# Pengantar Klasifikasi Dalam empat pelajaran ini, Anda akan menjelajahi salah satu fokus utama dari pembelajaran mesin klasik - _klasifikasi_. Kita akan menggunakan berbagai algoritma klasifikasi dengan dataset tentang semua masakan luar biasa dari Asia dan India. Semoga Anda lapar!  > Rayakan masakan pan-Asia dalam pelajaran ini! Gambar oleh [Jen Looper](https://twitter.com/jenlooper) Klasifikasi adalah bentuk [pembelajaran terawasi](https://wikipedia.org/wiki/Supervised_learning) yang memiliki banyak kesamaan dengan teknik regresi. Jika pembelajaran mesin berfokus pada memprediksi nilai atau nama sesuatu menggunakan dataset, maka klasifikasi umumnya terbagi menjadi dua kelompok: _klasifikasi biner_ dan _klasifikasi multikelas_. [](https://youtu.be/eg8DJYwdMyg "Pengantar klasifikasi") > 🎥 Klik gambar di atas untuk video: John Guttag dari MIT memperkenalkan klasifikasi Ingat: - **Regresi linear** membantu Anda memprediksi hubungan antara variabel dan membuat prediksi akurat tentang di mana titik data baru akan berada dalam hubungan dengan garis tersebut. Misalnya, Anda dapat memprediksi _berapa harga labu pada bulan September vs. Desember_. - **Regresi logistik** membantu Anda menemukan "kategori biner": pada titik harga ini, _apakah labu ini berwarna oranye atau tidak-oranye_? Klasifikasi menggunakan berbagai algoritma untuk menentukan cara lain dalam menentukan label atau kelas suatu titik data. Mari kita bekerja dengan data masakan ini untuk melihat apakah, dengan mengamati sekelompok bahan, kita dapat menentukan asal masakannya. ## [Kuis pra-pelajaran](https://ff-quizzes.netlify.app/en/ml/) > ### [Pelajaran ini tersedia dalam R!](../../../../4-Classification/1-Introduction/solution/R/lesson_10.html) ### Pengantar Klasifikasi adalah salah satu aktivitas mendasar bagi peneliti pembelajaran mesin dan ilmuwan data. Dari klasifikasi dasar nilai biner ("apakah email ini spam atau tidak?"), hingga klasifikasi dan segmentasi gambar yang kompleks menggunakan penglihatan komputer, selalu berguna untuk dapat mengelompokkan data ke dalam kelas dan mengajukan pertanyaan tentangnya. Untuk menyatakan proses ini dengan cara yang lebih ilmiah, metode klasifikasi Anda menciptakan model prediktif yang memungkinkan Anda memetakan hubungan antara variabel input ke variabel output.  > Masalah biner vs. multikelas untuk algoritma klasifikasi. Infografis oleh [Jen Looper](https://twitter.com/jenlooper) Sebelum memulai proses membersihkan data, memvisualisasikannya, dan mempersiapkannya untuk tugas ML kita, mari kita pelajari sedikit tentang berbagai cara pembelajaran mesin dapat digunakan untuk mengklasifikasikan data. Berasal dari [statistik](https://wikipedia.org/wiki/Statistical_classification), klasifikasi menggunakan pembelajaran mesin klasik menggunakan fitur seperti `smoker`, `weight`, dan `age` untuk menentukan _kemungkinan mengembangkan penyakit X_. Sebagai teknik pembelajaran terawasi yang mirip dengan latihan regresi yang Anda lakukan sebelumnya, data Anda diberi label dan algoritma ML menggunakan label tersebut untuk mengklasifikasikan dan memprediksi kelas (atau 'fitur') dari dataset dan menetapkannya ke grup atau hasil. ✅ Luangkan waktu sejenak untuk membayangkan dataset tentang masakan. Apa yang dapat dijawab oleh model multikelas? Apa yang dapat dijawab oleh model biner? Bagaimana jika Anda ingin menentukan apakah suatu masakan kemungkinan menggunakan fenugreek? Bagaimana jika Anda ingin melihat apakah, dengan bahan-bahan seperti bintang adas, artichoke, kembang kol, dan lobak, Anda dapat membuat hidangan khas India? [](https://youtu.be/GuTeDbaNoEU "Keranjang misteri yang gila") > 🎥 Klik gambar di atas untuk video. Premis utama dari acara 'Chopped' adalah 'keranjang misteri' di mana koki harus membuat hidangan dari pilihan bahan acak. Tentunya model ML akan sangat membantu! ## Halo 'classifier' Pertanyaan yang ingin kita ajukan dari dataset masakan ini sebenarnya adalah pertanyaan **multikelas**, karena kita memiliki beberapa kemungkinan masakan nasional untuk dikerjakan. Dengan sekelompok bahan, ke kelas mana data ini akan cocok? Scikit-learn menawarkan beberapa algoritma berbeda untuk digunakan dalam mengklasifikasikan data, tergantung pada jenis masalah yang ingin Anda selesaikan. Dalam dua pelajaran berikutnya, Anda akan mempelajari beberapa algoritma ini. ## Latihan - bersihkan dan seimbangkan data Anda Tugas pertama yang harus dilakukan, sebelum memulai proyek ini, adalah membersihkan dan **menyeimbangkan** data Anda untuk mendapatkan hasil yang lebih baik. Mulailah dengan file kosong _notebook.ipynb_ di root folder ini. Hal pertama yang perlu diinstal adalah [imblearn](https://imbalanced-learn.org/stable/). Ini adalah paket Scikit-learn yang memungkinkan Anda menyeimbangkan data dengan lebih baik (Anda akan mempelajari lebih lanjut tentang tugas ini sebentar lagi). 