I AE S In t er na t io na l J o urna l o f   Art if icia l In t ellig ence   ( I J - AI )   Vo l.   15 ,   No .   3 J u n e   20 26 ,   p p .   2543 ~ 2 5 5 3   I SS N:  2 2 5 2 - 8 9 3 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijai.v 15 .i 3 . p p 2 5 4 3 - 2 5 5 3           2543     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij a i . ia esco r e. co m   M a chine learning  appro a ches for a no ma ly  det ection  o J a ka rta  a ir quality  inde x       M uh a m m a d Riz k y   Nurha mb a li,  Yenni Ang ra ini ,   A nwa F it ria nto   S t a t i st i c s   a n d   D a t a   S c i e n c e   S t u d y   P r o g r a m ,   S c h o o l   o f   D a t a   S c i e n c e ,   M a t h e mat i c s ,   a n d   I n f o r mat i c s ,   I P B   U n i v e r si t y ,   B o g o r ,   I n d o n e si a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Feb   12 2 0 2 5   R ev is ed   Feb   9 2 0 2 6   Acc ep ted   May   12 2 0 2 6       An o m a li e in   ti m e   se ries   d a ta  a r e   o b se rv a ti o n th a d e v iate   m a rk e d ly   fr o m   su rro u n d in g   v a lu e o o v e ra ll   p a t tern s.  Air  q u a li ty   i n d e x   (AQ I)  d a ta,  wh ich   v a ry   o v e r   ti m e ,   p ro v id e   a   su i tab le   c o n te x f o r   a n o m a ly   d e tec ti o n .   T ime   se ries   a n o m a ly   d e tec ti o n   c a n   b e   d o n e   with   m a c h in e   lea rn in g   a p p ro a c h e li k e   l o n g   sh o rt - term   m e m o ry   ( LS TM )   a n d   e x trem e   g ra d ien b o o stin g   ( XG Bo o st).   Th e se   m e th o d h a v e   a d v a n tag e o v e c o n v e n ti o n a m e th o d in   h a n d li n g   n o n li n e a rit y   a n d   lar g e   d a ta   d im e n sio n s.   Th is  stu d y   c o m p a re L S TM   a n d   XG Bo o st  m e th o d fo d e tec ti n g   a n o m a li e in   Ja k a rta' h o u rl y   AQ d a ta.  Th e   d a tas e wa o b tain e d   fro m   th e   AirNo we b site  a n d   c o v e rs  th e   p e rio d   fr o m   Ja n u a ry   1 ,   2 0 1 8 ,   to   De c e m b e 3 1 ,   2 0 2 3 .   A n o m a li e in   th e   o b s e rv e d   d a ta   we re   lab e led   u sin g   m o v i n g   ra n g e   (M R)   (2 )   a n d   (3 )   a p p r o a c h e with   t h re e   a n d   fo u r - sig m a   t h re sh o l d s,  a n d   fe a tu re   e n g i n e e rin g   (F E)   wa a p p li e d   to   imp ro v e   m o d e p e rfo rm a n c e .   T h e   re su lt in d ica te  th a LS TM   is  m o re   su it a b le  th a n   XG Bo o st  fo f o re c a stin g   a n d   c las sifica ti o n   tas k in   AQ d a ta.  LS TM   a c h iev e d   a n   a v e ra g e   m e a n   a b so lu te  p e rc e n tag e   e rro r   (M APE )   o f   1 0 . 3 8 4 0 % ,   a   ro o m e a n   s q u a re   e rro r   (RM S E)   o 1 0 . 5 9 1 3 ,   a n d   a   b a lan c e d   a c c u ra c y   (BACC)   o 0 . 9 4 2 4   u n d e MR   (2 lab e li n g   with   t h e   fo u r - si g m a   ru le.  Th e   a n o m a li e d e tec ted   m o stly   o c c u rre d   b e twe e n   2 1 : 0 0   a n d   0 9 : 0 0   a n d   d u ri n g   th e   ra in y   se a so n .   K ey w o r d s :   Air   q u ality   in d e x   An o m alies   Ma ch in lear n in g   Ou tlier s   T im s er ies   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Mu h am m ad   R izk y   Nu r h am b al i   Statis t ics an d   Data   Scien ce   St u d y   Pro g r am ,   Sch o o l o f   Data   Scien ce ,   Ma th em atics ,   an d   I n f o r m atics   I PB   Un iv er s ity   B o g o r ,   I n d o n esia   E m ail:  r izk y n u r h am b ali@ ap p s . ip b . ac . id       1.   I NT RO D UCT I O N   An   an o m aly   is   co n d itio n   wh er s y s tem   d o es  n o wo r k   as  u s u al  an d   is   s ig n if ican tly   d if f er en f r o m   th g en er al  s y s tem   [ 1 ] .   R elate d   to   d ata,   an o m alies  ar e   co m m o n ly   r ef er r e d   to   as  o u tlier s .   I n   tim s er ies  d ata,     an   an o m aly   is   d ef in ed   as  th e   p r esen ce   o f   u n e x p ec ted   b eh av io r   in   a   tim s er ies  d ata  w ith in   ce r tain   tim e   in ter v al  [ 2 ] .   Ho wev er ,   i n   its   ap p licatio n ,   an o m alies  in   tim s er ies  d ata  ar d if f icu lt  to   d etec ev en   th o u g h   an o m aly   d etec tio n   is   an   im p o r tan th in g   to   d o   co n s id er in g   th at  an o m aly   d etec tio n   ca n   b an   in d icato r   o f   f u tu r p r o b lem s .   An o m aly   d etec tio n   in   tim s e r ies  d ata  ev o lv ed   f r o m   th cl ass ical  o r   co n v en tio n al  ap p r o ac h ,   wh ich   u s es  th d if f er e n ce   b etwe en   f o r ec asti n g   r esu lts   an d   ac tu al  d ata.   Ho wev er ,   th wea k n ess es  f o u n d   h a v led   to   th d ev elo p m e n o f   v ar io u s   m eth o d s ,   in clu d in g   m ac h in l ea r n in g .   E x t r em g r ad ie n b o o s tin g   ( XGBo o s t)   as   an   ex am p le  o f   m ac h i n lear n i n g   ca n   h an d le  n o n - lin ea r ity   o f   tim s er ies  with   s tr o n g   lear n in g   ca p ab ilit ies  [ 3 ] Fu r th er m o r e ,   lo n g   s h o r t - ter m   m em o r y   ( L STM )   as  o n p a r o f   d ee p   lear n in g   ca n   ig n o r th s tatio n ar ity   ass u m p tio n   b ec au s it  h as  th e   ab ilit y   to   h a n d le  n o n lin ea r   r e latio n s h ip s   an d   lar g d im en s i o n s   [ 4 ] .   I n   ad d itio n ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  15 ,   No .   3 J u n e   20 26 :   2 5 4 3 - 2 5 5 3   2544   th s p ec if ic  m o d el  r e q u ir ed   b y   co n v e n tio n al  m eth o d s   in   m a k in g   p r ed ictio n s   is   n o n ee d ed   i n   th u s o f   L STM   an d   o th e r   m ac h in e   lear n in g   m eth o d s   s o   th at  th ey   ca n   ad a p t b etter .   On ex am p le  o f   an   an o m aly   t h at  m ay   o cc u r   is   air   q u ality .   A ir   q u ality   is   co m m o n ly   r ep r esen ted   b y   a n   a ir   q u ality   in d ex   ( AQI )   th a r ef lects  th lev el  o f   air   p o llu tio n .   Air   p o llu tio n   h as   b ec o m a   m ajo r   en v ir o n m en tal  is s u th at  is   r e ce iv in g   in cr ea s in g   p u b lic  atten tio n ,   p a r ticu lar ly   alo n g s id co n ce r n s   r elate d   to   clim ate  ch an g e.   Gh o s h   et  a l .   [ 5 ]   esti m ate  th at  5 . 8   m illi o n   p r em atu r b i r th s   in   2 0 1 9   wer ca u s ed   b y   air   p o llu tio n .   Mo r eo v er ,   air   p o llu tio n   is   k n o wn   t o   ca u s v ar io u s   r esp ir ato r y   d is ea s es,  in c lu d in g   p n eu m o n ia,   asth m a,   an d   ac u te   r esp ir ato r y   in f ec tio n s   ( AR I ) .   Data   in d icate   th at  b etwe en   2 0 2 0   a n d   2 0 2 2   th er e   wer e     7 3 , 6 9 4   ca s es  o f   p n eu m o n ia  in   ch ild r en   a n d   1 5 , 8 2 5   ca s es  o f   asth m in   ch ild r e n   in   J ak ar ta  [ 6 ] .   I n   ad d itio n ,   i n   th f ir s s em es ter   o f   2 0 2 3   alo n e,   6 3 8 , 2 9 1   ca s es  o f   AR I   wer r ep o r ted   in   J ak ar ta  [ 7 ] Alla  an d   Ad ar i   [ 8 ]   n o te d   th at  th AQI   m ea s u r ed   b y   m u ltip le  s en s o r s   ac r o s s   d if f er en lo ca tio n s   an d   co llected   p er io d ically   th r o u g h   a   ce n tr alize d   s y s tem   in h e r en tly   f o r m   tim e   s er ies  d ata.   Su c h   ti m s er ies  d ata  ca n   b e   u tili ze d   as  in p u t   f o r   n e u r al  n etwo r k b ased   m o d els to   p er f o r m   an o m aly   d etec tio n   u s in g   tim s er ies - b ased   ap p r o ac h .   T h er ar e   m an y   ap p r o ac h es  to   d etec tin g   an o m alies  in   tim s er ies  d ata,   o n e   o f   wh ich   is   m ac h in e   lear n in g ,   wh ic h   o v er co m es  co n v en tio n al  m eth o d s '   lim itatio n s .   W an g   et  a l .   [ 9 ]   u s ed   t h L STM   m eth o d ,   wh ic h   was  co m p ar ed   with   th K - m e an s   m eth o d   o n   elec tr ic  p o wer   co n s u m p tio n   d ata,   r esu ltin g   in   th L STM   m eth o d   b ein g   b etter   m eth o d   in   ter m s   o f   r ec all.   Fu r th er m o r e,   in   L i u ' s   [ 1 0 ]   r esear ch ,   an o m aly   d et ec tio n   was  ca r r ied   o u o n   wate r   d is tr ib u tio n   s y s tem s   with   v ar io u s   e n s em b le  m eth o d s .   T h e   s tu d y   s h o w ed   th e   s tab ilit y   o f   XGBo o s ev en   th o u g h   it  wa s   n o th b est  m eth o d .   B o th   m eth o d s   h av p r ev io u s ly   b ee n   co m p ar e d   b y   T r izo g lo u   et  a l .   [ 1 1 ]   u s in g   wi n d   tu r b in d ata.   Ho wev e r ,   th e   u s o f   b o th   m eth o d s   is   s till   lim ited   in   d etec tin g   air   q u ality   an o m alies,  esp ec ia lly   in   la b eled   tim e   s er ies  d ata ,   s o   th ap p licatio n   an d   co m p ar is o n   o f   m et h o d s   u n d er   th ese  c o n d itio n s   is   n o v elty   in   th is   s tu d y .   T h er ef o r e,   th is   s tu d y   is   b ased   o n   s ev er al  q u esti o n s   f r o m   p r ev io u s   s tu d ies,  n am el y   h o w   L STM   an d   XGBo o s p er f o r m   in   d etec tin g   an o m alies  i n   J ak ar ta' s   lab eled   AQI an d   h o th o cc u r r e n ce   o f   air   q u ality   an o m alies  is   r elate d   to   m eteo r o lo g ical  f ac to r s .   T h r o u g h   th is   s tu d y ,   th is   r esear ch   aim s   to   p r o v id in s i g h in to   an o m aly   p atter n s   in   air   q u ality   d ata  an d   ev alu at th f ea s ib ilit y   o f   m ac h in lear n in g   m eth o d s   in   s u p p o r tin g   air   q u ality   m o n ito r i n g   an d   ea r ly   war n in g   s y s tem s .       2.   M E T H O D   2 . 1 .     L o ng   s ho rt - t er m   m emo ry   L STM   is   ty p e   o f   n eu r al  n et wo r k   d ev elo p e d   o f   r ec u r r e n n eu r al  n etwo r k   ( R NN)   b y   Ho ch r eiter   an d   Sch m id h u b e r   [ 1 2 ] .   L STM   h as  in ter n al  m em o r y   ( c)   an d   m u lt ip licativ g ates,  n am ely   th f o r g et  g ate  ( f ) ,   in p u g ate  ( i) ,   an d   o u tp u g ate  ( o ) ,   to   o v er co m v a n is h in g   o r   e x p lo d in g   g r ad ie n ts   in   u p d atin g   weig h ts   in   R NN.     T h is   also   g iv es  L STM   th ab ilit y   to   p r o ce s s   s eq u en tial  d ata   an d   s to r in f o r m atio n   b o th   in   th s h o r an d   lo n g   ter m   [ 1 3 ] .   T h e r ef o r e ,   L STM s   ar wid ely   u s ed   to   p r o ce s s   tex t a n d   tim s er ies d ata  [ 1 4 ] .   E ac h   m u ltip licativ g ate  o f   th L STM   h as  d if f er en f u n ctio n .   T h f o r g et  g ate  s o r ts   o u th in f o r m atio n   to   b s to r ed   o r   d elete d ,   th in p u g ate  u p d ates  th in f o r m atio n   in   t h in ter n al  m em o r y ,   an d   th e   o u tp u t g ate  r eg u lates th o u tp u t o f   in f o r m atio n .   Ma th em atic ally ,   th wh o le  p r o ce s s   in   L STM   wo r k s   f o llo win g   ( 1 )   to   ( 6 ) ,   wh er   is   th we ig h t,  h   is   th h id d en   s tate,     is   th b ias,    is   th ac tiv atio n   f u n ctio n   ( co m m o n ly   s ig m o id   an d   ta n h ) ,   an d   t h ' o p er ato r   in d icate s   th m u ltip li ca tio n   o f   two   v ec to r s   in   th e   s am d ir ec tio n   [ 1 5 ] .     = ( 1 +  + )   ( 1 )     = ( 1 +  + )   ( 2 )     ̃ = ( ̃ 1 + ̃ + ̃ )   ( 3 )     = 1 +   ̃   ( 4 )     = ( 1 +  + )   ( 5 )     = ( )     ( 6 )     2 . 2 .     E x t re m g r a dient  bo o s t ing   XGBo o s is   m ac h in lear n in g   alg o r ith m   d ev elo p ed   b y   C h en   an d   Gu estrin   [ 1 6 ] .   I u s es  th g r ad ie n t   b o o s tin g   m eth o d   with   a n   e n s em b le  alg o r ith m ,   wh ic h   co m b in es  s ev er al  al g o r ith m s   ( l ea r n er s )   to   im p r o v e   ac cu r ac y   d esig n ed   f o r   co m p u tatio n al  ef f icien c y   a n d   m o d el  f lex ib ilit y .   T h is   m eth o d   o p tim izes  g r ad ien t   b o o s tin g   b y   cr ea tin g   s eq u e n tial  d ec is io n   tr ee   th at  m in im iz es  er r o r .   At  ea c h   iter atio n ,   th e   er r o r   v alu will  b e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       Ma ch in lea r n in g   a p p r o a ch es fo r   a n o ma ly  d etec tio n   o f J a ka r ta     ( Mu h a mma d   R iz ky   N u r h a mb a li )   2545   ca lcu lated   to   co r r ec th b asic  alg o r ith m   in   th p r ev io u s   iter a tio n   [ 1 7 ] ,   [ 1 8 ] .   T h p r ed ictio n   r esu lt  in   XGBo o s is   o b tain ed   b ased   o n   th s u m m atio n   o f   all  r esu lts   as  s h o wn   in   ( 7 ) ,   wh er   is   th s p ac o f   r eg r ess io n   tr ee s ,   ( )   is   th r esu lt   o f     tr ee s ,   an d          is   t h p r ed ictio n   v alu o f   th i - th   ex am p le  f o r   .   T h v alu o f          is   th en   o b tain ed   b ased   o n   ( 7 ) .     ̂ = ( ) = 1 ,   ( 7 )     2 . 3 .     M et rics e v a lua t io n   E v alu atio n   m etr ics  ar m ea s u r es  u s ed   to   d eter m in th g o o d n ess   o f   m o d el,   a n d   f o r ec asti n g   an d   class if icatio n   ar n o   ex ce p tio n .   Stan d ar d   e v alu atio n   m etr ic s   u s ed   in   f o r ec asti n g   ar r o o t   m ea n   s q u ar er r o r   ( R MSE )   an d   m ea n   ab s o lu te  p er ce n tag er r o r   ( MA PE) .   L o wer   R MSE   an d   MA PE  v alu es  r ef lect  h ig h er   f o r ec asti n g   ac cu r ac y   a n d   i n d i ca te  r eliab le  p r e d icted   v alu es.   R MSE   an d   MA PE  ar ca lcu lated   b ased   o n   ( 8 )   an d   ( 9 )   wh er e     is   t - tim v al u e,          is   t - tim f o r ec ast  v al u e,   an d     is   n u m b er   o f   f o r ec ast in g   p e r io d s .   Fu r th er m o r e ,   th ev alu atio n   m etr ic  u s ed   f o r   ca lcu latin g   t h ac cu r ac y   o f   class if icatio n   r esu lts   i s   b alan ce d   ac cu r ac y   ( B AC C ) .   Acc o r d in g   to   B ej  et  a l .   [ 1 9 ] ,   B AC C   is   u s ed   b ec au s o f   th im b alan c o f   d ata  b etwe en   an o m aly   an d   n o n - an o m aly   cl ass es,  s o   its   u s will  b m o r e   m ea n in g f u l   th an   ac cu r ac y .   T h B AC C   v alu is   ca lcu lated   u s in g   ( 1 0 )   w h er tr u p o s itiv ( TP )   is   p o s itiv c lass   th at  is   co r r ec tly   class if ied   as  p o s itiv class ,   tr u n e g ativ ( TN )   is   a   n eg ati v class   th at  is   co r r ec tly   class if ied   as  n eg ativ e   class ,   f alse  p o s itiv ( FP )   is   a   n eg ativ class   th at  is   class if ie d   as  p o s itiv class ,   an d   f alse   n eg ativ ( FN )   is   p o s itiv class   th at  is   clas s if ied   as a   n eg ativ class .       = ( ( ̂ ) 2 ) 1 2 = 1   ( 8 )     = 1 | ̂ | = 1 × 100%   ( 9 )     = 1 2 (   +  +   +  )   ( 1 0 )     2 . 4 .     Da t a   T h AQI   in   I n d o n esia  is   m e asu r ed   u s in g   two   a p p r o ac h es,   n am ely   th I n d o n esian   a n d   U . S .   AQI Ho wev er ,   ac c o r d in g   t o   Pra m a n et  a l .   [ 2 0 ] ,   th e   U . S .   AQI   h as  b ee n   estab lis h ed   g lo b ally   a n d   is   alig n ed   with   th W o r ld   Hea lth   O r g an izatio n   ( W HO)   air   q u ality   g u id elin e s .   T h er ef o r e,   th is   s tu d y   will  r e f er   to   th u s o f   th e   U . S .   AQI ,   wh ich   h as  s ix   le v e ls g o o d   (0 - 5 0 ) ,   m o d er ate   ( 5 1 - 1 0 0 ) ,   u n h ea lth y   f o r   s en s itiv e   g r o u p s   ( 1 0 1 - 1 5 0 ) ,   u n h ea lth y   ( 1 5 1 - 2 0 0 ) ,   v er y   u n h ea lth y   ( 2 0 1 - 3 0 0 ) ,   an d   h az ar d o u s   ( >3 0 0 ) .   