i l   t e x t u r e   p H   C a t i o n   e x c h a n g e   c a p a c i t y   B a se   s a t u r a t i o n   R e l i e f   1   K a r o   24   1 2 0 0   1 0 0 0   V e r y   good   S mo o t h   5 . 6   V e r y   g o o d   V e r y   g o o d   R a m p s   2   S i mal u n g u n   27   1 6 0 0   1 5 0 0   V e r y   good   S mo o t h   5 . 8   B o t h   B o t h   R a m p s   3   S a mo si r   23   1 4 0 0   1 6 0 0   B o t h   M e d i u m   6 . 3   V e r y   g o o d   V e r y   g o o d   F l a t   4   T a p a n u l i   U t a r a   25   1 2 0 0   1 2 0 0   V e r y   good   M e d i u m   5 . 8   V e r y   g o o d   V e r y   g o o d   I t a l i c s   5   S i b o l g a   26   1 4 0 0   2 0 0   V e r y   good   M e d i u m   6 . 4   V e r y   g o o d   V e r y   g o o d   I t a l i c s     ….                         Fig u r 4   s h o w s   v is u aliza tio n   o f   t h la n d   s u itab il it y   m ap   p er   r eg io n .   T o   d is p la y   t h m ap ,   s h ap e f ile   co n tain i n g   t h latit u d a n d   l o n g it u d o f   ea c h   b o u n d ar y   l in o n   th m ap   w a s   u s ed ,   t h en   p lo tted   u s i n g   m atp lo tlib .   T h d is tr ict  co lo r s   an n u m b er s   co r r esp o n d   to   t h r eg io n al  d ataset  th a h as  b ee n   p r o ce s s ed   an d   p r ed icted   b y   th tr ain ed   KNN   m o d el.   T h im ag is   v is u al izatio n   o f   th r esu lt s   o f   d im e n s io n alit y   r ed u c tio n   u s i n g   P C A ,   w h ich   p r o j ec ts   th d ata  in to   t w o   m a in   co m p o n e n ts P C c o m p o n e n o n   t h h o r izo n tal  a x is   a n d   P C A   co m p o n e n 2   o n   th e   v er t ical  ax i s .   T h co lo r ed   d o ts   r ep r esen t h tr ai n i n g   d ata   u s ed   to   tr ain   th m o d el,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l         Op timiz a tio n   o f p r in cip a l c o m p o n en a n a lysi s   a n d   k - n ea r est  n ei g h b o r s   in   …  ( A r if R id h o   Lu b is )   1585   w it h   d if f er e n co lo r s   in d icatin g   d if f er en clas s es  o r   lab els.  Me an w h ile,   th cr o s s   ( X)   in d icate s   th test   d ata,   w h er t he   r ed   r ep r esen ts   th m o d el s   p r ed ictio n   r esu lts ,   w h ile  th o th er   co lo r ed   Xs  r e p r esen th o r ig in a l   lab els  o f   th test   d ata.   Fro m   t h d is tr ib u tio n   o f   t h p o in ts ,   it  ca n   b s ee n   th at  d ata  w ith   s i m ilar   co lo r s   ten d   to   g r o u p   ( f o r m   clu s ter s ) ,   in d icati n g   s i m il ar   ch ar ac ter is tic s   b etw ee n   d ata  w it h i n   th s a m cl ass .   Mo s o f   th r ed   Xs  ar clo s t o   a   s p ec if ic  co lo r   clu s ter ,   in d icatin g   th at  th m o d el  is   a b le  to   p r e d ict  f air ly   well.   Ho w ev er ,   th er e   ar also   r ed   Xs th at  ar f ar   f r o m   t h ap p r o p r iate  clu s ter ,   in d i ca tin g   p r ed ictio n   er r o r .   Vis u aliza tio n s   lik th e s ar u s ef u f o r   u n d er s ta n d in g   t h f i o f   th te s d ata  d is tr ib u t io n   to   th tr ain i n g   d ata  an d   f o r   id en tify i n g   ar ea s   w h er th m o d el  p er f o r m s   o p ti m all y   an d   ar ea s   t h at  ar p r o n to   er r o r s .           