I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   10 ,   No .   6 Decem b er   2 0 2 0 ,   p p .   6 5 3 1 ~ 6 5 4 0   I SS N:  2088 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 10 i 6 . pp 6 5 3 1 - 6 5 4 0             6531       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m/in d ex . p h p /I JE C E   An e f fec tive  iden t ificatio n of  crop  d isea ses  using  f a ste regi o ba sed c o nv o lutiona n eura ne tw o r k  and  e x per s y st e m       P .   Cha nd a na 1 ,   G .   S.  P ra deep   G ha nta s a la 2 J .   Ret hn a   Virg il J eny 3 ,   K a us hi k   Se k a ra n 4 ,   Dee pi k a   N . 5 Yuny o un g   Na m 6 Seif edine K a dry 7   1, 3, 4 De p a rtm e n o f   Co m p u ter S c ien c e   a n d   E n g in e e rin g ,   V ig n a n   In st it u te o f   T e c h n o lo g y   a n d   S c ien c e ,   In d ia   2 De p a rtme n o f   Co m p u ter S c ien c e   a n d   E n g in e e rin g ,   M a ll a   Re d d y   In stit u te  o f   T e c h n o lo g y   a n d   S c ien c e ,   In d ia   5 Re se a rc h   S c h o lar,  De p a rtm e n o Co m p u ter S c ien c e   a n d   En g in e e ri n g ,     V ig n a n ' s F o u n d a ti o n   f o S c ien c e   T e c h n o lo g y   a n d   Re se a rc h ,   In d ia   6 De p a rtme n o f   Co m p u ter S c ien c e   a n d   E n g in e e rin g ,   S o o n c h u n h y a n g   Un iv e rsity ,   S o u th   K o re a   7 De p a rtme n o f   M a th e m a ti c s a n d   Co m p u ter S c ien c e ,   F a c u lt y   o f   S c ien c e ,   Be iru A ra b   Un iv e rsity ,   L e b a n o n       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Dec   1 9 ,   2 0 1 9   R ev i s ed   Ma y   2 1 ,   2020   A cc ep ted   Ma y   3 1 ,   2 0 2 0       T h e   m a jo rit y   o f   re s e a rc h   S tu d y   is  m o v in g   to w a rd c o g n it iv e   c o m p u ti n g ,   u b i q u it o u c o m p u ti n g ,   in ter n e o f   th in g s   (Io T w h ich   f o c u o n   so m e   o   th e   re a ti m e   a p p li c a ti o n li k e   sm a rt  c it ies ,   sm a rt  a g ricu lt u re ,   w e a r a b le  sm a rt   d e v ice s.  T h e   o b jec ti v e   o f   th e   re s e a rc h   in   th is  p a p e is  to   i n teg ra te  th e   im a g e   p ro c e ss in g   stra teg ies   to   th e   sm a r a g ricu lt u re   tec h n iq u e to   h e lp   t h e   f a r m e r s   to   u se   th e   late st  in n o v a ti o n o f   t e c h n o l o g y   in   o rd e to   re so lv e   th e   issu e o c ro p li k e   in f e c ti o n o d ise a se s   to   th e ir  c ro p w h ich   m a y   b e   d u e   to   b u g o d u e   t o   c li m a ti c   c o n d it io n o r   m a y   b e   d u e   t o   s o il   c o n siste n c y .   A Io T   is   p lay in g   a   c ru c ial  ro le  in   sm a rt  a g ricu lt u re ,   th e   c o n c e p o f   in f e c ti o n   re c o g n it io n   u sin g   o b jec re c o g n it io n   t h e   ima g e   p ro c e ss in g   stra te g y   c a n   h e lp   o u t h e   f a r m e rs  g r e a tl y   w it h o u m a k in g   th e m   to   lea rn   m u c h   a b o u t     th e   tec h n o lo g y   a n d   a lso   h e lp t h e m   to   so rt  o u t h e   issu e w it h   re sp e c to   c ro p .   In   th is p a p e r,   a n   a tt e m p o in teg r a ti n g   k issa n   a p p li c a ti o n   w it h   e x p e rt  s y ste m s   a n d   im a g e   p ro c e ss in g   is   m a d e   in   o rd e to   h e lp   th e   f a r m e r to   h a v e   a n   imm e d iate   so lu ti o n   f o t h e   p r o b le m   id e n ti f ied   in   a   c ro p .   K ey w o r d s :   C o g n iti v c o m p u tin g     I m ag p r o ce s s i n g     Io   Ob j ec r ec o g n itio n     S m ar a g r icu lt u r e   Co p y rig h ©   2 0 2 0   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Yu n y o u n g   Na m   Dep ar t m en t o f   C o m p u ter   Scie n ce   an d   E n g i n ee r in g ,     So o n ch u n h y an g   U n i v er s it y ,     Asan   3 1 5 3 8 ,   So u th   Ko r ea .   E m ail:   y n a m @ s c h . ac . k r           1.   I NT RO D UCT I O N     Am o n g   v ar io u s   r ev e n u g e n e r atin g   s o u r ce s   f o r   t h ec o n o m y   o f   a n y   co u n tr y ,   a g r icu ltu r is   s ec to r   w h ic h   p la y s   v ital  r o le  in   t h ec o n o m ic  d ev elo p m e n o f   an y   co u n tr y .   I n   o t h er   w o r d s ,   w ca n   s a y   th at   ag r icu l tu r is   t h b ac k b o n f o r   ec o n o m y   b y   p r o v id in g   b asic   in g r ed ien ts   to   th m a n k in d   a n d   th r a w   m ater ial   f o r   th in d u s tr ial izatio n .   A s   i t   ac ts   as  b ac k b o n f o r   th co u n tr y   ec o n o m y ,   t h ad v an ce m en ts   o f   tec h n o lo g y   u s ed   i n   a g r icu l tu r n ee d   to   b m ad in   o r d er   to   in cr ea s th o u tp u t   w h ich   is   d ir ec t l y   p r o p o r tio n al  to     th co u n tr y   ec o n o m y .   T h ad v an ce m e n t s   i n   t h e   tech n iq u e s   a n d   tec h n o lo g y   u s ed   f o r   a g r icu ltu r i s   r ep r esen te d   w it h   ce r tai n   n a m e s   lik s m ar ag r ic u lt u r o r   d ig ital   ag r icu lt u r o r   cli m ate - s m a r Ag r icu l tu r e,   an d   th s tr ate g ie s   f o llo w ed   u n d e r   th is   s ch e m i n cl u d ac tiv i ties   w it h   r esp ec to   t h ac ti o n s   p er f o r m ed   i n     th a g r icu lt u r e,   w h ich   m a y   r e p r esen p er ce n ta g o f   m o is t u r in   s o il,  p r ed ictin g   t h cr o p   y ield ,   an d   s u g g esti n g   th cr o p s   b asin g   o n   th p ar a m eter s   lik m o is t u r e,   d u r ab ilit y   an d   s tr en g t h   o f   t h s o il.   T h id ea   o f   th s m ar ag r ic u lt u r is   to   h elp   th ag r ic u lt u r in d u s tr y   b y   g u id i n g   ac tio n s   r eq u ir ed   to   m o d i f y   a n d   r eo r ien ag r icu l tu r al  s y s te m s   b y   s u p p o r tin g   th d ev elo p m en a n d       p r o v id in g   t h f o o d   s ec u r it y   i n   s p ite  o f   ev er - ch a n g in g   cli m at h elp in g   th co u n t r y   b y   i n cr ea s in g   t h p r o d u ctiv it y   an d   i n co m e.   