I n d on e s ian   Jou r n al   o f   E lec t r ica l   E n gin e e r in a n d   Com p u t e r   S c ience   Vo l .   3 8 ,   N o .   1 A pr i l   20 2 5 ,   pp.   333 ~ 343   I S S N:  2 502 - 4 7 52 ,   DO I 10 . 11591/i j e e cs .v 3 8 . i 1 . pp 333 - 343             333     Jou r n al  h o m e page ht tp: // ij e e cs . iaes c or e . c om   M ac h in e   le ar n in g - b ase d  c la ssi f ic at io n  of  c or n  se e d  v ia b il ity  u si n g e le c t r ic al  i m p e d an c e  sp e c t r osc op y       P e r r ie  L an c e   P e r oc h o 1 Ronn ie  Conce p c ion   I I 1 , 2 , 3   1 D e pa r tm e nt   of  M a nuf a c tu r in E ngi n e e r in g a nd M a na ge me nt D e   L a  S a ll e  U ni ve r s it y , M a ni la , P hi li ppi ne s   2 C e nt e r   f or  E ngi n e e r in g a nd S us ta in a bi li t y  D e v e l o pme nt  R e s e a r c h, D e   L a  S a ll e  U ni v e r s it y , M a ni la , P hi li ppi n e s     3 C e nt e r   f or  N a tu r a S c i e nc e s  a nd E n v ir o nm e nt a R e s e a r c h, D e   L a  S a ll e  U ni ve r s it y , M a ni la , P hi li ppi n e s       Ar t ic l e   I n f o     AB S T RA CT   A r ti c le  h is tor y :   R e c e i ve A pr   28 ,   202 4   R e vi s e Oc t   7 ,   202 4   A c c e pt e Oc t   30 ,   202 4       Co rn   ( Zea   m a ys   L. ),   an   e s s e n t i a l   g l o b al   co mm o d i t y ,   p l a y s   a n   e v e r - i n c r e as i n g   ro l e   i n   ag r i - fo o d   s y s t em s .   T o   s u p p o rt   g ro w i n g   d em a n d ,   rap i d   an d   n o n - i n v as i v e   me t h o d s   fo r   d e t e rmi n i n g   s ee d   g e r m i n at i o n   rat e s   ar e   c ru ci al   al o n g s i d i n v as i v e   t ec h n i q u e s   s u c h   as   d i s s ec t i o n ,   g e r mi n at i o n   p ap e r   t e s t s ,   an d   ch em i c a l   as s a y s .   T h i s   s t u d y   i n t ro d u ce s   el ec t ri c al   i m p e d a n ce  s p e c t ro s co p y   (E I S)  as   n o v e l ,   n o n - i n v as i v e   ap p ro ach   f o cl as s i f y i n g   v i ab l an d   n o n - v i ab l e   co rn   s eed s .   N o n - v i ab l c o r n   s ee d s   w e r e   p r e p ared   b y   e x p o s i n g   t h em   t o   1 0 0   ° c o n v ec t i o n   h e at   f o 3 0   mi n u t es .   Im p e d a n ce   s p ec t ra   w e r me as u r e d   u s i n g   t h e   E V A L - A D 5 9 3 3 E BZ   ev al u at i o n   b o ard   fr o   4 0 0   k H t o   1   M H fr e q u e n cy   ra n g w i t h i n   3 0   s eco n d s .   F u rt h e r m o r e ,   a   c o m p ari s o n   o f   s i x   o p t i m i z ed   s u p e rv i s ed   m a ch i n l e arn i n g   (ML )   al g o r i t h m s ,   i n c l u d i n g   s h a l l o w   a n d   d ee p   n e t w o rk s ,   w as   p e rf o r me d ,   s e t t i n g   t h i s   ap art   fro o t h e s t u d i e s .   T h e   t rai n ed   m o d e l   w as   d e p l o y ed   t o   as s e s s   t h e   v i ab i l i t y   o n ew   s e ed   s a m p l e s   e ff ec t i v e l y .   K ey   i m p ed an ce   me t ri c s ,   i n c l u d i n g   t h ei r   fre q u e n ci e s ,   w e r e   e x t rac t ed   t o   t rai n   an d   t e s t   t h e   a l g o ri t h m s .   T h e   r eg r e s s i o n   t re (RT r ee mo d el   o u t p e rf o r me d   d ee p   l e ar n i n g   c l as s i f i e rs ,   a c h i e v i n g   9 5 %   a cc u ra cy ,   9 0 %   p reci s i o n ,   a n d   1 0 0 %   s e n s i t i v i t y .   T h e   re s u l t s   i n d i c at ed   an   u p w ar d   t ren d   i n   v i a b l e   s e e d   i m p e d an c e ,   i n c re a s i n g   b y   0 . 0 0 0 1 6 4   Ω / H z ,   p e ak i n g   a t   9 9 0   k H z.   T h i s   ap p ro a c h   o ff e rs   rap i d ,   n o n - i n v as i v e   s o l u t i o n   f o r   s e ed   v i ab i l i t y   as s e s s me n t ,   w i t h   s i g n i f i c an t   p o t e n t i a l   t o   e n h an ce  ag r i c u l t u ral   p ro d u c t i v i t y .   K e y w o r d s :   A gr i c u l t ur a l   t e c hn o l o g y   D i g i t a l   a gr i c u l t ur e   No n - de s t r uc t i v e   a ppr o a c h   S e e c l a s s i f i c a t i o n   S e e ph e n o t y p i ng   Th i s   i s   a n   o p en   a c ces s   a r t i c l u n d e r   t h CC  B Y - SA   l i cen s e.     C or r e s pon din A u th or :   P e r r i e   L a n c e   P e r o c h o   De pa r t m e n t   o f   M a n u f a c t ur i n E n g i ne e r i ng  a n M a n a ge m e n t De   L a   S a l l e   U ni ve r s i t y   2401  T a f t   A ve ,   M a l a t e ,   M a nil a ,   P hil i pp i ne s   E m a i l pe r r i e _p e r o c h o @ d l s u. e du. ph       1.   