Fig u r 4 .   Sp atial  im p le m en ta ti o n   r esu lt s   w it h   tr ain ed   d ata       3. 2   T esting   r esu lt s   Af ter   th d ata  tr ain in g   p r o ce s s   is   ca r r ied   o u u s i n g   p r ed eter m in ed   m eth o d ,   th n ex s tag is   to   test   ea ch   m o d el.   T h is   test   ai m s   to   ev alu a te  th p er f o r m an ce   o f   th m o d el  in   class i f y in g   an d   d et er m i n in g   p o ten tial   ar ea s   f o r   s h allo cu ltiv a tio n   ac cu r atel y .   T h r esu lts   o f   th is   s ta g w ill  b th b asis   f o r   ass ess in g   th e   ef f ec tiv e n e s s   o f   t h ap p r o ac h   u s ed   in   t h i s   r esear ch .   T h f o ll o w i n g   i s   th r es u lt  d ata  af ter   th tr ain i n g   is   s h o w n   in   T ab le  4 .       T ab le   4.   R esu lts   o f   s p atial  tes t in g   o f   r eg io n a l d ata   Id   R e g i o n a l   T e mp e r a t u r e   R a i n f a l l   El e v a t i o n   D r a i n a g e   S o i l   t e x t u r e   pH   C a t i o n   e x c h a n g e   c a p a c i t y   B a se   sat u r a t i o n   R e l i e f   L a b e l   1   K a r o   24   1 2 0 0   1 0 0 0   1 . 0   0 . 0   5 . 6   1 . 0   1 . 0   R a m p s   4   2   S i mal u n g u n   27   1 6 0 0   1 5 0 0   1 . 0   0 . 0   5. 8   0 . 0   0 . 0   R a m p s   4   3   S a mo si r   23   1 4 0 0   1 6 0 0   0 . 0   2 . 0   6 . 3   1 . 0   1 . 0   F l a t   4   4   T a p a n u l i   U t a r a   25   1 2 0 0   1 2 0 0   1 . 0   2 . 0   5 . 8   1 . 0   1 . 0   I t a l i c s   4   5   S i b o l g a   26   1 4 0 0   2 0 0   1 . 0   2 . 0   6 . 4   1 . 0   1 . 0   I t a l i c s   0     ….                           T h e   p r ed icted   lab els  ( 0 . 1 2 )   w i ll  b d ec o d ed   in to   ca teg o r ies  ( g o o d   an d   b ad ) .   T h en   ea ch   ca t eg o r y   w i ll   b ass ig n ed   co lo r .   Fig u r 5   s h o w s   t h d is tr ib u tio n   o f   la n d   s u itab il it y   le v el s   in   No r th   Su m atr P r o v in ce   b ased   o n   th ca teg o r ies  “m o d er ate, ”  g o o d , ”  an d   v er y   g o o d . ”  Yello w   r ep r esen ts   ar ea s   w it h   m o d er a te  lan d   s u itab il it y ,   li g h g r ee n   i n d icat es  g o o d   lan d   s u itab ilit y ,   an d   d ar k   g r ee n   i n d icate s   v er y   g o o d   lan d   s u itab ilit y .   E ac h   r eg io n /c it y   i s   n u m b er ed   ac co r d in g   to   th leg e n d ,   s u ch   as  Asa h an ,   B atu   B ar a,   Deli  Se r d an g ,   Ma n d aili n g   Nata l,  an d   o th er s .   T h is   m ap   s h o w s   th at  ar ea s   w it h   v er y   g o o d   lan d   s u itab ilit y   ar s p r ea d   ac r o s s   s ev er al   d is tr icts ,   s u c h   as  Ma n d ailin g   Nata l,  P ad an g   L a w a s ,   an d   p ar ts   o f   No r th   L ab u h a n   B atu .   C o n v er s el y ,   ar ea s   w it h   m o d er ate  s u i tab ilit y   ar m o r e   w id e s p r ea d   in   t h n o r t h er n   a n d   w ester n   p ar ts   o f   No r th   S u m atr a.   