T h ar ea   o f   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   6 Decem b er   2020     6 5 3 1   -   6 5 4 0   6532   s m ar a g r icu l tu r ca n   b co n s i d er ed   as  m aj o r   ap p licatio n   ar ea   u n d er   th r esear c h   s t u d y   o f   C lo u d   co m p u ti n g ,   B ig   d ata,   I OT   ap p licatio n s   an d   v ar io u s   m o d u les   o f   d esi g n   t h at  ca n   b e   i m p le m e n ted   u s i n g   I O T   w it h   r esp ec to   s m ar t a g r ic u lt u r is   s h o w n   in   Fig u r 1   a n d   th e   m o d u les  th at   ca n   b d esi g n ed   w it h   r esp ec t t o   th cr o p   is   s h o w n   in   Fi g u r 2.           F ig u r 1 .   A p p licatio n s   w it h   r esp ec t to   s m ar a g r icu l tu r e       F ig u r 2.    S m ar a g r ic u lt u r m o d u les       Ke y   ch ar ac ter i s tics   o f   s m ar t a g r icu l tu r es :   -   Han d le  cli m ate  c h a n g e : I n   co n tr ast  w it h   tr ad itio n al  a g r icu l tu r al  d ev elo p m e n t,  S m ar t a g r i c u l tu r   i n te g r ates   cli m ate  c h an g s y s te m a ticall y   in to   th p la n n i n g   an d   d ev elo p m en t o f   s u s ta in ab le  a g r icu lt u r al  s y s te m s .   -   C o m b i n es  m u ltip le  g o als   an d   co n tr o tr ad e - o f f s :   I d ea ll y ,   th e s s y s te m s   p r o d u ce   tr ip l o u tco m e s   i.e ,   in cr ea s ed   p r o d u ctiv it y ,   en h a n ce d   r esil ien ce   an d   r ed u ce d   e m is s io n s   b u m a y   n o ac h iev e   a ll  th r ee   at  o n ce .   W h en   t h er is   n ee d   o f   i m p le m en tatio n ,   tr ad e - o f f s   n ee d   to   b m ad e.         -   C S A   m ai n tai n s   ec o s y s te m s   s er v ices:  T h ese  s y s te m s   ad o p lan d s ca p ap p r o ac h   w h ic h   b u ild s   u p o n     th p r in cip les o f   s u s tai n ab le  a g r icu l tu r m ain tain in g   t h ec o s y s te m .   -   C S A   h as  m u ltip le  en tr y   p o in t s   at  d if f er en le v el s T h ese  s y s te m s   ca n   h a v m u lt ip le  en tr y   p o in ts ,   r an g in g   f r o m   t h d ev elo p m e n o f   tec h n o lo g ies  a n d   p r ac tices  to   th elab o r atio n   o f   cli m ate  c h a n g m o d els  a n d   s ce n ar io s ,   i n f o r m atio n   tec h n o lo g ies,  in s u r an ce   s c h e m es,  an d   s u p p l y - v al u ch ai n s .   E x p er S y s te m s   i s   th ar ea   o f   A r ti f icial  I n telli g e n ce ,   w h ich   i s   co m p u ter   s y s te m   o r   s o f t war d esig n   th at  p r o v id es  t h d ec is io n   m ak in g   ca p ab ilit y   o f   h u m an   ex p er t.  T h ese  s y s te m s   ar d esig n ed   to   s o l v   th co m p lex   p r o b le m s   b y   r ea s o n in g   th r o u g h   b o d ies  o f   k n o wled g e,   r ep r esen ted   u s i n g   I F - T h en   r u les  i n s tead   o f   co n v e n tio n al   n o tat io n s   o f   s o u r ce   co d e.   T h ex p er t s y s te m   i s   d iv id ed   in to   s u b s y s te m s   n a m e l y   i n f er en ce   en g i n e   an d   k n o w led g b ase,   i n   w h ic h   th i n f er en ce   e n g in e s   ap p l y   t h r u le s   to   t h k n o w n   f ac ts   to   o b tain   n e w   f ac t s   b y   in cl u d in g   d eb u g g in g   ab ili ties ,   w h er as   t h k n o w led g b ase  s y s te m s   r ep r ese n ts   th e   f ac t s   a n d   r u le s .   T h m o d e l   o f   an   ex p er t s y s te m s   is   s h o w n   in   F i g u r e   3.           F ig u r 3 .   Mo d el  r ep r esen tatio n   o f   an   e x p er s y s te m     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       A n   effec tive  id en tifi ca tio n   o f c r o p   d is ea s es u s in g   fa s ter r eg io n   b a s ed   c o n vo lu tio n a l n e u r a . ..   ( P .   C h a n d a n a )   6533   2.   RE L AT E WO RK S   T an   et   al . ,   [ 1 ] ,     s tated     th at  th   r esear ch   o n   A I   h as  t h tr e m en d o u s   e f f ec t s   o n   t h v ar io u s   f ield s   lik e   m ilit ar ie s ,   m ed icals,  c h e m i s tr y ,   e n g i n ee r i n g ,     m an a g e m e n t   , m a n u f ac t u r i n g     etc.   T h e y   a ls o   m e n tio n ed   t h at   th A I   p r esen t s   t h e   w id s co p in   t h tec h n o lo g y   d ev elo p m en b y   d e f in in g   v ar io u s   f o r m s   o f   i m p le m en tat io n s   lik f u zz y   lo g ic,   n eu r al   n et w o r k ,   r u le - b ased   e x p er s y s te m ,   f r a m e - b ased   ex p er s y s te m ,   g e n etic  al g o r ith m ,   etc.   T h ey   p r ese n ted   t h s tate m en t s   t h at  A I   r esear c h   a n d   ap p licatio n s   i s   g o in g   to   r ep lace   t h h u m a n   e x p er ts   w it h   th lates t in n o v atio n s   i n   t h te ch n o lo g y .   B ass e m   et   al . ,   [ 2 ] ,   p r o p o s ed   a n   E x p er S y s te m   d es ig n   w h ic h   is   u s ed   to     h elp   f ar m er s   f o r   d iag n o s i n g   w ater m elo n   d is ea s e s   n a m el y     P o w d er y   m i ld e w , Do w n y   m ild e w ,   A l ter n ar ia  lea f   s p o t,  A n t h r ac n o s e,   Fu s ar iu m   w il a n d   C u cu m b er   m o s aic  d is ea s e.   T h e y   d esi g n ed   an   e x p er s y s te m   w h ic h   p r ese n ts   an   i n f o r m atio n   o n   w ater m elo n   d is ea s es,  ca u s e s   an d   th tr ea t m en o f   d is ea s u s i n g   E - c lip s   E x p er S y s te m   lan g u ag an d   ev alu a ted   w i th   g r o u p   o f   f ar m er s   to   id en ti f y   th p er f o r m an ce .     Sab zi  et   al . ,   [ 3 ] ,   d is cu s s ed   ab o u th   P r ec is io n   Ag r icu lt u r w h er th   g o al s   is   to   id en t if y   a n d   to   r e m o v w ee d s   in telli g en tl y ,   w h er h er b icid es  ca n   b s p r a y ed   o n l y   i n   w ee d s   ex i s ti n g   ar ea s   b y   r ed u ci n g     th d o s ag e   o f   h er b icid es  to   a v o id   h ar m f u ef f ec t s .   