T h d ata  u s ed   ar s o u r ce d   f r o m   Air No ( www. air n o w. g o v )   [ 2 1 ]   an d   v e r s io n   2 . 3 . 6   o f   th Pre d ictio n   o f   W o r ld wid E n er g y   R eso u r c es  ( POW E R )   p r o ject  p er   h o u r   o n   2 0 2 4 / 0 6 /1 6   ( h ttp s ://p o wer . l ar c. n asa. g o v /d ata - ac ce s s - v iewe r /)   [ 2 2 ] .   Data   s o u r ce d   f r o m   Air No is   th r es u lt  o f   PM2 . 5   m ea s u r em en ts   at  th U. S.  E m b ass y   Air   Qu ality   Mo n ito r in g   Statio n   in   C en tr al  J ak ar ta  as  r e s p o n s v ar iab les.  Fu r th er m o r e ,   d ata  s o u r ce d   f r o m   NASA  PO W E R   i s   m eteo r o lo g ical  d ata  in   th f o r m   o f   tem p er atu r e ,   r ain f all,   h u m id ity ,   win d   s p ee d ,     win d   d ir ec tio n ,   an d   s u r f ac p r ess u r as  ex p lan ato r y   v ar ia b les.  T h ese  v ar iab les  ar m o r e   clea r ly   s h o wn   in   T ab le  1 .   E ac h   d ata   u s ed   h as  a   tim u n it  in   th f o r m   o f   h o u r s   u s in g   W ester n   I n d o n esian   t im ( UT C +7 )   with   a   tim r an g o f   J an u ar y   1 ,   2 0 1 8 ,   at  0 0 : 0 0   u n til  Dec em b er   3 1 ,   2 0 2 3 ,   at  2 3 : 0 0 ,   a n d   is   d o wn l o ad ed   m a n u ally   o n   th av ailab le  s ite.       T ab le  1 .   L is t o f   v ar iab les u s ed   Ty p e o f   m e t e o r o l o g i c a l   v a r i a b l e s   V a r i a b l e   ( c o d e )   U n i t     AQI     H u mi d i t y / p r e c i p i t a t i o n   S p e c i f i c   h u m i d i t y   a t   2   me t e r s (Q V 2 M )   g / k g   R e l a t i v e   h u mi d i t y   a t   2   me t e r s   ( R H 2 M )   %   P r e c i p i t a t i o n   c o r r e c t e d   ( P R EC TO T C O R R )   mm / h o u r   W i n d / p r e ss u r e   W i n d   s p e e d   a t   1 0   me t e r s (W S 1 0 M )   m/ s   W i n d   s p e e d   a t   5 0   me t e r s (W S 5 0 M )   m/ s   W i n d   d i r e c t i o n   a t   1 0   met e r s (W D 1 0 M )   D e g r e e s   W i n d   d i r e c t i o n   a t   5 0   met e r s (W D 5 0 M )   D e g r e e s   S u r f a c e   p r e ssu r e   ( P S )   k P a   Te mp e r a t u r e   D e w / f r o st   p o i n t   a t   2   m e t e r s (T 2 M D E W )   ° C   Te mp e r a t u r e   a t   2   m e t e r s   ( T2 M )   °C   W e t   b u l b   t e m p e r a t u r e   a t   2   m e t e r s (T 2 M W ET)   °C       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  15 ,   No .   3 J u n e   20 26 :   2 5 4 3 - 2 5 5 3   2546   2 . 5 .     Da t a   a na ly s is   pro ce du r es   T h R   an d   Py th o n   s o f twar es   wer u s ed   in   d ata  an aly s is   ac co r d in g   to   th f lo in   Fig u r 1 .   T h e   an aly s is   b eg in s   with   d ata   im p u tatio n   b ec au s th e   AQI   d ata  o b tain ed   h as  2 , 2 8 1   b lan k   v alu es.  T h i m p u tatio n   m eth o d   u s ed   is   ad ju s ted   to   th am o u n o f   s eq u e n tial  m is s in g   d ata  with   th cr iter ia:  i )   if   m is s in g   v alu at  o n tim e,   u s in g   lin ea r   in te r p o latio n ii )   if   m is s in g   v alu e   4   co n s ec u tiv h o u r s ,   u s in g   s ea s o n a d ec o m p o s itio n   o r   s ea s o n al  s p litt in g ;   an d   iii )   if   m is s in g   v alu >4   co n s ec u tiv h o u r s ,   u s in g   d is ag g r e g atio n   o r   L STM .     T h co m p lete  d ata   was  th e n   ex p l o r ed   u s in g   tim s er i es  p lo ts   an d   co r r elatio n   p lo ts   to   o b tain   d ata   ch ar ac ter is tics   an d   p atter n s .   T h en ,   th u n lab eled   AQI   d ata  is   lab eled   with   m o v in g   r an g es o f   len g th   2   ( MR   ( 2 ) )   an d   3   ( MR   ( 3 ) ) ,   wh ic h   ar c o m b in ed   with   th 3 - s ig m an d   4 - s ig m r u les.  Af ter   lab elin g   t h d ata,   two   ty p es o f   class es  wi ll  b o b tain ed a n o m alies  an d   n o n - an o m alies.  T h an o m aly   v alu es  wer r ep lac ed   with   th a v er ag e   o f   two   n ea r b y   d ata,   s u ch   as p e r f o r m in g   lin ea r   i n ter p o latio n   to   f ill in   m is s in g   v alu es.  Nex t,  th d ata  is   s p lit in to   an n u al  d ata  a n d   u s ed   f o r   m o d e lin g .           Fig u r 1 .   Flo wch ar o f   d ata  an aly s is   p r o ce d u r e       L STM   ar ch itectu r e   is   f o r m ed   with   two   m ain   lay er s   a n d   a   d en s lay er .   T h e   h y p er p ar am eter   v alu es   u s ed   in   L STM   wer d eter m in ed   b y   b atc h   s ize  ( 7 2 ) ,   ep o c h   ( 5 0 ) ,   o p tim izer   ( Ad am ) ,   a n d   le ar n in g   r ate  ( 0 . 0 0 1 ) .   T h b atch   s ize  an d   ep o ch   v al u es  ar d eter m in ed   s u b jectiv ely   b y   co n s id er in g   c o m p u tatio n   tim e.   Ho wev er ,   th o p tim izer   an d   lear n in g   r ate   v alu es  ar d eter m in ed   u s in g   s lid in g   win d o an d   e x p an d i n g   win d o w     cr o s s - v alid atio n .   I n   th s am way ,   th b est  XGBo o s h y p er p ar am eter s   u s ed   wer p r ev io u s ly   s ea r ch ed   u s in g   s lid in g   win d o w   an d   ex p an d i n g   win d o c r o s s - v alid atio n ,   b u n o   r esu lts   wer f o u n d   th at  o p tim ized   m o d el   p er f o r m an ce .   T h er ef o r e,   h y p e r p ar am eter s   wer u s ed   in   Attaallah   an d   Kh a n   [ 2 3 ]   r esear c h   th at  m o d eled   ai r   q u ality   with   v ar io u s   m ac h in l ea r n in g   a p p r o ac h es.    Valid atio n   is   p er f o r m e d   f o r   e ac h   an n u al  d ataset  u s in g   th e   L STM   an d   XGBo o s m o d els.   T h e   er r o r   ( d if f er e n ce   b etwe en   th ac t u al  an d   f o r ec ast  v alu es)  was  ca lc u lated   to   o b tain   th m et h o d ' s   ac cu r ac y   a n d   cr ea te   an   er r o r   th r esh o l d .   C lass if icati o n   is   p er f o r m ed   o n   all   th d at b ased   o n   th e   th r esh o ld   o b tain ed .   T h e   d ata  will   b class if ied   as a n   an o m aly   if   it e x ce ed s   th th r esh o ld .       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   3 . 1 .     Da t a   e x plo ra t io n   T h co m p lete  AQI   d ata  was  th en   ex p lo r ed .   Descr ip tiv s tatis tics   s h o th at  th av er ag AQI   f o r   2018 - 2 0 2 3   is   9 8 . 1 5 ,   wh ic h   is   ca teg o r ized   as  m o d er ate  with   s p r ea d   o f   3 9 . 1 3 8 8   f r o m   th m ea n .   T h J ak ar ta   AQI   r ea ch ed   th e   h ig h est  v alu e   o f   2 1 9   o n   Feb r u ar y   1 4 ,   2 0 1 9 ,   at  0 4 :0 0 ,   wh ich   in d icate s   u n h ea lth y   co n d itio n   in   J ak ar ta.   Me an wh ile,   th lo west  AQI   v alu o cc u r r ed   o n   Ma r ch   2 7 ,   2 0 1 8 ,   at  0 2 :0 0   with   a   v alu o f   1   ( g o o d ) ,   in d icatin g   clea n er   an d   h ea lth ie r   air .   Fig u r 2   s h o ws  th at   th e   AQI   h as  s im ilar   p atter n   ev er y   y e ar .   T h e   AQI   v alu e   ten d s   to   r e ac h   its   p ea k   in   th m o r n i n g   a r o u n d   0 9 :0 0   an d   lo west  in   th e v en in g   ar o u n d   1 9 :0 0 .   T h h ig h   m o r n in g   AQI   m ay   b d u t o   th h ig h   m o b ilit y   o f   p eo p le  in   th m o r n in g   wh o   u s v eh icle s   to   wo r k   o r   g o   to   s ch o o l.  Af t er   th p ea k   p h ase,   th AQI   d ec r ea s es  p er io d icall y   an d   is   h ig h   at   n ig h t.   Acc o r d in g   t o   Z h e n g   et  a l.   [ 2 4 ] ,   th e r is   r elatio n s h ip   b etwe en   em is s io n s   an d   tr af f ic   in   th v ar iatio n   o f   AQI   wh e r AQI   at  n ig h is   in f lu e n ce d   b y   th in c r ea s in   em is s io n s   f r o m   ea r th   h ea tin g ,   v eh icles,  an d   co r r esp o n d in g   p ar ticles ac cu m u latio n .   Fig u r 3   s h o ws  th e   co ef f icie n o f   c o r r elatio n   v alu es  b etw ee n   two   v ar ia b les  u s in g   th Sp ea r m an   m eth o d .   