Klasifikasi Penyakit Daun Padi Menggunakan Convolutional Neural Network (CNN) Berbasis Pengolahan Citra Digital untuk Mendukung Ketahanan Pangan Nasional

Authors

  • Aditya Dwisusilo Universitas Airlangga, Surabaya, Indonesia
  • Imam Yuadi Universitas Airlangga, Surabaya, Indonesia

DOI:

https://doi.org/10.38035/jim.v4i6.1617

Keywords:

Convolutional Neural Network, EfficientNetB0, penyakit daun padi, pengolahan citra digital, ketahanan pangan

Abstract

Penelitian ini mengkaji penyakit daun padi sebagai faktor utama yang menyebabkan penurunan hasil panen di Indonesia, di mana pemeriksaan manual oleh petani atau petugas lapangan sering berlangsung lambat, bersifat subjektif, dan rentan salah identifikasi. Kondisi ini menunjukkan perlunya sistem deteksi yang cepat, konsisten, dan akurat berbantuan teknologi digital. Penelitian ini bertujuan mengembangkan model klasifikasi penyakit daun padi menggunakan Convolutional Neural Network dengan arsitektur EfficientNetB0 yang disesuaikan dalam kerangka pengolahan citra digital. Metode meliputi ekstraksi ciri otomatis, pembagian data secara proporsional menjadi kelompok pelatihan dan pengujian, serta optimasi model menggunakan prosedur komputasi. Kinerja model dinilai melalui akurasi, ketepatan, sensitivitas, skor F1, dan analisis matriks kebingungan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa model mencapai tingkat akurasi tinggi pada kisaran 93–96 persen dengan performa yang stabil di seluruh kategori penyakit. Temuan ini menegaskan bahwa model mampu menangkap karakter visual kompleks penyakit daun padi dan memiliki potensi kuat untuk diintegrasikan dalam sistem deteksi dini otomatis. Sistem tersebut dapat meningkatkan ketepatan pemantauan penyakit dan mendukung ketahanan pangan nasional melalui pengurangan kehilangan hasil panen serta peningkatan kualitas pengambilan keputusan budidaya padi.

References

Anggiratih, E. (2021). Klasifikasi penyakit tanaman padi menggunakan model deep learning EfficientNet B3 dengan transfer learning. Jurnal Ilmiah SINUS.

Arafat, F. A., Ichsan, M. N., & Pramoedya, M. F. (2025, January). Pemanfaatan arsitektur MobileNet-CNN untuk mendiagnosis penyakit pada daun singkong melalui teknologi citra digital. In Seminar Nasional Teknologi & Sains (Vol. 4, No. 1, pp. 73–78).

Arnandy, A. S. (2025). Klasifikasi penyakit daun tanaman padi menggunakan metode CNN ResNet-50 (Tugas akhir, Universitas Nasional).

Azis, A., Fadlil, A., & Sutikno, T. (2025). Real-time rice leaf disease diagnosis: A mobile Convolutional Neural Network application with Firebase integration. Jurnal Teknik Informatika (JUTIF), 6(3), 1469–1484. https://doi.org/10.52436/1.jutif.2025.6.3.4452

Hairani, H., & Widiyaningtyas, T. (2024). Augmented rice plant disease detection with Convolutional Neural Networks. INTENSIF: Jurnal Ilmiah Penelitian dan Penerapan Teknologi Sistem Informasi, 8(1). https://doi.org/10.29407/intensif.v8i1.21168

Hassan, I. H., Ara, A., Idris, S., Saba, T., & Bahaj, S. A. (2024). Exploiting the strength of modified parrot optimization algorithm for enhancing rice leaf disease detection using Convolutional Neural Network and transfer learning. International Journal of Technology (IJTech).