T h e y   p r es en ted   co m p u ter   v is io n   b ased   ex p er s y s t e m   f o r   id en ti f y i n g   p o tato   p lan ts   a n d   t h r ee   d if f er en k i n d s   o f   w ee d s   to   p er f o r m   s ite - s p ec i f ic  s p r a y i n g .   T h e y   p r ese n ted   v is u aliza t io n   o f   ag r ic u lt u r t h r o u g h   lo n g it u d a n d   latit u d p o s itio n i n g   f o r   id en tify i n g   t h o b j ec ts   u s i n g   i m a g e   p r o ce s s in g ,   t h e y   e x tr ac ted   3 4 5 9   o b j ec ts   to   tr ain   an d   test   th class i f ier s   w it h   1 2 6   co lo r   f ea tu r es  an d   6 0   tex tu r e   f ea t u r es      f r o m   ea c h   o b j ec t.  T h e y   u s ed   t w o   m e tah e u r is t ic  al g o r ith m s   to   o p ti m ize  t h p er f o r m a n ce   o f   n e u r al   n et w o r k   clas s if ier n a m el y ,   th cu lt u r al   alg o r it h m ,   h ar m o n y   s ea r ch   al g o r it h m   f o r   th e   o p ti m al  co n f i g u r atio n   o f   th n e t w o r k   an d   t h e n   s tati s t ical  m et h o d   b ased   o n   lin ea r   d is cr i m i n a n a n al y s is   i s   u s ed   f o r   th ex p er i m e n tal   ev alu a tio n .   B an n er j ee   et   al . ,   [ 4 ] ,     p r esen ted     s u r v e y   o n     t h ap p licatio n s   o f   ar ti f icial  i n telli g e n ce   tec h n iq u es  i n   ag r icu l tu r ad d r ess i n g   s ev er al   is s u es  li k cr o p   m a n ag e m e n t,   s o il  m a n ag e m e n t,  w ee d   m an a g e m e n etc,   w h ic h     lead s   to   s ev er cr o p   lo s s   alo n g   w it h   e n v ir o n m e n tal  h az ar d s   m a y   b d u to   e x ce s s iv u s o f   ch e m ical s .   Se v er al  r esear ch es  h a v b ee n   c o n d u ct ed   to   a d d r ess   th ese  is s u es.  T h e y   p r esen ted   v ar io u s   co n tr ib u tio n s   o f   ar tif ic ial   in telli g e n ce   r elate d   to   ag r icu ltu r co v er in g   t h d o m ai n s   an d   d o m ai n s   to   p r o v id in f o r m at io n   o n   a g r o - in telli g e n t s y s te m s .   R av i s an k ar   et   al . ,   [ 5 ] ,   p r esen t ed   an   w eb   b ased   ex p er s y s te m   d esi g n   f o r   t h id en ti f icat io n   o f   i n s ec t   /p est  m a n a g e m en t   o n   t h cr o p   b y   d iag n o s i n g   th e   p r o b lem   to   m i n i m ize  t h y ield   lo s s es.  T h ex p er i m e n tatio n   is   ca r r ied   o u o n   t h to b ac co   cr o p .   T h m o d el  d esi g n ed   b y   th e m   i s   p r ese n ted   as   Ag r id ak s h ,   u s i n g   o n to lo g y   b ased   m et h o d s   f o r   th e f f ec ti v id en ti f icatio n   an d   m a n ag e m en o f   p ests .   T h k n o w led g m o d el  i s   d esi g n e d   f o r   th ef f icie n k n o w led g ac q u is itio n ,   k n o w led g r etr iev a l p r o ce s s .   Nip u n   et   al .,   [ 6 ] ,   p r esen te d   th s m ar a g r ic u lt u r co n ce p u s i n g   I OT ,   u s in g   A r d u in o   k it .     T h ey   p r o p o s ed   m o d el  w i th   t e m p er atu r s e n s o r s ,   r ad ar   s en s o r s   f o r   o p ti m izi n g   w a ter   u s a g e   an d   y ield   a n d   also   ad o p ted   s m ar w ater   m an a g e m en s y s te m s   w it h   co n s i s te n m o n ito r i n g   o f   w ea t h er   co n d iti o n s .   T h s etu p   also   r ep r esen ts   p ar o f   g r id   w h i ch   u tili ze s   s o lar   e n er g y   to   p r ev en t   b atter y   lo s s   w it h   m i n iat u r s o lar   f ar m .   T h ey   ad o p ted   m ac h i n lear n in g   alg o r it h m s   an d   I OT   to   h an d le  th p r o b lem s   r elate d   to   w ate r   an d   en er g y .   Sar k er   et   al . ,   [ 7 ]   ad o p ted   C NN  m o d els  f r o m   m ac h in e   to   h a n d le  co m p le x   i m ag d ete ctio n   p r o b lem s .   T h ey   u s ed   r eg io n - b ased ,   f u l l y   co n v o lu tio n al  n e t w o r k ,   f o r   p r o ce s s in g   f as an d   ac cu r ate  o b j ec d etec tio n   o n   th cr o p s .   T h e y   s tated   th at   th d e ep   r esid u al  n et w o r k s   ( R e s Nets)  ca n   p r o ce s s   th tr ain i n g   p r o ce s s   f aster   an d   attain   h ig h   ac c u r ac y   t h an   tr a d itio n al  co n v e n tio n al  n e u r al  n et w o r k s .   T h ey   u s ed   d ee p   r esid u al  n et w o r k   f o r   h an d li n g   th o v er - f itti n g   p r o b l e m   as  w ell  a s   d ata  au g m e n tati o n   w ith   R esNe t to   id en ti f y   t h e   w ee d s   i n   th cr o p .         Ha w a s h in   et   al . ,   [ 8 ] ,   p r esen ted   th i m p o r tan ce   o f   s m ar a g r icu lt u r an d   p r o v id ed   th id eo lo g y   f o r   m an a g i n g   th w ater   r eso u r ce   m a n a g e m en i n   th ag r ic u lt u r e.   T h ey   ad ap ted   th I Ot  w it h   t h v is io n   o f   m u lti m ed ia  i.e ,   I n ter n et  o f   m u lti m ed ia  th in g s   ( I o MT )   to   o p ti m ize  t h ir r ig atio n   p r o ce s s   w it h   t h h elp   o f   m u lti m ed ia   s e n s o r s .   T h e y   in clu d ed   i m a g p r o ce s s i n g   an d   m ac h in e   lear n i n g   s tr ateg ie s   alo n g   w it h   I OT   to   p er f o r m   t h o p ti m ized   ir r ig ati o n   p r o ce s s .   Fieh n   et   al . ,   [ 9 ] ,   d is cu s s ed   th r o le  o f   S m ar f ar m in g     as  a n   ec o n o m ic  w a y   o f   a g r icu l tu r ad o p tin g   th latest  tec h n o lo g ies  li k I OT   allo w i n g   m o r n u m b er   o f   ch o ices  i n   d esi g n i n g   th o p ti m al  s o l u tio n   f o r   v ar io u s   c h alle n g e s .   T h e y   d esig n ed   t h s tr ateg ical  s o lu t io n   u s in g   m ac h i n lear n i n g   to   h an d le  th w ater   s u p p l y   ir r esp ec tiv o f   cli m ate   ch a n g es.  T h e y   u s ed   R F,  So lar   e n er g y   w it h   v ar io u s   s en s o r s   a n d   a ctu ato r s   to   p er f o r m   th m o n ito r i n g   p r o ce s s .   