T h AQI   h as a   n eg ati v co r r elatio n   with   alm o s t a ll v ar iab les,  ex ce p t PS a n d   T 2 M   h eig h t.  I n   a d d itio n ,   th er ar r elate d   ex p la n ato r y   v ar iab les,  n am ely   r ain f all  ( PR E C T OT C OR R ) ,   h u m id ity   ( QV2 an d   R H2 M) ,   d ew  p o in t   ( T 2 MD E W ) ,   a n d   w in d   d ir ec tio n   ( W D1 0 M   an d   W D5 0 M) .   T h ese  r esu lts   ar in   a cc o r d an ce   with   th e   r esear ch   b y   T ian   et  a l .   [ 2 5 ]   a n d   Han d h ay an i' s   [ 2 6 ] ,   wh ich   d is cu s s es  th r elatio n s h ip   b etwe en   m eteo r o l o g ical   f ac to r s   an d   air   q u ality .   E v e n   f u r th er ,   Han d h ay an i' s   [ 2 6 ]   m e n tio n ed   th at  th e   r elatio n s h ip   b etwe en   r ain f all   an d   air   q u ality   ca n   b u tili ze d   to   m ak ar tific ial  r ain   to   r ed u ce   t h e   AQI .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       Ma ch in lea r n in g   a p p r o a ch es fo r   a n o ma ly  d etec tio n   o f J a ka r ta     ( Mu h a mma d   R iz ky   N u r h a mb a li )   2547       Fig u r 2 .   Av e r ag AQI   f o r   2 4   h o u r s   p e r   y ea r           Fig u r 3 C o r r elatio n   co ef f icien p lo t o f   v ar iab les       3 . 2 .     Va lid a t i o n m o del   Fig u r 4   s h o ws  th v alid atio n   ac cu r ac y   o f   L STM   an d   XGBo o s t   b ased   o n   th co r r esp o n d i n g   MA PE  an d   R MSE   v alu es.  T h av er ag MA PE  an d   R MSE   f o r   L ST v alid atio n   r esu lts   ar 1 0 . 3 8 4 0 % a n d   1 0 . 5 9 1 3 .   I t   is   b etter   th an   XGBo o s t,  wh ich   h as  an   av er ag e   MA PE  o f   2 3 . 4 2 6 7 an d   R MSE   o f   2 1 . 3 0 8 2 .   T h l o MA PE  an d   R MSE   v alu es  in d icate   th at  L STM   is   ab le  an d   b etter   at  ca p tu r in g   p atter n s   in   th d ata  t h an   XGBo o s t.  T h is   co n d itio n   m a y   also   in d icate   th at  in   th ca s o f   th AQI ,   XG B o o s t   is   u n ab le  to   ca p tu r n o n - lin ea r   p atter n s   as   in   th r esear c h   o f   R ah m an   et  a l .   [ 2 7 ]   o n   d ata   o n   C OVI D - 1 9   ca s es  in   B an g lad esh   wh ich   s h o ws  XGBo o s is   n o   b etter   th an   th au to r eg r ess iv in teg r ated   m o v i n g   av er a g ( AR I MA )   m eth o d .   I n   ad d itio n ,   b ased   o n   r esear ch   b y   L v   et  a l .   [ 2 8 ] ,   XGBo o s t is m o r s tab le  f o r   s tatio n ar y   d ata  wi th o u t o u tlier s .     T h ad d itio n   o f   n ew  ex p lan at o r y   v ar ia b les  was  tr ied   to   im p r o v th ac cu r ac y   o f   XGBo o s t.  T h n ew  ex p lan ato r y   v ar iab les  ar tim e   v ar iab les  ( h o u r ,   d ay ,   an d   m o n th )   an d   n u m er ical  d escr ip tiv s tatis t ics,  s u ch   a s   s u m ,   m ea n ,   an d   q u ar tiles   o f   r esp o n s v ar iab les  u s in g   a   r o l lin g   win d o f o r   2 4   h o u r s .   T h r esu lts   s h o a n   im p r o v em e n in   t h MA PE  an d   R MSE   v alu es  o f   XGBo o s t,  d esp ite  d ec r ea s in   L STM .   T h d ec r ea s in   th ac cu r ac y   o f   th L STM   co u ld   b d u to   th e   lo s s   o f   s o m in f o r m atio n   d u t o   th u s o f   r o llin g   win d o f o r   t h e   d escr ip tiv s tatis tic s   o f   th AQI .   I n   ad d itio n ,   th d ec r ea s in   MA PE  an d   R MSE   v alu es  o f   L STM   m ay   b an   in d icatio n   o f   an o m alies in   th e   d ata.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  15 ,   No .   3 J u n e   20 26 :   2 5 4 3 - 2 5 5 3   2548       Fig u r 4 .   Valid atio n   ac cu r ac y   o f   L STM   an d   XGBo o s t       3 . 3 .     Ano m a ly   det ec t io n   3 . 3 . 1 .   I nfluence s   o f   m o v ing   r a ng e   I n   an o m aly   d etec tio n ,   MR   p la y s   m o r e   o f   r o le  i n   th e   ac tu al   d ata  lab elin g   p r o ce s s .   T h e   AQI   d o es   n o t   h av a   d e f in ite  lab el,   s o   t h MR   o f   len g th   2   ( MR  ( 2 ) )   a n d   3   ( MR  ( 3 ) )   a p p r o ac h es  a r u s ed .   MR  ( 2 )   clea r ly   ca p tu r es  two   co n s ec u tiv o b s er v atio n s   as  m in im u m   an d   m ax im u m ,   b u MR  ( 3 )   is   n o n ec ess ar ily   o b tain ed   f r o m   two   co n s ec u tiv o b s er v a tio n s .   Fu r th er m o r e ,   ac co r d i n g   to   W o o d all  an d   Mo n tg o m er y   [ 2 9 ] ,   u s in g   MR  o f   len g th   m o r th a n   2   will  in cr ea s b ias.  T h er ef o r e,   lab elin g   th ac tu al  d ata  with   MR   ( 2 )   ca n   ca p tu r h ig h   in ter tem p o r al  v alu ch a n g es c o m p ar ed   to   MR ( 3 ) .   T ab le  2   g en er ally   s h o ws  th at  lab elin g   with   MR  ( 2 )   i s   m o r s u itab le  th an   MR  ( 3 )   f o r   th L STM   m eth o d .   Ho wev er ,   f o r   th XG B o o s m eth o d   ( as  s h o w n   in   T a b le  3 ) ,   th e   MR  ( 3 )   lab eli n g   m e th o d   l o o k s   s lig h tly   b etter   th an   MR  ( 2 )   o n   av er ag e.   T h is   is   in d icate d   b y   th h ig h er   class if icatio n   ac cu r ac y .   T h a v er ag e   class if icatio n   ac cu r ac y   o f   L STM   with   MR   ( 2 )   is   0 . 9 9 2 4 ,   w h ile  with   MR   ( 3 )   is   0 . 6 9 3 3 .   T h en ,   with   XGBo o s t,   th av er ag class if icatio n   ac cu r ac y   with   MR  ( 2 )   is   0 . 5 1 0 1   an d   MR  ( 3 )   is   0 . 6 3 4 9 .   Alth o u g h   th e r is   class if icatio n   ac cu r ac y   v alu o f   1 . 0 0 ,   it  is   d u e   to   th a b s en ce   o f   o b s er v atio n s   lab eled   as  an o m aly   class es  in   th ac tu al  d ata  an d   th d etec tio n   r esu lts   also   s h o s im i lar   r esu lts .   B a s ed   o n   th ese  r esu lts ,   L STM   o u tp er f o r m s   XGBo o s t to   ca p tu r f lu ctu atin g   d ata.     3 . 3 . 2 .   I nfluence s   o f   s ig m a   rules   T h s ig m r u le  in   a n o m aly   d e tectio n   will  af f ec th an o m al y   lim it  r an g as  th r esh o ld .   As  r esu lt,  th n u m b er   o f   an o m alies  in   th d ata   also   ch a n g es.  T h e   s m aller   th e   s ig m v alu u s ed ,   th n ar r o wer   t h   non - a n o m aly   r eg i o n   will  b e,   ca u s in g   l o o f   d ata   to   f all  o u ts id th in ter v al  an d   v ice  v er s a.   Ho wev er ,   n o t   o n ly   th at,   b u th u s o f   th e   s ig m r u le  ca n   also   af f ec t h class if icatio n   ac cu r ac y   in   an o m aly   d etec tio n .     T ab les  2   an d   3   s h o ws  th e   cl ass if icatio n   ac cu r ac y   o f   th e   L STM   an d   XGBo o s m eth o d   is   b etter   u s in g   th   4 - s ig m r u le.   T h av er a g c lass if icatio n   ac cu r ac y   o f   L S T with   3   an d   4 - s ig m is   0 . 7 4 8 5   an d   0 . 8 6 7 2   r esp ec tiv ely ,   wh ile  XGBo o s h as  class if icatio n   ac cu r ac y   v a lu es  with   3   an d   4 - s ig m o f   0 . 5 0 9 6   a n d   0 . 6 4 0 8   r esp ec tiv ely .   T h ese  r esu lts   ar s till   in   lin w ith   th r esear ch   o f   Z h en g   et  a l [ 3 0 ] ,   wh e r th u s o f   3   an d     4 - s ig m is   th b est v alu am o n g   o th e r   v alu es ( 1 ,   2 ,   5 ,   6 ,   an d   7 ) .       T ab le  2 .   C lass if icatio n   ev alu atio n   f o r   L STM   m eth o d s   Y e a r   M R   ( 2 )   M R   ( 3 )   3 - S i g ma   4 - S i g ma   3 - S i g ma   4 - S i g ma   FE   WFE   FE   WFE   FE   WFE   FE   WFE   2 0 1 8   0 . 9 0 9 7   0 . 9 3 1 3   0 . 9 3 0 3   0 . 9 7 1 8   0 . 5 4 4 1   0 . 5 9 1 6   0 . 9 9 9 3   0 . 9 9 9 7   2 0 1 9   0 . 9 2 9 2   0 . 9 4 2 6   0 . 8 6 1 7   0 . 8 8 6 7   0 . 6 0 0 4   0 . 5 6 6 3   0 . 9 9 9 5   0 . 9 9 9 3   2 0 2 0   0 . 8 8 2 8   0 . 9 2 7 5   0 . 