stdsquare²
🎓 Kelas
stdsquare / materi / slides / pertemuan-05
Tema
Japan
Arcade
Dark Retro
Font
‹ Daftar slide Pertemuan 5: Klasifikasi Tipe Pembelajaran: Unsupervised, Supervised, Semi-supervised
Program Studi Bisnis Digital • FEB

Pembelajaran Dalam dan Pembelajaran Mesin

Pertemuan 5 — Klasifikasi Tipe Pembelajaran: Unsupervised, Supervised, Semi-supervised

Setelah reduksi dimensi (PCA, SVD, ICA, LDA), kini kita naik satu tingkat: mengenal tiga taksonomi besar cara mesin belajar dari data — fondasi untuk memilih algoritma yang tepat mulai pertemuan berikutnya.

RPS MINGGU 5 • DURASI 2 × 50 MENIT

Tujuan Pembelajaran Hari Ini

Setelah pertemuan ini, Anda diharapkan mampu mengklasifikasikan tipe pembelajaran mesin dan memilih pendekatan yang tepat untuk suatu masalah data. Secara rinci:

CAPAIAN 1
DEFINISI
Menjelaskan perbedaan mendasar unsupervised, supervised, dan semi-supervised learning berdasarkan ketersediaan label.
CAPAIAN 2
CIRI DATA
Mengenali ciri dataset (berlabel/tak berlabel/campuran) untuk menentukan tipe pembelajaran yang cocok.
CAPAIAN 3
CONTOH KASUS
Memetakan kasus bisnis digital nyata (segmentasi pelanggan, deteksi fraud, rekomendasi produk) ke tipe pembelajaran yang tepat.
CAPAIAN 4
TRADE-OFF
Menghitung rasio biaya-manfaat pelabelan data untuk memutuskan strategi semi-supervised.

Bayangkan Anda Data Scientist di Sebuah E-Commerce

Hari pertama kerja di sebuah platform seperti Tokopedia, tiga permintaan berbeda datang dari tim bisnis dalam satu pagi:

PERMINTAAN 1
SEGMENTASI
"Kelompokkan 2 juta pelanggan jadi beberapa segmen — kami tidak tahu segmen apa saja yang ada." Tidak ada label.
PERMINTAAN 2
FRAUD
"Kami punya 1 juta transaksi lama yang sudah ditandai fraud/bukan. Latih model untuk transaksi baru." Label lengkap.
PERMINTAAN 3
ULASAN
"Dari 500 ribu ulasan produk, cuma 2 ribu yang sudah ditandai sentimennya oleh tim." Label sebagian.
Tiga permintaan itu butuh tiga pendekatan pembelajaran mesin yang berbeda — inilah taksonomi yang akan kita kupas hari ini.
Bagian 1 dari 4
Unsupervised Learning
Belajar dari data tanpa "jawaban benar" — mesin menemukan pola dan struktur tersembunyi sendiri.

Apa Itu Unsupervised Learning?

Mesin belajar tanpa label/jawaban benar — tugasnya menemukan struktur, pola, atau pengelompokan tersembunyi dalam data (unlabeled data).
CIRI DATA MASUKAN
  • Hanya ada variabel fitur (X), tanpa variabel target (Y)
  • Contoh: data transaksi pelanggan tanpa label "loyal/tidak"
  • Tugas mesin: cari pola/kelompok/struktur sendiri
TEKNIK UTAMA (PERTEMUAN 6)
  • Clustering — K-means, Hierarchical Clustering
  • Estimasi kepadatan — Expectation Maximization (EM)
  • Juga mencakup PCA/SVD/ICA yang sudah Anda pelajari (unsupervised!)

Visualisasi: Alur Kerja Unsupervised Learning

DATA MENTAH → ALGORITMA → KELOMPOK TEMUAN
DATA MENTAHFitur (X) saja, tanpa labelALGORITMA CLUSTERINGUkur kemiripan antar-titik(mis. jarak Euclidean)Grup AGrup BGrup CNama/arti tiap grup ditentukan MANUSIA setelah melihat isinya

Contoh Kasus: Unsupervised di Bisnis Digital

SEGMENTASI PELANGGAN
TOKOPEDIA
Mengelompokkan jutaan pelanggan berdasarkan pola belanja tanpa kategori yang ditentukan sebelumnya — hasilnya baru diberi nama seperti "hemat", "impulsif", "loyal".
DETEKSI ANOMALI
PERBANKAN
Menemukan transaksi yang polanya sangat berbeda dari mayoritas — dicurigai fraud — tanpa contoh fraud berlabel sebelumnya.
Jebakan umum: unsupervised learning TIDAK memberi "jawaban benar" otomatis. Interpretasi hasil kelompok tetap butuh domain knowledge manusia — mesin hanya menemukan pola, bukan makna.
Bagian 2 dari 4
Supervised Learning
Belajar dari data yang sudah punya "jawaban benar" — mesin dilatih meniru pola input-output untuk memprediksi data baru.