I NT RODU C T I ON   C o r n   o r   m a i z e   ( Z e may s   L . )   pl a y s   a   c r i t i c a r o l e   i n   s uppo r t i n h u m a n   l if e   a n e c o n o m i c   de v e l o p m e n t   i n   m a ny   r e g i o n s   o f   t h e   wo r l d.   I t   i s   a   v e r s a t i l e   m u l t i pur po s e   c r o us e f o r   h u m a n   f o o ( 13% ) ,   a nim a l   f e e ( 56% ) ,   a n n o n - f o o d   us e   s uc h   a s   e t h a n o l   a n bi o - o i l   ( 20% )   [ 1] [ 2] .   T h e   e s t i m a t e gl o b a de m a n f o r   t hi s   c r o i s   pr o j e c t e to   i n c r e a s e   f r o m   1, 177  m il li o n   m e t r i c   to n s   i 2023  t o   1 , 218  m il li o n   m e t r i c   t o n s   i n   2024  [ 3] .   T h e s e   r i s i n d e m a n ds   n e c e s s i t a t e   s t r a t e gi e s   to   e n s ur e   hi g h   y i e l d s   a n pr o duc t i vit y .   One   s t r a t e gy   i s   e n s ur i ng  t h a t   t h e   c o r n   s e e ds   a r e   o f   hi g h   qua l i t y ,   a n a   ke y   c ha r a c t e r i s t i c   f o r   t hi s   i s   ge r m i na bil i t y .   S e e ge r m i na t i o n   i n d i c a t e s   vi a bil i t y   a n pot e n t i a l   p l a n t   pe r f o r m a n c e ,   m e a ni ng  a   hi g h   ge r m i na t i o n   r a t e   pr o duc e s   m a xi m u m   yi e l [ 4] .   No n - i nv a s i ve ,   a c c ur a t e ,   a n f a s t e r   wa y s   o f   t e s t i n s e e vi a bil i t y   a r e   b e i ng   de v e l o pe a n ut i l i z e s uc h   a s   o p t i c a l - b a s e e v a l u a t i o n   [ 4] ,   t h e r m a l   i m a g i ng  a ppr o a c h   [ 5 ] ,   a n s pe c tr o s c o py - b a s e a s s e s s m e n t   [ 6 ] .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In do n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m S c i Vo l .   3 8 ,   N o .   1 A pr i l   20 2 5 :   333 - 343   334   T h e   ge r m i na t i o n   r a t e   o f   c or n   s e e i s   s t i ll   o b t a i n e us i n t h e   s t a n da r a n c o n v e n t i o n a l   pr o c e dur e   t h a l a s t s   to  14   da y s   a n r e qu i r e s   a   l o o f   wo r k   i n   m a i n t a i n i ng  a   c o n t r o l l e e nvi r o nm e n t   i ns i d e   a   l a b o r a tor y   whi l e   m o ni t o r i n i t   r e gul a r ly   [ 7] .   H o we v e r ,   m o de r n   t e c h ni que s   h a ve   b e e n   de v e l o pe to   a c qui r e   n o j u s t   t h e   ge r m i na t i o n   r a t e   b ut  a l s o   de t e c p o s s i bl e   d i s e a s e s   a n a bn o r m a li t i e s .   Ne a r - i nf r a r e hy pe r s pe c t r a l   im a g i ng   ( NI R - HI S )   i s   a   r a p i d,   n o n - de s t r uc t i v e ,   a n a c c u r a te  t e c hni que   us e to  de t e r m i ne   t h e   m a t ur i t y   c l a s s if ica t i o n   o f   m a i z e   s e e d s   [ 8] .   R e a l - t i m e   de t e c t i o n   a n e va l ua t i o n   o f   n o r m a l ,   h e a t - da m a ge d,   a n a r t i f i c i a ll y   a g e s we e t   c o r n   s e e us i n n e a r - i nf r a r e s pe c t r o s c o py   ( NI R S )   i s   f e a s i b l e   [ 9] .   S t a r c h   a n pr ot e i n   i n   c or n   s e e ds   c a n   b e   de t e c t e to   de t e r m i ne   vi a bil i t y   u s i ng  f o ur i e r   t r a n s f o r m   NI R   ( F T - NI R )   w i t h   hi g h e r   a c c ur a c y   t h a n   R a m a s pe c t r o s c o py   [ 10] .   HSI   i s   b e i ng  ut i l i z e to  di f f e r e n t i a t e   vi a bl e   a n n o n - vi a bl e   whi t e ,   y e ll o w,   a n pur p l e   c o r n   ke r n e l s   [ 11] .   I t   c a n   a l s o   b e   us e t o   de t e c t   to xi n s ,   f u n ga l   i nf e c t i o ns ,   a n ot h e r   d i s e a s e s   i m a i z e   s e e ds   [ 12] [ 13] .   W hil e   t h e s e   t e c hni que s   we r e   pr o v e n   to   b e   e f f e c t i v e ,   f a s t ,   a n a c c ur a t e ,   a c qui r i n t h e   n e e de e qu i p m e n t   a n i ns t r u m e n t s   to   pe r f o r m   t h e s e   t e c hni que s   i s   c o s t l y ,   w hi c h   m a ke s   i t   d i f f i c u l t   to   i n dus t r i a li z e   r e l a t e a pp l i c a t i o ns .   