I nte rna t io na l J o urna l o f   Adv a nces in  Appl ie d Science s   ( I J AAS)   Vo l.  1 3 ,   No .   4 ,  Dec em b er   2 0 2 4 ,   p p .   9 1 1 ~ 91 9   I SS N:  2252 - 8 8 1 4 ,  DOI :  1 0 . 1 1 5 9 1 /ijaas . v 1 3 . i 4 . pp 911 - 91 9       911       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij a a s . ia esco r e. co m   Applica tion o f  K - mea ns clusteri ng   a nd B - v a lue alg o rithms for   a na ly sis  of earthq ua ke - da ng erou s z o nes in Ja v a  Isla n d       B ent a ng   Ang g a ra j a t i ,  Y  Ya t i ni,  Wij i R a ha rj o   D e p a r t me n t   o f   G e o p h y s i c s   E n g i n e e r i n g ,   F a c u l t y   o f   M i n e r a l   Te c h n o l o g y ,  U n i v e r s i t a s   P e m b a n g u n a n   N a si o n a l   V e t e r a n   Y o g y a k a r t a ,   Y o g y a k a r t a ,   I n d o n e si a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J an   1 0 ,   2 0 2 4   R ev is ed   J u l 1 7 ,   2 0 2 4   Acc ep ted   Au g   2 5 ,   2 0 2 4       Ja v a   Isla n d   is  a n   islan d   wit h   a   h i g h   e a rth q u a k e   v u l n e ra b il it y .   Th e re fo re ,   e a rth q u a k e   m it ig a ti o n   m e a su re s  a re   n e e d e d   t o   re d u c e   t h e   i m p a c t  o f   e a rth q u a k e s.  Eart h q u a k e   m it i g a ti o n   is  d o n e   b y   k n o win g   th e   z o n e s  with   a   h ig h   risk   o f  e a rth q u a k e s  a n d   h ig h   lev e ls  o f  r o c k   stre ss .   T h e   m e th o d s  u se d   to   m a p   e a rth q u a k e - p ro n e   z o n e s  a re   K - m e a n s  c lu ste rin g   a n d   B - v a lu e .   Th e   K - m e a n s  c lu ste rin g   m e th o d   c a n   p ro v i d e   e a rth q u a k e   c lu ste rs  b a se d   o n   t h e ir   c h a ra c teristics   a n d   th e   B - v a lu e   c a n   p ro d u c e   ro c k   stre ss   c o n d it i o n s  in   t h e   a re a .   Th e   re su lt s  o f  th is  stu d y   a re   th a t  th e   K - m e a n s  c lu ste rin g   m e th o d   p ro d u c e s  7   e a rt h q u a k e   c lu ste rs   with   5   c las sifica ti o n s   o f   v e ry   lo w,  lo w,   m e d iu m ,   h ig h ,   a n d   v e ry   h ig h .   I n   c o n tras t,   t h e   B - v a lu e   p ro c e ss   h a s  a  h ig h   B - v a lu e   with   a   v a l u e   o f  1 . 2 - 1 . 5   i n   Wes t  Ja v a   a n d   a   lo w  B - v a lu e   wit h   a   v a lu e   o f  0 . 9 - 1 . 2   in   th e   c e n tral  to   th e   e a ste rn   p a rt  o f  Ja v a .   K ey w o r d s :   B - v alu e   Dan g er o u s   zo n es   E ar th q u a k e   J av a  I s lan d   K - m ea n s   clu s ter in g   T h is i s  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 :   Y  Yatin i   Dep ar tm en t o f   Geo p h y s ics E n g in ee r in g ,   Facu lty   o f   Min er al  T ec h n o lo g y     Un iv er s itas   Pem b an g u n an   Nasio n al  Vete r an   Yo g y ak ar ta   SW K  1 0 4   ( No r th   R in g R o ad )   Stre et,   C o n d o n g ca t u r ,   Yo g y ak ar ta  5 5 2 8 3 ,   I n d o n esia   E m ail: je n g _ tin i@ u p n y k . ac . id       1.   I NT RO D UCT I O N   J av a  I s lan d   is   ch ar ac ter ized   b y   h ig h   s eismic   ac tiv ity   d r iv en   b y   th e  ac tiv e  s eismo tecto n ic  ar c  s y s tem   en co m p ass in g   t h e  is lan d   [ 1 ] .  E ar th q u ak es,  th e  p r im ar y   m an if estatio n   o f   th is   s eismic   a ctiv ity ,   r esu lt  f r o m   s u d d en   en e r g y   r elea s es  in   th e  ea r th ' s   cr u s t .  T h ese  s eismic   ev en ts   ar e  ty p ically   tr ig g er e d   b y   tecto n ic  p late   m o v em en ts   o r   m ag m atic  ac ti v ity ,   wh ic h   r elea s e  en er g y   t h at  p r o p ag ates  to   th e  s u r f ac e,   in d u cin g   g r o u n d   s h ak in g   [ 2 ] .   Geo lo g ical  s tu d ies  in d icate   th at  n ea r ly   all  r e g io n s   o f   J av a  a r e  at  h ig h   r is k   f o r   ea r th q u ak e s   [ 3 ] .  T h e  elev ated   ea r th q u ak e   r is k   o n   J av a  I s lan d   h ig h lig h ts   th e   n ee d   f o r   co m p r eh e n s iv e  s eismo tecto n ic  s tu d ies  u s in g   h is to r ical  d ata.   Seis m o tecto n ics  in v o lv es  cr ea tin g   a  d etailed   ea r th q u a k e  ca talo g   to   an aly ze   s eismic   ac t iv ity   ac r o s s   r eg io n s .   R ec u r r en t  ea r th q u ak es  in   a n   ar ea   in d icat e  a  p r ed is p o s itio n   to   f u tu r e   ev en ts   o f   s im ilar   m ag n itu d e,   o f ten   d u e  to   ac tiv e  f au lts .   [ 4 ] .   T h is   f o r m s   th e  b asis   f o r   u s in g   h is to r ical  ea r th q u ak e  d ata  to   m ap   ar ea s   s u s ce p tib le  to   s eismic   h az ar d s .   Ass es s in g   ea r th q u ak e  p o ten tia l  in   a  r eg io n   r eq u i r es  an   in - d ep th   an aly s is   o f   tecto n ic  c o n d itio n s   an d   s eismic   ac tiv ity   [ 5 ] .   I d en tify in g   ea r t h q u a k e - p r o n e   ar ea s   i n v o lv es  r ec o g n izin g   p atter n s   an d   r elatio n s h ip s   am o n g   p ast  s ei s m ic  ev en ts   [ 6 ] .   Var io u s   m eth o d o l o g ies  ex i s t  f o r   th is   p u r p o s e,   with   o n e  p r ac tical  ap p r o ac h   b ein g   th e  clu s ter in g   o f   s eismic   ev en ts   to   id en tify   s p ec if ic  cl u s ter s   with   s h ar ed   ch ar ac ter is tics ,   co m b in ed   with   an   an aly s is   o f   th e  lo ca l  r o ck   v u ln er ab ilit y .   T h e  K - m ea n s   c lu s ter in g   alg o r ith m   is   a  r o b u s t  m eth o d   f o r   g r o u p in g   d ata  p o in ts   b ased   o n   th eir   p r o x im ity   to   r an d o m ly   ch o s en   ce n tr o i d   p o in ts   [ 7 ] .   T h is   alg o r ith m   is   p a r ticu lar ly   ef f ec tiv e   f o r   cl u s ter in g   la r g e  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2252 - 8 8 1 4   I n t J Ad v   Ap p l Sci ,  Vo l.   1 3 ,   No .   4 ,  Dec em b er   2 0 2 4 :   911 - 91 9   912   d atasets   an d   o p tim izin g   s im ilar ity   m ea s u r es  b y   m in im izin g   d is tan ce s   b etwe en   d ata  p o in t s   an d   ce n tr o id s   [ 8 ] .  I ts   ap p licab ilit y   to   ex ten s iv e  d atasets   m ak es it a d v an tag eo u s   f o r   s eismo tecto n ic  s tu d ies.   I n   ad d itio n   to   clu s ter in g ,   s eismic   h az ar d   p o ten tial  ca n   b e  f u r th er   an aly ze d   b y   d eter m in in g   s eismic   B - v alu e  p ar am eter s .   T h e  B - v al u e,   d er iv ed   f r o m   th e  ea r th q u ak e  f r eq u en cy - m ag n it u d e  d is tr ib u tio n   p er   th e   Gu ten b er g - R ich ter   law,   is   in s tr u m en tal  in   r eg i o n al  v u ln er a b ilit y   m ap p in g   an d   g u id in g   d is a s ter   r is k   m itig atio n   s tr ateg ies   [ 9 ] .   T h e  m ax im u m   lik elih o o d   p ar am eter   esti m atio n   m eth o d   ca lcu lates  th e  B - v alu e ,   o f f er in g   a   s tatis t ically   r o b u s t  ap p r o ac h   f o r   s eismo tecto n ic  a n aly s is   [ 1 0 ] .   