9 0 4 5   0 . 9 6 4 1   0 . 5 6 1 2   0 . 5 7 7 6   0 . 6 6 6 2   0 . 9 9 9 7   2 0 2 1   0 . 8 6 3 3   0 . 9 4 9 9   0 . 9 3 0 2   0 . 9 7 2 0   0 . 5 2 4 5   0 . 5 3 9 1   0 . 4 9 9 6   0 . 4 9 9 5   2 0 2 2   0 . 8 8 0 0   0 . 9 1 7 8   0 . 9 4 4 0   0 . 9 4 5 4   0 . 6 2 9 0   0 . 6 4 3 2   0 . 4 9 8 9   0 . 4 9 3 2   2 0 2 3   0 . 9 2 0 7   0 . 9 2 0 5   0 . 9 3 8 6   0 . 9 1 4 1   0 . 6 0 0 8   0 . 6 0 9 8   0 . 9 9 7 8   0 . 9 9 7 7     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       Ma ch in lea r n in g   a p p r o a ch es fo r   a n o ma ly  d etec tio n   o f J a ka r ta     ( Mu h a mma d   R iz ky   N u r h a mb a li )   2549   T ab le  3 .   C lass if icatio n   ev alu atio n   f o r   XGBo o s t m eth o d s   Y e a r   M R   ( 2 )   M R   ( 3 )   3 - S i g ma   4 - S i g ma   3 - S i g ma   4 - S i g ma   FE   WFE   FE   WFE   FE   WFE   FE   WFE   2 0 1 8   0 . 5 1 4 5   0 . 5 0 2 3   0 . 4 9 9 5   0 . 4 9 9 9   0 . 4 9 8 0   0 . 4 9 8 2   0 . 9 9 9 5   0 . 9 9 9 8   2 0 1 9   0 . 5 2 1 8   0 . 5 0 2 3   0 . 4 9 9 7   0 . 4 9 9 9   0 . 4 9 7 3   0 . 4 9 8 2   0 . 9 9 9 4   0 . 9 9 9 8   2 0 2 0   0 . 5 2 7 5   0 . 5 0 5 4   0 . 5 3 5 7   0 . 5 1 1 7   0 . 5 3 1 2   0 . 5 1 3 9   0 . 6 6 6 4   0 . 4 9 9 8   2 0 2 1   0 . 5 0 5 9   0 . 5 0 1 6   0 . 5 0 0 0   0 . 5 0 0 0   0 . 4 9 7 4   0 . 4 9 7 9   0 . 5 0 0 0   0 . 5 0 0 0   2 0 2 2   0 . 5 4 5 2   0 . 5 0 8 8   0 . 5 2 7 4   0 . 4 9 9 9   0 . 5 2 9 4   0 . 4 9 6 7   0 . 4 9 9 6   0 . 4 9 9 9   2 0 2 3   0 . 5 1 9 5   0 . 5 0 1 8   0 . 5 1 2 2   0 . 5 0 0 0   0 . 5 1 7 6   0 . 4 9 8 7   0 . 9 9 9 9   1 . 0 0 0 0       3 . 3 . 3 .   I nfluence s   o f   f ea t ure  eng ineering   F e a t u r e   e n g i n e e r i n g   ( F E )   i n f l u e n c e s   b o t h   m e t h o d s   i n   v a l i d a t i o n   r e s u lt s ,   s o   i ts   i n f lu e n c e   o n   c l a s s i f ic a t i o n   a c c u r a c y   i s   a ls o   s t u d i e d .   T a b l e s   2   a n d   3   s h o w s   t h e   c o m p l e t e   c la s s i f i ca t i o n   r e s u l t s   o f   t h e   m e t h o d s .   W h e n   a v e r a g e d ,   t h e   L S T M   m et h o d   w i t h   t h e   a d d i t i o n   o f   FE   h a s   a n   a c c u r a c y   o f   0 . 7 9 2 3 ,   b u t   w i t h o u t   t h e   a d d i t i o n   o f   f e a t u r e   e n g i n e e r i n g   ( W F E )   h a s   a n   a c c u r a c y   o f   0 . 8 2 3 4 .   T h e n ,   w i t h   FE ,   t h e   a v e r a g v a l u e   o f   XG b o o s c l a s s i f ic a t i o n   a c c u r a c y   i s   0 . 5 8 1 0 ,   w h i l W F E ,   i t   i s   0 . 5 6 4 0 .   B o t h   c o n d i ti o n s   s h o r e s u lt s   t h a t   al i g n   wi t h   t h v a l i d a t i o n   p r o c e s s   w h e r e   a d d i n g   FE   m a k e s   t h e   a c c u r a c y   o f   t h L S T M   m e t h o d   d e c r e as e   a n d   XG B o o s t   i n c r e as e .     3 . 3 . 4 .   Air  qu a lity   ind ex   a no m a ly   det ec t i o n r esu lt s   T h AQI   h as  ca teg o r ies  b ased   o n   th PM2 . 5   in d icato r   v alu e .   B ased   o n   Fig u r 5 ,   an o m aly   d etec tio n   with   L STM   ( Fig u r 5 ( a) )   s h o ws  th at  m an y   AQI   an o m al ies  o cc u r   in   th u n h ea lth y   f o r   s en s itiv g r o u p   ca teg o r y .   Ho wev er ,   XGBo o s ca p tu r es  m an y   an o m alies  in   th g o o d   an d   u n h ea lth y   ca teg o r ies  as  s h o wn   in   Fig u r 5 ( b ) .   As  an   ex am p le,   an d   co m p a r is o n ,   L STM   lab els  th AQI   o n   Ma y   1 3 ,   2 0 2 3 ,   at  0 2 :0 0 ,   wh ile  XGBo o s d o es  n o t.  B ased   o n   th v alu d etails,  th AQI   ch a n g ed   b y   3 3   p o in ts   f r o m   8 6   ( m o d er ate)   at  0 1 : 0 0   to   1 1 9   ( u n h ea lth y   f o r   s en s itiv g r o u p )   at  0 2 :0 0 .   T h en ,   o n   Ma y   1 0 ,   2 0 1 9 ,   at  0 7 : 0 0 ,   XGBo o s ca p tu r ed   t h AQI   v alu as  an   a n o m aly ,   wh ile  L STM   d id   n o t.   At  th at  tim e,   t h AQI   was  8   ( g o o d ) ,   an d   an   h o u r   ea r lier ,   it  was    2 3   ( g o o d ) .   B ased   o n   th ese  co n d itio n s ,   L STM   is   b etter   at  c ap tu r in g   ex tr em c h an g es  in   d ata  v alu es,  wh ile   XGBo o s t is b etter   at  ca p tu r in g   ex tr em d ata  v alu es.   Fig u r 6   s h o ws  th r esu lts   o f   AQI   an o m alies  d etec ted   b y   L STM   as  th b est  m eth o d   b ased   o n   v alid atio n   an d   class if icatio n   ev alu atio n ,   wh ic h   o cc u r r ed   b etwe en   2 1 :0 0   to   0 9 :0 0 .   W h en   r elate d   to   th e   ex p lan ato r y   v ar iab les  u s ed ,   th win d   s p ee d   ( W S1 0 M) ,   r ain f all  ( PR E C T OT C O R R ) ,   an d   air   h u m id ity   ( R H2 M)   v ar iab les  s h o co n s id er a b le  v ar iab ilit y   co m p ar ed   t o   o th e r   v ar iab les.  B ased   o n   th e   ex p lo r atio n ,   th e r is   n o ticea b le  d if f er en ce   in   v alu e s   b etwe en   d ay tim e   an d   n ig h ttime .   At  n ig h t,   th a v er ag e   win d   s p ee d   is   u n d e r     3   m /s ,   r an g in g   f r o m   2 . 4 9   m / s   ( 2 3 :0 0 )   to   2 . 9 5   m /s   ( 0 7 :0 0 ) .   I n   co m p a r is o n ,   at  o th er   ti m es,  it  r an g es  f r o m     3 . 0 7   m /s   ( 1 7 :0 0 )   to   3 . 6 4   m /s   ( 1 5 : 0 0 ) .   Fu r th e r m o r e,   th e   c o r r ec ted   r ain f all  at   n ig h r a n g ed   f r o m   0 . 2 5   m m   ( 2 2 :0 0 )   to   0 . 3 4   m m   ( 0 3 :0 0 ) .   Als o ,   it  af f ec ted   th e   air   h u m id ity ,   wh ich   av e r ag ed   ab o v e   8 5 f r o m   1 9 :0 0   t o   0 6 :0 0 ,   wh ile  at  o th e r   tim es  ten d ed   to   b u n d e r   th is   v alu e.   Du r in g   th h o u r s   in f lu e n ce d   b y   th th r ee   wea th er   v ar iab les,  ar o u n d   2 0 :0 0   to   0 4 : 0 0 ,   th AQI   d etec ted   as  an   an o m aly   ten d s   to   in cr ea s ( f o r   e x am p le,   ch an g in   th m o d er ate  ca teg o r y   to   u n h ea lth y   f o r   s en s itiv g r o u p s ) .   T h is   r esu lt  is   co n s is ten w ith   th d ata  ex p lo r atio n .   I n   lin e   with   Ku s u m an in g t y as   et  a l [ 3 1 ] ,   w h o   m en tio n e d   th at  at  n ig h t,  t h win d   s p ee d   te n d s   to   b e   lo a n d   ca lm   ( <3   m /s )   s o   th at  s u r f ac p o llu tan ts   ca n n o m o v v er tically   in   th in v er s io n   lay er   th at  s u r r o u n d s   th s u r f ac air   at  n ig h lik “ser v in g   h o o d ”.   I n   ad d itio n ,   h ig h   AQI   is   in   lin with   th h ig h   am o u n o f   h u m a n   ac tiv ity   d u r in g   p ea k   h o u r s ,   m a in ly   d u t o   tr af f ic  a n d   v e h icle  p o llu tio n   [ 3 2 ] .   T h en ,   wh e n   v iewe d   o n   a   m o n th ly   tim e f r am e,   a n o m ali es  ten d   to   o cc u r   in   N o v em b er - Ma r ch .   E x p lo r atio n   o f   ex p la n ato r y   v a r iab les  s h o ws  th at  win d   s p ee d ,   r ain f all,   an d   h u m id ity   ar t h r ee   v ar iab les  with   h ig h   v ar ia b ilit y ,   s u ch   as  h o u r ly   tim ef r am es.  Ho wev er ,   o v er   m o r ex ten d ed   p e r io d ,   clim a te  v ar iab les  s u ch   as   r ain f all  will  b m o r v is ib le  t h an   wea th er   co n d itio n s   s u ch   as  win d   s p ee d   d u to   th in f lu en ce   o f   s ea s o n ality .   Du r in g   th e   r ain y   s ea s o n ,   a r o u n d   No v em b er - Ma r ch ,   th r ai n f all  co r r ec tio n   r a n g es  f r o m   0 . 2 9   m m   ( No v em b er   an d   Ap r il)  to   0 . 6 5   m m   ( Feb r u ar y ) .   T h is   v alu is   h ig h er   th an   d u r in g   th d r y   s ea s o n   ( M ay - Octo b er ) ,   wh ich   r an g es  f r o m   0 . 0 6   m m   ( Au g u s t)   to   0 . 1 9   m m   ( Ma y ) .   