I m pe da n c e   s pe c t r o s c o py   pr o po s e s   a   l o w - c o s t ,   s i m p l e ,   a n po t e n t i a l   t e c hni que   us e f o r   qua l i t a t i v e   a n qua n t i t a t i v e   a n a ly s i s   o f   s a m p l e   c o m po n e n t s   w i t h   a   w i de   r a n ge   o f   a pp l i c a t i o n s   i t h e   n o n - i nva s i ve   t e s t i n o f   a gr i c u l t ur a l   pr o duc t s   [ 14] .   E l e c t r i c a l   im pe da n c e   s pe c t r o s c o py   ( E I S )   i s   a   m e t h o d   f o r   e v a l ua t i n a gr i c u l t ur a l   pr o duc t s   wi t h o ut  c a us i ng  a ny   da m a ge   [ 15] .   I i nv o l v e s   a pp l yi ng  a   s i n us o i d a l   c ur r e n t   o r   v o l t a ge   to  t h e   s a m p l e   a n m e a s ur i n i t s   im pe da n c e   o v e r   a   r a n ge   o f   f r e que n c i e s .   T h e   i m p e da n c e   s pe c t r a   o b t a i n e f r o m   t hi s   pr o c e s s   r e ve a l     t h e   e l e c t r i c a l   pr o pe r t i e s   a n be h a vi o r s   o f   t h e   s a m p l e ,   pr o vi d i ng  v a l ua bl e   i ns i g h t s   i n t i t s   c h a r a c t e r i s ti c s   [ 16] .   M o r e o v e r ,   i h a s   n u m e r o us   a ppl i c a t i o ns   i n   f r u i t   a n v e g e t a bl e   qua l i t y   a s s e s s m e n t ,   m e a qua l i t y   de t e c t i o n ,   f o o qua l i t y   e v a l ua t i o n ,   a n gr a i n   qu a l i t y   c l a s s if i c a t i o n   [ 14] .   R i c e   s e e vi go r   de t e c t i o n   ut i li z e s   E I S   to  c a t e g o r i z e   f r e s h   a n a ge s e e d s   a n to   de t e r m i ne   t h e   m o i s t ur e   c o n t e n t   us i n i m pe da nc e   a s   th e   m a in  p a r a m e t e r   [ 17] .   T h e   E I S   a ppr o a c h   i s   a l s o   e f f e c t i ve   i pr e d i c t i n s n a be a n   a n s o y be a n   s e e vi a bil i t y ,   wh e t h e r   ge r mi na l   o r   n o n - ge r m i na l   [ 18] .   Ho we v e r ,   s n a b e a n   a n s o y be a n   s e e m o i s t ur e   c o n t e n t   m us t   b e     a t   40 %   to  45%   b e f o r e   t e s t i n [ 19] [ 20 ] .   I ni t i a pr o c e dur e s   s uc h   a s   b o i l i ng  a n h u mi d i t y   pr o c e s s i ng  a r e   n e e d e pr i o r   to   o b t a i ni ng  t h e   i m pe da nc e   s pe c t r a   o f   s o y b e a n   s e e d s   [ 21] .   S uc c e s s f u l   c h a r a c t e r i z a t i o   a n d i f f e r e n t i a t i o n   b e t we e n   o l i ve   v a r i e t i e s   t h r o u gh   E I S   a r e   vi a bl e   [ 22] .   C o r n ,   b e i n o n e   o f   t h e   m o s t   i n - d e m a n c r o ps   wo r l dw i de ,   r e qu i r e s   a   r a p i a n n o n - i nva s i ve   m e t h o o f   vi a bil i t y   t e s t .   W i t h   t h e s e   pr o v e a pp l i c a t i o ns   o f   E I S   o n   v a r i o us   s e e ds ,   t h e r e   i s   a   h uge   ga i n   us i n t hi s   t e c hn o l o g y   to  e v a l ua t e   c or n     s e e vi a bil i t y .   T hi s   s t udy   a im s   to  f il l   t hi s   ga by   de v e l o p i ng  a   r a p i a n n o n - i nv a s i ve   a ppr o a c h   to   c l a s s i f y   vi a bl e   a n n o n - vi a bl e   c o r n   s e e ds   us i ng  E I S   wi t h   a d v a n c e m a c hi ne   l e a r ni ng  ( M L )   m o de l s .   F ur t h e r m o r e ,   a   c o m pa r i s o n   o f   r e m o de l e s upe r vi s e ML   a l go r i t hm s ,   s uc h   a s   r e gr e s s i o n   tr e e   ( R T r e e ) ,   ga us s i a pr o c e s s   r e gr e s s i o n   ( GP) ,   s upp o r v e c to r   m a c hi ne   ( S VM ) ,   f e e d - f o r wa r n e ur a l   n e t wor ( F F NN ) ,   s p i k i n n e ur a l   n e t wo r k   ( S NN ) ,   a n de e r e c ur r i n ne ur a l   ne t wor ( DR NN )   by   c a s c a d i ng  a   r o un d i n o f f   ( R O)   a l go r i t hm   s e c t i o n   ( r e s u l t i n m o de l s   a r e   R T r e e + R O,   GP+R O,   S VM + R O,   F F N N+ R O,   S NN + R O,   a n DR NN + R O) ,   in  c l a s s if yi ng  wa s   pe r f o r m e d.   T hi s   i nn o v a t i v e   c o m bin a t i o n   o f   E I S   w i t h   a d v a n c e ML   m o de l s   n o t   o nl y   im pr o v e s   c l a s s if i c a t i o n   a c c ur a c y   b ut   a l s o   s i m p li f i e s   t h e   vi a bil i t y   t e s t i n pr o c e s s .   T h e   s t ud y   m a ke s   a   s u bs t a n t i a l   i n t e l l e c t ua l   c o n t r i b u t i o n   by   pr o p o s i n a   n o v e l ,   l o w - c o s t ,   a n e f f i c i e n t   a ppr o a c h   to  c o r n   s e e vi a bi li t y   t e s t i n g.   