L a ter   th e y   u s ed   C o n v o l u tio n al   n e u r al  n et w o r k   f o r   p er f o r m i n g   t h e   d ata  f lo w   co n tr o l.   J h a ,   et   al . ,   [ 1 0 11 ] ,   p r esen ted   th s u r v e y   o n   v ar io u s   p r o b le m s   t h at  w ill  ar is f o r   cr o p   in   ag r icu lt u r b y   ch o o s in g   t h e   g r ap cr o p .   T h e y   al s o   d is c u s s ed   ab o u v ar i o u s   c h alle n g e s   t h at   ar r ec o g n ized   in   t h cr o p   m an a g e m e n an d   v ar io u s   m ac h in lear n i n g   s tr ateg ies  t h at  c an   b ap p lied   f o r   ef f ec ti v o r   s m ar ag r ic u lt u r ap p licatio n .   T h e y   g av e   th e   id eo lo g y   o f   u s i n g   m u lt ip le  s tr at eg ies   to   in v o k e   s o l u tio n s   f o r   h an d li n g   d i f f er e n t   f o r m s   o f   ch alle n g es.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   6 Decem b er   2020     6 5 3 1   -   6 5 4 0   6534   3.   ARCH I T E C T UR E   T h ar ch itectu r o f   th p r o p o s ed   w o r k   is   p r esen ted   in   F ig u r e   4 .   T h A r ch itect u r ca n   b ex p lain ed   in   4   s tag es  n a m e l y   ac q u is it io n ,   v alid atio n ,   q u er y   p r o ce s s i n g   a n d   p r esen tatio n .   a.   A cq u is it io n T h is   s ta g is   co n s id er ed   f o r   o b tain in g   t h cr o p   i m a g es  f r o m   v ar io u s   s o u r ce s ,   w h ic h   ca n   b e   eith er   ca p tu r ed   o r   m ai n tai n ed   as  d ataset  b y   th ad m in is tr ato r   o r   th f ar m er   w h o   ca p tu r es  th i m ag o f   ef f ec ted   ar ea   o f   th e   cr o p   u s i n g   ca p tu r in g   d e v ices.   T h i m a g e s   ca p tu r ed   f r o m   v ar io u s   s o u r c es a r id en tifie d   w it h   th e   i n f ec ted   ar ea s   a n d   a n n o tated   w it h   th e   i n f o r m atio n   o f   i n f ec tio n   an d   m ai n tai n ed   a s   d ata s et  u s in g   o b j ec r ec o g n itio n   [ 12 tech n i q u es.  I f   th i m a g is   test   i m ag e,   t h en   t h an n o tatio n s   ar g en er ated   an d   v er if ied   ac r o s s   t h s et  o f   tr ain i n g   i m a g es.   b.   Valid atio n T h te s i m a g o b tain ed   f r o m   t h f ar m er   is   v e r if ied   ac r o s s   th s et  o f   i m a g e s   i n   t h tr ai n i n g   d ataset  alo n g   w it h   th an n o tatio n s ,   if   it  f in d s   s i m i lar   an n o tatio n s   alo n g   w i th   t h i m ag e s   th e n     th co r r esp o n d in g   clas s   o f   in f ec tio n s   ar s e lecte d   in   th n e x p h ase,   o th er w i s n o   in f o r m a tio n   is   p r o v id ed   an d   f ed   ag ai n   f o r   t h r eg is tr ati o n   o f   n e w   i m a g in   t h d ataset .   c.   Qu er y   P r o ce s s i n g T h is   s tag d ea ls   w ith   p r esen ti n g   t h s et  o f   q u e s tio n s   r elate d   to   th s y m p to m s   id en t if ied   o n   th e   cr o p ,   an d   ap p ly in g   I F - T HE N/Dec is io n   R u le s   o n   th e m   p r o v id es  t h i n p u o f   s elec t in g   t h clas s   o f   in f ec tio n s   an d   i n   t h n e x s tag d etailed   i n f o r m atio n   ab o u th e   in f ec t io n   o b tain ed   a n d   r ea s o n s   f o r   o cc u r r en ce   an d   p r ev en t iv m e asu r es i s   p r o v id ed .     d.   P r esen tatio n T h in f o r m atio n   ab o u th in f ec t io n   o cc u r r ed   an d   r ea s o n s   o f   s u ch   i n f ec t io n s   an d   n ec ess ar y   p r ev en ti v m ea s u r e s   ar d is p la y ed   to   th f ar m er .           F ig u r 4 .   A r ch itectu r o f   t h p r o p o s ed   s y s te m       4.   RE S E ARCH   M E T H O D   T h m et h o d o lo g y   u s ed   i n   p r o p o s ed   w o r k   co llab o r ates  t wo   ar ea s   o f   r esear ch   s t u d y   n a m el y   i m a g e   p r o ce s s in g ,   e x p er s y s te m s .   I n   th i s   w o r k ,   w ad o p th o b j ec r ec o g n itio n   m e th o d s   f o r   th ef f ec ti v e   id en ti f icatio n   o f   i n f ec tio n s   o n   th i m a g e,   t h e n   it  is   a n n o tate d   w it h   th ter m i n o lo g ie s   o f   i n f ec tio n s   id e n ti f ied .   T h ese  an n o tat io n s   p la y   m aj o r   r o le  in   clas s i f y i n g   t h t y p o f   i n f ec tio n s   o b tain ed   w h ic h   m a y   b d u to   w ee d s   o r   d u to   cli m atic  co n d itio n s   an d   s o il  q u ali t y .   T h m eth o d o lo g y   ca n   b clas s i f ied   in to   t wo   s tr ateg ies  n a m el y ,   R o I d en ti f icatio n   an d   d is ea s p r ed icto r .   T h m eth o d o lo g y   i n   t h p ap er   is   ev a lu ated   an d   ca r r ied   o u o n     th m aize   cr o p   w h ic h   co n tai n s   s ev er al  f o r m s   o f   in f ec tio n s   a n d   d is ea s es  w h ic h   m a y   b d u to   s o il  co n s is te n c y ,   cli m atic  co n d itio n s ,   w ee d s   a n d   b u g s .     4 . 1 .     Ro t   identif ica t io n   T h ter m   r o r ep r esen t s   th in f ec tio n s   o b tain ed   f o r   t h p lan t   w h ic h   m a y   b o cc u r r ed   d u t o   b u g s   o r   w ee d s   a n d   t h cli m atic  co n d itio n s ,   s o il  q u al it y .   P r o ce s s   o f   R o id en tific atio n   [ 1 3 1 4 ]   d ea ls   w i th     th id en ti f icatio n   o f   in f ec ted   ar ea   o n   th leaf   o r   p lan d u to   an y   o f   t h af o r e m e n tio n ed   ca s es.  T h p r o ce s s   o f   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       A n   effec tive  id en tifi ca tio n   o f c r o p   d is ea s es u s in g   fa s ter r eg io n   b a s ed   c o n vo lu tio n a l n e u r a . ..   ( P .   C h a n d a n a )   6535   id en ti f icatio n   ad ap ts   th o b ject  r ec o g n itio n   s tr ate g y   o f   i m a g p r o ce s s in g   an d   u s e s   m ac h i n lear n i n g   tech n iq u es  [ 1 5 ,   1 6 ]   to   ef f ec t iv el y   id en ti f y   t h af f ec ted   ar ea s .   