Hig h   r ain f all  will  ca u s an   in cr ea s in   air   h u m id ity ,     s u ch   as  in   Feb r u ar y ,   with   an   av er a g h u m id ity   o f   8 5 . 6 3 %.  T h is   c o n d itio n   f o llo ws  th r esear ch   o f   C h o lian awa ti  et  a l [ 3 3 ] ,   with   d ata  f r o m   2 0 2 1   s h o win g   th a th er is   m o n s o o n al  r ain f all  p atter n   with   o n e   p ea k   i n   Dec em b er - J an u a r y - Fe b r u ar y .   T h en ,   ac co r d in g   to   th I n d o n esia  Me teo r o lo g ical,   C lim ato lo g ical,   an d   Geo p h y s ical  Ag en c y   ( B MK G)   in   Yu lin awa ti  et  a l [ 3 4 ] ,   J ak ar ta  en ter e d   th e   r ain y   s ea s o n   in   No v em b er ,   ca u s in g   wet  p r ec ip itatio n ,   wh ich   d ec r ea s ed   th e   AQI   v alu e.   I n   ad d itio n ,   ac c o r d in g   to   I s tian et  a l [ 3 2 ]   th L Nin a   p h e n o m e n o n   r es u lts   in   in cr ea s ed   r ain f all  a n d   lo wer   tem p er atu r es,  as  well  as   win d   s p ee d   d u r in g   th d r y   s ea s o n   in   J u ly - A u g u s t ,   wh ich   ca n   af f ec th AQI .   L o tem p er atu r a n d   win d   ca u s p o llu tan ts   to   b e   tr ap p ed   an d   f o r m   p ar ticles,  th u s   in cr ea s in g   th AQI .   T h is   co n d itio n   is   in   lin with   th e   av er ag e   o f   th e   d ata  u s ed ,   wh ich   is   2 7 . 0 2   °C   ( J u ly )   an d   2 7 . 0 5   °C   ( Au g u s t) ,   lo wer   th an   m o s m o n th s   in   th e   r ain y   s ea s o n ,   s u ch   as  i n   No v em b er   ( 2 8 . 1 1   °C ) .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  15 ,   No .   3 J u n e   20 26 :   2 5 4 3 - 2 5 5 3   2550     ( a)       ( b )     Fig u r 5 .   Nu m b er   o f   an o m alie s   b y   ( a)   L STM   an d   ( b )   XGBo o s t m eth o d           Fig u r 6 .   Nu m b er   o f   an o m alie s   d etec ted   b y   th b est m eth o d   ( L STM )   b ased   o n   h o u r   an d   m o n th           LSTM   Ho url y   M o nthl y       X GBo o s t   Ho url y   M o nthl y         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       Ma ch in lea r n in g   a p p r o a ch es fo r   a n o ma ly  d etec tio n   o f J a ka r ta     ( Mu h a mma d   R iz ky   N u r h a mb a li )   2551   4.   CO NCLU SI O N   T h r esu lts   o f   v alid atio n   an d   c lass if icatio n   o f   th AQI   s h o s im ilar   r esu lts ,   i.e . ,   th L STM   m eth o d   is   b etter   th an   th XGBo o s t   m eth o d .   L STM   p er f o r m s   b est  with   th co m b in atio n   o f   MR  ( 2 ) ,   4 - s ig m a,   an d   W FE   to   p er f o r m   an o m aly   d etec tio n   esp ec ially   in   ex tr em v alu c h an g es,  wh ile  in   XGBo o s t,  th b est  co m b in atio n   is   MR  ( 3 ) ,   4 - s ig m a,   an d   FE   to   ca p tu r ex tr e m v alu es.  Ho wev er ,   th ese  r esu lts   n ee d   to   b s tu d ied   f u r th er   as   v ar io u s   f ac to r s   af f ec th m o d el  ev alu atio n ,   esp ec ially   lab eli n g   th ac tu al  d ata.   T h a n o m a ly   d etec tio n   r esu lts   in   th AQI   s h o th at  m a n y   an o m alies  o cc u r   b etwe en   2 1 :0 0   an d   0 9 :0 0   a n d   in   t h r ain y   s ea s o n .   AQI   an o m alies  ar in s ep ar ab le  f r o m   h u m an   ac tiv ities ,   in d u s tr ial  ac tiv ities ,   an d   wea th er   c o n d itio n s   ( r ain f all,   h u m id ity ,   an d   win d   s p ee d ) .   A ll  th r ee   in f lu en ce   ea ch   o th er ,   s o   im p r o v in g   air   q u ality   r eq u i r es  th co o p er atio n   o f   v ar io u s   p ar ties   an d   th e   f o r m u latio n   o f   ap p r o p r iate  p o licies.   T h is   s tu d y   h as  lim itatio n s   r elate d   to   t h e   lab elin g   p r o ce s s   an d   m o d elin g   ap p r o ac h   u s ed .   Fu tu r r esear ch   co u ld   ex p l o r alter n ativ lab elin g   s ch em es,  s u ch   as  th u s o f   d if f er en t   MR  r an g th r esh o ld s   ( e. g . ,   MR  >3 ) ,   wh ich   m ay   p r o v i d e   h ig h er   s en s itiv ity   in   d etec tin g   ch an g es  in   d iv er s it y .   Oth er   r esear ch   d ir ec tio n s   th at  co u ld   b d ev elo p ed   f r o m   th lab elin g   s id in clu d r an k i n g - b ased   lab eli n g ,   d is tan ce - b ased   m ea s u r es ,   o r   p r o b ab ilit y - b ased   lab el in g .   Ad d itio n ally ,   p r ed ictiv p er f o r m a n ce   co u l d   b im p r o v ed   b y   ex p lo r i n g   h y b r id   m o d elin g   s tr ateg ies,  wh er L STM     an d   XGBo o s ar co m b in e d   with   ea ch   o th er   o r   with   ad v an ce d   ar ch itectu r es  s u ch   as  v a r iatio n al  au to en c o d er s   ( VAE L STM )   to   ca p tu r s h o r t - ter m   in f o r m atio n   an d   co m p lex   an o m aly   ch ar a cter is tics ,   e s p ec ially   in     AQI   d ata.       F UNDING   I NF O R M A T I O N   T h is   r esear ch   was  s u p p o r ted   b y   g r an ts   f r o m   th B I MA   Pro g r am   o f   th Min is tr y   o f   E d u ca tio n ,   C u ltu r e,   R esear ch ,   an d   T ec h n o lo g y   o f   th R ep u b lic  o f   I n d o n esia  ( cu r r en tly   th Min is tr y   o f   Hig h er   E d u ca tio n ,   Scien ce ,   an d   T ec h n o lo g y )   u n d er   co n tr ac n u m b e r   0 2 7 /E5 /PG.0 2 . 0 0 . PL/2 0 2 4 .       AUTHO CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T   T h is   jo u r n al  u s es  th C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize  in d iv id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .     Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Mu h am m ad   R izk y   Nu r h am b ali                               Yen n i A n g r ain i                               An war   Fit r ian to                                 C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r mal   a n a l y s i s   I     I n v e s t i g a t i o n   R     R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi su a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i s i o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in t er est.       DATA AV AI L AB I L I T   T h d ata  th at  s u p p o r th f in d in g s   o f   th r esear ch   ar av ailab le  in   Air No an d   NASA  PO W E R   s ite   at  h ttp s ://www. air n o w. g o v a n d   h tt p s ://p o wer . lar c. n asa. g o v /,  r ef er e n ce   [ 2 1 ] [ 2 2 ] .   T h ese   d ata  wer e   d er i v ed   f r o m   th f o llo win g   r eso u r ce s   av ailab le  in   th p u b lic  d o m ain h ttp s ://p o wer . lar c. n asa. g o v /d ata - ac ce s s - v iewe r / .   B u u n f o r tu n ately ,   th e   s p ec if i UR L   f o r   r ef e r en ce   [ 2 1 ]   is   n o   lo n g e r   av ailab le.   T o   s u p p o r d ata  ac ce s s ib ilit y   an d   r e p r o d u cib ilit y ,   th d ataset  u s ed   in   t h is   s tu d y   h as  also   b ee n   m ad e   p u b licly   av ailab le  th r o u g h   at   h ttp s ://d r iv e. g o o g le. co m /d r iv e /f o ld er s /1 7 - e q Z R UwL Qv k k 7 i HPC Z d h s Qo L n NVNQ VQ.         RE F E R E NC E S   [ 1 ]   H .   B o r g e s ,   R .   A k b a r i n i a ,   a n d   F .   M a sse g l i a ,   A n o ma l y   d e t e c t i o n   i n   t i m e   seri e s,”   i n   T r a n sa c t i o n o n   L a rg e - S c a l e   D a t a -   a n d   K n o w l e d g e - C e n t e r e d   S y st e m s L ,   S p r i n g e r   B e r l i n   H e i d e l b e r g ,   2 0 2 1 ,   p p .   4 6 62 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 3 - 662 - 6 4 5 5 3 - 6 _ 3 .   [ 2 ]   K .   C h o i ,   J.  Y i ,   C .   P a r k ,   a n d   S .   Y o o n ,   D e e p   l e a r n i n g   f o r   a n o mal y   d e t e c t i o n   i n   t i me - s e r i e s   d a t a :   r e v i e w ,   a n a l y si s,   a n d   g u i d e l i n e s,   I EEE  A c c e ss ,   v o l .   9 ,   p p .   1 2 0 0 4 3 1 2 0 0 6 5 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 1 . 