T h is   m ap   is   u s e f u f o r   la n d   u s p la n n in g ,   ag r icu l tu r e,   an d   r e g io n al  d e v elo p m e n t,  as  it  ca n   h elp   d eter m i n ar ea s   w it h   o p tim a p o ten tial  f o r   s p ec i f ic  ac tiv itie s   b ased   o n   t h eir   la n d   s u itab ilit y   le v els .   Ne x ar t h m o d el  p er f o r m an ce   r esu lt s   f o r   ea ch   tes w it h   th r e g io n al  s p atial  d ataset  s h o w n   i n   T a b le  5 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l ,   Vo l.  23 ,   No .   6 Dec em b er   20 25 1 5 7 9 - 1 589   1586   T ab le  5 .   Mo d el  p er f o r m an ce   r esu lt s   f o r   ea ch   te s w it h   r eg io n al  s p atial  d ataset   D a t a se t :   c l a ss i f i c a t i o n   o f   o n i o n   c u l t i v a t i o n   a r e a s   A u t h o r s   P r e c i si o n   R e c a l l   F1 - s c o r e   S u p p o r t   0   0 . 7 9   0 . 9 2   0 . 8 5   24   1   1 . 0 0   0 . 9 2   0 . 9 6   12   2   0 . 9 3   0 . 8 5   0 . 8 9   33   3   1 . 0 0   1 . 0 0   1 . 0 0   7   4   1 . 0 0   1 . 0 0   1 . 0 0   24   A c c u r a c y       0 . 9 2   1 0 0   M a c r o   A v g   0 . 9 4   0 . 9 4   0 . 9 4   1 0 0   W e i g h t e d   A v g   0 . 9 3   0 . 9 2   0 . 9 4   1 0 0       Ov er all,   t h m o d el  ac h iev ed   9 2 ac cu r ac y .   T h m ac r o   av er ag f o r   p r ec is io n ,   r ec all ,   an d   F1 - s co r e   w a s   0 . 9 4 .   Hig h   F1 - s co r v al u es  ac r o s s   al m o s all  clas s es   in d icate   g o o d   m o d el  p er f o r m an ce   a n d   b alan c e   b et w ee n   clas s es,  al th o u g h   t h e r w a s   s lig h d ec r ea s in   class es   0   an d   2 ,   li k el y   d u to   th s li g h t l y   lo w er   n u m b er   o f   co r r ec t p r ed ictio n s   co m p ar ed   to   o th er   class e s .           Fig u r 5 .   R ed   o n io n   lan d   clas s if icatio n   r es u lts       B ased   o n   th ev alu a tio n   r es u l ts   s h o w n   in   t h s h allo cu ltiv atio n   ar ea   class i f icatio n   g r ap h ,   it  ca n   b s ee n   t h at  th p r ec is io n ,   r ec all,   an d   F1 - s co r v al u es  in   t h m o d el  ten d   to   b e   at  lo w   an d   r elativ el y   f lat  r an g e.   T h is   in d icate s   t h at  th m o d el s   ab ilit y   to   id en ti f y   ar ea s   s u ita b le  f o r   s h allo cu lt iv at io n   is   s t ill  n o o p ti m al .   T h m o d el  is   n o y et  ab le  to   d is tin g u i s h   w ell  b et w ee n   tr u l y   s u ita b le  an d   u n s u itab le  ar ea s ,   s o   t h lev el  o f   p r ec is io n   an d   th le v el  o f   s u cc es s   o f   t h m o d el  in   f i n d in g   all  tr u p o s iti v d ata  ( r ec all)   ar b o th   s ti ll  lo w .   T h lo w   F1 - s co r v al u i n d icate s   th a t   t h b alan ce   b et w ee n   p r ec is io n   an d   r ec all  h as   n o t   b ee n   ac h ie v ed ,   s o   th e   m o d el  i s   n o t   s tab le  in   it s   p er f o r m a n ce   s h o w n   i n   Fi g u r 6 .   