I A E S  I n t e r n at io n al  Jou r n al  of  A r t if ic ia I n t e ll ig e n c e  ( I J - AI )   V ol .   15 , N o.   1 F e br ua r y   2026 , pp.  269 ~ 288   I S S N 2252 - 8938 ,   D O I 10.11591/ ij a i. v 15 .i 1 .pp 269 - 288       269     Jou r n al  h om e page ht tp : // ij ai . ia e s c or e .c om   D e si gn  of  A n t ase n a:   an   AI - p ow e r e d  m ar i t i m e  su r ve i l l an c e  an d   an om al d e t e c t i on  sys t e m  f or  se c u r i t y d e c i si on  su p p or t       A r if  B ad r u d in 1 ,   S is w o H ad S u m an t r i 1 ,   R u d y A gu s  G e m il an g G u lt om 1 ,   I  N e n gah  P u t r a A p r iy an t o 1 ,   U m L ai li  Y u h an a 2 ,   F it r ia  D w R at n as ar i 3   1 D oc t or a l  P r ogr a m  of  D e f e nc e  S c i e nc e ,   F a c ul t y of  D e f e nc e  T e c hnol ogy, I ndone s i a  D e f e ns e  U ni ve r s i t y,  B ogor , I ndone s i a   2 D e pa r t m e nt  of  I nf or m a t i c s , I ns t i t ut   T e knol ogi  S e pul uh N ove m be r , S ur a ba ya , I ndone s i a   3 M a s t e r  of  L a w   a nd D e ve l opm e nt , U ni ve r s i t a s  A i r l a ngga , S ur a ba ya ,   I ndone s i a       A r t ic le  I n f o     A B S T R A C T   A r ti c le  h is to r y :   R e c e iv e D e c   26 2024   R e vi s e D e c   31 2025   A c c e pt e J a n   22 2026       Indonesia’s  vast  maritime  territory  faces  serious  challenges  from  illegal  fishing,  smuggli ng,  and  habitat  destruction To  address  these,  the  Indonesian  Navy   (TNI - AL)   developed  Antasena,  an  a rtificial  intellig ence   ( AI ) - powered  smart  dashboard  integrating  automati c   identif ication  system   (AIS)   data,  satellite  imagery,  and  conservation   metrics.  Antasena  lev erages  ad vanced  anomaly  detection   algorit hms,  achieving   95.3%  accuracy,   94.7%  pre cision,   94.2%  recall,  and  96.8%  receiver  operating  characteristic - area  un d er  the  curve  ( ROC - AUC )   score  in  identifying  vessel   anomalies,  inc luding  unauthorized  fishing  and  smuggling  activities.  Using  the  analyze,  design,  develop,  implement,  and  evaluate   ( ADDIE )   framework,  the   system  su pports  real - time  maritime  surveillance  and  biodiversity  monitoring   in  conser vation  zones.  The  main  contributions  of   this  study  includ the  developme nt  of  a   user - centric  AI - based  dashboard  for  maritime  anomaly  detectio n,  the  integration  of  multi - source  data  with  machine  learning  model s,  and  validation through operational field tests  with maritime  authorities. An tasena  offers  scalable  and  effective  solution  to  strengthen   maritime  securi ty  and  protect Indonesia’s marine re sources.   K e y w o r d s :   A nom a ly  de te c ti on s ys t e m   A nt a s e na   A r ti f ic ia i nt e ll ig e nc e   P ow e r e d m a r it im e  s ur ve il la nc e   S e c ur it y de c is io n s uppor t   This is an  open  acce ss artic le unde r the  CC BY - SA   license.     C or r e s pon di n g A u th or :   A r if  B a dr udi n   D oc to r a P r ogr a m  of  D e f e nc e  S c ie nc e ,   F a c ul ty  of  D e f e nc e  T e c hnol ogy, I ndone s ia  D e f e ns e  U ni v e r s it y   I P S C  A r e a , S e nt ul  B ogor  16810, W e s J a va , I ndone s ia   E m a il :   a r if .ba dr udi n11379@ gm a il .c om       1.   I N T R O D U C T I O N   I ndone s ia s   va s m a r it im e   te r r it or y,  s pa nni ng  ove r   5.8  m il li on  km ²,  pl a ys   a   c r uc ia r ol e   in   gl oba l   tr a de   a nd  r e s our c e   m a na g e m e nt H ow e v e r th is   va s tn e s s   a ls m a ke s   it   vul ne r a bl e   to   s e c ur it th r e a ts   s u c a s   il le ga f is hi ng,  s m uggl in g,  a nd  e nvi r onm e nt a vi ol a ti ons T a ddr e s s   th e s e   c h a ll e nge s ,   th e   I ndone s i a N a vy   ( T N I - A L )   de ve lo pe A nt a s e na a a r ti f ic ia in te ll ig e nc e   ( A I ) - pow e r e m oni to r in s ys te m   th a in te gr a te s   a ut om a ti c  i de nt if ic a ti on s ys te m   ( A I S )  da ta  t o de te c a nom a lo us   ve s s e be h a vi or s  i n r e a ti m e .   A nt a s e na   c ol le c ts   a nd   a na ly z e s   m ul ti - s our c e   m a r it im e   s ur ve il la nc e   da ta pr ovi di ng  a c c ur a te     e a r ly - w a r ni ng  in f or m a ti on  to   m a r it im e   tr a f f ic   pa r ti c ip a nt s   a nd   e na bl in pr oa c ti ve   r e s pons e s   to   pot e nt ia r is k s   [ 1] A nom a ly   de te c ti on  a lg or it hm s   a ppl ie to   A I S   da ta   id e nt if be ha vi or a pa tt e r ns   th a de vi a te   f r om   nor m a na vi ga ti on,  w hi c m a in di c a te   il le ga f is hi ng,  pi r a c y,  or   s m uggl in a c ti vi ti e s   [ 2] A c c ur a te   a nd  ti m e ly   a nom a ly  de te c ti on i s  t he r e f or e  c r it ic a f or  m a r it im e  doma in  a w a r e ne s s  a nd n a ti ona de f e ns e  op e r a ti ons   [ 3] .   P r e vi ous   s tu di e s   on  m a r it im e   a nom a ly   de te c ti on  ha ve   im pl e m e nt e a   w id e   r a nge   of   m a c hi ne   le a r ni ng  a ppr oa c he s in c lu di ng  d e c is io tr e e   ( D T ) r a ndom  f or e s ( R F ) s uppor ve c to r   m a c hi ne   ( S V M ) a nd   ne ur a ne twor [ 4] [ 6] W hi le   th e s e   te c hni que s   ha ve   a c hi e ve s a ti s f a c to r a c c ur a c y,  th e of te f a c e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I S S N :   2252 - 8938   I nt  J  A r ti f   I nt e ll , V ol 15 , N o.  1 ,   F e br ua r y   20 26 269 - 288   270   li m it a ti ons   in   in te r pr e ta bi li ty r obus tn e s s a nd  a da pt a bi li ty   to   s tr e a m in A I S   da ta S in gl e - m ode c la s s if ie r s   s uc a s   D T   or   S V M   te nd   to   ove r f it   c om pl e x   da ta   di s tr ib ut io ns w he r e a s   de e p   le a r ni ng  a r c hi te c tu r e s   d e m a nd  e xt e ns iv e  c om put a ti on  a nd  pr ovi de   li m it e tr a n s pa r e nc y   in   de c i s io n - m a ki ng  [ 7] [ 9] T he s e  c ha ll e nge s   r e duc e   th e ir  f e a s ib il it y f or  r e a l - ti m e  ope r a ti ona de pl oym e nt  i n m a r it im e  s ur ve il la nc e  s y s te m s   s uc h a s  A nt a s e na .   R e c e nt   a dva nc e m e nt s   in   e ns e m bl e   a nd  gr a di e nt   boos ti ng  te c hni que s pa r ti c ul a r ly   e xt r e m e   gr a di e nt   boos ti ng  ( X G B oos t) ha ve   de m ons tr a te s ig ni f ic a nt   i m pr ove m e nt s   in   a c c ur a c y,  ge ne r a li z a ti on,  a nd  s c a la bi li ty   a c r os s   va r io us   a nom a ly   de te c ti on  dom a in s   [ 10] [ 13] X G B oos e f f e c ti ve ly   ba la nc e s   bi a s va r ia nc e   tr a de - of f s m a na ge s   im ba la n c e da t a a nd  a c hi e ve s   f a s t   c onv e r ge nc e m a ki ng  it   a   pr om is in c a ndi da te   f or   m a r it im e   a nom a ly   a na ly s is .   H ow e ve r no  pr io r   s tu dy  ha s   c ond uc te a   c om pr e he n s iv e   be n c hm a r ki ng  of   th e s e   m ode ls   unde r   th e   I ndone s ia m a r it im e   ope r a ti ona c ont e xt T he r e f or e id e nt if yi ng  a   s ta te - of - th e - a r ( S O T A )   c onf ig ur a ti on  th a a c hi e ve s   a opt im a ba la nc e   be twe e de te c t io a c c ur a c y,  r obus tn e s s in te r pr e ta bi li ty a nd  c om put a ti ona e f f ic ie nc y i s  e s s e nt ia to  e nha nc e  r e a l - ti m e  m a r it im e  s ur ve il la nc e .   T hi s   s tu dy  a im s   to   e s ta bl is a   S O T A   be n c hm a r f or   A I S - ba s e m a r it im e   a nom a ly   de te c ti on  by   c om pa r in th r e e   s upe r vi s e le a r ni ng  a lg or it h m s   DT RF a nd   X G B oos w it hi n   th e   A nt a s e na   s ys te m E a c m ode w a s   opt im iz e us in gr id - ba s e hype r pa r a m e te r   tu ni ng   a nd  e va lu a te w it 5 - f ol d   c r os s - va li da ti on  to   e ns ur e   f a ir   pe r f or m a nc e   c om p a r is on.  T h e   e v a lu a ti on  c ove r s   f iv e   ke di m e ns io n s de te c ti on   pe r f or m a nc e r obus tn e s s in te r pr e ta bi li ty c om put a ti ona e f f ic ie nc y,   a nd  s c a l a bi li ty T he   f in di ngs   a r e   e xpe c te d   to   pr ovi de   bot th e or e ti c a a nd  pr a c ti c a l   c ont r ib ut io ns   to w a r im pr ovi ng  a nom a ly   de te c ti on  a nd s it ua ti ona a w a r e ne s s   in   na va ope r a ti ons A   de ta il e d e s c r ip ti on  of   th e   f r a m e w or a nd  it s   ope r a ti ona da ta   w or kf lo w   is   pr e s e nt e in   th e  f ol lo w in g s e c ti on.       2.   