I t   hi g hli g h t s   t h e   p ot e n t i a l   o f   E I S   c o m bi ne w i t h   a dv a nc e ML   t e c h ni que s   t r e v o l ut i o ni z e   s e e t e s t i n g,   o f f e r i n g   s i g nif i c a n t   b e n e f i t s   t o   t h e   c or n   pr o duc t i o n   i n d u s t r y .   T hi s   m e t h o o p t i m i z e s   r e s o ur c e   ut i li z a t i o n ,   a l i g ni n w i t h   gr e e n   pr o duc t i o n   pr i n c i p l e s   by   r e duc i ng  t h e   e nvi r o nm e n t a l   i m pa c t   o f   t r a di t i o na l   s e e vi a bil i t y   t e s t i n pr o c e dur e s .   T h e   s t r uc t ur e   o f   t hi s   pa pe r   i s   a s   f o l l o ws se c t i o n   de t a i l s   t h e   m e t h o do l o g y ,   e n c o m pa s s i ng  da t a   c o l l e c t i o n ,   ML   m o de l i ng,   a n e v a l u a t i o n   pr o c e s s e s .   S e c t i o n   pr e s e n t s   t h e   da t a   m a ni pu l a t i o n   a n a n a ly s i s ,   o u t l i ne s   t h e   pe r f o r m a n c e   m e t r i c s   o f   e a c h   de v e l o p e ML   a l go r i t hm ,   a n d i s c u s s e s   t h e   s t udy 's   i m p li c a t i o ns .   F i na ll y ,   se c t i o n   s y n t he s i z e s   t h e   ke y   f i nd i ngs ,   a ddr e s s e s   t h e   i m p li c a t i o n s   a n li mi t a t i o n s ,   a n pr o vi de s   r e c o m m e n da t i o n s   f o r   f ut ur e   r e s e a r c h .       2.   M E T HO D   T h e   m e t h o do l o gy   ha s   t wo   ph a s e s da t a   c o l l e c t i o n   a n ML   m o de li ng  a s   s h o wn   i n   F i gur e   1.   F o r   da t a   c o l l e c t i o n ,   50  vi a bl e   a n 50   n o n - vi a bl e   s e e s a mp l e s   we r e   t a ke n .   An   E I S   e v a l u a t i o n   b o a r wa s   ut il i z e t o   e x t r a c t   t h e   i m pe da n c e   s pe c t r a   o f   e a c h   c o r n   s e e d .   F r o m   t h e   e x t r a c t e da t a ,   t h e   i m pe da n c e   p a r a m e t e r   wa s   o b t a i n e a n us e i n   t h e   s e c o n ph a s e .   M L   m o de l i ng  wa s   pe r f o r m e by   c l e a ni ng  a n t r a n s f o r mi ng  t h e   da t a s e b a s e o n   t h e   s e l e c t e f e a t ur e s .   T h e s e   f e a t ur e s   we r e   f e to  tr a i n   a n t e s v a r i o us   s upe r vi s e M L   a l go r i t hm s   a n de t e r m i ne   t h e   m o s t   a ppr o p r i a t e   m o de l   to   c l a s s if y   vi a bl e   a n n o n - vi a bl e   c o r n   s e e d s .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n &   C o m S c i     I S S N:   2 5 0 2 - 4 7 52         M ac hine  lear ning - bas e c las s if ication   o f   c or s e e v iabi li ty  us ing  …  ( P e r r ie  L anc e   P e r o c ho )   335       F i gur e   1.   S t e p - by - s t e f l o o f   c l a s s i f yi ng  vi a bl e   a n n o n - vi a bl e   c o r n   s e e ds   us i ng  v a r i o us   s h a ll o to   de e ML   m o de l s   w i t h   E I S   da t a   a s   i n put   f e a t ur e s       2. 1.     Dat a   c ol l e c t ion   2. 1. 1.   Cor n   s e e d s   T h e   c o r n   s e e ds   us e i n   t hi s   s t ud y   we r e   t h e   NSI C   C 282   ( I E S   10 - 04w )   v a r i a n t   p r o vi de by   t h e   B ur e a o f   P l a n t s   I n dus t r y   ( B P I ) ,   M a nil a ,   P hil i pp in e s .   T hi s   b a t c h   wa s   h a r v e s t e l a s t   M a r c h   31,   202 3,   h a a   m o i s t ur e   c o n t e n t   o f   11. 5%   a n a   ge r m i na bil i t y   r a t e   o f   93% .   T h e   s e e ds   b e l o n ge t o   t h e   f o un da t i o n   c l a s s .   As   f o u n da t i o n   c l a s s   s e e d s ,   t h e y   s e r ve   a s   t h e   pr i mar y   s o ur c e   f o r   pr o duc i n c e r t i f i e a n r e g i s t e r e s e e ds .   E n s ur i ng  t h e   vi a bi li t y   o f   t h e s e   s e e ds   i s   c r uc i a l ,   a s   i t   s i g nif i c a n t l y   i nc r e a s e s   t h e   l i ke li h o o o f   a c hi e vi ng  hi g ge r m i na t i o n   r a t e s   i n   s u b s e qu e n t   s e e c l a s s e s .     2. 1. 2.   Heat - in d u c e d   c or n   s e e d s   T c r e a t e   a   da t a s e wi t h   b o t h   vi a bl e   a n n o n - vi a ble  s e e ds ,   a   tot a l   o f   100  c o r n   s e e ds   w i t h   c o m pa r a bl e   s i z e s   we r e   s e l e c t e d.   Of   t h e s e ,   50  s e e ds   we r e   tr e a t e a s   vi a bl e ,   whil e   t h e   ot h e r   50  we r e   m a de   no n - vi a bl e   t h r o ugh   h e a t   t r e a t m e n t .   