I n   th i s   ap p r o ac h ,   th f a s ter   R eg io n - b ased   C o n v o lu tio n al  n eu r al  n et w o r k   (R - C NN)   is   u s ed   to   p r o ce s s   th d etec tio n   p h ase  f as ter   an d   s t o r th an n o tatio n s   f o r   th p r o ce s s ed   i m a g as a   te x t f ile.   T h co n ce p t o f   f aster   R C NN  is   g i v en   i n   t h p r ec ed in g   s ec tio n s .     4 . 2 .     Co nv o lutio na neura l net w o rk s   ( CNN)   T h I d ea   o f   in clu d i n g   C NN  i s   to   tr ain   th d ata  th at  i s   th e   i m ag e s   o f   v ar io u s   t y p e s   o f   d is ea s es  i n     th cr o p   s u ch   as  in f ec tio n s   an d   o th er   p o s s ib le  r o ts .   I n   T h co n v o lu tio n al  n eu r al  n e t w o r k s   ea ch   la y er   w ill  b e   co n s id er ed   f o r   th tr ain in g   t h d ata.   T h C NN  in clu d es  m ain   la y er s   n a m el y   co n v o l u tio n al  n e u r al  n et w o r k s   la y er ,   Ma x - p o o lin g   la y er   a n d   s o f t - m ax   la y er   f o r   p er f o r m i n g   ef f ec tiv e   clas s i f icatio n   o f   t h d ataset.   E ac h   la y er s   in cl u d es set o f   ca lc u latio n s   to   p er f o r m   t h m ap p in g   o f   lar g er   d atasets   w it h   th g i v en   i n p u t t est s et.     4 . 3 .     Co nv o lutio na l l a y er   T h o b j ec tiv o f   th e   co n v o lu t io n   la y er   i s   to   m ap   th u p p er   lev el  f ea t u r es  to   t h cu r r en l a y er   u s in g   co n v o lu tio n   o p er atio n .   I t c an   b ex p r ess ed   as sh o w n   in   ( 1 ) .     W q n = W q n 1   X   C pq n +   B q n       ( 1 )     w h er n   m ea n s   th n t h   la y e r ,   C p q   r ep r esen ts   t h co n v o lu tio n al   k er n el,   B q   r ep r esen ts   th b ias,  a n d   Fq   r ep r esen ts   th f ea t u r m ap s .       4 . 4 .     M a x - po o lin g   la y er   I n   th is   la y er ,   th s a m p li n g   is   p er f o r m ed   b y   r ed u ci n g   t h s iz o f   f ea tu r m ap s   to   ac h iev t h s p atial   m ap p in g   f o r   th f aster   a n d   b etter   p er f o r m a n ce .   A ls o ,   t h f e atu r m ap   at  ea ch   la y er   is   p as s ed   o n   to   th n e x t   co n s ec u tiv la y er   u s i n g   t h f o l lo w i n g   m a x   f u n ctio n   i n   o r d er   to   m ai n tai n i n g   as a   p o o l a s   g iv en   in   ( 2 ) .     MP q   Ma x   L p   p     P R q                                                                            ( 2 )     w h er e,   P R q   d en o tes  p o o lin g   r eg io n   i n   t h la y er   a n d   q   d en o tes  i n   f ea tu r m ap   an d   also   in ter esti n g l y ,     th p o o lin g   la y er   o f   th i s   co u ld   b r ep r esen ted   b y   L p ,   an d   p   r ep r esen ts   t h in d e x   o f   e v er y   e le m e n i n   t h p o o an d   MP   d en o tes th p o o led   f ea tu r m ap s .   T h p r o ce s s in g   o f   i m a g es  i n   th p r o p o s ed   w o r k   r eq u ir es  f as ter   an d   ef f icie n m ec h a n is m   f o r   tr ain i n g   an d   p r o v id in g   t h o u tp u ts   w i th   r esp ec to   f ar m er   q u er ies.  T h er ef o r e,   th ad v an ce d   co n v o lu tio n al  n e t w o r k   f o r   p r o ce s s in g   i m a g es  n a m el y ,   r eg io n   b ased   co n v o l u tio n al   n et w o r k   h a s   b ee n   in c lu d ed .   T h ex ten s io n   o f   th R C C h a s   b ee n   d is cu s s ed   b elo w .     4 . 5 .     So f t - m a x   la y er   So f m ax   la y er   is   u s ed   to   p er f o r m   cla s s i f icatio n   w it h   r esp ec to   d ataset  av aila b ilit y .   I is   i n ten d ed   to   cr ea te  th tr ain i n g   d ataset  b y   ap p ly i n g   t h co s f u n ctio n   θ .   A ls o ,   f o r   ea ch   test   s et,   it  v er if ies  t h tr ain i n g   d ataset  f o r   th ap p r o p r iate  m atch .     I f   th L o s s   v al u o b tain ed   is   less ,   th e n   w it h   r esp ec to   co s f u n ctio n     th v al u c o u ld   b ch an g ed   f o r   th ap p r o p r iate  m atc h .   I f   th i s   d e f au lt  ca s f ail s ,   t h e n   it  i s   a   m is m atc h .     T h is   s ce n ar io   h a s   b ee n   ex p lai n ed   th r o u g h   th r e g r ess io n   m o d el  o f   th s o f m ax   la y er   as r ep r esen ted   i n   ( 3 ) .     p   ( = |   ;   θ   ) =   e θ q T X       e s r = 1 θ r T X         ( 3 )     w h er h   an d   w   r ep r esen t h p ix el  p o s itio n s   o f   t h i m a g es  in   th tr ain in g   s et,   θ  r ep r esen ts   th co s f u n ctio n   an d   f i n all y   T   r ep r esen ts   tr ai n i n g   s et.     4 . 6 .     F a s t er   RCNN   I is   th m o d el,   o b tain ed   u s i n g   th s elec tiv s ea r ch   o n   t h b o u n d i n g   b o x es   ( r eg io n s )   id en t if ied   u s in g   r eg io n   b ased   co n v o l u tio n al  n et w o r k   [1 7 ]   b y   ap p l y i n g   d ee p   m o d els  f o r   o b j ec d etec tio n .   I n   th i s   m e th o d ,     th g e n er atio n   o f   r eg io n   p r o p o s al  an d   o b j ec d etec tio n   ar p e r f o r m ed   u s in g   s a m co n v o lu ti o n al  n et w o r k s   [ 18 w h ic h   lead s   to   f as ter   o b j ec d etec tio n .   T h en tire   i m ag e   is   p ass ed   to   C o n v Net  f o r   g e n er atin g   r e g io n   o f   in ter est s   r ath er   t h a n   ex tr ac ted   r eg io n s   f r o m   th i m a g e.     I t u s e s   s i n g le  m o d el  w h ic h   ex tr ac t s   th f ea t u r es  f r o m   th r eg io n s ,   a n d   clas s if ies  t h e m   i n to   d if f er en t   clas s es  b y   r etu r n i n g   th b o u n d i n g   b o x e s .   I ad ap ts   r eg io n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   6 Decem b er   2020     6 5 3 1   -   6 5 4 0   6536   p r o p o s al  n et w o r k   ( R P N)   r ath er   th an   s elec t iv s ea r ch   ap p r o ac h .   T h f ea t u r m ap s   f r o m   t h i n p u i m a g ar e   ex tr ac ted   u s i n g   C o n v Net  a n d   th m ap s   ar p ass ed   th r o u g h   t h R P f o r   r etu r n in g   t h o b j ec p r o p o s als,     an d   t h ese   m ap s   ar f i n all y   cla s s i f ied   a n d   t h b o u n d in g   b o x e s   ar p r ed icted .   