3 1 0 7 9 7 5 .   [ 3 ]   Z.   F a n g ,   S .   Y a n g ,   C .   L v ,   S .   A n ,   a n d   W .   W u ,   A p p l i c a t i o n   o f   a   d a t a - d r i v e n   X G B o o s t   m o d e l   f o r   t h e   p r e d i c t i o n   o f   C O V I D - 1 9   i n   t h e   U S A :   a   t i m e - seri e s s t u d y ,   BM J   O p e n ,   v o l .   1 2 ,   n o .   7 ,   J u l .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 3 6 / b mj o p e n - 2 0 2 1 - 0 5 6 6 8 5 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  15 ,   No .   3 J u n e   20 26 :   2 5 4 3 - 2 5 5 3   2552   [ 4 ]   S .   L i n   a n d   Y .   F e n g ,   R e se a r c h   o n   s t o c k   p r i c e   p r e d i c t i o n   b a se d   o n   o r t h o g o n a l   G a u ssi a n   b a s i f u n c t i o n   e x p a n s i o n   a n d   P e a r so n   c o r r e l a t i o n   c o e f f i c i e n t   w e i g h t e d   LS TM   n e u r a l   n e t w o r k ,   Ad v a n c e i n   C o m p u t e r ,   S i g n a l a n d   S y s t e m s ,   v o l .   6 ,   n o .   5 ,   2 0 2 2 ,     d o i :   1 0 . 2 3 9 7 7 / a c ss. 2 0 2 2 . 0 6 0 5 0 4 .   [ 5 ]   R .   G h o s h ,   K .   C a u se y ,   K .   B u r k a r t ,   S .   W o z n i a k ,   A .   C o h e n ,   a n d   M .   B r a u e r ,   A mb i e n t   a n d   h o u se h o l d   P M 2 . 5   p o l l u t i o n   a n d   a d v e r se   p e r i n a t a l   o u t c o m e s:   a   me t a - r e g r e ss i o n   a n d   a n a l y si s   o f   a t t r i b u t a b l e   g l o b a l   b u r d e n   f o r   2 0 4   c o u n t r i e s   a n d   t e r r i t o r i e s ,   PLO S   Me d i c i n e ,   v o l .   1 8 ,   n o .   9 ,   S e p .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 3 7 1 / j o u r n a l . p me d . 1 0 0 3 7 1 8 .   [ 6 ]   B .   H a r y a n t o ,   B .   Ja l a l u d i n ,   A .   A s y a r y ,   N .   R o e s t a n d y ,   a n d   F .   N u g r a h a ,   A ss o c i a t i o n s   b e t w e e n   a m b i e n t   P M 2 . 5   l e v e l s a n d   c h i l d r e n s   p n e u mo n i a   a n d   a s t h m a   d u r i n g   t h e   C O V I D - 1 9   p a n d e mi c   i n   G r e a t e r   Ja k a r t a   ( J a b o d e t a b e k ) ,   A n n a l o f   G l o b a l   H e a l t h ,   v o l .   9 1 ,     n o .   1 ,   F e b .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 5 3 3 4 / a o g h . 4 6 2 3 .   [ 7 ]   T.   R o s a l i e ,   Y .   R i a n i ,   a n d   M e i r y a n i ,   Th e   u r g e n c y   o f   i mp l e m e n t i n g   c a r b o n   t a x   o n   J a k a r t a a i r   q u a l i t y   ( t a x   i n c e n t i v e s   a s   mo d e r a t i o n   v a r i a b l e ) ,   E 3 S   W e b   o f   C o n f e r e n c e s ,   v o l .   5 5 9 ,   A u g .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 5 1 / e 3 sc o n f / 2 0 2 4 5 5 9 0 4 0 2 5 .   [ 8 ]   S .   A l l a   a n d   S .   K .   A d a r i ,   P r a c t i c a l   u s e   c a ses   o f   a n o mal y   d e t e c t i o n ,   i n   B e g i n n i n g   A n o m a l y   D e t e c t i o n   U si n g   P y t h o n - Ba s e d   D e e p   L e a r n i n g ,   B e r k e l e y ,   U n i t e d   S t a t e s :   A p r e ss,   2 0 1 9 ,   p p .   2 9 7 318 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 1 - 4 8 4 2 - 5 1 7 7 - 5 _ 8 .   [ 9 ]   X .   W a n g ,   T.   Z h a o ,   H .   L i u ,   a n d   R .   H e ,   P o w e r   c o n su m p t i o n   p r e d i c t i n g   a n d   a n o mal y   d e t e c t i o n   b a s e d   o n   l o n g   s h o r t - t e r m e m o r y   n e u r a l   n e t w o r k ,   i n   2 0 1 9   I E EE  4 t h   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   C l o u d   C o m p u t i n g   a n d   B i g   D a t a   A n a l y s i s (I C C C BD A) ,   A p r .   2 0 1 9 ,   p p .   4 8 7 491 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C C C B D A . 2 0 1 9 . 8 7 2 5 7 0 4 .   [ 1 0 ]   Y .   Li u ,   A n o ma l y   d e t e c t i o n   i n   m u l t i v a r i a t e   t i m e   seri e u s i n g   e n s e m b l e   me t h o d .   M . E n g .   t h e s i s S c h o o l   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e   a n d   En g i n e e r i n g ,   N a n y a n g   Te c h n o l o g i c a l   U n i v e r si t y ,   S i n g a p o r e ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 3 2 6 5 7 / 1 0 3 5 6 / 1 5 5 7 3 1 .   [ 1 1 ]   P .   Tr i z o g l o u ,   X .   L i u ,   a n d   Z.   L i n ,   F a u l t   d e t e c t i o n   b y   a n   e n sem b l e   f r a me w o r k   o f   e x t r e me   g r a d i e n t   b o o st i n g   ( X G B o o st )   i n   t h e   o p e r a t i o n   o f   o f f sh o r e   w i n d   t u r b i n e s,”   Re n e w a b l e   E n e r g y ,   v o l .   1 7 9 ,   p p .   9 4 5 9 6 2 ,   D e c .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . r e n e n e . 2 0 2 1 . 0 7 . 0 8 5 .   [ 1 2 ]   S .   H o c h r e i t e r   a n d   J.   S c h mi d h u b e r ,   Lo n g   sh o r t - t e r m e m o r y ,   N e u r a l   C o m p u t a t i o n ,   v o l .   9 ,   n o .   8 ,   p p .   1 7 3 5 1 7 8 0 ,   N o v .   1 9 9 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 6 2 / n e c o . 1 9 9 7 . 9 . 8 . 1 7 3 5 .   [ 1 3 ]   J.  Z h a n g ,   Y .   Ze n g ,   a n d   B .   S t a r l y ,   R e c u r r e n t   n e u r a l   n e t w o r k w i t h   l o n g   t e r t e m p o r a l   d e p e n d e n c i e s   i n   m a c h i n e   t o o l   w e a r   d i a g n o si a n d   p r o g n o si s ,   S N   A p p l i e d   S c i e n c e s ,   v o l .   3 ,   n o .   4 ,   A p r .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 4 2 4 5 2 - 0 2 1 - 0 4 4 2 7 - 5.   [ 1 4 ]   K .   L.   T a n ,   C .   P .   Le e ,   K .   S .   M .   A n b a n a n t h e n ,   a n d   K .   M .   L i m,   R o B E R T a - LSTM :   a   h y b r i d   m o d e l   f o r   se n t i m e n t   a n a l y si s   w i t h   t r a n sf o r mer  a n d   r e c u r r e n t   n e u r a l   n e t w o r k ,   I E EE  A c c e ss ,   v o l .   1 0 ,   p p .   2 1 5 1 7 2 1 5 2 5 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 2 . 3 1 5 2 8 2 8 .   [ 1 5 ]   X .   W a n g ,   Y .   Y a n g ,   X .   Z h a o ,   M .   H u a n g ,   a n d   Q .   Zh u ,   I n t e g r a t i n g   f i e l d   i m a g e a n d   mi c r o c l i m a t e   d a t a   t o   r e a l i z e   mu l t i - d a y   a h e a d   f o r e c a st i n g   o f   ma i z e   c r o p   c o v e r a g e   u si n g   C N N - LSTM ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   Ag r i c u l t u ra l   a n d   Bi o l o g i c a l   En g i n e e ri n g   v o l .   1 6 ,   n o .   2 ,   p p .   1 9 9 2 0 6 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 2 5 1 6 5 / j . i j a b e . 2 0 2 3 1 6 0 2 . 7 0 2 0 .   [ 1 6 ]   T.   C h e n   a n d   C .   G u e s t r i n ,   X G B o o s t :   a   s c a l a b l e   t r e e   b o o s t i n g   s y st e m,   i n   Pro c e e d i n g o f   t h e   2 2 n d   AC S I G K D D   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   K n o w l e d g e   D i s c o v e r y   a n d   D a t a   Mi n i n g ,   A u g .   2 0 1 6 ,   p p .   7 8 5 794 ,   d o i :   1 0 . 1 1 4 5 / 2 9 3 9 6 7 2 . 2 9 3 9 7 8 5 .   [ 1 7 ]   Z.   A r i f   A l i ,   Z.   H .   A b d u l j a b b a r ,   H .   A .   Ta h i r ,   A .   B .   S a l l o w ,   a n d   S .   M .   A l mu f t i ,   Ex t r e m e   g r a d i e n t   b o o st i n g   a l g o r i t h m   w i t h   ma c h i n e   l e a r n i n g :   a   r e v i e w ,   Ac a d e m i c   J o u r n a l   o f   N a w r o U n i v e rs i t y ,   v o l .   1 2 ,   n o .   2 ,   p p .   3 2 0 3 3 4 ,   M a y   2 0 2 3 ,     d o i :   1 0 . 2 5 0 0 7 / a j n u . v 1 2 n 2 a 1 6 1 2 .   [ 1 8 ]   C .   B e n t é j a c ,   A .   C s ö r g ő ,   a n d   G .   M . - M u ñ o z ,   A   c o mp a r a t i v e   a n a l y s i o f   g r a d i e n t   b o o s t i n g   a l g o r i t h ms ,   Ar t i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   Re v i e w ,   v o l .   