T h e   n o n - vi a bl e   s e e ds   we r e   pr o duc e by   e x po s i n t h e m   to   100   ° C   f o r   30  m i n ut e s   i n   a   c o n v e c t i o n   o ve n   ( HE O45SS   Ha n a bi s hi ,   P hil i pp i n e s ) .   T h e   s e e d s   we r e   d i s t r i b ut e w i t h o u t   o v e r l a pp in w i t e a c h   ot h e r .   E x po s ur e   o f   s e e ds   to   a   hi g h - t e m pe r a t ur e   e n vi r o nm e n t   a b o v e   40   ° C   r e d uc e s   s e e ds   vi a bil i t y   [ 23] .   F o l l o w i ng  t hi s   i nduc e a g i ng  pr o c e s s ,   e a c h   s e e u n de r we n t   E I S   to  e x t r a c t   i t s   i m p e da n c e   da t a .     2. 1. 3.   E l e c t r i c al   im p e d an c e   s p e c t r o s c op y   E I S   i s   a   t e c hni que   us e to   m e a s ur e   t h e   e l e c t r i c a l   im pe da n c e   o f   a   s y s t e m   o r   a   b o d y   o v e r   a   r a n ge   o f   f r e qu e n c i e s ,   w hi c h   c a n   be   c h a r a c t e r i z e b a s e d   o n   t h e   m e a s ur e v a l ue   [ 15] .   I t   w o r ks   by   e m p lo y i ng  a   s i n u s o i da l   c ur r e n t   o r   v o l t a ge   a pp l i e to  t h e   s a m p l e   to   m e a s u r e   i t s   i m pe da nc e   o v e r   a   f r e que n c y   r a n ge .   T h e   r e s u l t i n i m pe d a n c e   s pe c t r a   r e pr e s e n t   t h e   s a m p le’ s   e l e c t r i c a l   c h a r a c t e r i s t i c s   a n g i ve   a n   i ns i g h t   i n t o   i t s   b e h a vi o r s   a n pr o pe r t i e s   [ 16] .     T h e   i m pe da n c e   s pe c t r a   o f   e a c h   s e e a r e   e x t r a c t e d   us i n t h e   E VA L - A D5933E B Z   e v a l ua t i o n   b o a r ( An a l o De vi c e s ,   I n c . ,   P hi li pp i ne s ) .   T h e   e v a l ua t i o n   b o a r e x p l o i t s   t h e   A D5933  i n t e gr a t e c i r c u i t   ( An a l o g   De vi c e s ,   I n c . ,   P hi li pp i ne s )   whi c h   i s   a   hi g h - pr e c i s io n   i m pe da n c e   c o nv e r t e r   s y s t e m   t h a t   c o m bi ne s   a n   o n b o a r f r e qu e n c y   g e n e r a to r   wi t h   a   12 - bi t ,   1   M S P S   a n a l o g - to - di g i t a l   c o nv e r t e r   ( A DC )   [ 24] .   T hi s   s e t up  a l l o ws   f o r   pr e c i s e   i m pe da nc e   m e a s ur e m e n t   o v e r   a   r a n ge   o f   f r e que n c i e s   a n i s   w i de ly   us e i a gr o - i n dus t r i a l   a pp l i c a t i o ns   to   a s s e s s   im pe da n c e   pr o pe r t i e s   [ 24] - [ 27] .   T h e   e va l ua t i o n   b o a r i s   pa i r e w i t h   a   d e d i c a t e d   s o f t wa r e   a pp l i c a t i o n   t h a m u s t   b e   i n s t a l l e to   pe r f o r m   f r e que n c y   s we e p s   a n e x t r a c t h e   i m p e da n c e   s pe c t r a .   T h e   s o f t wa r e   a l l o w s   us e r s   to  c o nf i gur e   t h e   s e tt i ngs   b e f o r e   r un ni ng  f r e que n c y   s we e p.   M o r e o v e r ,   i m pe da n c e   da t a   c a n   b e   a c c e s s e a n d   do wnl o a de t h r o ugh   t h e   s o f t wa r e .     T b e   a bl e   t pe r f o r m   a   f r e que n c y   s we e a n e x t r a c t   i m pe da nc e   da t a   o f   c o r n   s e e d,   i t   i s   im po r t a n t   to  un de r s t a n w hi c h   s e t t i n gs   a f f e c t   t h e   o u t pu o f   th e   im pe da n c e   s pe c t r a ,   a s   s h o wn   i n   F i gur e   2.   T h e   s w e e p   pa r a m e t e r s ,   whi c h   i nc l ude   t h e   s t a r t   f r e que n c y ,   d e l t a   f r e que n c y ,   n u m be r   o f   i nc r e m e n t s ,   n u m b e r   o f   s e t t l i ng   t i m e   c y c l e s ,   a n r e f   c l o c f r e que n c y ,   a r e   us e to  de f i ne   t h e   f r e que n c y   r a n ge   wh e r e   t h e   i m pe da n c e   i s   m e a s ur e d.   T h e   o u t pu t   e x c i t a t i o n   c o n t r o l s   t h e   s i nu s o i da l   pe a k - to - pe a v o l t a ge   us e to   c o m put e   t h e   i mpeda nc e .   T h e   pr o gr a m m a bl e   ga i a m p li f i e r   ( P G A )   e na bl e s   t h e   us e r   to   a dj u s t   t h e   o u t pu t   o f   t h e   c ur r e n t - to - v o l t a ge   a m p li f i e r ,   a l l o w i ng  f o r   a m p li f i c a t i o n   by   a   f a c t o r   of   e i t h e r   or   5 .   T h e   c a l i b r a t i o n   im pe da n c e   s e t s   t h e   v a l ue   o f   R u s e to   c a l c u l a t e   t h e   ga i n   f a c t or .   