T h is   m et h o d   ef f ec tiv ely   r es o lv es  is s u es  r elate d   to   m ag n itu d e  v o i d s   an d   p r o v i d es st ab le  esti m atio n s   o f   s eismi c  ac tiv ity   p ar am eter s   [ 1 1 ] .   T h is   s tu d y ' s   p r im ar y   o b jectiv es  ar e  to   u tili ze   th e  K - m ea n s   c lu s ter in g   alg o r ith m   to   d elin ea te   ea r th q u ak e - p r o n e   clu s ter s   with in   th e   s tu d y   ar ea   an d   c o n d u c t  a  B - v alu e   an aly s is   to   ass ess   th e  s tr ess   lev els  in   th e  r o c k s   o f   J av a  I s lan d .   T h es e  an aly s es  aim   to   id en tify   r eg i o n s   with   h eig h ten ed   v u l n er ab i lity   to   ea r th q u ak es,   in f o r m   m itig atio n   s tr ateg ies,  a n d   en h an ce   d is aster   p r e p ar ed n ess .       2.   M E T H O D S   2 . 1 .     K - m e a ns   clus t er ing   a lg o rit hm   T h e  K - m ea n s   alg o r ith m   is   an   iter ativ e  clu s ter in g   alg o r ith m   th at  p ar titi o n s   d ata  s ets   in to   s ev er al  k   clu s ter s   d eter m in ed   at  t h e  b e g in n in g .   T h e  K - m ea n s   alg o r ith m   is   s im p le  to   im p lem e n t  an d   r u n ,   r elativ ely   f ast,   ad ap tab le,   a n d   c o m m o n   in   p r ac tice.   His to r ically ,   K - m ea n s   h as  b ee n   o n e  o f   th e   m o s t  ess en tial  alg o r ith m s   in   d ata  m in in g   [ 1 2 ] .   K - m ea n s   c lu s ter in g   is   a  n o n - h ier ar ch ical  d ata  clu s ter in g   m et h o d   th at   s ee k s   to   p ar titi o n   ex i s tin g   d ata  in to   o n e  o r   m o r e  clu s ter s   o r   g r o u p s   [ 1 3 ] .   T h is   m eth o d   p a r titi o n s   in to   clu s ter s   o r   g r o u p s   s o   th at  d ata  with   th e  s am e  ch ar ac ter is tics   ( h ig h   in t r a - class   s im ilar ity )   ar e   g r o u p e d   in to   th e   s am e  clu s ter ,   an d   t h o s e  with   d if f er e n t   ch ar ac ter is tics   ( l aw  in ter - c las s   s im ilar ity )   ar e  g r o u p e d   in to   o th er   g r o u p s .   T h e  clu s ter in g   p r o ce s s   b eg in s   b y   id en tify in g   th e  d ata  to   b e  clu s ter ed ,   Xij  ( i=1 , . . . , n ;  j=1 , . . . , m ) ,   wh er e  n   is   th e  am o u n t  o f   d ata  to   b e  clu s ter ed   an d   m   is   th e  n u m b e r   o f   v ar iab les.      = √ ∑ (  −  ) 2 = 1   (1 )     W h er e   Xi   is   th e  tr ain in g   v alu e   an d   Yi   is   th e  test in g   v alu e .   A  d ata  will  b e  a   m em b e r   o f   th e  k - th   clu s ter   if   th e  d ata  d is tan ce   to   th e   ce n ter   o f   t h e  k - th   clu s ter   is   th e   s m allest  co m p ar ed   to   th e  d is t an ce   to   th e  ce n ter   o f   th e  o th er   clu s ter s .   T h is   v alu e  ca n   b e  c alcu lated   u s in g   ( 1 ) .   Nex t,  g r o u p   th e  d ata  th at  ar e   m em b er s   o f   ea ch   clu s ter .   A   co m p ar is o n   o f   clu s ter in g   r es u lts   is   d ep icted   in   Fig u r e  1 ,   Fig u r e  1 ( a )   s h o ws   th e   o r ig in al  d ata  b ef o r e  cl u s ter in g   an d   Fig u r e  1 ( b )   s h o ws  th e  d ata  af ter   clu s ter in g .           ( a)   ( b )     Fig u r e  1 .  R esu lts   o f   th e  K - m e an s   clu s ter in g   alg o r ith m   on   ( a)   o r ig in al  d ata  b ef o r e  clu s ter in g   an d   ( b )   d ata  a f ter   clu s ter in g   [ 1 4 ]     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ad v   Ap p l Sci     I SS N:   2252 - 8 8 1 4       A p p lica tio n   o f K - mea n s   clu s teri n g   a n d   B - va lu e   a lg o r ith ms fo r   a n a lysi s   o f  … ( B en ta n g   A n g g a r a ja ti )   913   2 . 2 .     B - v a lue   a lg o rit hm   2 . 2 . 1 .   G ute nb er g - Richt er   la w   An   ar ea ' s   s e is m icity   lev el  is   s tu d ied   th r o u g h   th e  d is tr ib u tio n   o f   ea r th q u a k e  m ag n itu d e - f r eq u e n cy   [ 1 5 ] .   Ma t h em atica lly ,   it is   s u m m ar ized   b y   th e  Gu ten b er g - R ich ter   law  as  ( 2 ) .        = −     ( 2 )     W h er e     is   tec to n ic  ea r th q u a k e  f r eq u e n cy ,    is   th e  p ar am eter s   o f   th e  an n u al  s eismic   co n d itio n   r eg r ess io n   m o d el ,   an d     is   th e  p ar am eter s   o f   th e  tecto n ic  c o n d itio n s ’   r eg r ess io n   m o d el .   Ma th em atica lly ,   th e  Gu ten b er g - R ich ter   law  in   th e  f o r m   ( 2 )   i s   a  s tr aig h t - lin e  eq u atio n   b etw ee n   lo g     as  th e  r esp o n s e   v ar iab le  o n   th e  v er tical  ax is   an d     as  th e  m an ip u latio n   v ar ia b le  o n   th e  h o r izo n tal  ax is .   I n   th is   ca s e,   th e  a - v alu e  p a r am eter   is   th e  p o in t  o f   in ter s ec tio n   o f   th e  s tr aig h t  lin e  with   th e  v er tica l  ax is .   At  th e  s am e  tim e,   th e  B - v alu e  is   th e  s tr aig h t - lin e  g r a d ien t  o f   th e  ea r th q u ak e  f r e q u en c y - m ag n itu d e  s ta tis tical  d is tr ib u tio n   [ 1 6 ] ,   [ 1 7 ] .     2 . 2 . 2 .   E s t im a t io n o f   B - v a lue  pa ra m et er s   B - v alu e  is   a  tecto n ic  p ar am eter   th at  in clu d es  g eo lo g ical  en v ir o n m e n tal  co n d itio n s   [ 1 8 ] .   A  h ig h   B - v alu e  is   as s o ciate d   with   a  h i g h   h eter o g e n eity   m ed iu m ,   an d   a  lo w  B - v alu e  is   ass o ciate d   with   a  s o f t  r o ck   co n d itio n   an d   a  lo w  h eter o g en eity   m ed iu m   [ 1 9 ] ,   [ 2 0 ] .  T h e  d ec r ea s e  in   B - v alu e  is   d ir ec tly   p r o p o r tio n al  to   th e   in cr ea s e  in   th e  s tr ess   lev el  b ef o r e  a  b ig   ea r th q u ak e  o cc u r s .   B - v alu e  in d icate s   th e  s lo p e  o r   g r ad ien t  o f   th e   lin ea r   eq u atio n   o f   th e  r elatio n s h ip   b etwe en   th e  f r eq u e n cy   o f   ea r th q u ak e  o cc u r r e n ce   an d   m ag n itu d e.   T h e   d ec r ea s e  in   B - v alu e  is   d ir ec tly   p r o p o r tio n al  to   th e  in cr ea s e  in   th e  s tr ess   lev el  b ef o r e  a  b ig   ea r th q u ak e  o cc u r s .   T h e  B - v alu e  v ar ies  in   ea ch   r eg io n   d ep e n d in g   o n   th e  s u b s u r f ac e  r o ck   s tr u ct u r e   [ 2 1 ] .  B - v al u e  ca n   b e  ca lcu lated   b y   th e  e q u atio n   g iv en   b y   ( 3 )   [ 2 2 ] .     =   l o g ̅ −    = 0 . 4343 −      ( 3 )     W h er e     is   th e  m in im u m   m a g n i tu d e ,  ̅   is   th e   a v er ag e  m a g n itu d e ,   an d        is   0 . 4 3 4 3 .       3.   RE SU L T S AN D  D I SCU SS I O N   J av a  I s lan d ,   I n d o n esia,  s itu at ed   o n   t h e  Pacif ic  R in g   o f   Fir e,   is   h ig h ly   s u s ce p tib le  to   ea r th q u ak es,   m ak in g   ad v a n ce d   a n aly tical   m eth o d s   ess en tial  f o r   ef f e ctiv e  d is aster   p r ep a r ed n ess .   T r ad itio n al  s eismic   an aly s is   p r o v id es  v alu ab le  in f o r m atio n   b u t  o f ten   lack s   in teg r atio n   with   co n tem p o r ar y   d ata  an aly tics   tech n iq u es.  