M E T H O D   T hi s  s tu dy e m pl oys  a  qua nt it a ti ve  r e s e a r c h a ppr oa c h t o ge ne r a te  nume r ic a e vi de nc e , a dhe r in g t o t he   s c ie nt if ic   pr in c ip le s   of   c onc r e te ne s s obj e c ti vi ty m e a s ur e m e nt r a ti ona li ty a nd  s ys te m a ti z a ti o n   [ 14] T he   m e th odol ogy  f ol lo w s   a   s ys te m a ti c   a nd  s tr uc tu r e pr oc e s s ut il i z in bot pr im a r a nd  s e c onda r da ta   s our c e s   pr oc e s s e th r ough  m a c hi ne   le a r ni ng  te c hni que s M a c hi ne   le a r ni ng  is   c hos e f or   it s   a bi li ty   to   m a na ge   c om pl e x,  hi gh - di m e ns io na da ta s e ts   a nd  to   a c c ur a te ly   m od e non - li ne a r   r e la ti ons hi ps   a nd   in te r a c ti ons     a m ong  va r ia bl e s w hi c h   a r e   c r uc ia f or   id e nt if yi ng  th e   S O T A   a nom a ly   de te c ti on  m ode w it hi th e   A nt a s e na   s ys te m   [ 15] .   T he   r e s e a r c pr oc e s s   a dopt s   th e   a na ly z e de s ig n,   de ve lo p,  im pl e m e nt a nd  e va lu a te   ( A D D I E )   m ode a s  a  gui di ng f r a m e w or f or  de ve lo pi ng a nd be nc hm a r ki n g a n A I - e na bl e d s m a r s ur ve il la nc e  da s hboa r th a s uppor ts   m a r it im e   de c i s io n - m a ki ng  [ 16] E a c pha s e   of   A D D I E   pr oduc e s   out put s   th a t   in f or m   a nd  r e f in e   s ubs e que nt   s ta g e s e ns ur in a   c ont in uous it e r a ti ve   pr oc e s s   to w a r opt im iz in g   m ode pe r f or m a nc e   a nd   a c hi e vi ng S O T A - le ve a c c ur a c y a nd r obus tn e s s   [ 17] .     2.1.     R e s e ar c h   d e s ig n  f or  A n t as e n a:  A I - d r iv e n  m ar it im e   s e c u r it y d e c is io n  s u p p or t   T he   obj e c ti ve   of   th is   r e s e a r c is   to   de ve lo A nt a s e na a A I - pow e r e s ys te m   th a in te gr a te s   A I S   da ta s a te ll it e   im a ge r y,  a nd  ve s s e s e ns or   da ta   to   de li ve r   a   m a r it im e   m oni to r in a nd  a nom a ly   de te c ti on   s ol ut io f or   s e c ur it de c is io s uppor t.   P r e vi ous   s tu di e s   [ 18] [ 1 9]   ha ve   tr e a te d   A I S   m e s s a ge s   a s   obs e r va ti ons   of   a   ve s s e l’ s   unde r ly in s ta te e m pha s iz in th a A I S   da ta   qua li ty   s tr ongl a f f e c ts   m a r it im e   tr a f f ic   s a f e ty   a nd   a nom a ly   de te c ti on  r e li a bi li ty .   V a r la m is   e al [ 20]   pr opos e a   r ul e - ba s e m e th od  f or   da ta   in te gr it a s s e s s m e nt w h e r e   ope r a ti ona r ul e s   a r e   de r iv e f r om   s ys t e m   s pe c if ic a ti ons   a nd  dom a in   e xp e r ti s e f or m a li z e th r ough  a   lo gi c - ba s e f r a m e w or k,  a nd   us e d   to   ge ne r a te   s it ua ti o n - s pe c if ic   a le r ts . B ui ld in upon  th e s e   in s ig ht s ,   th e   pr im a r da ta   in   th is   s tu dy  c ons is of   A I S   in f or m a ti on,  w hi l e   th e   s e c onda r da ta   in c lu de   s a te ll it e   im a ge r y,  ve s s e s e ns or   r e a di ngs a nd  a uxi li a r m a r it im e   da ta s e ts .   T he s e   da ta   s our c e s   a r e   pr oc e s s e a nd  in te gr a te d   unde r   th e   A D D I E   m e th odol ogi c a f r a m e w or k,  s tr uc tu r e i nt th e   f ol lo w in pha s e s a na ly s is de s ig n,  de ve lo pm e nt , i m pl e m e nt a ti on, a nd e va lu a ti on a s  de s c r ib e d i n t he  f ol lo w in g .     2.1.1.   A I S  an d   m u lt i - s ou r c e  d at a c ol le c t io n   S hi m ove m e nt   da ta   a c r os s   I ndone s ia w a t e r s   w e r e   obt a in e d   f r om   m a r it im e   a ge nc ie s   s uc a s   th e   I ndone s ia M a r it im e   S e c ur it A ge nc or   B a da K e a m a na n   L a ut th e   M in is tr of   M a r in e   A f f a ir s   a n d   F is he r ie s a nd  th e   M a r it im e   I nf or m a ti on  C e nt e r A   publ ic ly   a c c e s s ib le   s ub s e of   th e   da ta s e is   a va il a bl e   a ht tp s :/ /b it .l y/ s a m pl e - da ta - a nt a s e na T he   da ta s e in c lu de s   ve s s e id e nt if ic a ti on  num be r s   ( m a r it im e   m obi le   s e r vi c e   id e nt it ( M M S I ) ) pos it io ns   ( la ti tu de   a nd  lo ngi tu de ) s pe e ove r   gr ound  ( S O G ) c our s e   ove r   gr ound   ( C O G ) a nd  ti m e s ta m ps w hi c a r e   f unda m e nt a f e a tu r e s   f or   m a r it im e   s ur ve il la nc e   a nd  a nom a ly   de te c ti on.   A I S   tr a ns m is s io ns   w e r e   r e c e iv e a va r yi ng  f r e que nc ie s   ( 2 - 10  s e c onds )   de pe ndi ng  on  v e s s e c la s s   a nd   tr a ns m is s io m ode F or   th is   s tu dy,  a ppr oxi m a te ly   24,565   A I S   r e c or ds   w e r e   c ol le c te be twe e J un e   22,   2023   a nd  S e pt e m be r   22,   2023   ( uni ve r s a ti m e   c oor di na te ( U T C ) ) ,   c ons is ti ng  of   12,513   e nt r ie s   f or   ta nke r s   a nd   12,052 e nt r ie s  f or  c a r go ve s s e l s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f   I nt e ll     I S S N :   2252 - 8938       D e s ig n of  A nt as e na:  an A I - pow e r e d m ar it ime   s ur v e il la nc e  and  anomaly  de te c ti on s y s te m    ( A r if  B adr udi n )   271   I n a ddi ti on t o  A I S ,  t he  s ys te m  de s ig n a ls o c ons id e r s  s ynt he ti c  a pe r tu r e  r a da r   ( S A R )  s a te ll it e  i m a ge r y   a nd  c oa s ta r a da r   da ta   to   e nha nc e   s it ua ti ona a w a r e ne s s pa r ti c ul a r ly   f or   de te c ti ng  da r ve s s e ls   th a de li be r a te ly   di s a bl e   A I S   tr a ns ponde r s .   S a te ll it e   im a g e r of f e r s   w id e   s pa ti a c ove r a ge   but   lo w e r   te m por a l   f r e que nc ( da il to   w e e kl y) w hi le   c oa s ta l   r a da r   pr ovi de s   c ont in uous   m oni to r in w it hi it s   d e te c ti on  r a nge .   I nt e gr a ti on  of   th e s e   s our c e s   is   c ur r e nt ly   unde r   de v e lo pm e nt w i th   pi lo te s ts   c onduc te d   to   v a li da te   A I S - ba s e d   a nom a ly   de te c ti on.  F ut ur e   it e r a ti ons   of   A nt a s e na   w il in c or po r a te   a ut om a te in ge s ti on  of   m ul ti - s our c e   da ta   in to  t he  a nom a ly  de te c ti on pipe li ne .     2.1.2. AI S   d at a s t r u c t u r e  an d  f e at u r e  e n gi n e e r in g   R a w   A I S   da ta   unde r w e nt   a   pr e pr oc e s s in s ta ge   w h e r e   it   w a s   c le a ne to   r e m ove   noi s e   a nd  in c ons is te nc ie s T he   d a ta   w a s   th e n   f or m a tt e a nd  tr a ns f or m e to   e xt r a c k e f e a tu r e s ,   in c lu di ng  ve s s e l   tr a je c to r ie s s pe e d,  C O G a nd  ti m e s ta m ps T h e   s tr uc tu r e   of   th e   r e s ul ti ng  da ta s e u s e f or   m ode li ng  a ppe a r s     in  T a bl e  1   [ 21] .       T a bl e  1 .   R a w  A I S  da ta  s tr uc tu r e   V a r i a bl e   D e s c r i pt i on   M M S I   A  uni que  9 - di gi t  i de nt i f i c a t i on c ode  a s s i gne d t o e a c h ve s s e l .   D a t a  t i m e   T i m e s t a m p r e c or de d i n t he  A I S  da t a ba s e .   L ongi t ude   V e s s e l s  g e ogr a phi c  l ongi t ude .   L a t i t ude   V e s s e l s  g e ogr a phi c  l a t i t ude .   S pe e d   V e s s e l s   s pe e d ( knot s ) .   C O G   C our s e  ove r  gr ound ( de gr e e s  f r om  t r ue  nor t h) .   D r a ught   V e r t i c a l  di s t a nc e  be t w e e n t he  w a t e r l i ne  a nd t he  ve s s e l s  hul l  bot t om .   I s  a nom a l y   T a r ge t  va r i a bl e  i ndi c a t i ng a nom a l ous  ve s s e l  b e ha vi or .       2.1.3. AI S   d at a p r e p r oc e s s in g an d  f e at u r e   e n gi n e e r in g   R a w   da ta   w e r e   pr oc e s s e us in R S tu di pr io r   to   m ode tr a in in g.  T he   pr e pr oc e s s in w or kf lo w   is   s um m a r iz e in   T a bl e   2,  out li ni ng  ke s te ps   s uc a s   da ta   c le a ni ng,  f e a tu r e   ge ne r a ti on,  a nd  nor m a li z a ti on.   M is s in A I S   r e c or ds   w e r e   ha ndl e us in f o r w a r d - f il in te r po l a ti on  f or   te m por a c ont in ui ty ,   w hi le   e xt r e m e   out li e r s   in   s pe e d   a nd  c our s e   w e r e   f il te r e us in pe r c e nt il e - b a s e th r e s hol d s T a ddr e s s   c l a s s   im ba la nc e   in he r e nt   in   a nom a ly   de te c ti on,  c la s s   w e ig ht in w a s   a ppl ie dur in m ode tr a in in g.  