T h e s e   s e t t i n g s   de t e r m i ne   t h e   i m pe d a n c e   r e a d i ngs   a n t h e   e qu i va l e n t   l i ne   gr a ph   dur i n t h e   f r e que n c y   s we e p.   A dd i t i o n a ll y ,   th e   do wnl o a de i m p e da n c e   da t a   i s   i n   a   . c s v   f il e   c o n t a i ni ng   t h e   f r e que n c i e s   a n t h e i r   c o r r e s po n di n m e a s ur e i m pe d a n c e ,   ph a s e ,   r e a l   pa r t ,   i m a g i na r y   pa r t,   a n m a g ni t ude .     2. 1. 4.   De s ign   of   e x p e r i m e n t   T h e   i ns t r um e n t a t i o n   p l a n   i s   s h o wn   i n   F i gur e   3.   T h e   s c he m a t i c   bl o c d i a gr a m   i F i gur e   3( a )   a n d   t h e   a c t ua l   s e t up  o f   t h e   e x pe r i m e n t   i n   F i gur e   3( b )   a r e   c o m pr i s e o f   t h e   E VA L - A D5933E B Z   e v a l ua t i o n   b o a r d,   2. 35  m m   s t a n da r p i n   e l e c t r o de   E C G   l e a w i r e   a s   pr o b e s   ( m a c hi ne   f o i l   w i r e ) ,   a   c o r n   s e e h o l d e r   ( n o n - c o n duc t i v e   m a t e r i a l ) ,   a n a   L e n o v o   Yo ga   P r o   7i   l a pt o p.   B e f o r e   i ni t i a t i n t h e   f r e que n c y   s we e p,   t h e   s o f t wa r e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In do n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m S c i Vo l .   3 8 ,   N o .   1 A pr i l   20 2 5 :   333 - 343   336   wa s   c o nf i gur e wi t h   t h e   a ppr o pr i a t e   s e tt i n g s .   F i gu r e   2   s h o ws   t h e   a c t ua l   s e t t i n gs   us e dur i n t h e   e x p e r i m e n t .   T h e   f r e que n c y   r a n ge   o f   400  kHz   to  M Hz   wa s   s e l e c t e b a s e o n   t h e   e x pe r i m e n t a l   o bs e r va t i o ns   i nd i c a t i n g   t h a t hi s   r a n ge   pr o vi de t h e   m o s t   e vi de n t   t r e n di s t i n c t i o n   b e t we e n   vi a bl e   a n n o n - vi a bl e   s e e ds   a n c a pt ur e d   t h e   s i g nif i c a n t   i m pe da n c e   d i f f e r e n c e s   ne e de f o r   a c c ur a t e   c l a s s if i c a t i o n .   T h e   f r e que n c y   r a n ge   i s   a c hiev e b s e tt i n t h e   s t a r t i n f r e qu e n c y   t o   400  kHz ,   t h e   de l t a   f r e que n c y   t o   10  kHz   wi t h   60  i nc r e m e n t s ,   a n s e tt l i ng  t i m e   c y c l e s   o f   15  M Hz   a n r e f   c l o c f r e que n c y   o f   16  M Hz .   Al s o ,   t h e   o u t pu e x c i t a t i o n   i s   s e t   to   2   V pp   a n P G A   c o n t r o l   to  t i m e s   o n e   a s   t h e   m u l t i p li e r   ( ga i n = X1) .   T h e   c a li b r a t i o n   i m pe da n c e   i s   m e a s ur e b a s e o n   t h e   pr o b e 's   r e s i s t a n c e   o f   a r o un 0. Ω.   W i t h   t h e s e   s e t t i n gs ,   t h e   ga i n   f a c t o r   i s   c a l c u l a t e a t   5 . 28x 10 - 4 .   On   a v e r a ge ,   i t   t a ke s   30  s   to   e x t r a c t h e   i m pe da n c e   s p e c t r a   o f   e a c h   c o r n   s e e f r o m   400  kHz   to   1   M Hz   f r e que n c y   s w e e p.           F i gur e   2.   E VA L - A D5933E B Z   gr a phi c a l   us e r   i n t e r f a c e   o f   t h e   s o f t wa r e ,   i nc l ud i n t h e   a c t ua l   s e t t i n gs   u s e i n   t h e   e x pe r i m e n t   a n t h e   o p t i o n   to   d o wnl o a i m p e da n c e   da t a ,   hi g hli g h t i n t h e   c o nf i gur a bl e   s e c t i o ns   f o r   a c t ua l   e x pe r im e n t s           ( a )   ( b )     F i gur e   3.   I n s t r um e n t a t i o n   p l a n   ( a )   s c he m a t i c   bl o c k   di a gr a m   a n ( b )   a c t ua l   c o nf i gur a t i o n   o f   t h e   s e t up   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n &   C o m S c i     I S S N:   2 5 0 2 - 4 7 52         M ac hine  lear ning - bas e c las s if ication   o f   c or s e e v iabi li ty  us ing  …  ( P e r r ie  L anc e   P e r o c ho )   337   T h e   t a r ge t   p o s i t i o ns   o f   t h e   pr o b e s   o n   t h e   s ur f a c e   of   t h e   c o r n   s e e a r e   s h o wn   i F i gur e   4.   T h e   pr o b e s   a r e   pl a c e a l o n t h e   s ur f a c e   o f   t h e   e m b r y o   o r   ge r m   p a r o f   t h e   c o r n   s e e to  m m   f r o m   t h e   t i c a p   ( b ott o m )   pr e s e n t e a t   F i gur e   4( a ) .   