T h is   s tu d y   b r id g e s   th at  g ap   b y   co m b in in g   K - m ea n s   clu s ter in g   with   B - v alu e  an aly s is ,   o f f er in g   a  m o r e  d etailed   an d   ac cu r ate  m ap p in g   o f   ea r th q u ak e - p r o n e   zo n es  ac r o s s   J av a  I s lan d .   B y   lev er ag in g   th ese  ad v an ce d   tech n iq u es,  th e  r ese ar ch   d eliv e r s   en h an ce d   in s ig h ts   in to   s eismic   r is k   p atter n s ,   lead in g   to   im p r o v e d   s tr ateg ies f o r   r is k   m an ag e m en t a n d   m itig atio n   tailo r ed   to   t h e   r eg io n ' s   s p ec if ic  g eo lo g ical  c o n d itio n s .   Ou r   f in d in g s   s h o w  th at  h ig h er   s eismic   ac tiv ity   lev els,  as   id en tifie d   b y   K - m ea n s   c lu s ter in g ,   ar e   clo s ely   lin k ed   to   lo wer   B - v al u es,  wh ich   in d icate   in cr ea s ed   r o ck   s tr ess   an d   a  h ig h e r   p o te n tial  f o r   s ig n if ican t   ea r th q u ak es.  T h is   co n tr asts   wi th   p r ev io u s   s tu d ies  lik e  Peter s en   et  a l .   [ 2 3 ] ,   wh ich   p r im ar ily   u s ed   p r o b a b ilis tic  s eismic   h az ar d   ass ess m en ts   with o u t  clu s ter in g   tech n iq u es.  Ou r   r esu lts   ar e   co n s is ten t  wit h   th o s e   o f   W iem er   an d   W y s s   [ 2 4 ] ,   wh o   n o te d   th at  lo wer   B - v alu es  s ig n if y   h ig h er   s tr ess   co n d itio n s .   Ho wev er ,   we  ex ten d   t h is   u n d er s tan d i n g   b y   co m b i n in g   K - m ea n s   clu s ter in g   with   B - v alu e  an aly s is   f o r   a  m o r e  d etailed   s p atial  v iew.   T o   f u r th er   r ef in e   r is k   p r e d ictio n s ,   f u tu r e  wo r k   c o u ld   i n teg r a te  ad d itio n al  s eismic   p ar am e ter s   o r   g e o lo g ical   f ac to r s ,   en h an cin g   th e  ac cu r a cy   o f   ea r th q u ak e  zo n e  id e n tif icatio n .   T h is   co m b in ed   ap p r o ac h   o f f er s   a  m o r e   n u an ce d   u n d e r s tan d in g   o f   s eismi c  r is k s   th an   tr ad itio n al  m et h o d s ,   p o te n tially   im p r o v in g   d i s aster   p r ep ar ed n ess   an d   m itig atio n   s tr ateg ies.   T h is   s tu d y   co n d u cted   a  d etailed   an aly s is   o f   ea r th q u ak e - p r o n e  zo n es  o n   J av a  I s lan d   u s in g   K - m ea n s   c lu s ter in g   an d   B - v alu e  d is tr ib u tio n   tech n iq u es.  Alth o u g h   th ese  m eth o d s   o f f er   v alu ab le  in s ig h ts   in to   s eismic   r is k s ,   s ev er al  lim itatio n s   co u l d   im p ac t  th e  a cc u r ac y   an d   g e n er aliza b ilit y   o f   t h e  r esu lts .   T h e  an aly s is   r elies  o n   h is to r ical  ea r th q u ak e  d ata  f r o m   1 9 7 0   to   2 0 2 1 ,   wh ich   m ay   n o t  r ef lect  th e  m o s t  r ec en t  s eismi c  ac tiv ity   o r   em er g in g   t r en d s .   Ad d itio n ally ,   th e  s tu d y   is   co n f in ed   to   J av a   I s lan d ,   lim itin g   th e   ap p licab il ity   o f   th e  f in d in g s   to   r eg io n s   with   d if f er en t  g e o l o g ical  co n tex ts .   T o   im p r o v e  t h e  r o b u s tn ess   o f   r is k   ass ess m en ts ,   f u tu r e  r esear ch   s h o u ld   in teg r ate  a d d itio n al  s ei s m ic  p ar am eter s   s u ch   as  g r o u n d   m o tio n   d ata,   f au lt  lin es,  an d   g eo lo g ical  f ac to r s   lik e  s o il  co m p o s itio n .   I n v esti g atin g   tem p o r al  v ar iatio n s   in   B - v alu es  an d   in co r p o r atin g   r ea l - tim e  s eismic   d ata   co u ld   en h a n ce   th e  p r ec is io n   o f   r is k   p r ed ictio n s .   T h is   w o u ld   allo w  f o r   a  m o r e  d y n am ic  an d   ac cu r ate  ass es s m en t  o f   ea r th q u ak e  h a za r d s ,   u ltima tely   im p r o v in g   d is aster   p r ep ar ed n ess   an d   m itig atio n   s tr ateg ies   ac r o s s   v ar io u s   r eg io n s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2252 - 8 8 1 4   I n t J Ad v   Ap p l Sci ,  Vo l.   1 3 ,   No .   4 ,  Dec em b er   2 0 2 4 :   911 - 91 9   914   3 . 1 .     K - m e a ns   clus t er ing   T h e  s tu d y   u s ed   s ev en   clu s ter s ,   lab eled   C lu s ter   1   th r o u g h   C lu s ter   7 ,   to   class if y   ea r th q u ak e - p r o n e  ar ea s   in to   f iv e  d is tin ct  r is k   zo n es: v er y   lo w,   lo w,   m o d e r ate,   h ig h ,   an d   v er y   h ig h .   T h is   class if icatio n   p r o v i d es a   n u an ce d   u n d er s tan d in g   o f   s ei s m ic  r is k   ac r o s s   d if f er en t  r eg io n s .   T h e  clu s ter s   ar e  m a p p e d   an d   ca te g o r ized   ba s ed   o n   th eir   ea r th q u ak e  ac ti v ity   an d   d ep th ,   r ef lectin g   v a r y in g   lev els  o f   s u s ce p tib ilit y .   T h e  d etails  o f   th ese  class if icatio n s   an d   th eir   s p atial  d is tr ib u tio n   ar e  illu s tr ated   in   Fig u r e  2 .   C lu s ter   1   ex p e r ien ce d   2 2 0   ea r th q u ak es,  with   th e   d ee p est  r ec o r d ed   at  3 2 9   k ilo m eter s   an d   t h e  h ig h est   m ag n itu d e   r ea ch i n g   6 . 4   o n   t h e  R ich ter   s ca le.   T h e  a v er ag e   d ep th   i n   th is   clu s ter   is   7 8 . 1 1   k ilo m eter s ,   an d   th e   av er ag e  m ag n itu d e  is   4 . 5 7 .   W ith   4 2 3   ea r th q u a k e  i n cid en ts   d o cu m en te d ,   C lu s ter   1   is   n o tab ly   ea r th q u ak e - p r o n e.   T h is   elev ated   s eismic   ac tiv ity   is   p r im ar ily   d u e  to   its   p r o x im it y   to   th e   s u b d u ctio n   zo n e  lo ca ted   o f f   th e  s o u th er n   co ast  o f   J av a  an d   t h e  Su n d a  T r en ch   i n   th e  Su n d a  Stra it.  Ad d itio n ally ,   ac tiv e  f au lts   s u ch   as  th e   B ar ib is   an d   C im an d ir i   f au lts   s ig n if ican tly   i n f lu en ce   th e  h ig h   f r eq u e n cy   o f   s h allo w  c r u s tal  ea r th q u a k es.   C lu s ter   1   s p an s   th e  s o u th er n   I n d ian   Oce an   o f f   W est  J av a  an d   in clu d es  th e   W est  J av a  Pr o v in ce ,   in d icatin g   a   r eg io n   with   a  h ig h   s u s ce p tib ili ty   to   s eismic   ev en ts   d u e  to   its   g eo lo g ical  s ettin g   an d   ac tiv e  f au lt sy s tem s .   C lu s ter   2   is   a  v er y   h ig h   ea r th q u ak e - p r o n e  ar ea .   T h e  ar ea   h as  an   av er ag e  d e p th   o f   5 0 . 5   k ilo m eter s   an d   a  m ag n itu d e  o f   4 . 5 4   o n   th e  R ich ter   s ca le.   T h e  av er a g e  d ep t h   o f   5 0 . 5   k il o m eter s   is   th e  s h allo west  ea r th q u ak e   d ep th .   I n   a d d itio n ,   th e  n u m b er   o f   ea r th q u ak e  e v en ts   th at  o cc u r r e d   f r o m   1 9 7 0 - 2 0 2 1   was  as  m an y   as  8 5 3   ea r th q u ak es,  wh ich   m ea n s   th at  s h allo w  ea r th q u ak es  h ap p e n   in   th e  ar ea   q u ite  o f ten .   