5 4 ,   n o .   3 ,   p p .   1 9 3 7 1 9 6 7 ,   M a r .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 0 4 6 2 - 0 2 0 - 0 9 8 9 6 - 5.   [ 1 9 ]   S .   B e j ,   N .   D a v t y a n ,   M .   W o l f i e n ,   M .   N a ssar,   a n d   O .   W o l k e n h a u e r ,   Lo R A S :   a n   o v e r sam p l i n g   a p p r o a c h   f o r   i mb a l a n c e d   d a t a s e t s,   Ma c h i n e   L e a r n i n g ,   v o l .   1 1 0 ,   n o .   2 ,   p p .   2 7 9 3 0 1 ,   F e b .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 0 9 9 4 - 0 2 0 - 0 5 9 1 3 - 4.   [ 2 0 ]   S .   P r a m a n a ,   D .   Y .   P a r a mart h a ,   Y .   A d h i n u g r o h o ,   a n d   M .   N u r m a l a sari ,   A i r   p o l l u t i o n   c h a n g e o f   J a k a r t a ,   B a n t e n ,   a n d   W e st   Ja v a ,   I n d o n e si a   d u r i n g   t h e   f i r st   m o n t h   o f   C O V I D - 1 9   p a n d e m i c ,   J o u r n a l   o f   B u s i n e ss ,   Ec o n o m i c s   a n d   En v i r o n m e n t a l   S t u d i e s ,   v o l .   1 0 ,   n o .   4 ,   p p .   1 5 1 9 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 3 1 0 6 / j b e e s. 2 0 2 0 . v o l 1 0 . n o 4 . 1 5 .   [ 2 1 ]   U n i t e d   S t a t e s   E n v i r o n me n t a l   P r o t e c t i o n   A g e n c y ,   M a p s   a n d   d a t a   U . S .   e mb a ssi e s   a n d   c o n s u l a t e s,   a i rn o w . g o v .   A c c e ss e d :   Ju n .   1 6 ,   2 0 2 4 .   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p s : / / d r i v e . g o o g l e . c o m/ d r i v e / f o l d e r s/ 1 7 - e q ZR U w LQ v k k 7 i H P C Zd h sQ o L n N V N Q V Q   [ 2 2 ]   N A S A   P r e d i c t i o n   o f   W o r l d w i d e   En e r g y   R e s o u r c e ( P O W E R ) ,   D a t a   a c c e ss  v i e w e r   ( D A V ) ,   p o w e r . l a rc . n a s a . g o v .   A c c e ss e d :     Ju n .   1 6 ,   2 0 2 4 .   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p s: / / p o w e r . l a r c . n a s a . g o v / d a t a - a c c e ss - v i e w e r   [ 2 3 ]   A .   A t t a a l l a h   a n d   R .   A .   K h a n ,   S M O TED N N :   a   n o v e l   m o d e l   f o r   a i r   p o l l u t i o n   f o r e c a st i n g   a n d   A Q I   c l a ss i f i c a t i o n ,   C o m p u t e rs,   Ma t e r i a l s &   C o n t i n u a ,   v o l .   7 1 ,   n o .   1 ,   p p .   1 4 0 3 1 4 2 5 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 2 6 0 4 / c mc. 2 0 2 2 . 0 2 1 9 6 8 .   [ 2 4 ]   S .   Zh e n g ,   Y .   F u ,   Y .   S u n ,   C .   Zh a n g ,   Y W a n g ,   a n d   E .   Li c h t f o u se ,   H i g h   r e so l u t i o n   ma p p i n g   o f   n i g h t t i m e   l i g h t   a n d   a i r   p o l l u t a n t d u r i n g   t h e   C O V I D - 1 9   l o c k d o w n   i n   W u h a n ,   E n v i ro n m e n t a l   C h e m i s t ry   L e t t e rs ,   v o l .   19 n o .   4 ,   M a r 2 0 2 1   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 0 3 1 1 - 021 - 0 1 2 2 2 - x .   [ 2 5 ]   Y .   T i a n ,   X .   A .   Y a o ,   L.   M u ,   Q .   F a n ,   a n d   Y .   L i u ,   I n t e g r a t i n g   m e t e o r o l o g i c a l   f a c t o r s   f o r   b e t t e r   u n d e r st a n d i n g   o f   t h e   u r b a n   f o r m - a i r   q u a l i t y   r e l a t i o n sh i p ,   L a n d s c a p e   E c o l o g y ,   v o l .   3 5 ,   n o .   1 0 ,   p p .   2 3 5 7 2 3 7 3 ,   O c t .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 0 9 8 0 - 0 2 0 - 0 1 0 9 4 - 6.   [ 2 6 ]   T.   H a n d h a y a n i ,   A n   i n t e g r a t e d   a n a l y si o f   a i r   p o l l u t i o n   a n d   m e t e o r o l o g i c a l   c o n d i t i o n s   i n   J a k a r t a ,   S c i e n t i f i c   Re p o r t s ,   v o l .   1 3 ,     n o .   1 ,   A p r .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 3 8 / s 4 1 5 9 8 - 0 2 3 - 3 2 8 1 7 - 9.   [ 2 7 ]   M .   S .   R a h ma n ,   A .   H .   C h o w d h u r y ,   a n d   M .   A mr i n ,   A c c u r a c y   c o mp a r i s o n   o f   A R I M A   a n d   X G B o o s t   f o r e c a st i n g   m o d e l i n   p r e d i c t i n g   t h e   i n c i d e n c e   o f   C O V I D - 1 9   i n   B a n g l a d e s h ,   PLO S   G l o b a l   P u b l i c   H e a l t h ,   v o l .   2 ,   n o .   5 ,   M a y   2 0 2 2 ,     d o i :   1 0 . 1 3 7 1 / j o u r n a l . p g p h . 0 0 0 0 4 9 5 .   [ 2 8 ]   C. - X .   Lv ,   S . - Y .   A n ,   B . - J.   Q i a o ,   a n d   W .   W u ,   Ti m e   s e r i e a n a l y si s   o f   h e m o r r h a g i c   f e v e r   w i t h   r e n a l   s y n d r o me   i n   mai n l a n d   C h i n a   b y   u s i n g   a n   X G B o o st   f o r e c a st i n g   mo d e l ,   BM C   I n f e c t i o u s   D i se a s e s ,   v o l .   2 1 ,   n o .   1 ,   D e c .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 8 6 / s1 2 8 7 9 - 0 2 1 - 0 6 5 0 3 - y.   [ 2 9 ]   W .   H .   W o o d a l l   a n d   D .   C .   M o n t g o m e r y ,   U si n g   r a n g e s   t o   e st i ma t e   v a r i a b i l i t y ,   Q u a l i t y   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   1 3 ,   n o .   2 ,   p p .   2 1 1 2 1 7 ,   D e c .   2 0 0 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 0 8 9 8 2 1 1 0 1 0 8 9 1 8 6 4 3 .   [ 3 0 ]   J.  Z h e n g ,   D .   F e n g ,   Z.   Y a n g ,   Y .   X i a n g ,   H .   Zh a n g ,   a n d   S .   L i ,   Tr a n s K S :   a n   a n o m a l y   d e t e c t i o n   m e t h o d   f o r   t e l e c o mm u n i c a t i o n   n e t w o r k b a se d   o n   d e e p   l e a r n i n g ,   I E EE  A c c e ss ,   v o l .   1 1 ,   p p .   1 1 8 0 4 8 1 1 8 0 6 0 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 3 . 3 3 2 6 8 1 5 .   [ 3 1 ]   S .   D .   A .   K u su m a n i n g t y a s,   A .   N .   K h o i r ,   E .   F i b r i a n t i k a ,   a n d   E.   H e r i y a n t o ,   Ef f e c t   o f   met e o r o l o g i c a l   p a r a me t e r   t o   v a r i a b i l i t y   o f   p a r t i c u l a t e   ma t t e r   ( P M )   c o n c e n t r a t i o n   i n   u r b a n   Ja k a r t a   c i t y ,   I n d o n e si a ,   I O C o n f e re n c e   S e r i e s:   E a r t h   a n d   En v i ro n m e n t a l   S c i e n c e ,   v o l .   7 2 4 ,   n o .   1 ,   A p r .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 8 / 1 7 5 5 - 1 3 1 5 / 7 2 4 / 1 / 0 1 2 0 5 0 .   [ 3 2 ]   T.   I st i a n a   e t   a l . ,   C a u s a l i t y   a n a l y s i o f   a i r   q u a l i t y   a n d   met e o r o l o g i c a l   p a r a met e r f o r   P M 2 . 5   c h a r a c t e r i st i c d e t e r mi n a t i o n :   e v i d e n c e   f r o m J a k a r t a ,   Ae r o s o l   a n d   Ai r Q u a l i t y   Re s e a r c h ,   v o l .   2 3 ,   n o .   9 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 4 2 0 9 / a a q r . 2 3 0 0 1 4 .   [ 3 3 ]   N .   C h o l i a n a w a t i   e t   a l . ,   D i u r n a l   a n d   d a i l y   v a r i a t i o n s   o f   P M 2 . 5   a n d   i t s   mu l t i p l e - w a v e l e t   c o h e r e n c e   w i t h   met e o r o l o g i c a l   v a r i a b l e s   i n   I n d o n e s i a ,   Ae r o so l   a n d   Ai r   Q u a l i t y   Re s e a rc h ,   v o l .   2 4 ,   n o .   3 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 4 2 0 9 / a a q r . 2 3 0 1 5 8 .   [ 3 4 ]   H .   Y u l i n a w a t i ,   T.   K h a i r a n i ,   a n d   L.   S i a mi ,   A n a l y si o f   i n d o o r   a n d   o u t d o o r   p a r t i c u l a t e   ( P M   2 . 5   )   a t   a   w o m e n   a n d   c h i l d r e n h o s p i t a l   i n   W e s t   J a k a r t a ,   I O P   C o n f e re n c e   S e ri e s:   E a r t h   a n d   E n v i r o n m e n t a l   S c i e n c e ,   v o l .   7 3 7 ,   n o .   1 ,   A p r .   2 0 2 1 ,     d o i :   1 0 . 1 0 8 8 / 1 7 5 5 - 1 3 1 5 / 7 3 7 / 1 / 0 1 2 0 6 7 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.