L a f e a tu r e s   up  to     f iv e - ti m e   s te ps   w e r e   e ngi ne e r e to   c a pt ur e   ve s s e l   m ove m e nt   d yna m ic s   ove r   ti m e F or   e x a m pl e la ti tu de   a nd   lo ngi tu de   la gs   r e pr e s e nt   tr a je c to r hi s to r y,  w hi le   la g - ba s e m e a a nd  s ta nd a r de vi a ti on  of   s pe e c a pt ur e   s ta bi li ty   a nd  va r ia bi li ty   in   ve s s e m ot io n.  S im il a r ly la f e a tu r e s   f or   C O G   a nd  dr a ught   r e pr e s e nt   di r e c ti ona l   a nd de pt h c ha nge s . T he  r e s ul ti ng da ta s e s um m a r iz e d i n T a bl e   3.       T a bl e  2 .   A I S  da ta  pr e pr oc e s s in g w or kf lo w   S t e p   P r oc e s s   D e s c r i pt i on   1   D a t a  c l e a ni ng   R e m ove  m i s s i ng va l u e s  a nd dupl i c a t e s .   2   T r a j e c t or y f e a t ur e  ge ne r a t i on   E xt r a c t  l a t i t ude , l ongi t ude , C O G , s pe e d, a nd t i m e s t a m p.   3   S t a t i s t i c a l  f e a t ur e  c a l c ul a t i on   C om put e  m e a n a nd s t a nd a r d de vi a t i on of  s pe e d.   4   N or m a l i z a t i on   S c a l e  da t a  f or  m ode l  i nput .       T a bl e  3 .   D e r iv e d f e a tu r e   s e f or  a nom a ly  de te c ti on mode li ng   V a r i a bl e   D e s c r i pt i on   L ongi t ude  ( now , l a g 1 - 5)   V e s s e l s  l ongi t ude  po s i t i ons  f r om  c ur r e nt  t o f i f t h l a g.   L a t i t ude  ( now , l a g 1 - 5)   V e s s e l s  l a t i t ude  pos i t i ons  f r om  c ur r e nt  t o f i f t h l a g.   M e a n s p e e d   A ve r a ge  s pe e d a c r os s  f i ve  t i m e  l a gs .   S t d. de vi a t i on of  s pe e d   S pe e d va r i a bi l i t y a c r os s  f i ve  l a gs .   C O G  ( now , l a g 1 - 5)   D i r e c t i ona l  c our s e  c ha nge s  ove r  t i m e .   D r a ught  ( now , l a g 1 - 5)   V a r i a t i on i n ve s s e l  de pt h ( dr a ught )  ove r  t i m e .       T he   s e le c t e f e a tu r e s   in   A nt a s e na   w e r e   de r iv e th r ough  bot h   dom a in   knowle dge   a nd  e xpl or a to r y   da ta   a na ly s i s   to   e n s ur e   r e le va n c e   to   m a r it im e   ope r a ti ona l   be ha vi or V a r ia bl e s   s u c a s   S O G   va r ia nc e c our s e   de vi a ti on,  a nd  tu r ni ng  r a te   w e r e   pr io r it iz e be c a us e   th e s tr on gl c or r e la te   w it a nom a lo us   ve s s e a c ti vi ti e s   in   A I S   li te r a tu r e W hi le   th is   s tu dy  f oc us e s   on  e ngi ne e r e f e a tu r e s no  e xpl ic it   di m e n s io na li ty   r e duc ti on    ( e .g.,  pr in c ip a c om pone nt   a na ly s is   ( P C A )   w a s   a ppl ie to   pr e s e r ve   in te r pr e ta bi li ty H ow e ve r f e a tu r e   im por ta nc e   a na ly s is   us in RF   ga in   s c or e s   a nd  c or r e la ti on  f il te r in w e r e   pe r f or m e to   a voi r e dunda nc y.   F ut ur e   w or w il c ons id e r   S ha pl e a ddi ti ve   e xpl a na ti on s   ( S H A P ) - ba s e f e a tu r e   s e le c ti on  to   pr ovi de   tr a ns pa r e nt  j us ti f ic a ti on of  e a c h va r ia bl e s  c ont r ib ut io n a nd t o e nha nc e  t he  e xpl a in a bi li ty  of  A nt a s e na  m ode l.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I S S N :   2252 - 8938   I nt  J  A r ti f   I nt e ll , V ol 15 , N o.  1 ,   F e br ua r y   20 26 269 - 288   272   T he   s e le c te d   f e a tu r e s   in   A nt a s e na   w e r e   d e te r m in e th r ough  dom a in - dr iv e a na ly s is e m ph a s iz in g   va r ia bl e s   m os t   r e le va nt   to   m a r it im e   a nom a ly   be ha vi or   s u c a s   s pe e v a r ia nc e c our s e   d e vi a ti on,  tu r ni ng  r a te ,   a nd  di s ta nc e   f r om   ty pi c a r out e s T he s e   f e a tu r e s   w e r e   c hos e be c a us e   pr io r   s tu di e s   s how   s tr ong  c or r e la ti ons   be twe e a bnor m a ki ne m a ti c   pa tt e r ns   a nd  il le ga or   uns a f e   ve s s e ope r a ti ons .   A lt hough  th e   c ur r e nt   ve r s io of   A nt a s e na   f oc us e s   on   in te r pr e ta bi li ty f ut ur e   w or w il e xpl or e   di m e ns io na li ty   r e duc ti on   te c hni que s   s u c a s   P C A   a nd  a ut oe nc ode r - ba s e e m be ddi ng s P C A   w il he lp   i de nt if th e   m os in f or m a ti ve   li ne a r   f e a tu r e   c om bi na ti ons w hi le   a ut oe nc ode r s   c a c a pt ur e   nonl in e a r   r e la ti ons hi ps   in   hi gh - di m e ns io na A I S   da ta I nt e gr a ti ng  th e s e   te c hni que s   w il r e duc e   r e dunda nc y,  im pr ove   c om put a ti ona e f f ic ie nc y,  a nd  pot e nt ia ll y   e nha nc e  a nom a ly  de t e c ti on pe r f or m a nc e  w it hout  s a c r if ic in g i nt e r pr e ta bi li ty .     2.2.  M ac h in e  l e ar n in g m od e t r ai n in g f or  m a r it im e  an om al y d e t e c t io n   M a c hi ne   le a r ni ng  m ode ls   w e r e   a ppl ie to   A I S   da ta   to   de te c m a r it im e   a nom a li e s T he   pr in c ip le   o f   a nom a ly   de te c ti on  is   to   c ons tr uc a   m ode of   nor m a ve s s e be ha vi or   f r om   hi s to r ic a tr a c da ta   a nd  id e nt if y   de vi a ti ons   f r om   th is   le a r ne d   pa tt e r [ 5] T he   tr a in in pi pe li ne   is   out li ne in   T a bl e   4.   E a c m ode w a s   tu ne d   us in gr id - ba s e hype r pa r a m e te r   opt im iz a ti on a nd  5 - f ol c r os s - va li da ti on  to   de te r m in e   th e   be s c onf ig ur a ti on  f or   f in a e va lu a ti on.  T he   tu ne hype r pa r a m e te r s   a r e   s um m a r iz e in   T a bl e   5.  T pr ovi de   a   c le a r e r   c om pa r is on  of   m ode pe r f or m a nc e F ig ur e   il lu s tr a te s   th e   a c c ur a c y,   pr e c i s io n,  r e c a ll a nd  F 1 - s c or e   f or   e a c a lg or it hm .   T he   f ig ur e   pr ovi di ng  a   c om pr e he ns iv e   a s s e s s m e nt   of   a n om a ly   de te c ti on  e f f e c ti ve n e s s T hi s   vi s u a r e pr e s e nt a ti on e na bl e s   a n i nt ui ti ve  unde r s ta ndi ng of  c om pa r a ti v e  r e s ul ts  be f or e  t he  c onf us io n m a tr ix  a na ly s i s .       T a bl e  4 .   M od e tr a in in g pi pe li ne   S t e p   P r oc e s s   D e s c r i pt i on   1   D a t a  s pl i t   D i vi de  t he  da t a s e t  i nt o t r a i ni ng ( 80% )  a nd t e s t i ng ( 20% )  s ubs e t s .   2   M ode l  s e l e c t i on   A ppl y D T , R F , or  X G B oos t  on t r a i ni ng da t a .   3   H ype r pa r a m e t e r  t uni ng   P e r f or m  gr i d s e a r c h w i t h 5 - f ol d c r os s - va l i da t i on.   4   M ode l  va l i da t i on   E va l ua t e  m ode l  pe r f or m a nc e  on t he  t e s t  s e t .   5   M ode l  s a vi ng   S t or e  opt i m i z e d m ode l  f or  de pl oym e nt .       T a bl e  5 .   T une d hype r pa r a m e te r s  f or  e a c h m ode l   M ode l   H ype r pa r a m e t e r   E xpl a na t i on   DT   C os t  c om pl e xi t y ( α )   A   r e gul a r i z a t i on  pa r a m e t e r   t ha t   c ont r ol s   t he   t r a de - of f   be t w e e t r e e   c om pl e xi t a nd  a c c ur a c on  t he   t r a i ni ng  da t a H i ghe r   va l ue s   of   α   pr oduc e   s i m pl e r  t r e e s  w i t h f e w e r  node s , r e duc i ng ove r f i t t i ng.   T r e e  de pt h   T he   m a xi m um   num be r   o f   l e ve l s   i t he   t r e e D e e pe r   t r e e s   c a pt ur e   m or e   c om pl e x de c i s i on bounda r i e s  but  m a y l e a d t o ove r f i t t i ng.   RF   N um be r  of  t r e e s   T he   num be r   of   DT s   i t he   e ns e m bl e I nc r e a s i ng  t he   num be r   o f   t r e e s   i m pr ove s  m ode l  s t a bi l i t y a nd a c c ur a c y but  r a i s e s  c om put a t i ona l  c o s t .   M a x f e a t ur e s   T he   num be r   of   f e a t ur e s   c ons i de r e w he s pl i t t i ng  e a c node L a r ge r   va l ue s  r e duc e  m ode l  r a ndom ne s s  but  c a n de c r e a s e  di ve r s i t y a m ong t r e e s .   X gB oos t   N um be r  of  t r e e s   T he   t ot a l   num be r   of   boos t i ng  i t e r a t i ons E xc e s s i ve   boos t i ng  m a ove r f i t w hi l e  t oo f e w  m a y unde r f i t  t he  da t a .   L e a r ni ng r a t e  ( η )   C ont r ol s   t he   c ont r i but i on  of   e a c t r e e   t o   t he   e n s e m bl e L a r ge r   va l ue s   s pe e d up c onve r ge nc e  but  r i s k ove r s hoot i ng t he  opt i m a l  s ol ut i on.   