T h e   p l a c e m e n t   m us t   b e   c o n s i s t e n t ,   a s   pr o b e   p l a c e m e n t   i s   c r uc i a l   f o r   r e l iabl e   a n d   c o m pa r a bl e   i m pe d a n c e   da t a   i ll us t r a t e d   i n   F i gur e   4( b ) .   E n s ur i n pr e c i s e   a n unif o r m   pr o b e   p l a c e m e n t   a c r o s a l l   m e a s ur e m e n t s   i s   e s s e n t i a l   f o r   m a i n t a i n i ng  t h e   i n t e gr i t y   o f   t h e   e x pe r im e n t a l   r e s u l t s .           ( a )   ( b )     F i gur e   4.   P r o b e s   po s i t i o ns   ( a )   o n   t h e   c or n   s e e d ' s   s ur f a c e   a n ( b )   a s i de   vi e w       T a c qu i r e   t h e   i m pe da n c e   s pe c t r a   f r o m   t h e   100  c o r n   s e e s a m p l e s ,   t h e   E VA L - A D5933E B Z   e v a l ua t i o n   b o a r m us t   f i r s t   b e   c a l i br a t e d.   B e gi n   by   c o nf i gur i ng  t h e   a ppr o p r i a t e   s e tt i n g s   a n n e c e s s a r y   pa r a m e t e r s   t h r o ugh   t h e   s o f t wa r e .   T h e n ,   c l i c t h e   'P r o gr a m   De vi c e   R e g i s t e r s '   b ut to n   to  e n a bl e   t h e   'C a l c u l a t e   Ga i n   F a c t o r '   b utt o n .   E n s ur e   t h a t   t h e   pr o b e s   a r e   s ho r t e b e f o r e   pr e s s i ng  t h e   'C a l c u l a t e   Ga i n   F a c t o r '   b ut to n   to   de t e r m i ne   t h e   ga i n   f a c t o r   f o r   t h e   e x pe r i m e n t .   On c e   c a l i b r a t i o n   i s   c o m p l e t e d,   pl a c e   a   s i ng l e   c o r n   s e e o n to  t h e   h o l de r   s o   t h a t   i t   m a ke s   c o n t a c t   wi t h   t h e   pr o b e s .   E x e c ut e   t h e   f r e que n c y   s we e p,   w hi c h   w il l   m e a s ur e   t h e   im pe da n c e   a c r o s s   t h e   r a n ge   f r o m   400  kHz   t M Hz .   Af t e r   t h e   s we e p,   t h e   s o f t wa r e   w i ll   d i s p l a y   a   l in e   gr a p il l us t r a t i n t h e   m e a s ur e i m pe da n c e   o v e r   t h e   r a n ge   o f   f r e que n c i e s .   F i n a ll y ,   t h e   i m pe da nc e   da t a   i n   a   . c s v   f il e   w i ll   b e   r e a d il y   a va i l a b l e   f o r   d o wnl o a to  pe r f o r m   f ur t h e r   a n a l y s i s .     2. 2.     M ac h in e   l e ar n in m od e l in g   T h e   M L   m o de l i ng  p h a s e   i nv o l ve t r a i ni ng  a n t e s t i n v a r i o us   s upe r vi s e ML   a l go r i t hm s   u s i ng  t h e   im pe da n c e   da t a   c o l l e c t e f r o m   t h e   c or n   s e e ds .   M A T L AB   R 2023b   wa s   us e f o r   t h i s   pur po s e .   T h e   da t a s e i s   c o m pr i s e o f   100  i m p e da n c e   s pe c t r a ,   e a c h   r e pr e s e n t i n a   s i n g l e   c o r n   s e e ( 50   vi a bl e   a n 50  n o n - vi a bl e ) .   T h e   m a xim u m   a n m i n im u m   im pe d a n c e ,   Z m a x   ( Ω)   a nd  Z m i n   ( Ω) ,   a n t h e i r   c o r r e s po n d i n f r e qu e n c i e s ,   f Z m a x   ( Hz )   a n f Z m i n   ( Hz ) ,   we r e   e x t r a c t e a s   ke y   f e a t ur e s   f r o m   e a c h   s e e d s   i m pe da n c e   s pe c t r a   a n we r e   us e a s   pr e d i c t or s   f o r   t h e   m o de l s .   T h e s e   f e a t ur e s   we r e   c h o s e n   s i nc e   t h e y   r e pr e s e n t   t h e   e x t r e m i t i e s   o f   im pe da nc e   v a l ue s ,   whi c h   a r e   d i r e c t l y   r e l a t e to  t h e   s e e d’ s   e l e c t r i c a l   pr o pe r t i e s .   Va r i a t i o ns   i n   i m p e da n c e   c a n   i nd i c a t e   c h a n g e s   i n   s e e vi a bil i t y   a n i n t e r n a l   c o n d i t i o ns ,   m a k i ng  t h e s e   f e a t ur e s   s e ns i t i v e   i nd i c a t o r s   o f   s e e h e a l t h .   T h e   ke y   f e a t ur e s   r e pr e s e n t   t h e   wh o l e   i m pe da n c e   da t a   o f   e a c h   c o r n   s e e d   f e to  t h e   ML   m o de l s   f o r   t r a i ni ng  a n t e s t i n g.   T h e   da t a s e t   wa s   s p l i t   i n t o   a   t r a i n i ng  s e t   ( 80%   o f   t h e   da t a )   f o r   tr a i ni ng  t h e   M L   m o de l s   a nd   a   t e s s e ( 20%   o f   t h e   da t a )   f o r   e v a l ua t i n t h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   t r a i n e m o de l s .   