1. Untuk menginstal `imblearn`, jalankan `pip install`, seperti ini: ```python pip install imblearn ``` 1. Impor paket yang Anda perlukan untuk mengimpor data dan memvisualisasikannya, juga impor `SMOTE` dari `imblearn`. ```python import pandas as pd import matplotlib.pyplot as plt import matplotlib as mpl import numpy as np from imblearn.over_sampling import SMOTE ``` Sekarang Anda siap untuk mengimpor data berikutnya. 1. Tugas berikutnya adalah mengimpor data: ```python df = pd.read_csv('../data/cuisines.csv') ``` Menggunakan `read_csv()` akan membaca konten file csv _cusines.csv_ dan menempatkannya dalam variabel `df`. 1. Periksa bentuk data: ```python df.head() ``` Lima baris pertama terlihat seperti ini: ```output | | Unnamed: 0 | cuisine | almond | angelica | anise | anise_seed | apple | apple_brandy | apricot | armagnac | ... | whiskey | white_bread | white_wine | whole_grain_wheat_flour | wine | wood | yam | yeast | yogurt | zucchini | | --- | ---------- | ------- | ------ | -------- | ----- | ---------- | ----- | ------------ | ------- | -------- | --- | ------- | ----------- | ---------- | ----------------------- | ---- | ---- | --- | ----- | ------ | -------- | | 0 | 65 | indian | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ... | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | | 1 | 66 | indian | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ... | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | | 2 | 67 | indian | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ... | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | | 3 | 68 | indian | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ... | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | | 4 | 69 | indian | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ... | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | ``` 1. Dapatkan informasi tentang data ini dengan memanggil `info()`: ```python df.info() ``` Output Anda menyerupai: ```output RangeIndex: 2448 entries, 0 to 2447 Columns: 385 entries, Unnamed: 0 to zucchini dtypes: int64(384), object(1) memory usage: 7.2+ MB ``` ## Latihan - mempelajari tentang masakan Sekarang pekerjaan mulai menjadi lebih menarik. Mari kita temukan distribusi data, per masakan. 1. Plot data sebagai batang dengan memanggil `barh()`: ```python df.cuisine.value_counts().plot.barh() ```  Ada sejumlah masakan yang terbatas, tetapi distribusi data tidak merata. Anda dapat memperbaikinya! Sebelum melakukannya, jelajahi sedikit lebih jauh. 1. Cari tahu berapa banyak data yang tersedia per masakan dan cetak: ```python thai_df = df[(df.cuisine == "thai")] japanese_df = df[(df.cuisine == "japanese")] chinese_df = df[(df.cuisine == "chinese")] indian_df = df[(df.cuisine == "indian")] korean_df = df[(df.cuisine == "korean")] print(f'thai df: {thai_df.shape}') print(f'japanese df: {japanese_df.shape}') print(f'chinese df: {chinese_df.shape}') print(f'indian df: {indian_df.shape}') print(f'korean df: {korean_df.shape}') ``` Outputnya terlihat seperti ini: ```output thai df: (289, 385) japanese df: (320, 385) chinese df: (442, 385) indian df: (598, 385) korean df: (799, 385) ``` ## Menemukan bahan-bahan Sekarang Anda dapat menggali lebih dalam ke data dan mempelajari apa saja bahan-bahan khas per masakan. Anda harus membersihkan data berulang yang menciptakan kebingungan antara masakan, jadi mari kita pelajari tentang masalah ini. 1. Buat fungsi `create_ingredient()` dalam Python untuk membuat dataframe bahan. Fungsi ini akan mulai dengan menghapus kolom yang tidak membantu dan menyortir bahan berdasarkan jumlahnya: ```python def create_ingredient_df(df): ingredient_df = df.T.drop(['cuisine','Unnamed: 0']).sum(axis=1).to_frame('value') ingredient_df = ingredient_df[(ingredient_df.T != 0).any()] ingredient_df = ingredient_df.sort_values(by='value', ascending=False, inplace=False) return ingredient_df ``` Sekarang Anda dapat menggunakan fungsi tersebut untuk mendapatkan gambaran tentang sepuluh bahan paling populer berdasarkan masakan. 