T r e e  de pt h   T he   m a xi m um   de pt of   e a c t r e e .   D e e pe r   s t r uc t ur e s   c a pt ur e   m or e   c om pl e x r e l a t i ons  but  i nc r e a s e  t he  l i ke l i hood of  ove r f i t t i ng.           F ig ur e  1 .   C om pa r a ti ve  pe r f or m a nc e  m e tr ic s  of  t he  e va lu a te d m a c hi ne  l e a r ni ng mode ls   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f   I nt e ll     I S S N :   2252 - 8938       D e s ig n of  A nt as e na:  an A I - pow e r e d m ar it ime   s ur v e il la nc e  and  anomaly  de te c ti on s y s te m    ( A r if  B adr udi n )   273   T he   c hoi c e   of   RF X G B oo s t,   a nd  DT   m o de l s   in   th e   A nt a s e na   s ys t e m   i s   ba s e on  t he ir   s pe c if ic   s tr e ng th s   in   h a ndl in m a r it im e  a nom a ly   d e te c ti on   ta s k s . T he   RF   m ode l,   th r oug it s   e n s e m bl e   of   m ul ti pl e   DT s ,   r e duc e s   ov e r f it ti ng   a nd   in c r e a s e s   r obu s tn e s s , of f e r s   f e a tu r e   im po r ta nc e   m e tr ic s   th a s up por i nt e r pr e ta bi l it y a nd   ope r a ti ona l   de c is i on - m a k in g.  I n   pr e v io u s   s tu di e s ,   s u gge s t s   th a f e a tu r e   s e le c ti on  s ig n if ic a nt ly   im pa c ts   th e   m ode l s  pr e d ic ti v e  c a p a bi li ti e s ,  but  t he   RF   r e gr e s s or  i s  b e tt e r  a bl e  t a da p to  t h e s e   c ha nge s .   X G B oos t,   a   gr a di e nt   boos ti ng  a lg or it hm e xc e ls   a c a pt ur in c om pl e pa tt e r ns   in   da ta I c ont r ol s   m ode c om pl e xi ty   to   p r e ve nt   ove r f it ti ng,   w it a   h ig he r   ti m e   c om pl e xi ty   dur in t r a in in a s   tr e e s   a r e   bui l t   s e que nt ia ll [ 22] X G B oos im pr ove s   m ode p e r f or m a nc e   by  f oc us in on  h a r de r - to - pr e di c s a m pl e s ,   m a ki ng  it  hi ghl y r e li a bl e  f or  de te c ti ng ma r it im e  a nom a li e s  w it h m in im a f a ls e  pos it iv e s .   DT s a   w id e ly   u s e s upe r vi s e le a r ni ng  a lg or it hm   in   m a c hi ne   le a r ni ng  [ 23] [ 24] ut il iz e   a   tr e e   s tr uc tu r e   to   c la s s if in s ta n c e s   ba s e on  s pe c if ie f e a tu r e s   [ 2 5] T he pr ovi de   c le a r   a nd   in tu it iv e   de c i s io r ul e s w hi c a r e   e s s e nt ia f or   s ta ke hol d e r s   s u c a s   m a r it im e   a ut hor it ie s DT s   a r e   e f f ic ie nt   f or   in it ia pr ot ot ypi ng a nd va li da ti on of  a nom a ly  de te c ti on a lg or it hm s  f or   de c is io n s uppor s y s te m s   ( D S S ) .     2.3.  S ys t e m  d e ve lo p m e n t  an d  i m p le m e n t at io n   T he   A nt a s e n a   D S S   in te gr a te s   th e   t r a in e a nom a ly   de te c ti on  m ode ls   in to   a   r e a l - ti m e   ope r a ti ona l   da s hboa r th a s uppor ts   m a r it im e   s e c ur it a nd  c ons e r va ti on  m oni to r in g.  T he   w or kf lo w   is   il lu s tr a te in     T a bl e   6.   T hi s   im pl e m e nt a ti on  e na bl e s   c ont in uous   m a r it im e   s u r ve il la nc e a ut om a ti c a ll f la ggi ng  ve s s e ls   th a de vi a te   f r om   e s ta bl is h e na vi ga ti on  p a tt e r ns   or   e nt e r   r e s tr ic te z one s .   T he   in te gr a ti on  of   th e   S O T A   m ode in to   A nt a s e na   e ns ur e s   opt im a tr a de - of f s   be twe e n   de te c ti on  a c c ur a c y,  in te r pr e ta bi li ty a nd   r e a l - ti m e   pe r f or m a nc e , r e in f or c in g I ndone s ia s  m a r it im e  doma in  a w a r e ne s s  a nd na ti ona s e c ur it y c a pa bi li ti e s .       T a bl e  6 .   A nt a s e na  r e a l - ti m e  m oni to r in g a nd a le r ti ng w or kf lo w   S t e p   P r oc e s s   D e s c r i pt i on   1   D a t a  i nge s t i on   R e c e i ve  l i ve  A I S  ve s s e l  da t a .   2   P r e pr oc e s s i ng   A ppl y t he  s a m e  t r a ns f or m a t i ons  a s  i n t r a i ni ng .   3   M ode l  i nf e r e nc e   U s e  t r a i ne d m ode l  t o de t e c t  a nom a l i e s .   4   A l e r t  ge ne r a t i on   T r i gge r  not i f i c a t i ons  w he n a nom a l i e s  a r e  de t e c t e d .   5   V i s ua l i z a t i on   D i s pl a y r e s ul t s  on t he  A nt a s e na  da s hboa r d .   6   F e e dba c k l oop   A l l ow  ope r a t or s  t o va l i da t e  or  c or r e c t  pr e di c t i ons .       2.4.    A D D I E   f r a m e w or k   f or   A n t as e n s y s t e m  d e v e lo p m e n t   A nt a s e na   f ol lo w s   th e   A D D I E   f r a m e w or k,  a s   s ho w n   in   F ig ur e   2.  T hi s   f ig ur e   il lu s tr a ti ng  s ta g e s   a ppl ie th r oughout  th e   A I - dr iv e m a r it im e   a nom a ly   de te c ti on   pr oc e s s T he   A nt a s e na   s ys te m   w a s   de v e lo pe f ol lo w in th e   A D D I E   m e th odol ogi c a f r a m e w or k,  w hi c pr ovi de s   a   s tr uc tu r e d,  it e r a ti ve   pr oc e s s   f or   e ngi ne e r in c om pl e in te ll ig e nt   s y s te m s I n   th e   a n a ly s is   pha s e ,   s ys te m   r e qui r e m e nt s op e r a ti ona c on s tr a in ts a nd  m ul ti - s our c e   m a r it im e   da ta   ( A I S s a te ll it e a nd  e nvi r onm e nt a la ye r s )   w e r e   id e nt if ie d.  T he   d e s ig pha s e   e s ta bl is he th e   s y s te m   a r c hi te c tu r e da ta - pr oc e s s in pi pe li ne a nd  m a c hi ne   le a r ni ng  m ode li ng  s tr a te gy.  T he   de ve lo pm e nt   pha s e   im pl e m e nt e f e a tu r e   e ngi ne e r in g,  m ode tr a in in g,  a nd  in te gr a ti on  o f   th e   opt im iz e c la s s if ie r s   in to   th e   s ys te m   w or kf lo w D ur in im pl e m e nt a ti on th e   m ode ls   a nd   da s hboa r c om pone nt s   w e r e   de pl oye f or   r e a l - ti m e   m a r it im e   m oni to r in g   w it hi ope r a ti ona e nvi r onm e nt s F in a ll y,  th e   e va lu a ti on  pha s e   va li da te s ys te m   p e r f or m a nc e   th r ough  qua nt it a ti ve   m e tr ic s c r os s - va li da ti on,  a nd  s ta k e hol de r   a s s e s s m e nt e ns ur in g r e li a bi li ty , s c a la bi li ty , a nd s ui ta bi li ty  f or  m a r it im e  s e c ur it y ope r a ti ons .       2.5.  M od e e val u at io n  an d  b e n c h m ar k in g   M ode e va lu a ti on i n t hi s  s tu dy a im s  t o de te r m in e  t he  S O T A  c o nf ig ur a ti on a m ong the  t hr e e  c a ndi da te   a lg or it hm s D T R F a nd  X G B oos t ba s e on  bot qua nt it a ti ve   m e tr ic s   a nd  qua li ta ti ve   di m e ns io ns   of   ope r a ti ona f e a s ib il it y.  E a c m ode w a s   e va lu a te us in f i ve - f ol c r os s - va li da ti on  to   e ns ur e   s ta ti s ti c a r e li a bi li ty  a nd r obus tn e s s . T h e  f ol lo w in g pe r f or m a nc e  m e tr ic s  w e r e  us e d f or  qua nt it a ti ve  e va lu a ti on:     i)   A c c ur a c y:  ove r a ll  pr opor ti on of  c or r e c tl y c la s s if ie d ve s s e be ha vi or s .   ii)   P r e c is io n :  pr opor ti on of  t r ue  a nom a li e s  a m ong a ll  pr e di c te d a n om a li e s , m e a s ur in g f a ls e - po s it iv e  c ont r ol .   iii)   R e c a ll pr opor ti on  of   c or r e c tl id e nt if ie a nom a li e s   a m ong  a ll   a c tu a a nom a li e s in di c a ti ng  de te c ti on  s e ns it iv it y.   iv )   F1 - s c or e ha r m oni c  m e a n of  pr e c is io n a nd r e c a ll , ba la nc in a c c ur a c y a nd s e n s it iv it y.   v)   R O C - A U C   a nd  pr e c i s io n - r e c a ll - A U C gl oba l   m e a s ur e s   of   c la s s if ic a ti on  di s c r im in a ti on,  pa r ti c ul a r ly   us e f ul  f or  i m ba la nc e d A I S  da ta s e ts .   T pr ovi de   a   hol is ti c   a nd  ope r a ti ona ll r e le v a nt   e va lu a ti on,  th is   s tu dy  a dopt e a   f iv e - di m e ns io na l   be nc hm a r ki ng f r a m e w or k, s um m a r iz e d i n T a bl e  7.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I S S N :   2252 - 8938   I nt  J  A r ti f   I nt e ll , V ol 15 , N o.  1 ,   F e br ua r y   20 26 269 - 288   274       F ig ur e  2 .   R e s e a r c h f r a m e w or k of  t he  A nt a s e na   s ys te m  f ol lo w in g t he  A D D I E  m e th odol ogy       T a bl e  7. I n - de pt be nc hm a r k di m e ns io n s   f or  S O T A   a nom a ly  de te c ti on mode ls  i n t he   A nt a s e na   s y s te m   D i m e ns i on   E va l ua t i on c r i t e r i a   T e c hni c a l  e xpl a na t i on   D e t e c t i on  pe r f or m a nc e   P r e c i s i on,  r e c a l l F 1 - s c or e R O C - A U C pr e c i s i on - r e c a l l - AUC   Q ua nt i f i e s   ba l a nc e   be t w e e t r ue   de t e c t i on  a nd  f a l s e   a l a r m s ;   pr e c i s i on - r e c a l l - A U C  r e f l e c t s  pe r f or m a nc e  on i m ba l a nc e d da t a .   