T h tr an s f o r m atio n   o f   m ap p in g   i s   s h o w n   in   F ig u r 5.   T h A lg o r it h m   f o r   th Fa s ter   R C N N   [1 9 ]   ca n   b illu s tr ated   as f o llo w s :   -   T h in p u t i m ag i s   p ass ed   to   th C o n v Net  a n d   ex tr ac t s   th f ea tu r m ap s   o f   th i m a g e.   -   T h o b j ec p r o p o s als  ar o b tain ed   o n   th e s f ea tu r m ap s   b y   ap p l y i n g   R e g io n   P r o p o s al  Net w o r k   ( R P N)   u s i n g   s lid in g   w i n d o w   m ec h a n is m   o n   t h f ea tu r m ap s .   -   Fo r   ea ch   lo ca tio n ,   k ,   ( k =9 )   an ch o r   b o x es  ar u s ed   in   s ca le s   o f   1 2 8 , 2 5 6 , 5 1 2   an d   asp ec r atio s   o f   1 :1 ,   1 :2   an d   2 :1   s izes b y   ap p l y in g   R OI   p o o lin g   la y er   to   g e n er ate  all  t h p r o p o s als to   u n i f o r m   s ize.   -   la y er s   n a m ed   cls   an d   r e g   la y er s   w er e   u s ed   to   id en ti f y   th e   o b j ec f o r   th e   k   b o x es   an d   to   g en er ate  t h b o x   co o r d in ates  w ith   u n i f o r m   w i d t h   an d   h ei g h t   w it h   s co r es  o f   2 k   a n d   4 k   a n d   t h en   t h W X f ea t u r m ap   is   g en er ati n g   W Hk   a n ch o r s   i n   to tal  at  th R P la y er ,   s ee   F ig u r 6 .   -   Fin all y ,   t h e s p r o p o s als  ar p ass ed   to   f u ll y   co n n ec ted   la y er   in   o r d er   to   class i f y   an d   p r ed ict  th e   b o u n d i n g   b o x es in   t h i m ag e.           Fig u r 5 .   T r an s f o r m atio n   o f   m ap p in g   an d   clas s i f icatio n           F ig u r 6 .   T h o u tp u t o f   R P N   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       A n   effec tive  id en tifi ca tio n   o f c r o p   d is ea s es u s in g   fa s ter r eg io n   b a s ed   c o n vo lu tio n a l n e u r a . ..   ( P .   C h a n d a n a )   6537   4 . 7 .     Dis ea s predict o eng ine   Af ter   id en t if y i n g   th cla s s i f ic atio n   o f   r o ts   i n   th r o id en tifi ca tio n   p h ase,   t h s et  o f   q u es ti o n n air es   i s   g en er ated   w it h   t h b asic  s y m p to m s   o f   t h id en ti f ied   r o t,  th d ec is io n   r u le  lo g ic  i s   f o ll o w ed   b y   ex tr ac ti n g     th b asic  o n to lo g ies  f r o m   t h e   s et  o f   s y m p to m s   g e n er ated   f o r   th t y p o f   r o ts .   T h o n to lo g ies  w it h   h ig h e s t   p r ec ed en ce   o f   w o r d s   w i ll  b c o n s id er ed   as  a n   i m p o r tan t   s y m p to m s   a n d   p r esen ted   to   t h f ar m er   i n   t h f o r m   o f   q u esti o n n air co n s i s ti n g   tr u o r   f alse/  y es   o r   n o   lo g ic   u s i n g   th I F - T HE p r in cip le. ,   if   t h s et  o f   an s w er s   ar e   d eter m in ed   as  tr u e,   th e n   th e   in f o r m a tio n   ab o u th s y m p to m   is   p r esen ted   to   f ar m er .   T h tex to   v o ice  g en er atio n   ap p licatio n   ca n   al s o   b in teg r ated   to   s u p p o r th e   k is s an   ap p licatio n .   T h I OT   [ 20 ]   o p er atio n s   ca n   b in co r p o r ated   to   p r o v id th in f o r m atio n   v ia  SM S o r   p h o n ca ll.       5.   R E SU L T S   T h ex p er i m en ta tio n   i s   ca r r ied   o u o n   th e   m aize   cr o p   w h ic h   h a s   g r ea ter   n u m b er   o f   cla s s i f icatio n s   o f   in f ec tio n s   a n d   d is ea s e s   [ 2 1 - 25 ]   d u to   b ac ter ia,   f u n g u s ,   p ests ,   an d   cli m atic   co n d itio n s .   T h r esu lts   o f   r o id en ti f icatio n   u s in g   f aster   r e g i o n al  co n v o lu tio n al  n eu r al  n et w o r k   (R - C NN)   ar s h o w n   in   F i g u r e   7 ( a)   an d   7 ( b ) ,   th F i g u r e   7 ( a)   p r esen ts   th i n f ec ted   ar ea s   o n   th leav e s   o f   a   m aize   cr o p   an d   F ig u r e   7 ( b )   p r esen ts   t h r eg io n s   o f   id en t if ica tio n s   m ad u s i n g   b o u n d in g   b o x e s .   T h r esu lts   o f   t h d is ea s p r ed icto r   ar e   s h o w n   i n   F ig u r e s   8 - 1 0 ,   th ta s k   o f   d is ea s e   p r ed icto r   is   to   p r o v id th i n f o r m a tio n   ab o u t h e   i n f ec tio n   cla s s i f ied   u n d er   R o t   id en ti f icatio n   p h ase  i n   o r d er   th h elp   t h f ar m er   to   k n o w   th d etails  ab o u th i n f ec tio n   o cc u r r ed   alo n g   w it h   th r ea s o n s   o f   its   o cc u r r en ce .         ( a)       ( b )     F ig u r 7 R esu lts   o f   r o t id en ti f icatio n ,   ( a)   Set o f   in f ec tio n s   o n   th lea v es o f   m aize   cr o p ,   ( b )   R o ts   id en tif ied   o n   t h lea v es o f   m aize   cr o p   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   6 Decem b er   2020     6 5 3 1   -   6 5 4 0   6538       F ig u r 8 .   Set o f   in f ec tio n s   w it h   r esp ec t to   th clas s i f icatio n           F ig u r 9 .   Set o f   q u esti o n n a ir es   g en er ated   f o r   th s elec ted   p r o b le m   o r   id en tif ied   i n f ec tio n   a f t er   class if icatio n           F ig u r 10 .   T h in f o r m atio n   ab o u t th s e lecte d   in f ec tio n   i s   p r esen ted   to   th f ar m er     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       A n   effec tive  id en tifi ca tio n   o f c r o p   d is ea s es u s in g   fa s ter r eg io n   b a s ed   c o n vo lu tio n a l n e u r a . ..   ( P .   C h a n d a n a )   6539   6.   CO M P ARATI VE   S T UDY   T h P r o p o s ed   m eth o d o lo g y   i s   ex p er i m e n ted   o n   th d ata s et  o f   m aize   cr o p   an d   co m p ar ed   w it h   o t h er   ap p r o ac h es  o f   o b j ec d etec tio n   al g o r ith m s   n a m e l y   R e g io n   b ased   C o n v o l u tio n al   Ne u r al   n et w o r k ( R - C N N) ,   Fas R - C NN,   Sp atial  P y r a m id   P o o lin g   Net w o r k   ( SP P - Net)   alg o r ith m s .   