B ased   o n   th test   r esu lts   w i th   t h r eg io n al  s p atial  d ataset  u s i n g   p r ec is io n ,   r ec all  an d   F - s co r test i n g ,   t h ac cu r ac y   v al u i s   0 . 9 2 %,  an d   th m ac r o   av g   v alu is   0 . 9 4 %,  th e   w ei g h ted   av g   v al u is   0 . 9 3 %.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l         Op timiz a tio n   o f p r in cip a l c o m p o n en a n a lysi s   a n d   k - n ea r est  n ei g h b o r s   in   …  ( A r if R id h o   Lu b is )   1587       Fig u r 6 .   Mo d el  ev alu atio n   r e s u lt s       4.   CO NCLU SI O N   T h is   s tu d y   ai m s   to   ad d r ess   t h p r o b lem s   t h at  ex i s i n   s h allo cu lti v atio n ,   it  is   n ec es s ar y   to   p ay   atten tio n   to   th s u itab ilit y   an d   ch ar ac ter is tics   o f   lan d   i n   s h a l lo cu lti v atio n .   O n io n   p lan tin g   is   g en er all y   d o n e   in   th h i g h la n d s .   On o f   th e   ar ea s   w i th   s h allo c u lt iv atio n   in   No r th   Su m atr P r o v in ce   is   B er astag i,  Kar o   R eg e n c y .   T h is   r e s ea r ch   w as  c o n d u cted   b y   d eter m i n i n g   t h s p atial  ex te n o f   u p la n d   lan d .   I n   th u s o f   d at a   th er ar 2   t y p es  o f   d ata  th at  w il b u s ed lan d   s u itab ili t y   d ataset  an d   la n d   co n d itio n   d atas et  f o r   ea ch   r eg io n .   E ac h   tab le  is   g e n er ated   b y   m atc h in g   f ea tu r e s   w ith   o p ti m al  la n d   cu lti v atio n   co n d it io n s .   Fo r   ex a m p le,   a   te m p er atu r o f   2 5 - 32   °C ,   an d   an   altit u d o f   0 - 4 5 0   m eter s   ab o v s ea   lev el.   T h co m b in a tio n   o f   P C A   a n d   KNN   m et h o d s   is   p r o v en   to   b ab le  to   in cr ea s ef f icie n c y   a n d   ac cu r ac y   i n   th p r o ce s s   o f   class i f y in g   s h allo t   cu lti v atio n   ar ea s .   T h is   r e s ea r ch   p r o d u ce s   cla s s i f icat io n   m ap   th at  ca n   b u s ed   to   id e n ti f y   t h m o s o p ti m al   ar ea s   f o r   s h allo cu lti v atio n .   B y   id en ti f y i n g   o p t i m al  ar ea s ,   th is   r esear c h   co n tr ib u te s   to   ef f o r t s   to   in cr ea s s h allo p r o d u ctio n   a n d   ac h ie v f o o d   s elf - s u f f ic ien c y .   Fro m   th r esear ch   r es u lt s   it  ca n   b s ee n ,   w h er s p atial   lo ca tio n s   t h at  h a v d ar k   g r ee n   co lo r   co d es  ar v er y   g o o d   ar ea s   f o r   s h al lo cu l tiv a tio n   b as ed   o n   m o d eli n g   an d   s p ec if ied   v ar iab les .   T h r esu l ts   o f   test in g   w it h   r eg io n al  s p atial  d atasets   u s i n g   p r ec is io n ,   r ec all  an d   f i - s co r test i n g   ac c u r ac y   v alu 0 . 9 2 %,  an d   m ac r o   av g   v al u 0 . 9 4 %,  w ei g h ted   av g   v al u 0 . 9 3 %.       ACK NO WL E D G M E NT S   T h e   au th o r s   ex p r ess   t h eir   ap p r ec iatio n   f o r   th f u n d i n g   s u p p o r p r o v id ed   th r o u g h   DI P A   f u n d s   o f   P o litek n i k   Neg er i M ed an   f o r   th f i s ca y ea r   2 0 2 4 .       