T h e  s ite  in clu d es  th e   I n d ian   Oce an   a n d   a r o u n d   t h e  C ilaca p   d is tr ict.   T h e  ea r th q u a k e  h az ar d   in   th e  ar ea   is   d u e  to   th e  s u b d u ctio n   z o n e   b etwe en   th e  E u r asian   an d   Au s tr alian   p lates wh ich   ar e  in   c o n tact  with   th e  ar ea .   C lu s ter   3   is   s itu ated   in   th e  J av a  Sea  an d   is   ch ar ac ter ized   b y   its   s ig n if ican tly   lo wer   f r eq u e n cy   o f   ea r th q u ak e   ev en ts   th a n   o th e r   clu s ter s .   T h is   clu s ter 's  ea r th q u ak es  h av e   an   a v er ag e  m ag n i tu d e  o f   4 . 8 1   o n   th e   R ich ter   s ca le,   with   m ag n itu d es  r an g in g   f r o m   4 . 0   to   6 . 7   R ich ter   s ca le .   No tab ly ,   th e  av er ag e   d ep t h   o f   ea r th q u ak es   in   C lu s ter   3   is   5 8 6 . 8 5   k ilo m et er s ,   in d icatin g   th a t  th ese  ar e  d ee p - f o cu s   ea r th q u ak es.  I n   th e  ca s e   o f   C lu s ter   3 ,   th e   d ee p   d e p th s   s u g g est  th at  th ese  ea r th q u ak es  ar e  lin k ed   to   th e   co m p le x   in te r a ctio n s   b etwe en   th e   s u b d u ctin g   p lates  in   th e  J av a  Sea  r eg io n .   Desp ite  th e  h ig h   m ag n itu d e  r an g e,   t h is   clu s ter ' s   r elativ ely   lo w   f r eq u e n cy   o f   s eismic   ev en ts ,   co m b in ed   with   th e   d ee p   ea r th q u ak e   d e p th s ,   ca te g o r iz es  it  as  a  s h allo w   ea r th q u ak e - p r o n e  z o n e.   T h is   class if icatio n   r ef lects  a  lo wer   lik elih o o d   o f   s ig n if ican t   s eismic   ac tiv ity   th an   r eg io n s   with   s h allo w er   an d   m o r e  f r e q u en t e a r th q u a k es.           Fig u r e  2 .  K - m ea n s   clu s ter in g   m ap   in   J av a  I s lan d       C lu s ter   4   is   lo ca ted   in   B an t en ,   J ak ar ta,   an d   W est  J av a  o n   th e  n o r th   s id e,   an   ar ea   with   a  lo w   ea r th q u ak e  h az ar d .   T h e  n u m b er   o f   ea r t h q u a k es  th at  o cc u r r ed   in   th e  a r ea   r ea ch e d   8 4 8   in cid e n ts .   T h e   ea r th q u ak e   p o in ts   in   th e  a r ea   h av e  a  m ax im u m   d e p th   o f   3 7 1 . 7   k ilo m ete r s   an d   a  m a x im u m   m ag n itu d e   o f   6 . 9   R ich ter   s ca le   with   an   av er ag e  d ep th   o f   1 0 5 . 3 7   k ilo m ete r s   wh ich   is   s till   a   m o d er ate  ea r th q u ak e  d e p th   an d   an   av er ag e  m ag n itu d e  o f   4 . 5   R ich ter   s ca le.   B ased   o n   g eo lo g ical  d ata,   th e  m o r p h o l o g y   o f   B an ten ,   J ak ar ta,   an d   n o r th er n   W est  J av a  is   p lain s   an d   h ills   th at   ar e  wav y   to   s teep .   T h e   ar ea   is   co m p o s ed   o f   T er tiar y   r o ck s   in   th e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ad v   Ap p l Sci     I SS N:   2252 - 8 8 1 4       A p p lica tio n   o f K - mea n s   clu s teri n g   a n d   B - va lu e   a lg o r ith ms fo r   a n a lysi s   o f  … ( B en ta n g   A n g g a r a ja ti )   915   f o r m   o f   s ed im e n tar y   r o c k s   an d   q u ater n a r y   d ep o s its   in   th e  f o r m   o f   co astal a llu v ial  d ep o s its ,   r iv er   allu v ials ,   an d   y o u n g   v o lcan ic  d e b r is   r o ck s .   T h e  s u b d u cti o n   zo n e  was  f o r m ed   d u e  to   th e  co llis io n   b et wee n   th e  E u r asian   co n tin en tal  p late  an d   t h e  I n d o - Au s tr alian   Oce an   p late  ar o u n d   th e  C r etac eo u s   ( ab o u t   6 6   m ill io n   y ea r s   ag o )   an d   is   s till   ac t iv e  to d ay .   I n   clu s ter   5 , 2 1 4   ea r th q u ak es  o cc u r r ed   f r o m   1 9 7 0   to   2 0 2 1 .   C lu s te r   5   is   lo ca te d   at   latitu d e  - 5 . 8 6 2   to   - 7 . 5   an d   lo n g itu d e  1 0 9 . 6 1 6 7 - 1 1 4 . 5 4 6 4 .   W h o   ca n   s ee   th at  th e   h y p o ce n ter   p o in ts   ar e  s p r ea d   ac r o s s   th e  is lan d   o f   J av a.   R ec o r d ed   d ep t h s   r an g e  f r o m   0   k ilo m eter s   to   3 3 7 . 7   k ilo m eter s .   T h e  m ag n itu d e  in   th is   clu s ter   h as  an   av er ag e  R ich ter   s ca le   o f   4 . 4 3 .   T h e  m ag n itu d e  r an g e  o f   th ese  ea r th q u ak es  is   class if ied   as  ea r th q u ak es  th at  ar e   f elt  b u t   d o   n o t   ca u s e  s ig n i f ican t  d am a g e.   B ased   o n   t h e  d ep th   a n d   m ag n it u d e,   clu s ter   5   is   a  m o d er at e   ea r th q u ak e - p r o n e  zo n e.   T h ese   ea r th q u a k es  o cc u r   m o r e  o f ten   in   th e  o ce a n   th an   o n   lan d .   Alth o u g h   th e  E ast  J av a  r eg io n   r a r ely   e x p er ien ce s   ea r th q u a k es  with   lar g e   m a g n itu d es,  th is   r e g io n   is   class if ied   as  an   ar ea   with   r elativ ely   h ig h   s eismic   ac tiv ity .   E ast  J av a ' s   g eo lo g y   p r im a r ily   co m p r is es  allu v iu m   an d   y o u n g   v o lc an ic  p r o d u cts,  co v er i n g   4 4 . 5 %  o f   th e  ar ea ,   with   Mio ce n e  d e p o s its   m ak in g   u p   a b o u t  1 2 . 3 3 %.  T h ese  y o u n g   r o c k s   m ak e  E ast  J av a  p r o n e  to   lo w - m ag n itu d e   ea r th q u ak es  an d   la n d s lid es,  p ar ticu lar ly   in   th e   s o u th er n   an d   ea s ter n   r eg io n s   w ith   m o r e   v o lcan o es   th an   th e  n o r th   [ 2 5 ] .   T h e  r eg i o n ' s   g eo lo g ical  f ea tu r es  in clu d e  a  v o lcan ic  p ath   lead in g   to   th e  s u b d u ctio n   zo n e  o n   th e  s o u th   co ast,  in cr ea s in g   d is aster   p o ten tial.  Seis m o tecto n ically ,   E ast  J av a  is   in f lu e n ce d   b y   s ev er al  ac tiv e  f au lt  s tr u ctu r es,   in clu d i n g   th e   B u m iay u ,   Keb u m en - Sem ar a n g - J ep ar a,   L asem ,   R awa p en in g ,   O p ak ,   Pacitan ,   W o n o g ir i,  Pas u r u an ,   an d   J em b er   f au lts .     C lu s ter   6 ,   lo ca ted   in   s o u th e r n   E ast  J av a,   ex h ib its   m o d er a te  ea r th q u ak e   ac tiv ity   with   a n   av er a g e   m ag n itu d e  o f   4 . 6 7 8   a n d   a  d e p th   o f   1 0 3 . 2 7   k ilo m ete r s .   T h i s   clu s ter   s p an s   th e  s o u th er n   co ast  o f   L u m ajan g ,   J em b er ,   an d   B an y u wan g i,  c h a r ac ter ized   b y   co astal  p lain s   an d   h ills .   I t  co n s is ts   o f   T er tiar y   s ed im en tar y   r o c k s ,   lim esto n e,   v o lcan ic  d eb r is ,   an d   q u ater n ar y   allu v ial  d ep o s its ,   s o m e  o f   wh ich   h av e  b e en   wea th er ed .   T h e   tecto n ic  in ter ac tio n s   b etwe en   th e  E u r asian   an d   I n d o - Au s tr alian   p lates  in f lu en ce   t h e  a r ea ’ s   s eismic   ac tiv ity .   T h e  m o d er ate  ea r t h q u a k e  ac tiv ity   is   lik ely   d u e  to   ac tiv e  f au lts   in   th e  s ea   s o u th   o f   J em b er ,   alth o u g h   th e   s p ec if ic  f au lts   h av e  n o t b ee n   p r ec is ely   id en tifie d .   