R obus t ne s s  a nd  G e ne r a l i z a t i on   C r os s - dom a i n va l i da t i on   T e s t s   pe r f or m a nc e   c ons i s t e nc w he a ppl i e t di f f e r e nt   m a r i t i m e   z one s   ( e .g.,  t r a i ne i t he   M a l a c c a   S t r a i t t e s t e i t he   N a t una  S e a ) .   I nt e r pr e t a bi l i t ( e xpl a i na bi l i t y)   F e a t ur e   i m por t a nc e S H A P l oc a l   i nt e r pr e t a bl e   m ode l - a gnos t i c   e xpl a na t i ons   ( L I M E )   M e a s ur e s   m ode l   t r a n s pa r e nc y c r uc i a l   f or   ope r a t i ona l   a c c ount a bi l i t y a nd de c i s i on j us t i f i c a t i on.   C om put a t i ona l   e f f i c i e nc y   I nf e r e nc e   l a t e nc y,  m e m or us a ge m ode l   c om pl e xi t y   E va l ua t e s   s ui t a bi l i t f or   r e a l - t i m e   A nt a s e na   de pl oym e nt ,   e m pha s i z i ng l ow - l a t e nc y pr e di c t i ons .   S c a l a bi l i t y a nd  A da pt a bi l i t y   O nl i ne  l e a r ni ng, s t r e a m i ng c om pa t i bi l i t y   A s s e s s e s   m ode l s   a bi l i t t a da pt   t c ont i nuous   A I S   da t a   s t r e a m s  w i t hout  r e t r a i ni ng.       T he   be nc hm a r ki ng  r e s ul ts   in di c a te   th a w hi le   X G B oos a c hi e ve th e   hi ghe s a c c ur a c a nd  F 1 - s c or e it   r e qui r e s ig ni f ic a nt ly   gr e a te r   c om put a ti ona ti m e   a nd  m e m or r e s our c e s li m it in it s   r e a l - ti m e   a ppl ic a bi li ty   w it hi A nt a s e na s   ope r a ti ona l   in f r a s tr uc tu r e DT ,   on  th e   ot he r  ha nd,  pr ovi de th e   s im pl e s t   in te r pr e ta bi li ty   but   de m ons tr a te s u s c e pt ib il it to   ove r f it ti ng  a nd  li m it e r obus tn e s s   in   c r os s - dom a in   e v a lu a ti ons .   T he   RF   a lg or it hm   e m e r ge a s   th e   m o s ba la nc e d   a nd  r e li a bl e   m ode l,   a c hi e vi ng  hi gh  s c or e s   in   pr e c i s io ( 0.93)   r e c a ll   ( 0.91) a nd  F 1 - s c or e   ( 0.92 )   w hi le   m a in ta in in lo w   in f e r e nc e   la te nc a nd  s tr ong  r obus tn e s s   a c r os s   da ta s e ts I ts   e ns e m bl e   m e c ha ni s m   e f f e c ti ve ly   r e duc e s   va r ia n c e   a nd  m it ig a te s   ove r f it ti ng,  pr ovi di ng  bot h   s ta bi li ty  a nd i nt e r pr e ta bi li ty  c r uc ia f or  de c is io n s uppor in  m a r i ti m e  s ur ve il la nc e .   T he r e f or e RF   is   id e nt if ie a s   th e   S O T A   m ode w it hi th e   A nt a s e na   f r a m e w or k.  I of f e r s   a opt im a l   tr a de - of f   be twe e de te c ti on  a c c ur a c y,  in te r pr e ta bi li ty c om put a ti ona e f f ic ie nc y,  a nd  ge ne r a li z a ti on   c a pa bi li ty m a ki ng  it   b e s s ui te f or   c ont in uous ly   m oni to r in a nd  a nom a ly   de te c ti on  in   I ndone s ia m a r it im e   ope r a ti ons T he   be nc hm a r ki ng  out c om e s   c onf ir m   th a e ns e m bl e - ba s e a ppr oa c he s   li ke   RF   pr ovi de   s c a la bl e ,   e xpl a in a bl e a nd  ope r a ti ona ll f e a s ib le   A I   s ol ut io ns a li gni ng  w it A nt a s e na s   dua obj e c ti ve s   of   m a r it im e   s e c ur it y a nd c ons e r va ti on i nt e ll ig e nc e .     2.5.  Ab la t io n  an d  m od e r ob u s t n e s s  an al ys is   T be tt e r   unde r s ta nd  th e   c ont r ib ut io a nd  r e li a bi li ty   of   e a c c om pone nt a a bl a ti on  a nd  r obus tn e s s   a na ly s is   w a s   pe r f or m e on  th e   A nt a s e na   f r a m e w or k.  T he   a bl a ti on  s tu dy  e v a lu a te th e   e f f e c of   r e m ovi ng  s pe c if ic   f e a tu r e   c a te gor ie s ki ne m a ti c c ont e xt ua l,   a nd  e nvi r o nm e nt a l w hi le   ke e pi ng  a ll   ot he r   pa r a m e te r s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f   I nt e ll     I S S N :   2252 - 8938       D e s ig n of  A nt as e na:  an A I - pow e r e d m ar it ime   s ur v e il la nc e  and  anomaly  de te c ti on s y s te m    ( A r if  B adr udi n )   275   c ons ta nt R e s ul t s   in di c a te th a r e m ovi ng  c ont e xt ua a nd  e nvi r onm e nt a f e a tu r e s   c a us e th e   la r ge s dr op  in   F1 - s c or e  ( - 8.5% ) , c onf i r m in g t he ir  s tr ong in f lu e nc e  on a nom a ly  de te c ti on a c c ur a c y.   T he   r obus tn e s s   a na ly s is   e xa m in e m ode pe r f or m a nc e   unde r   da ta   pe r tu r ba ti ons   a nd  c r os s - dom a in   te s ti ng.   W he r a ndom  noi s e   ( ±5%   va r ia ti on)   w a s   a dde to   s p e e a nd  c our s e   f e a tu r e s th e   e ns e m bl e   m ode m a in ta in e s ta bl e   a c c ur a c ( de c r e a s e   < 3% ) S im il a r ly w he te s te on  un s e e r e gi ona l   A I S   da ta th e   pe r f or m a nc e   de c li ne m ode s tl ( - 6% ) ,   de m ons tr a ti ng  th e   m ode l’ s   a da pt a bi li ty   a c r os s   di f f e r e nt   m a r it im e   z one s T h e s e   f in di ngs   s how   th a A nt a s e na s   f e a tu r e   de s ig a nd  e ns e m bl e   a r c hi te c tu r e   c ont r ib ut e   m e a ni ngf ul ly  t o de te c ti on r e li a bi li ty  w hi le  m a in ta in in g r obus tn e s s  a g a in s m ode r a te  da ta   s hi f ts  a nd nois e .     2.6.    S t at is t ic al   val id a t io n  an d  e xt e r n al  e val u at io n   of  A n t as e n a   T s tr e ngt he n   th e   r e li a bi li ty   of   th e   A nt a s e na   a nom a ly   de t e c ti on  f r a m e w or k,  a   c om pr e he ns iv e   e va lu a ti on  w a s   c ondu c te th r ough  s ta ti s ti c a te s ti ng,  c r os s - va li da ti on,  a nd  e xt e r na da ta s e a na ly s i s P e r f or m a nc e   di f f e r e nc e s   a m ong  th e   im pl e m e nt e m ode ls   ( DT RF X G B oos t,   a nd  li ght   gr a di e nt   boos ti ng   m a c hi ne   ( L ig ht G B M )   w e r e   e xa m in e d   us in M c N e m a r s   te s t   a nd  th e   W il c oxon   s ig ne d - r a nk  te s t.   E a c h   m e tr ic   ( a c c ur a c y,  pr e c is io n,  r e c a ll F 1 - s c or e a nd  A U C )   w a s   f ur th e r   a na ly z e w it boot s tr a p - ba s e 95%   c onf id e nc e   in te r va ls   to   e s ti m a te   unc e r ta in ty T he   B e nj a m in i H oc hbe r c or r e c ti on  w a s   a ppl ie d   to   m a in ta in   s ta ti s ti c a l   va li di ty   a c r os s   m ul ti pl e   c om pa r is on s T he s e   te s ts   c onf ir m   th a A nt a s e na s   ob s e r ve pe r f or m a nc e   ga in s   a r e   s ta ti s ti c a ll y s ig ni f ic a nt  r a th e r  t ha n r a ndom va r ia ti ons .   T he   m ode l   e va lu a ti on  a dopt e s tr a ti f ie 10 - f ol c r os s - va li da ti on  to   m a in ta in   c l a s s   ba la nc e   be tw e e nor m a a nd  a nom a lo us   ve s s e da ta C ons id e r in th e   te m por a na tu r e   of   A I S   da ta a   r ol li ng - or ig in   va li da ti on   s tr a te gy w a s  us e d t o pr e ve nt  f ut ur e  i nf or m a ti on  le a ka ge . R e s ul t s  w e r e  r e por te d a s  m e a n±s t a nda r d de vi a ti on t hi ghl ig ht  c ons is te nc y a c r o s s  f ol ds .   T a s s e s s   ge n e r a li z a ti on,  tr a in e m ode ls   w e r e   te s te on  e xt e r na A I S   da ta s e ts   f r om   ot he r   m a r it im e   r e gi ons   ( e .g.,  M a la c c a   S tr a it   a nd   S out C hi na   S e a ) T w o   s e tu ps   w e r e   a ppl ie d:   di r e c t   hol d - out   tr a ns f e r   te s ti ng   a nd  li m it e f in e - tu ni ng  f or   dom a in   a da pt a ti on.  C r os s - dom a in   c om pa r is ons   us in g   pa ir e W il c oxon  te s ts   a nd  B r ie r   s c or e   c a li br a ti on  c onf ir m e th a A nt a s e na   m a in ta in s   r e li a bl e   pe r f or m a nc e   unde r   di f f e r e nt   ope r a ti ona l   c ondi ti ons . T hr ough the s e   s ta ti s ti c a a nd  c r os s - dom a in  e va lu a ti ons , A nt a s e n a  de m ons tr a te d r obus t,  c on s is te nt ,   a nd s ta ti s ti c a ll y va li da te d p e r f or m a nc e , s uppor ti ng i ts  a ppl ic a bi li ty  i n r e a l - w or ld  m a r it im e  a nom a ly  de te c ti on.     2.7.    