F UNDIN G   I NF O RM AT I O N   T h e   au th o r s   ex p r ess   t h eir   ap p r ec iatio n   f o r   th f u n d i n g   s u p p o r p r o v id ed   th r o u g h   DI P A   f u n d s   o f   P o litek n i k   Neg e r Me d an   f o r   th f is ca y ea r   2 0 2 4 ,   in   ac co r d an ce   w it h   th e   co n tr ac n u m b er :   B /4 2 5 / P L 5 /PT . 0 1 . 0 5 / 2 0 2 4 ,   A lo n g   w i th   al tea m   m e m b er s   w h o   p la y   r o le  i n   t h e   i m p le m e n tat io n   o f   co llab o r ativ r esear ch   th r o u g h   th is   P T PI  s ch e m e.     AUTHO CO NT RIB UT I O NS ST A T E M E NT   T h is   j o u r n al  u s e s   th C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT )   to   r ec o g n ize  in d i v id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au t h o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co lla b o r a tio n .       Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   A r i f   R id h o   L u b is                               P u r w Has a n   P u tr                               Fah d i Said L u b i s                                 C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r mal   a n a l y si s   I     I n v e st i g a t i o n   R     R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi su a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i si o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n       0 20 40 60 80 1 0 0 1 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A c c ur ac y D at as e t   A ut ho r s Cla s s ifi ca t io n o r ed  On io n Cul t ivat io n Are as A u t h o r s Pr e c i s i o n R ec a l l F 1 - S c o r e S u p p o r t Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l ,   Vo l.  23 ,   No .   6 Dec em b er   20 25 1 5 7 9 - 1 589   1588   CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT     T h au th o r   d ec lar es n o   co n f l ic t o f   in ter es t .       I NF O RM E CO NSE N T   W h av o b tain ed   in f o r m ed   c o n s en t f r o m   al l in d i v i d u al s   in c lu d ed   in   th is   s t u d y .       E T H I CAL AP P RO V AL     R esear ch   r elate d   to   h u m an   u s h as  co m p lied   w it h   all   r elev an n atio n al   r eg u latio n s   a n d   i n s ti tu t io n al   p o licies  in   ac co r d an ce   w i th   t h p r in cip les  o f   t h Dec lar at io n   o f   Helsi n k an d   h as  b ee n   ap p r o v ed   b y   th e   au t h o r s   i n s ti tu t io n al  r ev ie w   b o ar d   o r   eq u iv alen t c o m m i ttee.       DATA AV AI L AB I L I T   T h d ata  th at  s u p p o r t t h f i n d i n g s   o f   t h i s   s t u d y   ar a v ailab le  o n   r eq u est  f r o m   t h co r r esp o n d in g   a u t h o r ,   [ A r i f   R id h o   L u b i s ] .   T h d ata ,   w h ich   co n tain   i n f o r m atio n   th at  co u ld   co m p r o m i s th p r iv ac y   o f   r esear c h   p ar ticip an ts ,   ar n o t p u b licl y   a v ailab le  d u to   ce r tain   r estrict i o n s .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   N .   A .   