Apa Itu Supervised Learning?

Mesin belajar dari data yang sudah punya label/jawaban benar — dilatih memetakan input (X) ke output (Y) yang diketahui, agar bisa memprediksi Y pada data baru.
DUA JENIS TUGAS
  • Klasifikasi — Y berupa kategori (fraud/bukan, churn/tidak)
  • Regresi — Y berupa angka kontinu (harga rumah, omzet bulan depan)
TEKNIK UTAMA (PERTEMUAN 7)
  • Regression — hubungan linear/nonlinear X-Y
  • Support Vector Machine (SVM) — cari batas pemisah optimal
  • Neural Network — jaringan berlapis meniru pola kompleks

Visualisasi: Alur Kerja Supervised Learning

DATA BERLABEL → PELATIHAN MODEL → PREDIKSI DATA BARU
DATA LATIHFitur (X) + Label (Y)"jawaban benar" diketahuiMODEL BELAJARMenemukan pola X→Y(mis. regresi, SVM, NN)DATA BARUHanya X, Y belum diketahui→ model prediksi YAkurasi model DIUKUR dengan membandingkan prediksi vs jawaban benar

Hitung dari Nol: Akurasi Model Deteksi Fraud

Sebuah bank menguji model supervised pada 1.000 transaksi yang sudah diketahui label sebenarnya (fraud/bukan). Hasil pengujian: model benar menebak 40 dari 50 transaksi fraud, dan benar menebak 900 dari 950 transaksi bukan-fraud.

LangkahPerhitunganNilai
1. Prediksi benar untuk kelas fraud40 dari 50 transaksi fraud40
2. Prediksi benar untuk kelas bukan-fraud900 dari 950 transaksi bukan-fraud900
3. Total prediksi benar40 + 900940
4. Total transaksi diuji50 + 9501.000
5. Akurasi model940 ÷ 1.000 × 10094%
AKURASI KESELURUHAN
94%
940 benar dari 1.000 transaksi diuji
Hati-hati: akurasi 94% terdengar tinggi, tapi model hanya benar 40/50 = 80% untuk kelas fraud (kelas yang paling penting!). Ini contoh class imbalance — akurasi keseluruhan bisa menyesatkan.

Contoh Kasus: Supervised di Bisnis Digital

KLASIFIKASI
CHURN PREDICTION
Memprediksi apakah pelanggan akan berhenti berlangganan (churn) berdasarkan riwayat penggunaan — dilatih dari data pelanggan lama yang sudah diketahui hasilnya.
REGRESI
PREDIKSI HARGA
Memprediksi harga saham BBCA besok atau estimasi omzet UMKM bulan depan berdasarkan data historis berlabel angka aktual.
Kunci supervised learning: semakin banyak & semakin bersih data berlabel, semakin akurat model. Tapi melabeli data itu mahal — inilah alasan semi-supervised learning lahir (bagian berikutnya).
Bagian 3 dari 4
Semi-supervised Learning
Jalan tengah realistis: sedikit data berlabel + banyak data tak berlabel, memanfaatkan keduanya sekaligus.

Apa Itu Semi-supervised Learning?

Pembelajaran dengan sebagian kecil data berlabel + sebagian besar data tak berlabel — memanfaatkan struktur dari data tak berlabel untuk memperkuat model yang dilatih dari data berlabel.
MENGAPA DIBUTUHKAN?
  • Melabeli data mahal & makan waktu (butuh manusia/ahli)
  • Data tak berlabel biasanya melimpah & murah dikumpulkan
  • Solusi: pakai sedikit label sebagai "jangkar", sisanya bantu perkuat pola
POSISI DI SPEKTRUM
  • Unsupervised (0% berlabel) ←—→ Semi-supervised (sedikit berlabel) ←—→ Supervised (100% berlabel)
  • Semi-supervised = titik tengah realistis

Hitung dari Nol: Menghitung Penghematan Biaya Pelabelan

Tim anotasi sebuah platform marketplace perlu memberi label sentimen pada 500.000 ulasan produk. Biaya melabeli manual Rp 500/ulasan. Dengan semi-supervised, cukup melabeli 2.000 ulasan secara manual, sisanya dipelajari otomatis dari pola.