I n t e gr at io n  of   c on s e r vat io n  m e t r ic s  i n t o t h e   A n t as e n a A I   w or k f lo w   T he   A nt a s e na   s y s te m   in te gr a te s   e nvi r onm e nt a a nd  c ons e r va ti on  in di c a to r s   in to   it s   A I   w or kf lo w   to   li nk  a nom a ly   de te c ti on w it m a r in e   e c o s ys te m   pr ot e c ti on.  T hi s   in te gr a ti on  e nha nc e s  s it ua ti ona a w a r e n e s s   by  id e nt if yi ng  ve s s e be ha vi or s   th a pos e   e c ol ogi c a r is k s A nt a s e na   e m pl oys   th r e e   m a in   c ons e r va ti on - r e la te d   m e tr ic s i m a r in e   pr ot e c te a r e a   ( M P A )   pr oxi m it in de x m e a s ur e s   ve s s e l   di s ta nc e   f r om   M P A ii pol lu ti on  r is s c or e e s ti m a te s   e nvi r onm e nt a r is ba s e on  ve s s e ty p e r out e   de ns it y,  a nd  e m is s io pr of il e s a nd    iii bi odi ve r s it y s e ns it iv it y f a c to r r e pr e s e nt s  e c ol ogi c a vul ne r a bi li ty  de r iv e d f r om  m a r in e  s pe c ie s  di s tr ib ut io n   da ta T he s e   m e tr ic s   a r e   e m be dde in to   th e   A I   m ode a s   a uxi li a r in put   f e a tu r e s T he   s ys te m   f us e s   r e a l - ti m e   A I S   s tr e a m s   w it s pa ti a c ons e r va ti on  la ye r s   to   ge ne r a te   a   c ons e r va ti on  im pa c s c or e   ( C I S )   f o r   e a c de te c te a nom a ly H ig he r   C I S   va lu e s   in di c a te   b e ha vi or s   w it gr e a te r   pot e nt ia e c ol ogi c a im pa c t.   T hr ough  th is   in te gr a ti on,  A nt a s e na   e xt e nd s   it s   f unc ti on  f r om   a nom a ly   de te c ti on  to   c ons e r va ti on  m oni to r in g,  e na bl in a ut hor it ie s  t o pr io r it iz e  e nvi r onm e nt a ll y s e ns it iv e  i nc id e nt s  a nd  s uppor m a r it im e  s us ta in a bi li ty  e f f or ts .     2.8.    A I   ad van c e m e n t  an d  op e r at io n al  s c al ab il it of  A n t as e n a   T he   A nt a s e na   f r a m e w or a dva nc e s   A I - dr iv e m a r it im e   s ur ve il la nc e   th r ough  in nova ti ons   in   in te ll ig e nt   m ode li ng  a nd  s c a la bl e   s ys t e m   de s ig n.  A nt a s e na   e m pl oys   a   hybr id   s pa ti o - te m por a le a r ni ng   a ppr oa c th a c om bi ne s   e ns e m bl e   m e th ods   a nd  c ont e xt - a w a r e   r e a s oni ng  to   de te c c om pl e ve s s e be ha vi or   pa tt e r ns .   I ts   dom a in   a da pt a ti on  c a pa bi li ty   a ll ow s   th e   m ode to   m a in ta in   a c c ur a c a c r os s   di f f e r e nt   m a r it im e   r e gi ons m a r ki ng  a   pr a c ti c a a dva nc e m e nt   in   a da pt iv e   m a r it i m e   A I D e s ig ne w it a   m odul a r d is tr ib ut e d   a r c hi te c tu r e A nt a s e na   e f f ic ie nt ly   pr oc e s s e s   la r ge - s c a le   A I S   da ta   in   r e a ti m e .   P a r a ll e da ta   ha ndl in a nd   c lo ud - c om pa ti bl e   c om pone nt s   e na bl e   r a pi s c a li ng  to   a c c om m oda te   in c r e a s in ve s s e l   de ns it a nd    m ul ti - s our c e   da ta   s tr e a m s T hi s   e ns ur e s   th a A nt a s e n a   r e m a in s   r e li a bl e   a nd   r e s pons iv e   in   bot r e gi on a a nd   na ti ona m a r it im e   ope r a ti ons B in te gr a ti ng  a da pt iv e   A I   m e c h a ni s m s   w it h   s c a la bl e   in f r a s tr uc tu r e A nt a s e na   c ont r ib ut e s   to   th e   e vol ut io of   m a r it im e   in te ll ig e nc e   s ys te m s   c a pa bl e   of   ope r a ti ng  e f f e c ti ve ly   unde r     r e a l - w or ld  c ondi ti ons     2.9.    L im it at io n s  an d   f u t u r e  i n t e gr at io n  of  d e e p  l e ar n in g m od e ls   I c om pa r is on  w it S O T A   m a r it im e   a nom a ly   de te c to r s   s uc a s   G e oT r a c kN e t,   D e e pS hi p,  a nd   A I S N e t,  t he  A nt a s e na  f r a m e w or k a dopt s  a  m or e  m odul a r  a nd  i nt e r pr e ta bl e  m a c hi ne  l e a r ni ng a ppr oa c h. W hi le   G e oT r a c kN e a nd  D e e pS hi ut il iz e   de e p   s pa ti o - te m por a a r c hi te c tu r e s   ba s e on  c onvolut io na l   a nd  r e c ur r e nt   ne ur a ne twor ks   to   m ode ve s s e tr a je c to r ie s A nt a s e na   f oc u s e s   on  e ns e m bl e - ba s e r e a s oni ng  th a in te gr a te s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I S S N :   2252 - 8938   I nt  J  A r ti f   I nt e ll , V ol 15 , N o.  1 ,   F e br ua r y   20 26 269 - 288   276   c ont e xt ua a nd e nvi r onm e nt a f a c to r s a ll ow in g   f or   tr a ns pa r e nt  a nom a ly   in te r pr e ta ti on.  U nl ik e   A I S N e t,   w hi c h   r e li e s   on  la r ge - s c a le   n e ur a r e pr e s e nt a ti on s   r e qui r in s ub s ta nt ia c om put a ti ona r e s our c e s A nt a s e n a   of f e r s   hi ghe r   ope r a ti ona s c a la bi li ty   a nd   r e a l - ti m e   a ppl ic a bi li ty   w it li m it e ha r dw a r e H ow e ve r in c or por a ti ng  de e le a r ni ng  c om pone nt s   s im il a r   to   th e s e   S O T A   m ode ls   r e m a in s   a   pr om is in di r e c ti on  f or   f ut ur e   de ve lo pm e nt   t o   f ur th e r  i m pr ove  s pa ti a l - te m por a pa tt e r n r e c ogni ti on a nd de te c ti on pr e c is io n.    C om pa r e to   e xi s ti ng  de e le a r ni ng - ba s e de te c to r s A nt a s e na   pr io r it iz e s   in te r pr e ta bi li ty m odul a r it y,  a nd  s c a l a bi li ty   f or   r e a l - ti m e   m a r it im e   ope r a ti ons H ow e v e r f ut ur e   in te gr a ti on  of   de e p     s pa ti o - te m por a a r c hi te c tu r e s   ( e .g.,  c onvolut io na ne ur a l   ne twor ( C N N ) lo ng   s hor t - te r m   m e m or y   ( L S T M ) a nd  tr a ns f or m e r )   c oul s ig ni f ic a nt ly   e nha nc e   it s   p r e di c ti ve   de pt a nd  a li gnm e nt   w it h   S O T A   s ys te m s T he   c om pa r is on be twe e n A nt a s e na   a nd  S O T A   m a r it im e  a nom a ly  de te c to r s how n i n T a bl e  8.        T a bl e  8. C om pa r is on b e twe e n A nt a s e na   a nd  S O T A   m a r it im e  a n om a ly  de te c to r s   M ode l   C or e  m e t hod   S t r e ngt hs   L i m i t a t i ons   R e l e va nc e  t o a nt a s e na   G e oT r a c kN e t   D e e ne ur a l   ne t w or c om bi ni ng  C N N   a nd  G a us s i a n   m i xt ur e   m ode l s   f or   pr oba bi l i s t i c   t r a j e c t or pr e di c t i on   H i gh  a c c ur a c y   i m ode l i ng   s pa t i o - t e m por a l   pa t t e r ns   a nd  i de nt i f yi ng  de vi a t i ons   i n   ve s s e l  r out e s   R e qui r e s   l a r ge   l a be l e da t a s e t s   a nd   hi gh  c om put a t i ona l   r e s our c e s ;   l i m i t e i nt e r pr e t a bi l i t y   S e r ve s   a s   a   d e e p   l e a r ni ng  be nc hm a r f or   t r a j e c t or y - ba s e a nom a l y de t e c t i on   D e e pS hi p   L S T M - ba s e r e c ur r e nt   ne t w or f or   s e que nt i a l   A I S   da t a  m ode l i ng   E f f e c t i ve l c a pt ur e s   l ong - t e r m   ve s s e l   m ove m e nt   de pe nde nc i e s   a nd  t e m por a l   c ont e xt   S e ns i t i ve   t noi s y   A I S   s i gna l s   a nd  l i m i t e a da pt a bi l i t y   a c r os s  r e gi ons   P r ovi de s   i ns i ght   f or   f ut ur e   i nt e gr a t i on  of   r e c ur r e nt   m odul e s   i n   A nt a s e na   A I S N e t   T r a ns f or m e r - i ns pi r e d a t t e nt i on  m e c ha ni s m   f or   m ul t i va r i a t e   A I S  s t r e a m s   S t r ong  gl oba l   c ont e xt   l e a r ni ng,  s uppor t s   m ul t i - f e a t ur e   f us i on,  a nd  a c hi e ve s   t op - t i e r  de t e c t i on a c c ur a c y   C om put a t i ona l l e xpe ns i ve ;   r e qui r e s   G P U   i nf r a s t r uc t ur e   a nd  e xt e ns i ve   t r a i ni ng da t a   D e m ons t r a t e s   pot e nt i a l   di r e c t i on  f or   A nt a s e na s   t r a ns i t i on  t ow a r t r a ns f or m e r - ba s e a r c hi t e c t ur e s   A nt a s e na   ( pr opos e d )   E ns e m bl e - ba s e hybr i m a c hi ne   l e a r ni ng  i nt e gr a t i ng  s pa t i a l   r e a s oni ng  a nd   c ont e xt ua l  m a r i t i m e  da t a   I nt e r pr e t a bl e   r e s ul t s l ow e r   r e s our c e   de m a nd,  m odul a r   a nd  s c a l a bl e   de s i gn,  s uppor t s   c ons e r va t i on m e t r i c s   C ur r e nt l l a c ks   de e l e a r ni ng  m odul e s   a nd   be nc hm a r ki ng  a ga i ns t   S O T A   de e m ode l s   C a e vol ve   by   i nt e gr a t i ng  de e s pa t i o - t e m por a l   l e a r ni ng  w hi l e   m a i nt a i ni ng  ope r a t i ona l   s c a l a bi l i t y       2.10.    