Pemodelan Hybrid untuk Prediksi Risiko Keparahan Penyakit Tuberkulosis Menggunakan Algoritma K-Means dan Random Forest

Authors

  • Hasan Ibrohim Universitas Islam Nahdlatul Ulama Jepara
  • Harminto Mulyo Universitas Islam Nahdlatul Ulama Jepara
  • Gentur Wahyu Nyipto Wibowo Universitas Islam Nahdlatul Ulama Jepara

DOI:

https://doi.org/10.35870/jtik.v10i3.6379

Keywords:

Tuberculosis, K-Means, Random Forest, Hybrid Model

Abstract

Tuberculosis (TB) remains a major infectious disease in Indonesia, while the identification of patient severity levels in healthcare facilities is often time-consuming due to manual assessment of medical records. At Puskesmas Bonang 1, TB cases increased from 41 in 2023 to 57 in 2024, yet no data-driven analytical system is available to support rapid and objective risk evaluation. This study utilizes 2,546 TB patient medical records from 2023–2024 and applies preprocessing, normalization, encoding, clustering using K-Means, and the development of both baseline and hybrid models. The evaluation results indicate that the Hybrid K-Means + Random Forest model with hyperparameter tuning outperforms the standalone Random Forest model. The baseline Random Forest achieved an accuracy of 81.72% with an F1-Score of 80.98%, while the Hybrid + Tuning model obtained an accuracy of 82.51% and an F1-Score of 81.34%. This improvement demonstrates that cluster-based features extracted using K-Means successfully enhance data representation and improve the predictive performance of Tuberculosis severity risk classification.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

  • Hasan Ibrohim, Universitas Islam Nahdlatul Ulama Jepara

    Universitas Islam Nahdlatul Ulama Jepara, Kabupaten Jepara, Jawa Tengah, Indonesia.

  • Harminto Mulyo, Universitas Islam Nahdlatul Ulama Jepara

    Universitas Islam Nahdlatul Ulama Jepara, Kabupaten Jepara, Jawa Tengah, Indonesia.

  • Gentur Wahyu Nyipto Wibowo, Universitas Islam Nahdlatul Ulama Jepara

    Universitas Islam Nahdlatul Ulama Jepara, Kabupaten Jepara, Jawa Tengah, Indonesia.

References

Agusyul, A. Y., & Firmansyah, F. (2023). Prediksi Penyakit Jantung Menggunakan Algoritma Random Forest. Jurnal Minfo Polgan, 12(2). https://doi.org/10.33395/jmp.v12i2.13214.

Airlangga, G. (2024). Leveraging Machine Learning for Accurate Anemia Diagnosis Using Complete Blood Count Data. Indonesian Journal of Artificial Intelligence and Data Mining, 7(2), 318. https://doi.org/10.24014/ijaidm.v7i2.29869.

Arif, M., Setiawan, M., Dwi Hartono, A., Arif Ma, M., & Setiawan, R. (2025). Menggunakan Metode Machine Learning Untuk Memprediksi Nilai Mahasiswa Dengan Model Prediksi Multiclass. Jurnal Informatika: Jurnal Pengembangan IT, 10(1).

Bagus Pratama, Y., & Setiawan, A. (2024). RESOLUSI: Rekayasa Teknik Informatika dan Informasi Implementasi Machine Learning Menggunakan Algoritma K-Means Untuk Klasifikasi Sekolah Dasar. Media Online, 4(3).

Helmiyah, S., Pramestiawan, R., Studi Pendidikan Informatika, P., & Tinggi Keguruan dan Ilmu Pendidikan Rosalia Lampung, S. (2025). Analisis Komparatif Algoritma Machine Learning dengan Metrik Akurasi, Presisi, Recall, dan F1-Score pada Dataset Kacang Kering. IKOMTI, 6(3), 152–159. https://doi.org/10.35960/ikomti.v6i3.2031.

Juliasih, N. N., Soedarsono, & Sari, R. M. (2020). Analysis of tuberculosis program management in primary health care. Infectious Disease Reports, 12. https://doi.org/10.4081/idr.2020.8728.

Kevin, J., & Wijaya, B. A. (2025). Implementasi Algoritma Clustering dan Classification dalam Data Mining: Systematic Literature Review terhadap Tren dan Tantangan Terkini. Jurnal Publikasi Sistem Informasi Dan Manajemen Bisnis, 4(3), 372–386. https://doi.org/10.55606/jupsim.v4i3.5240.