LangkahPerhitunganNilai
1. Biaya jika SEMUA data dilabeli (supervised penuh)500.000 × Rp 500Rp 250.000.000
2. Biaya dengan semi-supervised (hanya 2.000 dilabeli)2.000 × Rp 500Rp 1.000.000
3. Penghematan biayaRp 250.000.000 − Rp 1.000.000Rp 249.000.000
4. Persentase data yang perlu dilabeli manual2.000 ÷ 500.000 × 1000,4%
5. Persentase penghematan biayaRp 249.000.000 ÷ Rp 250.000.000 × 100~99,6%
PENGHEMATAN BIAYA PELABELAN
~99,6%
hanya dengan melabeli 0,4% dari total data

Contoh Kasus: Semi-supervised di Bisnis Digital

ANALISIS SENTIMEN
ULASAN PRODUK
Ribuan ulasan e-commerce dilabeli sebagian oleh tim, sisanya "dipelajari" model dari kemiripan pola bahasa dengan yang sudah berlabel.
PENGENALAN GAMBAR
KATALOG PRODUK
Sebagian foto produk diberi kategori manual, model belajar mengategorikan jutaan foto baru yang diunggah penjual UMKM setiap hari.
Prinsip inti: semi-supervised bekerja karena data tak berlabel biasanya punya struktur yang mirip data berlabel — model "menyebarkan" label dari titik berlabel ke titik tak berlabel yang mirip.

Ringkasan: Tiga Tipe Pembelajaran Berdampingan

AspekUnsupervisedSupervisedSemi-supervised
Ketersediaan labelTidak adaLengkap (100%)Sebagian kecil
Tujuan utamaTemukan struktur/polaPrediksi Y dari XPrediksi + eksplorasi
Contoh teknikK-means, PCA, EMRegresi, SVM, Neural NetworkLabel propagation, self-training
Biaya dataRendah (tanpa label)Tinggi (label penuh)Sedang (label sebagian)
Ukur akurasi objektif?Sulit (tanpa "jawaban")Mudah (ada label uji)Mungkin (pakai label yang ada)
Bagian 4 dari 4
Memilih Tipe yang Tepat
Bagaimana menentukan tipe pembelajaran mana yang cocok untuk suatu masalah data — kerangka pengambilan keputusan praktis.

Kerangka Keputusan: Pertanyaan Panduan

Gunakan alur pertanyaan berikut untuk menentukan tipe pembelajaran yang tepat, langkah demi langkah:

LangkahPertanyaan PanduanJika "Ya"
1Apakah SEMUA data punya label/jawaban benar?Supervised learning
2Apakah TIDAK ADA data yang punya label sama sekali?Unsupervised learning
3Apakah HANYA SEBAGIAN KECIL data punya label (sisanya tidak)?Semi-supervised learning
4Apakah tujuannya memprediksi Y spesifik atau sekadar eksplorasi pola?→ Prediksi = supervised; eksplorasi = unsupervised
Kerangka ini bukan rumus kaku — di praktik, banyak masalah nyata butuh kombinasi (mis. clustering dulu untuk eksplorasi, baru supervised untuk prediksi akhir).

Latihan Kelas: Tentukan Tipe Pembelajarannya!

Kerjakan berpasangan (5 menit). Untuk tiap skenario, tentukan tipe pembelajaran yang paling tepat dan sebutkan alasannya:

SKENARIO A

Sebuah startup fintech punya 10.000 data pengajuan pinjaman lengkap dengan status "lunas" atau "gagal bayar" dari 3 tahun terakhir. Mereka ingin memprediksi risiko pengajuan baru.

SKENARIO B

Sebuah platform berita punya 1 juta artikel tanpa kategori topik sama sekali. Editor ingin tahu topik-topik utama apa saja yang ada, tapi belum tahu daftar kategorinya.

Setelah 5 menit, kita bahas bersama — perhatikan bagaimana kata kunci "lengkap dengan status" vs "tanpa kategori sama sekali" menjadi petunjuk kuncinya.

Rangkuman: Cheat Sheet Tiga Taksonomi

UNSUPERVISED
0% Label
Temukan pola tersembunyi. Contoh: segmentasi pelanggan, deteksi anomali.
SEMI-SUPERVISED
<10% Label
Sedikit label + banyak data tak berlabel. Contoh: sentimen ulasan, kategori foto produk.
SUPERVISED
100% Label
Prediksi Y dari X yang sudah diketahui. Contoh: churn prediction, deteksi fraud.
Minggu depan (pertemuan 6), kita masuk ke algoritma unsupervised secara teknis: K-means, Hierarchical Clustering, dan Expectation Maximization — lengkap dengan perhitungan langkah demi langkah.

Penutup: Persiapan Pertemuan Berikutnya

PERTEMUAN 6: MINGGU DEPAN
  • Teknik Unsupervised Learning: K-means, Hierarchical Clustering
  • Expectation Maximization (EM) — estimasi kepadatan probabilitas
  • Perhitungan jarak & iterasi klaster dari nol
TUGAS SEBELUM PERTEMUAN 6
BACA & CATAT
Cari 1 contoh nyata (berita/artikel) penggunaan clustering di perusahaan Indonesia (BEI, e-commerce, atau perbankan). Siapkan 3 kalimat ringkasan untuk dibahas di awal kelas.