C lu s ter   7 ,   lo ca ted   in   C en tr al   J av a  an d   Yo g y ak ar ta ,   h as  8 2 2   r ec o r d ed   in cid e n ts   with   a   m ax im u m   d ep th   o f   3 9 3 . 7   k ilo m eter s   an d   a  m ax im u m   m a g n itu d e  o f   6 . 5   R ich ter   s ca le .   T h e  d ep th   r an g es  f r o m   0   t o     3 9 3 . 7   k ilo m eter s ,   av er a g in g   6 6 . 2 6   k ilo m eter s ,   in d icatin g   m ed iu m - d ep th   ea r th q u a k e s   with   an   av er ag e   m ag n itu d e  o f   4 . 6   R ich ter   s ca l e .   T h is   m ak es  Yo g y ak ar ta  an d   C en tr al  J av a  ea r th q u ak e - p r o n e  ar ea s .   T h e  r eg io n   lies   o n   th e  E u r asian   co n tin en t al  p late  n ea r   a  s u b d u ctio n   z o n e  f o r m ed   b y   its   co llis io n   with   th e  I n d o - Au s tr alian   p late,   wh ich   h as  b ee n   o n g o i n g   s in ce   th e  L ate  C r etac eo u s .   T h e  p lates  m o v e  at  s p ee d s   o f   ± 0 . 4   an d   ± 7   cm /y ea r ,   r esp ec tiv ely .   T h is   c o llis io n   c r ea tes  s u b d u ctio n   zo n es,   v o l ca n ic  p ath way s   ( in clu d in g   M o u n t  Me r a p i) ,   a n d   v ar io u s   g eo lo g ical  s tr u ctu r es.  T h e  s u b d u ctio n   zo n e  s o u th   o f   Yo g y ak ar ta,   a b o u t  2 5 6   k ilo m eter s   f r o m   Par an g tr itis   B ea c h ,   an d   s eismic   s o u r ce s   f r o m   b o th   s u b d u ctio n   zo n es  an d   ac tiv e  f au lts   co n t r ib u te  to   th e  a r ea ' s   ea r th q u ak e   r is k .   T h e   r eg i o n   also   ex p er ien ce s   in ter p late   zo n e   ea r th q u ak es  with   s h al lo w  ep icen ter s   a n d   o cc asio n al  B en io f f   zo n e  s eismic   ac tiv ity .     3 . 2 .     B - v a lue   Fig u r e  3   is   a  B - v al u e  m a p p in g   f r o m   th e   ea r th q u ak e  ca talo g   in   J av a  f r o m   1 9 7 0   to   2 0 2 1 .   T h e  m ap   is   g en er ated   f r o m   B - v alu e  p r o c ess in g   u s in g   th e  m ax im u m   l ik elih o o d   m et h o d   in   th e  MA T L AB   s o f twar e.   T h e  m ap   is   p r o ce s s ed   u s in g   ea r th q u ak e  d ata  f o r   1 9 7 0   to   2 0 2 1   with   co o r d i n ates,  tim e  o f   o cc u r r en ce ,   m a g n itu d e,   an d   h y p o ce n ter   d ep t h   p ar a m eter s .   T h e  r esu lt  o f   th e  m ap p in g   o f   B - v alu es  in   J av a  I s lan d   is   th at  J av a  I s lan d   is   d o m in ated   b y   b lu e,   m ea n in g   th at  t h e  B - v alu e  in   th at  ar ea   is   0 . 9 - 1 . 2 .   T h e  d a r k   b lu e  r eg io n   s h o ws  a  r elat iv ely   lo w  B - v alu e   co r r elate d   with   r elativ ely   h ig h   p r ess u r e.   T h is   is   d u e  to   th e  p r esen ce   o f   en er g y   s to r ed   in   th e  s u r f ac e  r o ck s ,   s o   th e  p o ten tial  f o r   lar g e  ea r th q u ak es  is   r elativ ely   h ig h .   Me an wh ile,   th e  d a r k   r ed   ar e a  ha s   a   h ig h   B - v alu e .   Ar ea s   with   lo w  B - v alu es  ar e  l o ca ted   in   th e   ce n tr al  a n d   ea s ter n   p ar ts   o f   J av a  I s lan d .   An   ar ea   with   a  lo w  B - v alu e   in d icate s   th at  t h e   ar ea   h as  a   h ig h   ac cu m u lated   s tr ess ,   s o   it  h as  g r ea t  p o ten tial  f o r   th e   p o s s ib ilit y   o f   a  m ajo r   ea r th q u ak e .   Ar ea s   with   lo w  B - v alu es h av e  a  m o r e  tr em e n d o u s   p o ten tial f o r   lar g e - s ca le  ea r t h q u ak es to   o cc u r .   C h ar ac ter is tically ,   th e  B - v alu e  in   th e   J av a  I s lan d   r eg i o n   w h ich   is   class if ied   as  h ig h   is   wo r th   m o r e  th an   1 . 3   an d   is   lo ca ted   in   th e   wester n   p ar t  o f   J av a   I s lan d   wh ich   co r r elate s   with   a  lo w  l ev el  o f   s tr ess   ( lar g e   h eter o g en eity   o f   r o c k s )   s o   it  h as  r elativ ely   h ig h er   s eismic   ac tiv ity   b u t  with   an   in s ig n if ican t  m ag n itu d e.   So   b ig   ( g en er ally   r ar ely   b ig   ea r th q u ak es).   Nev er th eless ,   s o m e  ex p er ts   s ay   th at  th e  B - v alu e  is   co n s tan t  an d   h as  a   v alu e  o f   ar o u n d   1 .   T h e  d if f er e n ce   in   th e  B - v alu e  r esu lts   is   d u e  to   d if f er en ce s   in   d ata  an d   ca lcu latio n   m eth o d s   u s ed .   Ho wev e r ,   m o s t  ar g u e  t h at  th e  B - v alu e   v a r ies  with   th e   ar ea   an d   d ep t h   o f   t h e  e p icen t er ,   an d   d ep en d s   o n   th e  h eter o g en eity   a n d   s p ac e   d is tr ib u tio n   o f   th e   s tr ess   o f   th e  v o l u m e  o f   r o ck   th at   is   th e  s o u r ce   o f   t h e   ea r th q u ak e .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2252 - 8 8 1 4   I n t J Ad v   Ap p l Sci ,  Vo l.   1 3 ,   No .   4 ,  Dec em b er   2 0 2 4 :   911 - 91 9   916       Fig u r e  3 .  T h e  B - v alu e  d is tr ib u tio n   m ap   r esu ltin g   f r o m   th e  B - v alu e  m ap p in g   s o f twar e  MA T L AB   in   J av a  I s lan d   an d   its   s u r r o u n d i n g s   is   b ased   o n   ea r th q u a k es th at  o cc u r r ed   i n   1 9 7 0 - 2 0 2 1   u s in g   Ma x im u m   L ik elih o o d   esti m atio n       3 . 3 .     Co rr el a t io n  bet wee n  K - m ea ns   clus t er ing   a nd   B - v a lu e  dis t ri bu t io n m a p   T h e  co r r elatio n   b etwe e n   K - m ea n s   c lu s ter in g   an d   B - v alu e  d is tr ib u tio n   i n   ea r th q u ak e   an aly s is   ca n   r ev ea l  im p o r ta n t  in s ig h ts   in to   ea r th q u ak e - p r o n e  zo n es  an d   t h eir   u n d e r ly in g   s tr ess   co n d itio n s .   T h is   co r r elatio n   h elp s   to   id en tify   wh ich   h i g h - r is k   s eism ic  zo n es  ( clu s ter s )   ar e  ass o ciate d   with   s p ec if ic  s tr ess   co n d itio n s   in   th e   r o ck .   Hig h - r is k   clu s ter s   g en e r ally   co in cid e   with   lo w   B - v alu es,  in d icatin g   ar ea s   o f   h i g h er   s tr ess   th at  ar e  m o r e  lik ely   to   ex p er ien ce   s ig n if ican t  ea r th q u ak es.  T h is   in teg r ated   ap p r o ac h   en h an ce s   th e  u n d er s tan d in g   o f   s eismic   h az ar d s   b y   co m b i n in g   s p atial  p atter n s   o f   ea r t h q u a k e  ac tiv ity   with   u n d er l y in g   s tr ess   co n d iti o n s .     T h e  r esu lts   o f   co m b in in g   ea r t h q u ak e  clu s ter   m ap s   an d   b   v al u es  ar e  s h o wn   in   Fig u r e  4 .   T h e  K - m ea n s   c lu s ter in g   m ap   s h o ws  ea r th q u ak e - p r o n e  z o n e  clu s ter s   an d   th e  B - v alu e  m a p   s h o ws  th e  d is tr ib u tio n   o f   r o c k   s tr ess   lev els  in   J av a  I s lan d .   E ar th q u a k e  an aly s is   o n   J av a  I s lan d   was  ca r r ied   o u t  b ased   o n   ea r th q u ak es  th at   o cc u r r e d   f r o m   1 9 7 0   t o   2 0 2 1 .           