Laksono, B., Syahidin, Y., & Yunengsih, Y. (2024). Implementasi Data Mining Klasterisasi Data Pasien Rawat Inap dengan Algoritma K-Means Clustering. Jurnal Teknologi Sistem Informasi Dan Aplikasi, 7(2), 621–627. https://doi.org/10.32493/jtsi.v7i2.39354.

Mutawali, L., Murniati, W., & Kunci, K. (2022). Penerapan KNNImputer dalam mengolah data missing value untuk membantu meningkatkan akurasi Support Vector Machine klasifikasi penyakit tiroid. JINTEKS, 4(4).

Nasution, F. A., & Juledi, A. P. (2025). Penerapan Algoritma Random Forest untuk Klasifikasi Tingkat Keparahan Penyakit pada Data Rekam Medis. Journal of Computer Science and Information Systems, 371–378.

Nugroho, A. K., Hayati, L. N., & Jabir, S. R. (2025). Analisis Perbandingan Metode Naive Bayes dan Random Forest pada Klasifikasi Sentimen Publik terhadap Aplikasi Identitas Kependudukan Digital (IKD). Jurnal Algoritma, 22(2). https://doi.org/10.33364/algoritma/v.22-2.2729.

Pratiwi, A., Manurung, H., Pita Uli Sitompul, M., Informasi, S., & Kaputama, S. (2025). Implementasi metode K-Means Clustering untuk mengklasifikasi status gizi balita berdasarkan wilayah kerja Puskesmas Karang Rejo. Great Journal.

Rahman, F. I., Lukman, & Hildayanti. (2025). Arus Jurnal Sains dan Teknologi (AJST) Sistem Klasifikasi Kerusakan Jalan Metode Machine Learning dengan Algoritma K-Means dan Random Forest. AJST, 3(1).

Ramadhani, F., Septiana, D., Amalia, S. N., Fadilah, P. M., & Satria, A. (2024). Klasifikasi risiko gizi buruk pada ibu hamil menggunakan metode Random Forest. Jurnal Teknologi Informasi, 5(2). https://doi.org/10.46576/djtechno.

Renny Afriany, Rudolf Sinaga, & Samsinar Samsinar. (2025). Segmentasi Pasien Berbasis K-Means dari Tanda-tanda Vital dan Demografi: Pendekatan Unsupervised Learning untuk Profil Risiko Klinis. Jurnal Ilmiah Sistem Informasi Dan Ilmu Komputer, 5(3), 638–650. https://doi.org/10.55606/juisik.v5i3.1811.

Riansyah, M., Bahri, S., & Fiqna, H. P. (2025). Perbandingan Akurasi Algoritma Decision Tree dengan Random Forest dalam Diagnosa Penyakit Hepatitis. Indonesian Journal of Science, 2(3).

Setiawan, A., Hadryan Nst, Z., Khairi, Z., & Efrizoni, L. (2024). Klasifikasi tingkat risiko diabetes menggunakan algoritma Random Forest. Jurnal Informatika & Rekayasa Elektronika (JIRE), 7(2).

Susanto, E. R., Inzaghi, M. R., Amarudin, A., & Neneng, N. (2025). Evaluasi Kinerja Model Random Forest Dalam Memprediksi Diabetes Berdasarkan Dataset Kesehatan di Indonesia. Jurnal Pendidikan Dan Teknologi Indonesia, 5(7), 1857–1866. https://doi.org/10.52436/1.jpti.871.

Umar, M., Adytia, P., Yusnita, A., Widya Cipta Dharma, S., Yamin No, J. M., Kelua, G., Samarinda Ulu, K., Samarinda, K., & Timur, K. (2025). Penerapan Algoritma Support Vector Machine (SVM) dalam Analisis Sentimen Mahasiswa Terhadap Sistem Layanan KPST STMIK Widya Cipta Dharma. Jurnal Nasional Komputasi Dan Teknologi Informasi (JNKTI), 8(3).

Downloads

Published

2026-07-01

Issue

Section

Computer & Communication Science

How to Cite

Ibrohim, H., Mulyo, H., & Wibowo, G. W. N. (2026). Pemodelan Hybrid untuk Prediksi Risiko Keparahan Penyakit Tuberkulosis Menggunakan Algoritma K-Means dan Random Forest. Jurnal JTIK (Jurnal Teknologi Informasi Dan Komunikasi), 10(3), 1250-1258. https://doi.org/10.35870/jtik.v10i3.6379

Similar Articles

1-5 of 12

You may also start an advanced similarity search for this article.

Most read articles by the same author(s)