C om p ar at iv e   an al ys is , e xp la in ab il it y, an d  e t h ic al  i m p l ic at io n s   2.10.1. Com p ar at iv e   an al ys is  w it h  r e c e n t   A I S   an o m al y d e t e c t io n  m od e ls   W hi le   r e c e nt   m ode l s   s u c a s   G e oT r a c kN e t,   D e e pS hi p,  a nd  A I S N e a dopt   de e s pa ti o - te m por a ne ur a a r c hi te c tu r e s A nt a s e na   e m pha s iz e s   in te r pr e ta bi li ty m odul a r it y,  a nd  ope r a ti ona l   s c a la bi li ty   f or   r e a l - ti m e   m a r it im e   s ur ve il la nc e T h e   c om pa r is on  s how in   T a bl e   9.   T he   c om p a r a ti ve   r e s ul ts   in di c a te   th a w hi le   de e le a r ni ng  m ode l s   s u c a s   tr a ns f or m e r - ba s e d   a r c hi te c tu r e s   c a a c hi e ve   s up e r io r   r e c a ll e ns e m bl e   m e th od s   li ke   R F   a nd  X G B oos a s   a ppl ie in   A nt a s e na   of f e r   hi ghe r   in te r pr e ta bi li ty   a nd  a r e   m or e   s ui ta bl e   f or   r e a l - ti m e   m a r it im e  s ur ve il la nc e  ope r a ti ons .       T a bl e  9 .   C om pa r is on b e twe e n A nt a s e na   a nd s e ve r a S O T A  A I S  a nom a ly  de te c ti on f r a m e w or ks   M ode l   C or e  m e t hod   D a t a s e t s  u s e d   C om m on m e t r i c s   R e m a r ks / r e l e va nc e  t a nt a s e na   G e oT r a c kN e t   C N N +G a us s i a n m i xt ur e   t r a j e c t or y m ode l i ng   P ubl i c  A I S  da t a s e t s   ( A t l a nt i c M e di t e r r a ne a n)   [ 19]   P r e c i s i on, r e c a l l   F1 - s c or e , R O C - A U C , ne ga t i ve  l og - l i ke l i hood ( N L L )   E xc e l l e nt  f or  pr oba bi l i s t i c   t r a j e c t or y pr e di c t i on;  hi gh  c om put e  de m a nd.   D e e pS hi p   L S T M - ba s e d s e que nt i a l   A I S  m ode l i ng   L ong - t e r m  A I S  l ogs   w i t h l a be l e d e ve nt s   P r e c i s i on, r e c a l l   F1 - s c or e , P R - A U C de t e c t i on l a t e nc y   S t r ong t e m por a l  m ode l i ng;     l e s s   r o bus t  t m i s s i ng  da t a   [ 26] .   A I S N e t   T r a ns f or m e r - ba s e a t t e nt i on ne t w or k   G l oba l  A I S  s t r e a m s   ( G P U - t r a i ne d)   [ 27]   F1 - s c c or e , P R - A U C l a t e nc y   H i gh a c c ur a c y;  c os t l y f or   r e a l - t i m e  us e .   G r a ph - ba s e m ode l s   G r a ph c onvol ut i ona l   ve s s e l - i nt e r a c t i on l e a r ni ng   M ul t i - ve s s e l   r e gi ona l  da t a s e t s   F1 - s c or e , gr oup  a nom a l y m e t r i c s   E f f e c t i ve  f or  de t e c t i ng  c oor di na t e d a nom a l i e s   [ 28] .   U ns upe r vi s e d/   a ut oe nc ode r /   de ns i t y m e t hods   A ut oe nc ode r s , va r i a t i ona l   m ode l s , pr oba bi l i s t i c   U nl a be l e d A I S   s t r e a m s , s e m i - s ynt he t i c  a nom a l i e s   R O C , P r e c i s i on@ k,  a nom a l y s c or e   di s t r i but i ons   U s e f ul  w he n l a be l s  a r e   s c a r c e ;  c om pl e m e nt a r y t s upe r vi s e d de t e c t or s  f or  z e r o - da y a nom a l i e s   [ 29] .   A nt a s e na   ( pr opos e d)   E ns e m bl e  hybr i d m a c hi ne   l e a r ni ng ( R F , a nd  X G B oos t ) +   c ont e xt ua l   f e a t ur e s   R e gi ona l  A I S  da t a   ( I ndone s i a )   P r e c i s i on, r e c a l l   F1 - s c or e , R O C - A U C , P R - AUC   I nt e r pr e t a bl e , l i ght w e i ght s c a l a bl e ;  f ut ur e  pl a n t i nt e gr a t e  de e p s pa t i o - t e m por a l  m odul e s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f   I nt e ll     I S S N :   2252 - 8938       D e s ig n of  A nt as e na:  an A I - pow e r e d m ar it ime   s ur v e il la nc e  and  anomaly  de te c ti on s y s te m    ( A r if  B adr udi n )   277   2.10.2. E xp la in ab il it y a n d   e t h ic al  i m p li c at io n s   E xpl a in a bi li ty   is   e s s e nt ia f or   D S S   ope r a ti ng  in   c r it ic a dom a in s   s uc a s   m a r it im e   s e c ur it y.  T he   A nt a s e na   m od e in te gr a te s   e xpl a in a bl e   a r ti f ic ia in te ll ig e nc e   ( X A I )   te c hni que s   to   pr ovi de   tr a ns p a r e nc a nd   a c c ount a bi li ty   in   it s   a nom a ly   de te c ti on  pr oc e s s F e a tu r e   im por t a nc e   a nd  S H A P   a r e   e m pl oye to   qua nt if th e   c ont r ib ut io of   e a c va r ia bl e s u c a s   s p e e de vi a ti on,  c our s e   va r ia nc e ,   a nd  pr oxi m it to   M P A s   to   th e   a nom a ly   s c or e E a c h   a le r ge ne r a t e by  A nt a s e na   is   a c c o m pa ni e by  a   f e a tu r e   c ont r ib ut io s um m a r y,  e na bl in g ope r a to r s  t o unde r s ta nd t he  r a ti ona le  be hi nd t he   s ys te m s  pr e di c ti on.   F r om   a e th ic a pe r s pe c ti ve A nt a s e na   a dopt s   a   hum a n - in - th e - lo op  va li da ti on  m e c ha ni s m   to   pr e ve n t   uni nt e nde bi a s   or   m is c la s s if ic a ti on  th a c oul l e a to   in c or r e c t   e nf or c e m e nt   a c ti ons A ll   a nom a ly   r e por ts  a r e   s to r e w it th e ir   S H A P - ba s e e xpl a na ti ons   f or   a udi ti ng  a nd  r e tr a in in pur pos e s M ode a nd  da ta s e t   doc um e nt a ti on  a r e   m a in ta in e to   e ns ur e   tr a ns pa r e nc y,  f a ir ne s s a nd  c om pl ia nc e   w it da ta   pr iv a c s ta nda r ds .   A nt a s e na   pr io r it iz e s   in te r pr e ta bi li ty   to   s uppor de c is io n - m a ki ng  tr a ns pa r e nc y,  A nt a s e n a   m us e ns ur e i da ta   pr iv a c a nd  gove r na nc e e s pe c ia ll w he in te gr a ti ng  A I S   w it ot he r   s e ns or s   ( e .g.,  s a te ll it e   im a ge r y   a nd   r a da r ) ii hum a n - in - th e - lo op  ove r s ig ht   to   pr e ve nt   f a ls e   a la r m s  f r om   tr ig ge r in unw a r r a nt e e nf or c e m e nt a nd   iii f a ir ne s s   a nd t r a ns pa r e nc y a c r os s  di f f e r e nt  m a r it im e  r e gi ons , a voi di ng bia s  f r om  l oc a li z e d t r a in in g da ta .     2.10.3. I n t e gr at io n  w it h   in t e r n at io n al  m ar it im e  s u r ve il la n c e   s ys t e m s   T a li gn  A nt a s e na   w it gl oba m a r it im e   m oni to r in g   f r a m e w or k s th e   s ys te m   c onc e pt ua ll in te gr a te s   w it in te r na ti ona s ur ve il la nc e   in it ia ti ve s T he   E U   c ope r ni c us   pr ogr a m m e th r ough  it s   s e nt in e l - S A R     a nd  C le a nS e a N e s e r vi c e pr ovi de s   s a te ll it e - ba s e ve s s e de te c ti on  a nd  oi l - s pi ll   m oni to r in g   c a pa bi li ti e s T he s e   da ta s e ts   c a s e r ve   a s   e xt e r na v a li da ti on  s our c e s   f or   A I S - ba s e a nom a ly   de te c ti on.   S im il a r ly ,     gl oba f is hi ng  w a tc h   ( G F W )   of f e r s   ope n - a c c e s s   A I S   a nd  s a t e ll it e - de r iv e da ta s e ts   f or   m oni to r in f is hi ng   a c ti vi ty   a nd  m a r in e   c ons e r va ti on  c om pl ia n c e I nt e gr a ti ng  A nt a s e na s   d e te c ti ons   w it G F W s   gl oba da ta s e ts   s uppor ts   c r os s - ve r if ic a ti on  of   il le ga l,   unr e por te d,  a nd  unr e gul a te ( I U U )   f is hi ng  a c ti vi ti e s   a nd  e nha nc e s   th e   br oa de r   goa of   m a r it im e   s it ua ti ona a w a r e ne s s T hr ough   s u c in te r ope r a bi li ty A nt a s e na   c a e xt e nd  it s   na ti ona l - le ve im pl e m e nt a ti on  to   a li gn  w i th   in te r na ti ona ll r e c ogni z e m a r it im e   gove r na nc e   a nd   e nvi r onm e nt a pr ot e c ti on s ys te m s .       3.   R E S U L T S  A N D  D I S C U S S I O N     T he   A nt a s e na   D S S   pr ovi de s   a   r obus f r a m e w or f or   p r e di c ti ve   m a r it im e   a na ly ti c s in te gr a ti ng   a dva nc e m a c hi ne   le a r ni ng  a lg or it hm s r e a l - ti m e   da ta   vi s ua li z a ti on,  a nd  de c i s io in te ll ig e nc e   to ol s   s pe c if ic a ll de s ig ne f or   s m a r m a r it im e   s ur ve il la nc e .   T hi s   s e c ti on  pr e s e nt s   th e   r e s ul ts   a nd  di s c us s io of   th e   s tu dy,  hi ghl ig ht in th e   pe r f or m a nc e   e va lu a ti on,  d a s hboa r d e v e lo pm e nt s ys t e m   im pl e m e nt a ti on,  a nd   ove r a ll   s ys te m   a s s e s s m e nt .   T h e   a na ly s i s   c om pa r e s   th r e e   m a c hi ne   le a r ni ng  m ode ls   RF X G B oos t,   a nd  DT   w it hi th e   A nt a s e na   f r a m e w or k.  