1. Panggil `create_ingredient()` dan plot dengan memanggil `barh()`: ```python thai_ingredient_df = create_ingredient_df(thai_df) thai_ingredient_df.head(10).plot.barh() ```  1. Lakukan hal yang sama untuk data Jepang: ```python japanese_ingredient_df = create_ingredient_df(japanese_df) japanese_ingredient_df.head(10).plot.barh() ```  1. Sekarang untuk bahan-bahan Cina: ```python chinese_ingredient_df = create_ingredient_df(chinese_df) chinese_ingredient_df.head(10).plot.barh() ```  1. Plot bahan-bahan India: ```python indian_ingredient_df = create_ingredient_df(indian_df) indian_ingredient_df.head(10).plot.barh() ```  1. Akhirnya, plot bahan-bahan Korea: ```python korean_ingredient_df = create_ingredient_df(korean_df) korean_ingredient_df.head(10).plot.barh() ```  1. Sekarang, hapus bahan-bahan yang paling umum yang menciptakan kebingungan antara masakan yang berbeda, dengan memanggil `drop()`: Semua orang menyukai nasi, bawang putih, dan jahe! ```python feature_df= df.drop(['cuisine','Unnamed: 0','rice','garlic','ginger'], axis=1) labels_df = df.cuisine #.unique() feature_df.head() ``` ## Seimbangkan dataset Setelah Anda membersihkan data, gunakan [SMOTE](https://imbalanced-learn.org/dev/references/generated/imblearn.over_sampling.SMOTE.html) - "Teknik Oversampling Minoritas Sintetis" - untuk menyeimbangkannya. 1. Panggil `fit_resample()`, strategi ini menghasilkan sampel baru melalui interpolasi. ```python oversample = SMOTE() transformed_feature_df, transformed_label_df = oversample.fit_resample(feature_df, labels_df) ``` Dengan menyeimbangkan data Anda, Anda akan mendapatkan hasil yang lebih baik saat mengklasifikasikannya. Pikirkan tentang klasifikasi biner. Jika sebagian besar data Anda adalah satu kelas, model ML akan lebih sering memprediksi kelas tersebut, hanya karena ada lebih banyak data untuk itu. Menyeimbangkan data mengambil data yang miring dan membantu menghilangkan ketidakseimbangan ini. 1. Sekarang Anda dapat memeriksa jumlah label per bahan: ```python print(f'new label count: {transformed_label_df.value_counts()}') print(f'old label count: {df.cuisine.value_counts()}') ``` Output Anda terlihat seperti ini: ```output new label count: korean 799 chinese 799 indian 799 japanese 799 thai 799 Name: cuisine, dtype: int64 old label count: korean 799 indian 598 chinese 442 japanese 320 thai 289 Name: cuisine, dtype: int64 ``` Data ini sudah bersih, seimbang, dan sangat lezat! 1. Langkah terakhir adalah menyimpan data yang telah seimbang, termasuk label dan fitur, ke dalam dataframe baru yang dapat diekspor ke file: ```python transformed_df = pd.concat([transformed_label_df,transformed_feature_df],axis=1, join='outer') ``` 1. Anda dapat melihat data sekali lagi menggunakan `transformed_df.head()` dan `transformed_df.info()`. Simpan salinan data ini untuk digunakan dalam pelajaran mendatang: ```python transformed_df.head() transformed_df.info() transformed_df.to_csv("../data/cleaned_cuisines.csv") ``` CSV baru ini sekarang dapat ditemukan di folder data root. --- ## 🚀Tantangan Kurikulum ini berisi beberapa dataset yang menarik. Telusuri folder `data` dan lihat apakah ada yang berisi dataset yang cocok untuk klasifikasi biner atau multikelas? Pertanyaan apa yang akan Anda ajukan dari dataset ini? ## [Kuis pasca-pelajaran](https://ff-quizzes.netlify.app/en/ml/) ## Tinjauan & Studi Mandiri Jelajahi API SMOTE. Untuk kasus penggunaan apa SMOTE paling cocok digunakan? Masalah apa yang dapat diselesaikannya? ## Tugas [Telusuri metode klasifikasi](assignment.md) --- **Penafian**: Dokumen ini telah diterjemahkan menggunakan layanan penerjemahan AI [Co-op Translator](https://github.com/Azure/co-op-translator). Meskipun kami berusaha untuk memberikan hasil yang akurat, harap diingat bahwa terjemahan otomatis mungkin mengandung kesalahan atau ketidakakuratan. Dokumen asli dalam bahasa aslinya harus dianggap sebagai sumber yang otoritatif. Untuk informasi yang bersifat kritis, disarankan menggunakan jasa penerjemahan profesional oleh manusia. Kami tidak bertanggung jawab atas kesalahpahaman atau penafsiran yang keliru yang timbul dari penggunaan terjemahan ini.