Fig u r e  4 .  C o r r elatio n   b etwe en   B - v alu e  m ap   an d   K - m ea n s   clu s ter in g   m ap       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ad v   Ap p l Sci     I SS N:   2252 - 8 8 1 4       A p p lica tio n   o f K - mea n s   clu s teri n g   a n d   B - va lu e   a lg o r ith ms fo r   a n a lysi s   o f  … ( B en ta n g   A n g g a r a ja ti )   917   B ased   o n   th e  K - m ea n s   c lu s ter in g   m ap ,   a r ea s   with   h ig h   ea r th q u ak e - p r o n e  lev els  ar e  in   cl u s ter s   1 ,   2 ,   an d   7 .   E ar t h q u a k es  th at  o cc u r   in   clu s ter s   1 ,   2 ,   an d   7   h av e  s h allo wer   av er ag e  d e p th s   an d   lar g er   m ag n i tu d es  s tr o n g er   wh e n   co m p ar ed   t o   o t h er   clu s ter s .   T h e  B - v alu e  d is tr ib u tio n   m ap   s h o ws  h ig h   v alu es  with   a  r a n g e  o f   1 . 2 - 1 . 5   in   th e  wester n   p ar t  o f   J av a   I s lan d ,   wh ich   m ea n s   th at  th e  ar ea   h as  lo w  s tr es s   an d   h ig h   r o ck   h eter o g en eity .   L o w  B - v al u es  with   v alu es  o f   0 . 9 - 1 . 2   ar e  in   th e  ce n tr al  to   ea s ter n   p ar ts   o f   J av a,   wh ich   ar e  in ter p r eted   t o   h av e  h i g h   s tr ess   an d   r o ck   h eter o g en eity   wh ich   te n d s   to   b e  h o m o g e n eo u s .   E v en   t h o u g h   a  lo w  B - v al u e  in d icate s   h i g h   r o c k   r esis tan ce ,   it  ca n   b e  in ter p r eted   th at  t h er e  is   an   in cr ea s ed   ac c u m u latio n   o f   en er g y   s o   a   lar g e  ea r th q u a k e  c an   o cc u r .   T h e  ce n tr al  an d   ea s ter n   p a r ts   o f   J av a  h av e  a  lo w  B - v alu e  o f   0 . 9 - 1 . 2 .   Ar ea s   with   lo w  B - v alu es  ar e  in ter p r eted   as  ar ea s   with   h ig h   r o ck   h o m o g en eity   an d   r o c k   r esis tan ce   to   h ig h   s tr ess   s o   th at  th e  n u m b e r   o f   ea r th q u ak e   ev en ts   th at   o cc u r   i s   r elativ ely   less   th an   th o s e  wi th   h ig h   B - v alu es.  T h is   ca n   b e   p r o v en   b y   th e   K - m ea n s   c lu s ter in g   zo n e,   wh ic h   p r o d u ce s   a  r elativ el y   lo w  lev el  o f   ea r t h q u a k e  v u l n er ab ilit y .   B ased   o n   th e   o v er lay   b etwe en   t h e  K - m ea n s   C lu s ter in g   m ap   an d   th e   B - v a lu e  m ap ,   it  p r o d u ce s   ea r th q u a k e - p r o n e  a r ea s ,   as  s h o wn   in   T ab le  1.       T ab le  1 .   E ar t h q u a k e - p r o n e  z o n e  in   J av a  I s lan d   b ased   o n   K - m ea n s   clu s ter in g   co r r elatio n   a n d   B - v alu e  d is tr ib u tio n   m ap   C l u st e r   B - v a l u e   R a n g e   V u l n e r a b i l i t y   L e v e l   Lo c a t i o n   2   1 . 3 - 1 . 5   V e r y   H i g h   Ta si k ma l a y a ,   B a n j a r ,   C i l a c a p   a n d   i t s  su r r o u n d i n g s   1   1 . 3 - 1 . 5   H i g h   M o s t l y   Ea s t   Ja v a   p r o v i n c e s   7   1 . 2 - 1 . 3   H i g h   P r o v i n c e s  o f   s o u t h e r n   C e n t r a l   Ja v a   a n d   Y o g y a k a r t a   5   a n d   6   1 . 1 - 1 . 2   M e d i u m   M o s t   o f   t h e   p r o v i n c e s  o f   C e n t r a l   Ja v a   a n d   E a st   Ja v a   4   1 . 3 - 1 . 5   Lo w   D K I   Jak a r t a   a n d   B a n t e n   P r o v i n c e s   3   0 . 9 - 1 . 1   V e r y   L o w   Jav a   S e a       Ver y   h ig h   ea r t h q u a k e - p r o n e   ar ea s ,   n am ely   clu s ter   2   with   h ig h   b - v alu es,   ar e  i n   th e   T asik m alay a,   B an jar ,   C ilaca p ,   an d   s u r r o u n d in g   ar ea s .   T h e  h ig h   ea r t h q u ak e - p r o n e  ar ea s ,   n am ely   cl u s ter s   1   an d   7 ,   ar e  lo ca ted   in   m o s t  W est  J av a  p r o v in ce s ,   th e   s o u th e r n   p a r t  o f   C en tr al  J av a ,   a n d   Yo g y ak ar ta.   Mo d e r ate  ea r th q u ak e - p r o n e  a r ea s ,   n am e ly   clu s ter s   5   an d   6 ,   ar e  lo ca te d   in   m o s t  C en tr al  J av a  p r o v in ce s   an d   E ast  J av a.   L o w  ea r th q u ak e - p r o n e  ar ea s ,   n am ely   clu s ter   4 ,   ar e   in   DKI   J ak ar ta  an d   B an ten   p r o v in ce s .   T h e  ea r th q u ak e - p r o n e  a r ea   is   s h allo w,   n am ely   clu s ter   3 ,   wh ich   is   in   th e  wate r s   o f   th e  J av a  Sea .   Ou r   r esear ch   s h o ws  th at  in teg r atin g   K - m ea n s   clu s ter in g   with   B - v alu e  d is tr ib u tio n   o f f er s   a  n u an ce d   u n d er s tan d i n g   o f   ea r th q u ak e - p r o n e  zo n es  b y   id en tif y in g   a r ea s   with   h ig h   r o ck   s tr ess   an d   in cr ea s ed   s eismic   ac tiv ity .   T h is   ap p r o ac h   p r o v id es  m o r e  d etailed   s p atial  an aly s is   th an   tr ad itio n al  m eth o d s .   Fu tu r e  r esear ch   s h o u ld   in clu d e  r ec e n t  s eismic   ev en ts   an d   ad d itio n al  g eo l o g ic al  f ac to r s   lik e  f au lt  lin es  an d   g r o u n d   m o tio n   d ata   to   im p r o v e  r is k   ass ess m en ts .   E x p lo r in g   p r ac tical  m eth o d s   f o r   r ea l - tim e  s eismic   m o n ito r in g   in teg r atio n   co u ld   en h an ce   d y n am ic  r is k   ass ess m en ts .   T h ese  r ef in em en ts   co u ld   im p r o v e  ea r th q u a k e  p r e d ictio n s   an d   d is aster   p r ep ar e d n ess ,   p r o v id in g   v alu a b le  in s ig h ts   f o r   m a n ag in g   s eismic   r is k s   m o r e  ef f ec tiv el y .       4.   CO NCLU SI O N   T h e  r esu lts   o f   K - m ea n s   c lu s ter in g   o n   J av a  I s lan d   a r e  d iv id e d   in to   7   clu s ter s ,   n am ely   v e r y   lo w,   lo w,   m ed iu m - h i g h ,   an d   v er y   h i g h   ea r th q u ak e - p r o n e   clu s ter s .   T h e  r esu lts   o f   th e  B - v al u e  d is tr ib u tio n   o f   th e   m ax im u m   lik elih o o d   m et h o d ,   h ig h   B - v al u es  ar e   lo ca ted   in   t h e  wester n   p a r t  o f   J av a   I s lan d   with   a  v al u e  o f   1 . 2 - 1 . 5   an d   l o w  B - v alu es  ar e  lo ca ted   in   th e  ce n tr al  to   th e  ea s ter n   p ar t  o f   J av a  I s lan d   with   a  v alu e  o f   0 . 9 - 1 . 2 .   T h e   r esu lts   o f   th e  o v er lay   b etwe en   th e  K - m ea n s   c lu s ter in g   m ap   an d   th e  B - v alu e  m a p   p r o d u ce   v er y   h ig h   ea r th q u ak e - p r o n e  ar ea s   in   th e  T asik m alay a,   B an jar ,   C ilaca p ,   an d   s u r r o u n d in g   ar ea s .   Hig h   ea r th q u ak e - pr o n e   ar ea s   ar e  in   m o s t o f   W est J av a  p r o v i n ce ,   s o u th er n   p ar t  o f   C e n tr al  J av a  p r o v in ce ,   an d   Yo g y ak ar ta.   Ar ea s   p r o n e  to   ea r th q u ak es  a r e  lo ca te d   in   m o s t  C en tr al  J av a  p r o v in ce s   a n d   E ast  J av a.   L o w  ea r th q u ak e - p r o n e   ar ea s   ar e  i n   DKI   J ak ar ta  an d   B an ten   Pro v i n ce s .   