B a sal l o t e   e t   a l . ,   I o T - b a se d   g r o w t h   a n a l y si o f   r e d   o n i o n   i n   c o n t r o l l e d   h y d r o p o n i c   e n v i r o n me n t   u s i n g   e l e c t r o c u l t u r e ,   i n   I EEE  Re g i o n   1 0   An n u a l   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e ,   Pro c e e d i n g s / T EN C O N ,   I EEE,   N o v .   2 0 2 2 ,   p p .   1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T EN C O N 5 5 6 9 1 . 2 0 2 2 . 9 9 7 7 6 1 4 .   [ 2 ]   M .   Y .   P u c h k o v ,   M .   M .   S h a g a p o v ,   a n d   K .   K .   Esh a j i e v a ,   T e c h n o l o g i e s   o f   c u l t i v a t i o n   o f   r e d   o n i o n   v a r i e t i e s,”   BI O   We b   o f   C o n f e re n c e s ,   v o l .   7 1 ,   p .   1 0 0 6 ,   N o v .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 5 1 / b i o c o n f / 2 0 2 3 7 1 0 1 0 0 6 .   [ 3 ]   M .   D u t t a ,   D .   G u p t a ,   S .   J u n e j a ,   A .   N a u ma n ,   a n d   G .   M u h a mm a d ,   C o m p a r a t i v e   g r o w t h   a n a l y si o f   o n i o n   i n   d e e p   w a t e r   c u l t u r e   a n d   so i l   b a se d   sy st e ms:   En h a n c i n g   me d i c i n a l   p l a n t   c u l t i v a t i o n   i n   U r b a n i z e d   e n v i r o n me n t s ,   I E EE  Ac c e ss ,   v o l .   1 2 ,   p p .   3 8 2 0 2 3 8 2 1 8 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 4 . 3 3 7 3 7 8 7 .   [ 4 ]   M .   M .   H a sa n ,   M .   T .   Z a h a r a ,   M .   M .   S y k o t ,   R .   H a f i z ,   a n d   M .   S a i f u z z a man ,   S o l v i n g   o n i o n   mark e t   i n st a b i l i t y   b y   f o r e c a st i n g   o n i o n   p r i c e   u s i n g   mac h i n e   l e a r n i n g   a p p r o a c h ,   2 0 2 0   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   C o m p u t a t i o n a l   P e rf o rm a n c e   E v a l u a t i o n ,   C o m PE   2 0 2 0 ,   p p .   7 7 7 7 8 0 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / C o mP E4 9 3 2 5 . 2 0 2 0 . 9 2 0 0 0 3 3 .   [ 5 ]   J.  C h o i   e t   a l . ,   G e n o t y p e - d r i v e n   p h e n o t y p e   p r e d i c t i o n   i n   o n i o n   b r e e d i n g :   mac h i n e   l e a r n i n g   mo d e l f o r   e n h a n c e d   b u l b   w e i g h t   se l e c t i o n ,   A g r i c u l t u r e   ( S w i t ze rl a n d ) ,   v o l .   1 4 ,   n o .   1 2 ,   p .   2 2 3 9 ,   D e c .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / a g r i c u l t u r e 1 4 1 2 2 2 3 9 .   [ 6 ]   A .   A .   W a o o   a n d   M .   T i w a r i ,   O p t i m i z i n g   c r o p   y i e l d   a n d   f e r t i l i t y   man a g e me n t   u si n g   K N N   a n d   M l ,   S h o d h K o s h :   J o u rn a l   o f   Vi s u a l   a n d   Pe r f o rm i n g   Art s ,   v o l .   5 ,   n o .   5 ,   p p .   3 8 0 3 8 5 ,   M a y   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 2 9 1 2 1 / s h o d h k o s h . v 5 . i 5 . 2 0 2 4 . 1 8 8 8 .   [ 7 ]   S .   L .   