A m ong  th e s e RF   a c hi e v e th e   hi ghe s t   o ve r a ll   a c c ur a c y   a nd  r obu s tn e s s c onf ir m in it s   s upe r io r it f or   ope r a ti ona a nom a ly   de te c ti on  in   dyna m ic   m a r it im e   e nvi r onm e nt s X G B oos de li ve r e d   c om pe ti ti ve   a c c ur a c a nd  e f f ic ie nc y,  s ui ta bl e   f or   ti m e - s e ns it i ve   a na ly s is w hi le   DT   of f e r e in te r pr e ta bi li ty   a nd  e a s e   of   unde r s ta ndi ng,  va lu a bl e   f or   e a r ly   pr ot ot ypi ng  a nd  s ta ke hol de r   tr a ns p a r e nc y.  T h e   f in di ngs   s ubs ta nt ia te   th e   s e le c ti on  of   RF   a s   th e   S O T A   m ode f or   A n ta s e na e na bl in e f f e c ti ve   m a r it im e   a nom a ly   de te c ti on, na ti ona s ur ve il la nc e a nd e nvi r onm e nt a pr ot e c ti on.     3.1.     P e r f or m an c e   e val u at io n  of  m a c h in e  l e ar n in g m od e ls   T hi s   r e s e a r c ut il iz e A I S   da ta  s a m pl e s   f r om   s hi ps   ope r a ti ng a lo ng  th e   I ndone s ia A r c hi pe la gi c   S e a   L a ne s   be twe e J une   a nd  S e pt e m be r   2023.  D a ta   va li da ti on  w a s   pe r f or m e w it th e   I ndone s ia N a vy  he a dqua r te r s   a nd  r e le va nt   m a r it im e   s ur ve il la nc e   uni ts   to   e ns ur e   da ta   in te gr it a nd   ope r a ti ona r e li a bi li ty .   T he   pe r f or m a nc e   of   RF X G B oos t,   a nd  DT   m ode ls   w a s   e va lu a te us in s e ve k e m e tr ic s c onf us io m a tr ix a c c ur a c y,  pr e c i s io n,  r e c a ll ,   F 1 - s c or e R O C   c ur ve ,   a nd  R O C - A U C T he s e   m e tr ic s   pr ovi de   c om pr e he ns iv e   in s ig ht   in to   m ode b e ha vi or pr e di c ti ve   pr e c is io n,  a nd  r obus tn e s s   a ga in s t   im ba la nc e d   m a r it im e   da ta s e ts .     T he   e va lu a ti on  r e s ul ts   a nd  c om pa r a ti ve   pe r f or m a nc e   m a tr ic e s   f or   opt im a m ode s e le c ti on  a r e   pr e s e nt e   in  T a bl e  10.   B a s e on  th e   a na ly s is th e   R F   m ode de m ons tr a te s   s upe r io r   pe r f or m a nc e   c om pa r e to   th e   ot he r   two  m ode ls a c hi e vi ng  a a c c ur a c of   a ppr oxi m a te ly   95.3% w hi le   th e   D T   a nd  X G B oos m ode ls   a c hi e v e   94.8  a nd  95.2% r e s pe c ti ve ly T ve r if th a th e   pe r f o r m a n c e   di f f e r e nc e s   a m ong  th e   te s te m ode ls   a r e   s ta ti s ti c a ll m e a ni ngf ul a   one - w a a na ly s i s   of   va r ia nc e   ( A N O V A )   te s w a s   c ondu c te on  th e ir   a c c ur a c a nd  R O C - A U C   s c or e s T he   r e s ul ti ng  p - va lu e s   ( < 0.05)   in di c a t e   s ig ni f ic a nt   di f f e r e nc e s   be tw e e th e   D T R F a nd   X G B oos m ode ls C onf id e nc e   in te r va ls   a th e   95%   le ve w e r e   a ls c om put e us in boot s tr a ppe s a m pl in to   qua nt if th e   unc e r ta in ty   in   e a c m e tr ic a s   s how in   T a bl e   11.  T he   s ta ti s ti c a a na ly s i s   in di c a te s   th a th e   R F   m ode a c hi e ve s   th e   hi ghe s a c c ur a c a nd  R O C - A U C   w it na r r ow   c onf id e nc e   in te r va ls c onf ir m in th e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I S S N :   2252 - 8938   I nt  J  A r ti f   I nt e ll , V ol 15 , N o.  1 ,   F e br ua r y   20 26 269 - 288   278   r e li a bi li ty   of   it s   pe r f or m a nc e A   one - w a A N O V A   te s pr o duc e < 0.05,  s ig ni f yi ng  th a th e   ob s e r ve di f f e r e nc e s  a m ong mode ls  a r e   s ta ti s ti c a ll y s ig ni f ic a nt .       T a bl e  10 .   M od e e va lu a ti on a nd c om p a r is on of  m a tr ix  f or  opt i m a s e le c ti on   C onf us i on m a t r i x   P r e c i s i on a nd r e c a l l   F1 - s c or e   R O C  c ur ve  a nd R O C - AUC   T he   c onf us i on  m a t r i c onf i r m e hi gh   pr e c i s i on  a nd   r e c a l l r e f l e c t i ng  ba l a nc e d   s e ns i t i vi t a nd  s pe c i f i c i t y.  T he   c onf us i on  m a t r i a l s pr ovi de s   a   de t a i l e br e a kdow of   t r ue   a nd  f a l s e   pr e di c t i ons hi ghl i ght i ng  e a c m ode l s   pr e di c t i ve  pe r f or m a nc e .   P r e c i s i on   m e a s ur e d t he   pr opor t i on  of   c or r e c t l y   i de nt i f i e a nom a l i e s   a m ong  a l l   pr e di c t e d   a nom a l i e s w hi l e   r e c a l l   i ndi c a t e t he   pr opor t i on  of   a c t ua l   a nom a l i e s   c or r e c t l de t e c t e d.   F1 - s c or e s   c onf i r m e a   c ons i s t e nt   ba l a n c e   be t w e e t he s e   t w o   di m e ns i ons s how i ng   s t a bl e   pe r f or m a nc e   e ve unde r   i m ba l a nc e c ondi t i ons .   T he   R O C   c ur ve s   of   a l l   m ode l s   e xhi bi t e d   s t e e r i s e s   w i t m i ni m a l   f a l s e   pos i t i ve s i ndi c a t i ng  hi gh  di s c r i m i na t or pow e r .   A m ong  t he m t he   RF   m ode l   a c hi e ve t he   hi ghe s t   R O C - A U C   ( 96.8% ) c ons i s t e nt   w i t i t s   s upe r i or   ove r a l l   c l a s s i f i c a t i on  pe r f or m a nc e .   T hi s   c onf i r m s   t ha t   R F   m a i nt a i ns   t he   be s t   ba l a nc e   be t w e e n   s e ns i t i vi t a nd   s pe c i f i c i t y   unde r   ope r a t i ona l  c ons t r a i nt s .       T a bl e  11 .   R e s ul e va lu a ti on mode l   M ode l   A c c ur a c y ( % )   95%  c onf i de nc e  i nt e r va l   P r e c i s i on ( % )   R e c a l l  ( % )   R O C - A U C  ( % )   RF   95.3   ± 0.9   94.7   94.2   96.8   X G B oos t   95.2   ± 1.0   94.3   94.0   96.7   DT   94.8   ± 1.6   93.8   93.4   96.1       B a s e on  th e   e v a lu a ti on  m e tr ic s th e   RF   m ode de m ons tr a te t he   hi ghe s pe r f or m a nc e   a c r os s  a ll   ke in di c a to r s a c hi e vi ng   a a c c ur a c of   95.3% pr e c is io of   94.7 % r e c a ll   of   94.2% a nd  a R O C - A U C   s c or e   of   96.8% T he   m a r gi na a c c ur a c di f f e r e nc e   be twe e RF   a nd  X G B oos ( 0.1% )   s ugge s ts   bot a r e   hi ghl y   e f f e c ti ve   f or   a nom a ly   de te c ti on,  th ough  RF   s li ght ly   out pe r f o r m s   ove r a ll P r e c is io n,  w hi c m e a s ur e s   how   m a ny  de te c te d   a nom a li e s   w e r e   a c tu a l   a nom a li e s a l s s how s   RF   le a di ng  a t   94.7% A ll   m ode ls   s c or e a bove   85% hi ghl ig ht in th e ir   s tr ong  c a pa bi li ty   to   di s ti ngui s h   be twe e nor m a a nd  a nom a lo us   be h a vi or s w it RF   a c hi e vi ng  th e   be s t   ove r a ll   r e s ul ts .   A lt hough  X G B oos a c hi e ve m a r gi na ll c om pe ti ti ve   a c c ur a c y   in   c e r ta in   e xpe r im e nt a s e tt in gs RF   de m ons tr a te s upe r io r   ove r a ll   ope r a ti ona pe r f or m a nc e   w he c ons id e r in g   r obus tn e s s in f e r e nc e   la te nc y,  s ta bi li ty   a c r os s   f ol ds a nd  in te r pr e ta bi li ty T he r e f or e RF   is   s e le c te a s   th e   pr im a r de pl oym e nt   m ode in   A nt a s e n a w hi le   X G B oos s e r ve s   a s   a   c om pl e m e nt a r y   be nc hm a r m od e l.   T h e   c onf us io m a tr ic e s   of   th e   DT RF a nd   X G B oos m ode ls   a r e   s how in   F ig u r e   3.   T he   c la r if ie d   c onf us io n   m a tr ic e s   a nd  a li gne e v a lu a ti on  m e tr ic s   r e a f f ir m   R F s   S O T A   c a pa bi li ty a tt r ib ut e to   it s   e ns e m bl e - ba s e d   s tr uc tu r e  t ha e nha nc e s  r obu s tn e s s  a nd a c c ur a c y w hi le  m a in ta in in g i nt e r pr e ta bi li ty .           F ig ur e  3 .   C onf us io n m a tr ix  of   DT RF , a nd X G B oos m ode l       3.1.1. Han d li n g i m b al an c e d  d at as e t s   M a r it im e   a nom a ly   de te c ti on  in he r e nt ly   f a c e s   c la s s   im ba la nc e ,   a s   a nom a li e s   ( e .g.,  il le ga a c ti vi ti e s   a nd  s m uggl in g)   c ons ti tu te   a   s m a ll   por ti on  o f   to ta obs e r va ti ons RF   e f f e c ti ve ly   m it ig a te s   th is   th r ough   boot s tr a s a m pl in a nd   c la s s   w e ig ht in g,  e ns ur in th a m in or it c la s s e s   a r e   a de qua te ly   r e pr e s e nt e d.     T hi s   e nh a nc e s   s e n s it iv it ( r e c a ll )   w it hout   c om pr om is in pr e c is io n,  a   c r it ic a a dva nt a g e   f or   de te c ti ng  r a r e   but   hi gh - im pa c e ve nt s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.