Ve r y   lo w  ea r th q u ak e - p r o n e  r eg i o n s   ar e  in   t h e  wate r s   o f   th e  J av a  Sea.   R ec en t  o b s er v atio n s   in d icate   th at  co m b in in g   K - m ea n s   c lu s ter in g   with   B - v alu e  d is tr ib u tio n   p r o v i d es  a  m o r e  d etailed   u n d er s tan d i n g   o f   ea r th q u ak e - p r o n e  zo n es  o n   J av a  I s lan d .   Ou r   f in d in g s   p r o v e  th at  h i g h er   s eismic   ac tiv ity   lev els  ar e  lin k ed   to   lo wer   B - v alu es,   r ef lectin g   in cr ea s ed   r o c k   s tr ess   an d   a  h ig h er   p o ten tial  f o r   s ig n if ican t  ea r th q u ak es  r ath e r   th an   b ein g   ca u s ed   b y   in cr ea s ed   s eismic   ev en ts   a lo n e.   T h is   ap p r o ac h   ex ten d s   p r ev io u s   r esear ch   b y   in t eg r ati n g   m ac h in e  lear n in g   tech n iq u es  with   tr ad itio n al  s ei s m ic  an a ly s is ,   en h an cin g   th e  ac cu r ac y   o f   r is k   ass ess m en t s   an d   o f f er in g   v alu a b le  in s ig h ts   f o r   im p r o v in g   d is aster   p r ep a r ed n ess   an d   m itig atio n   s tr ateg ies .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2252 - 8 8 1 4   I n t J Ad v   Ap p l Sci ,  Vo l.   1 3 ,   No .   4 ,  Dec em b er   2 0 2 4 :   911 - 91 9   918   ACK NO WL E DG E M E NT S   T h e  au th o r   wo u ld   lik e  to   t h an k   th e  Dep a r tm en t  o f   G eo p h y s ics  E n g in ee r in g   at  t h e  Un iv er s itas   Pem b an g u n an   Nasio n al  Vete r an   Yo g y a k ar ta   f o r   p r o v id i n g   t h e  o p p o r tu n ity   to   co n d u ct  i n d e p en d en t  r esear ch .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   C .   I .   Y a v u z ,   “ Ea r t h q u a k e , ”   C o m m u n i t y   a n d   P h y s i c i a n ,   v o l .   3 8 ,   n o .   5 ,   p p .   3 4 3 – 3 4 4 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 7 5 6 0 / 7 1 4 6 4 9 - 0 2 8 .   [ 2 ]   H .   K a n a mo r i   a n d   E.   E.   B r o d s k y ,   “ Th e   p h y s i c s  o f   e a r t h q u a k e s , ”   R e p o r t s  o n   Pr o g r e ss  i n   P h y s i c s ,   v o l .   6 7 ,   n o .   8 .   p p .   1 4 2 9 – 1 4 9 6 ,   A u g .   2 0 0 4 .   d o i :   1 0 . 1 0 8 8 / 0 0 3 4 - 4 8 8 5 / 6 7 / 8 / R 0 3 .   [ 3 ]   M .   R .   D a r y o n o ,   D .   H .   N a t a w i d j a j a ,   B .   S a p i i e ,   a n d   P .   C u mm i n s ,   “ Ea r t h q u a k e   g e o l o g y   o f   t h e   l e m b a n g   f a u l t ,   w e st   j a v a ,   i n d o n e si a , ”   T e c t o n o p h y si c s ,   v o l .   7 5 1 ,   p p .   1 8 0 – 1 9 1 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . t e c t o . 2 0 1 8 . 1 2 . 0 1 4 .   [ 4 ]   K .   D .   M o r e l l ,   R .   S t y r o n ,   M .   S t i r l i n g ,   J.   G r i f f i n ,   R .   A r c h u l e t a ,   a n d   T .   O n u r ,   “ S e i sm i c   h a z a r d   a n a l y s e s  f r o m  g e o l o g i c   a n d   g e o m o r p h i c   d a t a :   c u r r e n t   a n d   f u t u r e   c h a l l e n g e s , ”   T e c t o n i c s ,   v o l .   3 9 ,   n o .   1 0 ,   p p .   1 – 4 7 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 2 9 / 2 0 1 8 TC 0 0 5 3 6 5 .   [ 5 ]   M .   S h a r o n ,   A .   S a g y ,   I .   K u r z o n ,   S .   M a r c o ,   a n d   M .   R o s e n s a f t ,   “ A ss e ss men t   o f   se i smi c   s o u r c e s   a n d   c a p a b l e   f a u l t s   t h r o u g h   h i e r a r c h i c   t e c t o n i c   c r i t e r i a :   i mp l i c a t i o n s  f o r   s e i sm i c   h a z a r d   i n   t h e   l e v a n t , ”   N a t .   H a z a r d s  Ea r t h   S y s t .   S c i . ,   v o l .   2 0 ,   n o .   1 ,   p p .   1 2 5 – 1 4 8 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 5 1 9 4 / n h e ss - 20 - 1 2 5 - 2 0 2 0 .   [ 6 ]   A .   I .   G o r sh k o v   a n d   A .   A .   S o l o v i e v ,   “ R e c o g n i t i o n   o f   e a r t h q u a k e - p r o n e   a r e a s  i n   t h e   A l t a i - s a y a n - b a i k a l   r e g i o n   b a s e d   o n   t h e   mo r p h o st r u c t u r a l   z o n i n g , ”   R u ss.  J .   Ea rt h   S c i . ,   v o l .   2 1 ,   n o .   1 ,   p p .   1 – 1 6 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 2 2 0 5 / 2 0 2 0 ES 0 0 0 7 5 1 .   [ 7 ]   R .   V .   S i n g h   a n d   M .   P .   S .   B h a t i a ,   “ D a t a   c l u st e r i n g   w i t h   m o d i f i e d   k - me a n s   a l g o r i t h m , ”   I n t .   C o n f .   Re c e n t   T re n d s   I n f .   T e c h n o l .   I C RTI T   2 0 1 1 ,   p p .   7 1 7 – 7 2 1 ,   2 0 1 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C R TI T. 2 0 1 1 . 5 9 7 2 3 7 6 .   [ 8 ]   S .   D e e p t i ,   S .   Lo k e s h ,   S .   S i s o d i a ,   a n d   K h u s h b o o   S a x e n a ,   “ ! C l u st e r i n g   t e c h n i q u e s :   a   b r i e f   su r v e y   o f   d i f f e r e n t   c l u st e r i n g   a l g o r i t h ms, ”   I n t .   J .   L a t e s t   T re n d s E n g .   T e c h n o l . ,   v o l .   1 ,   n o .   3 ,   p p .   8 2 – 8 7 ,   2 0 1 2 .   [ 9 ]   E.   I şı k ,   İ .   B .   K a r a ş i n ,   A .   D e mi r c i ,   a n d   A .   B ü y ü k sar a ç ,   “ S e i sm i c   r i sk   p r i o r i t i e s   o f   si t e   a n d   mi d - r i se   r c   b u i l d i n g s   i n   T u r k e y , ”   C h a l l .   J .   S t r u c t .   Me c h . ,   v o l .   6 ,   n o .   4 ,   p .   1 9 1 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 2 0 5 2 8 / c j sm e c . 2 0 2 0 . 0 4 . 0 0 4 .   [ 1 0 ]   G .   A .   P a p a d o p o u l o s   a n d   A .   K i j k o ,   “ M a x i m u m   l i k e l i h o o d   e s t i m a t i o n   o f   e a r t h q u a k e   h a z a r d   p a r a me t e r s  i n   t h e   A e g e a n   a r e a   f r o m   mi x e d   d a t a , ”   T e c t o n o p h y si cs ,   v o l .   1 8 5 ,   n o .   3 – 4 ,   p p .   2 7 7 – 2 9 4 ,   1 9 9 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / 0 0 4 0 - 1 9 5 1 ( 9 1 ) 9 0 4 4 9 - 3.   [ 1 1 ]   L.   G u l i a ,   S .   W i e mer ,   a n d   D .   S c h o r l e mm e r ,   “ A sp e r i t y - b a s e d   e a r t h q u a k e   l i k e l i h o o d   m o d e l s  f o r   I t a l y , ”   An n .   G e o p h y s. ,   v o l .   5 3 ,   n o .   3 ,   p p .   6 3 – 7 5 ,   2 0 1 0 ,   d o i :   1 0 . 4 4 0 1 / a g - 4 8 4 3 .   [ 1 2 ]   A .   K .   Ja i n ,   “ D a t a   c l u st e r i n g :   5 0   y e a r s  b e y o n d   k - m e a n s,”   P a t t e r n   R e c o g n i t .   L e t t . ,   v o l .   3 1 ,   n o .   8 ,   p p .   6 5 1 – 6 6 6 ,   2 0 1 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . p a t r e c . 2 0 0 9 . 0 9 . 0 1 1 .   [ 1 3 ]   I .   D a v i d so n ,   “ U n d e r st a n d i n g   k - m e a n s   n o n - h i e r a r c h i c a l   c l u s t e r i n g , ”   S U N Y   A l b a n y ,   p p .   1 – 5 ,   2 0 0 2 .   [ 1 4 ]   R.   M a u r o ,   M .   D e   L u c a ,   a n d   G .   D e l l ’ A c q u a ,   “ U si n g   a   k - mea n s   c l u s t e r i n g   a l g o r i t h m   t o   e x a mi n e   p a t t e r n s  o f   v e h i c l e   c r a sh e s  i n   b e f o r e - a f t e r   a n a l y s i s, ”   M o d .   