T h co m p ar ativ an al y s is   is   m ad f o r   an al y z in g   th p er f o r m a n ce   o f   alg o r ith m s   i n   ter m s   o f   s p ee d   an d   A cc u r ac y .   T ab le   1   p r e s en t s   th s p ee d   o f   r ec o g n izi n g   t h o b j ec ts   lik r o ts   an d   w ee d s   in   t h cr o p   b y   in cl u d in g   an d   ex c lu d i n g   th r eg io n   p r o p o s als  in   ter m s   o f   T est - T i m Sp ee d .   T h Gr ap h ical  a n al y s i s   o f   t h p er f o r m a n ce   i s   p r ese n ted   i n   F ig u r e   1 1 ,   w it h   th an al y s is   o f   o p ti m al  s p ee d   in   r ec o g n iz in g   o b j ec ts   o n   th cr o p .       T ab le  1 .   T h t est ti m s p ee d   a n al y s i s   o f   th al g o r ith m s   w it h   an d   w ith o u t r eg io n s   A l g o r i t h m   T e st - T i me   S p e e d   ( i n   S e c s)   I n c l u d i n g   R e g i o n s   Ex c l u d i n g   R e g i o n s   R - C N N   20   18   SPP - N e t   4 . 5   2 . 5   F a st   R - C N N   2 . 5   0 . 3 5   F a st e r   R - C N N   0 . 3 2   0 . 2           F ig u r 11 .   T est ti m s p ee d   an a l y s i s   o f   a l g o r ith m s       7.   CO NCLU SI O AND  F U T U RE   SCO P E   T h p r o p o s ed   w o r k   f o cu s   o n   in teg r at in g   t h m ac h i n lear n in g   s tr ateg ie s   to   th ex p er s y s te m   to   p r o v id th ex cl u s i v i n f o r m atio n   to   th f ar m er   b y   h elp i n g   th e m   w i th   th i n f o r m atio n   ab o u th i n f ec tio n s   o cc u r r ed   to   th eir   cr o p s .   T h ex p er i m e n tatio n   in   th p r o p o s ed   w o r k   is   ca r r ied   o u o n   t h m aize   cr o p   as  it   co n tain s   t h v ar io u s   clas s i f ica tio n s   o f   d is ea s es   w h ich   m ig h t   b d u to   cli m at ic  co n d itio n s ,   f u n g al  in f ec tio n s   etc.   T h p r o ce s s   s i m p li f ies  t h e   task   o f   k n o w i n g   th d etail s   a b o u th i n f ec tio n s   o cc u r r ed   b y   s i m p l y   u p lo ad in g   th i m a g o f   t h i n f ec tio n ,   w h ic h   is   f ed   to   t h i m a g p r o ce s s in g   s tr ate g y   u s i n g   Ma ch in e   L ea r n i n g   f o r   id en ti f y i n g   t h r o ts   u s i n g   Fa s ter   R - C NN  a n d   f u r t h er   clas s if ie s   t h i n f ec tio n   an d   p r ese n ted   to   t h d is ea s e   p r ed icto r   en g i n an d   th e n     th e   s et  o f   q u esti o n n air is   g en er a ted   to   th f ar m er   o n   th t y p o f   in f ec tio n   p lo tted   ask i n g   f o r   th a n s w er s   i n   t h f o r m   o f   Yes /No ,   th s et  o f   y e s s     p r ese n ts   t h i n f o r m atio n   ab o u th in f ec tio n   o cc u r r ed   alo n g   w it h   t h r ea s o n   o f   o cc u r r e n ce   an d   p r ev e n ti v m ea s u r es.  T h m et h o d o lo g y   o f   Fas ter   R - C NN   p r esen ts   t h e f f icie n c y   in   ter m s   o f   p er f o r m a n ce   b y   o p er atin g   w it h in   f r ac tio n   o f   0 . 2   s ec s .     T h w o r k   ca n   b e   ex ten d ed   b y   e m p lo y i n g   t h R GB   co n f i g u r atio n   i n   th b o u n d i n g   b o x   to   p r ed ict  th o b ject  m o r ac cu r atel y   w it h   r e s p ec to   th co lo r   o f   t h s u r f ac e   o f   p la n a n d   lea f   co lo r   an d   in te g r ate  s m s   an d   ca ll  g ate w a y   A P I s ,     tex to   v o ice  tr an s latio n   s y s t e m s   w h ich   w o u ld   h elp   in   m o r p r ec is w a y   to   th f ar m er   b y   s u p p o r tin g     illi ter ate  f ar m er s   p r o v id in g   t h p r ec au tio n s   an d   p r ev e n ti v e   m ea s u r es  i n   th f o r m   o f   v o ic co m m a n d s   u s i n g     I OT   o p er atio n s .       ACK NO WL E D G E M E NT S     T h is   w o r k   w a s   s u p p o r ted   b y   th So o n c h u n h y a n g   Un i v er s i t y   R esear ch   F u n d .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   6 Decem b er   2020     6 5 3 1   -   6 5 4 0   6540   RE F E R E NC E S     [1 ]   C.   F .   T a n ,   e a l. ,   T h e   a p p li c a ti o n   o f   e x p e rt  s y ste m A   re v ie w   o f   re se a r c h   a n d   a p p l ica ti o n s ,”   A RP J o u rn a o f   En g i n e e rin g   a n d   A p p li e d   S c ien c e s ,   v o l.   1 1 ,   n o .   4 ,   p p .   2 4 4 8 - 2 4 5 3 2 0 1 6 .   [2 ]   B.   S .   A Na ss e r   a n d   S .   S .   A .   Na se r ,   Co g n it iv e   S y ste m   f o He lp in g   F a rm e rs  in   Dia g n o sin g   W a ter m e lo n   Dise a se s ,”   In ter n a t io n a J o u rn a o Ac a d e mi c   In fo rm a t io n   S y ste ms   Res e a rc h   ( IJ AIS R) ,   v o l .   2 ,   n o .   7 ,   p p .   1 - 7 ,   2 0 1 8 .   [3 ]   S.  S a b z i,   e a l. ,   A   f a st  a n d   a c c u ra te  e x p e rt  s y ste m   f o we e d   id e n ti f ica ti o n   in   p o tato   c r o p u sin g   m e tah e u risti c   a lg o rit h m s ,”   Co mp u ter s in   I n d u st ry ,   v o l.   98 ,   p p .   80 - 89 ,   2 0 1 8 .   [4 ]   G .   Ba n n e rjee ,   e a l. ,   A rti f icia In telli g e n c e   in   A g ricu lt u re A   L it e r a tu re   S u rv e y ,”   In ter n a ti o n a l   J o u rn a l   o f   S c ien ti fi c   Res e a rc h   in   C o mp u ter   S c ien c e   A p p li c a ti o n s a n d   M a n a g e me n S tu d ies ,   v o l.   7 ,   n o .   3 ,   p p .   1 - 6 ,   2 0 1 8 .   [5 ]   H.  Ra v isa n k a r,   e a l. ,   “W e b   b a s e d   e x p e rt  s y ste m   f o id e n ti f ica ti o n   a n d   m a n a g e m e n o in se c p e sts  o f   to b a c c o ,”   J o u rn a o E n to mo lo g y   a n d   Z o o lo g y   S t u d ies ,   v o l .   7 ,   n o .   1 ,   p p .   8 0 3 - 8 0 7 ,   2 0 1 9 .   [6 ]   N.  Ka t y a a n d   B.   J .   P a n d ian ,   Co m p a r a ti v e   S tu d y   o f   Co n v e n ti o n a a n d   S m a rt  F a r m in g ,”   i Eme rg in g   T e c h n o l o g ies   fo r A g ric u lt u re   a n d   En v iro n me n t ,   p p .   