Hastari, D., Winanda, S., Pratama, A. R., Nurhaliza, N., & Ginting, E. S. (2024). Application of Convolutional Neural Network ResNet-50 V2 on image classification of rice plant disease. Public Research Journal of Engineering, Data Technology and Computer Science, 1(2). https://doi.org/10.57152/predatecs.v1i2.865

Kahana, Z. A. C. (2025). Implementasi deep learning untuk deteksi penyakit tanaman padi menggunakan citra digital. Prosiding Sains dan Teknologi, 4(1), 459–465.

LeCun, Y., Bengio, Y., & Hinton, G. (2015). Deep learning. Nature, 521, 436–444.

Ning, H., Liu, S., Zhu, Q., & Zhou, T. (2023). Convolutional Neural Network in rice disease recognition: Accuracy, speed and lightweight. Frontiers in Plant Science, 14, 1269371.

Novantara, P., Firmansyah, R. L., & Arismawati, M. (2025). Deteksi hama penyakit daun padi dengan menggunakan teknik optimasi deep learning Convolutional Neural Network. bit-Tech, 7(3), 975–983.

Padhi, J., Korada, L., Dash, A., Sethy, P. K., Behera, S. K., & Nanthaamornphong, A. (2024). Paddy leaf disease classification using EfficientNet B4 with compound scaling and Swish activation: A deep learning approach. IEEE Access, 12, 126426–126437. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2024.3451557

Pai, P., Amutha, S., Patil, S., et al. (2025). Deep learning-based automatic diagnosis of rice leaf diseases using ensemble Convolutional Neural Network models. Scientific Reports, 15, 13079. https://doi.org/10.1038/s41598-025-13079-z

Pangestu, D. A., Aziz, O. Q., & Crysdian, C. (2025). Klasifikasi penyakit pada tanaman berdasarkan citra daun menggunakan metode Convolutional Neural Network. JISKA (Jurnal Informatika Sunan Kalijaga), 10(2), 235–248.

Polontalo, A. G., Abas, M. I., & Pranata, W. E. (2025). Identifikasi penyakit padi berdasarkan citra daun menggunakan arsitektur Convolutional Neural Network kustom. Bulletin of Computer Science Research, 5(6), 1371–1379.

Rasjava, A. R., Sugiyarto, A. W., Kurniasari, Y., & Ramadhan, S. Y. (2020). Detection of rice plants diseases using Convolutional Neural Network. Proceeding International Conference on Science and Engineering, 3, 393–396. https://doi.org/10.14421/icse.v3.535

Saddami, K., Aulia, N., & Maulidia, V. (2024). Efficient and accurate lightweight Convolutional Neural Networks for rice leaf disease classification.

Sahputra, I., Ulfa, A. F., Putri, B. A., & Eviyanti, C. Y. (2025). Comparative study of VGG16 and MobileNet architectures for rice leaf disease classification using Convolutional Neural Network. Journal of Informatics and Telecommunication Engineering (JITE).

Sari, B. W., Prabowo, D., Pristyanto, Y., & Aminuddin, A. (2025). Transfer learning-based Convolutional Neural Network for accurate detection of rice leaf disease in precision agriculture. Journal of Information Systems Engineering and Business Intelligence, 11(3), 420–432. https://doi.org/10.20473/jisebi.11.3.420-432

Tiara, M., Hia, C., Hutasuhut, D. R., & Hutauruk, E. M. (2025). Deteksi penyakit blas, tungro & bercak coklat pada tanaman padi menggunakan metode Convolutional Neural Network. Jurnal Media Informatika, 6(3), 2221–2232.

Williams, W., Hoendarto, G., & Susana, S. (2025). Klasifikasi penyakit tanaman jagung berdasarkan citra daun menggunakan CNN. MASITIKA, 10.

Downloads

Published

2026-02-20

How to Cite

Dwisusilo, A., & Yuadi, I. (2026). Klasifikasi Penyakit Daun Padi Menggunakan Convolutional Neural Network (CNN) Berbasis Pengolahan Citra Digital untuk Mendukung Ketahanan Pangan Nasional. Jurnal Ilmu Multidisiplin, 4(6), 4240–4251. https://doi.org/10.38035/jim.v4i6.1617