Ap p l .   S c i . ,   v o l .   7 ,   n o .   1 0 ,   p p .   1 1 – 1 9 ,   2 0 1 3 ,   d o i :   1 0 . 5 5 3 9 / mas . v 7 n 1 0 p 1 1 .   [ 1 5 ]   S .   G .   W e sn o u sk y   a n d   C .   H .   S c h o l z ,   “ Le a s e   ( •   t   •   e   a r e   s i mi l a r   w h e n   c a l c u l a t e d , ”   O b s e rv a t o ry ,   v o l .   8 8 ,   p p .   9 3 3 1 – 9 3 4 0 ,   1 9 8 3 .   [ 1 6 ]   G .   M .   G e f f e r s,  I .   G .   M a i n ,   a n d   M .   N a y l o r ,   “ B i a ses  i n   e st i ma t i n g   b - v a l u e s  f r o m  sma l l   e a r t h q u a k e   c a t a l o g u e s:   h o w   h i g h   a r e   h i g h   b - v a l u e s,”   G e o p h y s .   J .   I n t . ,   v o l .   2 2 9 ,   n o .   3 ,   p p .   1 8 4 0 – 1 8 5 5 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 9 3 / g j i / g g a c 0 2 8 .   [ 1 7 ]   F .   B İ Lİ M ,   “ Th e   c o r r e l a t i o n   o f   b - v a l u e   i n   t h e   e a r t h q u a k e   f r e q u e n c y - ma g n i t u d e   d i s t r i b u t i o n ,   h e a t   f l o w   a n d   g r a v i t y   d a t a   i n   t h e   S i v a s  b a s i n ,   c e n t r a l   e a st e r n   t u r k e y , ”   B i t l i s   E ren   U n i v .   J .   S c i .   T e c h n o l . ,   v o l .   9 ,   n o .   1 ,   p p .   1 1 – 1 5 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 7 6 7 8 / b e u sci t e c h . 4 6 7 2 6 9 .   [ 1 8 ]   H .   H u s sai n ,   Z .   S h u a n g x i ,   M .   U s ma n ,   a n d   M .   A b i d ,   “ S p a t i a l   v a r i a t i o n   o f   b - v a l u e s   a n d   t h e i r   r e l a t i o n s h i p   w i t h   t h e   f a u l t   b l o c k s i n   t h e   w e st e r n   p a r t   o f   t h e   T i b e t a n   p l a t e a u   a n d   i t s s u r r o u n d i n g   a r e a s,”   E n t r o p y ,   v o l .   2 2 ,   n o .   9 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e 2 2 0 9 1 0 1 6 .   [ 1 9 ]   X .   Li u ,   M .   H a n ,   W .   H e ,   X .   Li ,   a n d   D .   C h e n ,   “ A   n e w   b   v a l u e   e st i ma t i o n   met h o d   i n   r o c k   a c o u st i c   e mi ss i o n   t e s t i n g , ”   J .   G e o p h y s.   Re s.  S o l i d   E a rt h ,   v o l .   1 2 5 ,   n o .   1 2 ,   p p .   1 – 1 4 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 2 9 / 2 0 2 0 JB 0 1 9 6 5 8 .   [ 2 0 ]   D .   C h e n ,   C .   X i a ,   H .   Li u ,   X .   L i u ,   a n d   K .   D u ,   “ R e se a r c h   o n   b   v a l u e   e st i m a t i o n   b a se d   o n   a p p a r e n t   a m p l i t u d e - f r e q u e n c y   d i st r i b u t i o n   i n   r o c k   a c o u st i c   e mi ss i o n   t e s t s, ”   Ma t h e m a t i c s ,   v o l .   1 0 ,   n o .   1 7 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / mat h 1 0 1 7 3 2 0 2 .   [ 2 1 ]   C .   l a i   W a n g ,   A .   X.   W u ,   X .   H.   L i u ,   a n d   R .   Li ,   “ S t u d y   o n   f r a c t a l   c h a r a c t e r i st i c s  o f   b   v a l u e   w i t h   mi c r o s e i sm i c   a c t i v i t y   i n   d e e p   mi n i n g , ”   Pr o c e d i a   E a r t h   Pl a n e t .   S c i . ,   v o l .   1 ,   n o .   1 ,   p p .   5 9 2 – 5 9 7 ,   2 0 0 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . p r o e p s. 2 0 0 9 . 0 9 . 0 9 4 .   [ 2 2 ]   T.   U t s u ,   “ I n st r u c t i o n s  f o r   u s e   a f t e r sh o c k s  a n d   e a r t h q u a k e   st a t i st i c s  ( i ) , ”   J .   Fa c .   S c i .   H o k k a i d o   U n i v . ,   v o l .   3 ,   n o .   3 ,   p p .   1 2 9 – 1 9 5 ,   1 9 6 9 .   [ 2 3 ]   M .   D .   P e t e r se n   e t   a l . ,   “ P r o b a b i l i st i c   s e i sm i c   h a z a r d   a n a l y s i s  f o r   S u ma t r a ,   I n d o n e s i a   a n d   a c r o ss   t h e   s o u t h e r n   M a l a y s i a n   p e n i n s u l a , ”   T e c t o n o p h y si c s ,   v o l .   3 9 0 ,   n o .   1 – 4 ,   p p .   1 4 1 – 1 5 8 ,   2 0 0 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . t e c t o . 2 0 0 4 . 0 3 . 0 2 6 .   [ 2 4 ]   S .   W i e m e r   a n d   M .   W y ss,  “ M i n i m u m  mag n i t u d e   o f   c o m p l e t e n e ss  i n   e a r t h q u a k e   c a t a l o g s :   e x a m p l e s  f r o m  A l a sk a ,   t h e   w e st e r n   U n i t e d   S t a t e s,  a n d   J a p a n , ”   B u l l .   S e i sm o l .   S o c .   Am . ,   v o l .   9 0 ,   n o .   4 ,   p p .   8 5 9 – 8 6 9 ,   2 0 0 0 ,   d o i :   1 0 . 1 7 8 5 / 0 1 1 9 9 9 0 1 1 4 .   [ 2 5 ]   A .   H .   H a r s o l u m a k s o ,   D .   N o e r a d i ,   A .   R u d y a w a n ,   D .   A m i a r sa ,   S .   W i c a k so n o ,   a n d   A .   A .   N u r f a r h a n ,   “ G e o l o g y   o f   t h e   e a s t e r n   p a r t   o f   t h e   v o l c a n i c - k e n d e n g   z o n e   o f   e a st   j a v a :   st r a t i g r a p h y ,   s t r u c t u r e s  a n d   se d i m e n t a t i o n   r e v i e w   f r o m  B e s u k i   a n d   S i t u b o n d o   a r e a s, ”   J .   G e o l .   d a n   S u m b e rd .   M i n e r. ,   v o l .   2 0 ,   n o .   3 ,   p .   1 4 3 ,   Ju l .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 3 3 3 3 2 / j g sm. g e o l o g i . v 2 0 i 3 . 4 6 5 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       B ent a ng   Ang g a ra j a t i          is  a   g ra d u a te  fr o m   th e   De p a rtme n t  o f  G e o p h y sic s   En g i n e e rin g ,   F a c u lt y   o f  M i n e ra l  Tec h n o l o g y ,   U n iv e rsitas   P e m b a n g u n a n   Na sio n a l  Ve tera n   Yo g y a k a rta ,   In d o n e sia .   Ha v e   a n   in tere st  in   th e   field   o f  c o m p u ti n g   a n d   m i n in g .   He   c a n   b e   c o n tac t e d   v ia em a il   a n g g a ra jati. b e n tan g @g m a il . c o m .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ad v   Ap p l Sci     I SS N:   2252 - 8 8 1 4       A p p lica tio n   o f K - mea n s   clu s teri n g   a n d   B - va lu e   a lg o r ith ms fo r   a n a lysi s   o f  … ( B en ta n g   A n g g a r a ja ti )   919     Y  Ya t ini           is  a   lec tu re r  i n   t h e   De p a rtme n t  o f  G e o p h y sic s  En g in e e rin g ,   F a c u lt y   o f  M in e ra l  Tec h n o lo g y ,   U n iv e rsita s  P e m b a n g u n a n   Na sio n a l  Ve tera n   Yo g y a k a rta,  In d o n e sia .  Ha v e   e x p e rti se   in   n e a r - su rfa c e   g e o p h y sic s  a n d   se ism o lo g y .   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   v ia  e m a il :  jen g _ ti n i@ u p n y k . a c . id .         Wij i  Ra ha rj o           c u rre n tl y   wo rk s  a t  th e   De p a rtme n t  o f  Ge o p h y sic s  En g in e e rin g ,   F a c u lt y   o f  M i n e ra l  Tec h n o lo g y ,   Un iv e rsitas   P e m b a n g u n a n   Na sio n a l  Ve tera n   Yo g y a k a rta ,   In d o n e sia .   Wi ji   d o e s  re se a rc h   in   G e o p h y sic s,  Co m p u tatio n a l  P h y sic s ,   a n d   G e o d e sy   a n d   S u rv e y in g .   He   c a n   b e   c o n tac ted   v ia em a il :  wiji . ra h a rjo @ u p n y k . a c . i d .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.