1 - 8 ,   2 0 2 0 .   [7 ]   M .   I.   S a rk e r   a n d   H .   Ki m ,   F a r m   lan d   w e e d   d e tec ti o n   w it h   re g io n - b a se d   d e e p   c o n v o l u ti o n a n e u ra n e tw o rk s ,”     ICROS   2 0 1 7   3 2 n d   C o n tr o R o b o S y ste m S o c iety   Co n fer e n c e ,   2 0 1 9 .   [8 ]   S.  A lZ u ’b i,   e a l. ,   A n   e ff icie n t   e m p lo y m e n o f   in tern e o f   m u lt im e d ia  th in g i n   s m a rt  a n d   f u tu re   a g ricu lt u re ,”   M u lt ime d ia   T o o ls a n d   Ap p li c a ti o n s v o l.   7 8 ,   p p .   2 9 5 8 1 - 2 9 6 0 5 ,   2 0 1 9 .   [9 ]   H.  B.   F ieh n ,   e a l . ,   S m a rt  a g ric u lt u re   sy ste m   b a s e d   o n   d e e p   lea rn in g ,”   i Pr o c e e d in g o f   t h e   2 n d   In ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   S m a rt Di g i ta l   En v iro n me n t ,   p p .   1 5 8 - 1 6 5 2 0 1 8 .   [1 0 ]   K.  Jh a ,   e a l. ,   A   c o m p re h e n si v e   re v i e w   o n   a u to m a ti o n   i n   a g ricu lt u re   u sin g   a rti f icia in telli g e n c e ,”   Arti fi c ia l   In telli g e n c e   in   A g ric u lt u re ,   v o l.   2 ,   p p .   1 - 1 2 ,   2 0 1 9 .   [1 1 ]   S .   A .   A l v i,   e a l. ,   In tern e o f   m u lt im e d ia   th in g s:  V isio n   a n d   c h a l len g e s ,”   Ad   Ho c   N e two rk s ,   v o l.   33 ,   p p .   87 - 1 1 1 2 0 1 5 .   [1 2 ]   X .   Ca o ,   e a l. ,   Re g io n   b a se d   C NN   f o f o re ig n   o b jec d e b ris  d e t e c ti o n   o n   a irf ield   p a v e m e n t ,”   S e n so rs ,   v o l.   1 8 ,     n o .   3 ,   p.   7 3 7 ,   2 0 1 8 .   [1 3 ]   S.  Jin ,   e a l. ,   De e p   lea rn i n g in d iv id u a m a ize   se g m e n tatio n   f ro m   terr e strial  li d a d a ta  u sin g   f a s ter  R - CN a n d   re g io n a g ro w th   a lg o rit h m s,”   Fro n ti e rs   in   p la n sc ien c e ,   v o l .   9 ,   p .   8 6 6 ,   2 0 1 8 .   [1 4 ]   P.  Ya d a v   a n d   M .   Ku m a ri ,   Ob jec Re c o g n it io n   Us in g   De e p   L e a r n in g   i n   Io T   A p p li c a ti o n s ,”   i Pro c e e d in g o 3 r d   In ter n a t io n a C o n fer e n c e   o n   I n ter n e o f   T h i n g s   a n d   C o n n e c ted   T e c h n o lo g ies   ( ICIo T CT ) ,   2 0 1 8 .   [1 5 ]   C.   L o p e z - Ca sta ñ o ,   e a l. ,   Co m p u ter  v isio n   a n d   th e   i n tern e o f   th in g e c o sy ste m   in   th e   c o n n e c ted   h o m e ,”   i In ter n a t io n a S y mp o si u m o n   Distr ib u te d   Co m p u ti n g   a n d   Arti fi c ia I n telli g e n c e ,   p p .   2 1 3 - 2 2 0 ,   2 0 1 8 .   [1 6 ]   M .   F .   R u to lo ,   e a l. ,   T h e   u se   o f   a n   e lec tro n ic  n o se   to   d e tec t   e a rl y   sig n o f   so f t - ro in f e c ti o n   in   p o tat o e s ,”   Bi o sy ste ms   e n g in e e rin g ,   v o l .   1 6 7 ,   p p .   1 3 7 - 1 4 3 ,   2 0 1 8 .   [1 7 ]   U.  S h r u th i ,   e a l. ,   A   Re v i e w   o n   M a c h in e   L e a rn in g   Clas sif ica ti o n   T e c h n iq u e f o P lan Dise a se   De tec ti o n ,”   i 2 0 1 9   5 th   I n ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n   Ad v a n c e d   Co mp u ti n g   &   Co mm u n ica ti o n   S y ste ms   ( ICACCS ) ,   p p .   2 8 1 - 2 8 4 ,   2 0 1 9 .   [1 8 ]   J.  G a o ,   e a l. ,   Re c o g n isin g   w e e d in   a   m a ize   c ro p   u sin g   a   ra n d o m   f o re st  m a c h in e - lea rn in g   a lg o rit h m   a n d   n e a r - in f ra re d   sn a p sh o t   m o sa ic h y p e rsp e c tral  ima g e r y ,”   Bi o sy ste ms   En g in e e rin g ,   v o l.   1 7 0 ,   p p .   39 - 50 ,   2 0 1 8 .   [1 9 ]   K.  G .   L ia k o s,  e a l. ,   M a c h in e   le a rn in g   i n   a g ricu lt u re A   re v ie w ,”   S e n so rs ,   v o l.   1 8 ,   n o .   8 ,   p .   2 6 7 4 - 2 7 0 2 ,   2 0 1 8 .   [2 0 ]   K.  S e k a ra n ,   et   a l. ,   De e p   lea r n in g   c o n v o l u ti o n a n e u ra n e two rk   (CNN W it h   G a u ss ian   m i x tu re   m o d e f o p re d ictin g   p a n c re a ti c   c a n c e r , ”  M u lt ime d ia   T o o ls a n d   Ap p li c a ti o n s ,   v o l.   7 9 ,   pp.   1 0 2 3 3 - 1 0 2 4 7 20 20 .   [2 1 ]   M .   A .   Hu ss e in   a n d   A .   H.  A b b a s ,   P lan L e a f   Dise a se   D e tec ti o n   Us in g   S u p p o rt  V e c to r   M a c h in e ,”   Al - M u sta n siriy a h   J o u rn a o S c ien c e ,   v o l .   3 0 ,   n o .   1 ,   p p .   1 0 5 - 1 1 0 ,   2 0 1 9 .   [2 2 ]   K .   S e k a ra n ,   e a l. ,   S m a rt  a g ricu lt u re   m a n a g e m e n s y ste m   u sin g   in tern e o f   th in g s ,”   T EL KOM NIKA   T e lec o mm u n ica ti o n   Co mp u ti n g   E lec tro n ics   a n d   C o n tr o l v ol .   1 8 ,   n o .   3 ,   p p .   1 2 7 5 - 1 2 8 4 ,   2 0 2 0 .   [2 3 ]   K .   S e k a ra n ,   e a l. ,   De sig n   o f   o p ti m a se a rc h   e n g in e   u sin g   tex su m m a riz a ti o n   th r o u g h   a rt if icia   in telli g e n c e   tec h n i q u e s ,”   T E L KOM NIKA   T e lec o mm u n ica ti o n   Co m p u ti n g   El e c tro n ics   a n d   Co n tro l v ol .   1 8 ,   n o .   3 ,     p p .   1 2 6 8 - 1 2 7 4 ,   2 0 2 0 .   [2 4 ]   B.   V ij a y a la x m i,   e t   a l. ,   I m p le m e n tatio n   o f   f a c e   a n d   e y e   d e te c ti o n   o n   DM 6 4 3 7   b o a rd   u si n g   sim u li n k   m o d e l ,”   Bu ll e ti n   o f   El e c trica E n g in e e rin g   a n d   I n fo rm a t ics   ( BE EI) ,   v o l.   9 ,   n o .   2 ,   p p .   7 8 5 - 7 9 1 ,   2 0 2 0 .   [2 5 ]   B.   V ij a y a la x m i,   e a l. ,   I m a g e   p r o c e ss in g - b a se d   e y e   d e tec ti on   m e th o d a   th e o re ti c a re v ie w ,”   Bu ll e ti n   o El e c trica l   En g i n e e rin g   a n d   I n fo rm a ti c s   ( BE EI) ,   v o l.   9 ,   n o .   3 ,   p p .   1 1 8 9 - 1 1 9 7 ,   2 0 2 0 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.