B a i r w a   e t   a l . ,   Ec o n o mi c   a n a l y si o f   O n i o n   p r o d u c t i o n   i n   B i h a r :   I n si g h t   i n t o   c o s t   o f   c u l t i v a t i o n ,   p o st - h a r v e st   ma n a g e me n t   a n d   c o n s t r a i n t   i d e n t i f i c a t i o n ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   Ag ri c u l t u ra l   I n v e n t i o n ,   v o l .   9 ,   n o .   1 ,   p p .   2 7 3 2 7 7 ,   J u n .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 4 6 4 9 2 / i j a i / 2 0 2 4 . 9 . 1 . 3 4 .   [ 8 ]   N .   T z i o l a s,  S .   A .   O r d o u d i ,   A .   T a v l a r i d i s ,   K .   K a r y o t i s,  G .   Z a l i d i s,  a n d   I .   M o u r t z i n o s ,   R a p i d   a sse ssm e n t   o f   a n t h o c y a n i n c o n t e n t   o f   o n i o n   w a st e   t h r o u g h   v i s i b l e n e a r sh o r t w a v e   a n d   mi d i n f r a r e d   s p e c t r o s c o p y   c o mb i n e d   w i t h   m a c h i n e   l e a r n i n g   t e c h n i q u e s,”   S u s t a i n a b i l i t y   ( S w i t zer l a n d ) ,   v o l .   1 3 ,   n o .   1 2 ,   p .   6 5 8 8 ,   Ju n .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s u 1 3 1 2 6 5 8 8 .   [ 9 ]   I .   L u t h f i f a h ,   E.   H e r n a w a t i ,   H .   N u g r o h o ,   B .   R .   A d i t y a ,   a n d   P .   A j i ,   I mp l e men t a t i o n   o f   K - n e a r e st   n e i g h b o r s a l g o r i t h f o r   r e d   o n i o n   c r o p   su i t a b i l i t y   l a n d   a sse ss me n t   i n   S e l a a w i ,   I n d o n e si a ,   I n g e n i e ri e   d e S y st e m e d I n f o rm a t i o n ,   v o l .   3 0 ,   n o .   2 ,   p p .   3 0 1 3 0 6 ,   F e b .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 8 2 8 0 / i si . 3 0 0 2 0 1 .   [ 1 0 ]   X .   C h e n g ,   M .   L i a o ,   a n d   J.   L i u ,   G e o g r a p h i c a l   o r i g i n   i d e n t i f i c a t i o n   o f   p a n a x   n o t o g i n se n g   u si n g   a   mo d i f i e d   K - n e a r e st   n e i g h b o r s   mo d e l   w i t h   n e a r - i n f r a r e d   s p e c t r o s c o p y ,   I EEE  Ac c e ss ,   v o l .   1 3 ,   p p .   1 3 8 3 2 1 3 8 4 6 ,   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 5 . 3 5 3 0 7 6 6 .   [ 1 1 ]   D .   N .   T .   R o n q u i l l o ,   J.  M .   S .   S e l d a ,   a n d   M .   V .   C .   C a y a ,   C l a ssi f i c a t i o n   o f   o n i o n   s p e c i e i n   t h e   p h i l i p p i n e u s i n g   a   c o n v o l u t i o n a l   n e u r a l   n e t w o r k   ( C N N ) ,   i n   2 0 2 3   I E E 1 5 t h   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   H u m a n o i d ,   N a n o t e c h n o l o g y ,   I n f o rm a t i o n   T e c h n o l o g y ,   C o m m u n i c a t i o n   a n d   C o n t r o l ,   E n v i r o n m e n t ,   a n d   M a n a g e m e n t ,   H N I C EM   2 0 2 3 ,   I EEE,   N o v .   2 0 2 3 ,   p p .   1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / H N I C EM 6 0 6 7 4 . 2 0 2 3 . 1 0 5 8 9 1 2 1 .   [ 1 2 ]   M .   A .   H a s a n ,   C l a ss i f i c a t i o n   o f   a p p l e   t y p e u si n g   p r i n c i p a l   c o mp o n e n t   a n a l y si a n d   K - n e a r e st   n e i g h b o r ,   I n t e rn a t i o n a l   J o u rn a l   o f   I n f o rm a t i o n   S y st e m   T e c h n o l o g y   a n d   D a t a   S c i e n c e ,   v o l .   1 ,   n o .   1 ,   p p .   1 5 2 2 ,   Ju n .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 6 1 3 9 8 / i j i s t - d a s.v 1 i 1 . 1 1 .   [ 1 3 ]   A .   H .   L u b i s,   P .   S i h o m b i n g ,   a n d   E .   B .   N a b a b a n ,   A n a l y si s   o f   a c c u r a c y   i mp r o v e me n t   i n   K - N e a r e st   n e i g h b o r   u s i n g   p r i n c i p a l   c o mp o n e n t   a n a l y si ( P C A ) ,   J o u r n a l   o f   P h y s i c s:   C o n f e re n c e   S e ri e s ,   v o l .   1 5 6 6 ,   n o .   1 ,   p .   1 2 0 6 2 ,   J u n .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 8 / 1 7 4 2 - 6 5 9 6 / 1 5 6 6 / 1 / 0 1 2 0 6 2 .   [ 1 4 ]   A .   A .   A b u - S h a r e h a ,   H .   Q u t a i s h a t ,   a n d   A .   A l - Kh a y a t ,   A   f r a mew o r k   f o r   d i a b e t e d e t e c t i o n   u si n g   ma c h i n e   l e a r n i n g   a n d   d a t a   p r e p r o c e ssi n g ,   J o u rn a l   o f   A p p l i e d   D a t a   S c i e n c e s ,   v o l .   5 ,   n o .   4 ,   p p .   1 6 5 4 1 6 6 7 ,   D e c .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 4 7 7 3 8 / j a d s.v 5 i 4 . 3 6 3 .   [ 1 5 ]   A .   B r i j i t h ,   D a t a   p r e p r o c e ssi n g   f o r   m a c h i n e   l e a r n i n g ,   CS IM ,   v o l .   3 ,   2 0 2 3 .   [ 1 6 ]   R .   H .   M a h a r r a n i ,   P .   D .   A b d a u ,   a n d   M .   N .   F a i z ,   C l u st e r i n g   me t h o d   f o r   c r i mi n a l   c r i me   a c t s   u si n g   K - me a n a n d   p r i n c i p a l   c o mp o n e n t   a n a l y si s,”   I n d o n e s i a n   J o u rn a l   o f   E l e c t r i c a l   E n g i n e e ri n g   a n d   C o m p u t e r   S c i e n c e ,   v o l .   3 4 ,   n o .   1 ,   p p .   2 2 4 2 3 2 ,   A p r .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e e c s.v 3 4 . i 1 . p p 2 2 4 - 2 3 2 .   [ 1 7 ]   D .   S e l v i d a ,   A .   F .   P u l u n g a n ,   a n d   A .   S .   H u z a i f a h ,   O p t i m i z a t i o n   o f   g a r l i c   c u l t i v a t i o n   l a n d   se l e c t i o n   u s i n g   P C A   a n d   K - me a n s   a p p r o a c h   i n   s p a t i a l   i n t e l l i g e n t   sy st e m,”   Ea s t e r n - E u ro p e a n   J o u rn a l   o f   E n t e r p ri s e   T e c h n o l o g i e s ,   v o l .   3 ,   n o .   2   ( 1 3 5 ) ,   p p .   5 4 6 4 ,   Ju n e   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 5 5 8 7 / 1 7 2 9 - 4 0 6 1 . 2 0 2 5 . 3 2 5 3 4 0 .   [ 1 8 ]   M .   M .   A r c i n a e t   a l . ,   A n   e f f i c i e n t   c o u r se   r e c o mm e n d a t i o n   sy st e f o r   h i g h e r   e d u c a t i o n   st u d e n t u s i n g   mac h i n e   l e a r n i n g   t e c h n i q u e s,   B u l l e t i n   o f   El e c t ri c a l   E n g i n e e ri n g   a n d   I n f o rm a t i c ( BE EI ) ,   v o l .   1 4 ,   n o .   2 ,   p p .   1 4 6 8 1 4 7 5 ,   A p r .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / e e i . v 1 4 i 2 . 7 7 1 1 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.