S tr a t i f i e s a m p li ng  wa s   e m p l o y e to   e n s ur e   t h a t   b ot h   t h e   t r a i ni ng  a nd  t e s s e t s   we r e   b a l a n c e d,   m a i n t a i n i ng  a   pr opo r t i o n a l   r e pr e s e n t a t i o n   o f   vi a bl e   a n n o n - vi a bl e   s e e d s   i n   e a c h   s u bs e t .     A   c o m pa r i s o n   o f   t h e   s i ML   m o de l s   i s   pe r f o r m e i n   t hi s   s t ud y .   T hi s   i nc l ude s   s h a ll o n e t wo r ks   s uc a s   S VM ,   F F NN ,   GP ,   a n R T r e e .   M o r e o v e r ,   t h i s   s t udy   a l s o   u t i li z e de e n e t wo r k   a l go r i t hm s   s uc h   a s   DR NN   a n S NN   t o   c l a s s if y   c o r n   s e e vi a bil i t y .   T h e s e   m o de l s   we r e   e x e c ut e by   c a t e go r i z i ng  t h e   o ut pu t s   i n t o   a n ( o n e - h ot   e n c o di n g)   f o r   vi a bl e   a n n o n - vi a bl e   c l a s s i f i c a t i o n s ,   r e s pe c t i v e ly .   Unli ke   t h e   c o n v e n t i o n a l   wa y   o f   c l a s s if i c a t i o n   pr o bl e m s ,   t hi s   s t ud y   us e t h e   t a n de m   o f   r e gr e s s i o n   m o de l   w i t h   R a l go r i t hm   t e nh a nc e   c l a s s if i c a t i o n   pe r f o r m a n c e   a n a s   a   pa c ka ge   to   m a ke   a   c l a s s i f i e r   m o de l .   T h e   s h a ll o ne t wor a l go r i t hm s   a r e   o p t i m i z e s t r a i g h t f o r wa r dl y   t t r a i n   t h e   da t a s e t s   wi t h   c o m p l e pa tt e r n s   a n n o nl i ne a r   r e l a t i o n s hi ps   t de v e l o a   m o de l .   I n   t hi s   s t ud y ,   t h e   hy pe r pa r a m e t e r s   o f   e a c h   m o de l   we r e   o p t i m i z e d.   S VM + R w a s   c o nf i gur e us i n g   694. 2586   b o x   c o n s t r a i n t ,   34 . 10  e ps i l o n ,   a n 1. 42  ke r n e l   s c a l e   w i t h   s o l v e r   s e que n t i a l   mi n im a l   o pt i m i z a t i o ( S M O) .   G P + R wa s   c o nf i gur e us i ng  0. 0889  s i g m a ,   a n d   0. 2877  b e t a   wi t h   s qua r e e x po n e n t i a l   a s   ke r n e l   f u n c t i o n .   F o r   F F NN + R wa s   c o nf i gur e w i t h   6 hi dde l a y e r s   w i t h   li mi t e d - m e m o r y   B r o y de n F l e t c h e r G o l d f a r b S h a nn o   a l go r i t hm   ( L - B F GS)   a s   s o l v e r ,   s ig m o i a s   a c t i v a t i o n ,   g l o r ot   f o r   l a y e r   we i g h t s   i ni t i a li z e r ,   1e - 6   f o r   l o s s   t o l e r a n c e ,   a n 1. 25e - 7   f o r   l a m bda .   R T r e e + R ha s   a   mi n im u m   l e a f   s i z e   o f   3.   A dd i t i o n a ll y ,   t h e   de e n e t w o r a l go r i t hm s   c a n   b e   c o nf i gur e m o r e   i n - de pt to   tr a i t h e   m o de l   m o r e   e f f e c t i v e ly   by   s e l e c t i n a ppr o pr i a t e   s e tt i n g s   a s   s h o wn   i n   F i gur e   5.   DR NN + R i n t e gr a t e s   de e l e a r ni ng  a n ne ur a l   n e t wo r ks   to   c r e a t e   m u l t i p l e   hi dde n   l a y e r s ,   r e s u l t i ng  i e nh a n c e m e m o r y   s to r a ge   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In do n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m S c i Vo l .   3 8 ,   N o .   1 A pr i l   20 2 5 :   333 - 343   338   c a pa bi li t y   a s   s h o wn   i n   F i gur e   5( a ) .   T hi s   s t ud y   us e s   t h e   E l m a n   b a c kpr o pa ga t i o n   n e t wor wi t h   f o ur   l a y e r s   c o nf i gur e w i t h   100,   50,   30 ,   a n 10  hi dde n   a r t i f i c ia l   ne ur o n s .   A c t i v a t i o n   f u n c t i o n s   be t we e n   t h e   hi dde n   l a y e r s   i nc l ude   t wo  t a n ge n t i a l   s i g m o i a n t h r e e   l o ga r i t hmi c   s i g m o i d.   M o r e o v e r ,   t h e   a l go r i t hm   w a s   t r a i n e d   us i n t h e   s c a l e c o nj uga t e   gr a di e n t   ( S C G)   a l go r i t hm   w i t h   a   1e - 7   g o a l   e r r o r .   On   t h e   ot h e r   h a n d,   S NN + R i n   F igur e   5( b )   i s   pr im a r i ly   b a s e o n   ge n e r a t i n a n t r a n s mi t t i n a c t i o n   po t e n t i a l s   ( s p i ke s )   b e t we e n   n e ur o n s .   T h e   S NN   wa s   o p t i mi z e us i ng  i n put   n e ur o n s ,   80  hi dde n   n e ur on s ,   o u t pu t   n e ur o n ,   1000   e po c h s ,   a n a   0. 001  l e a r ni ng  r a t e   f o r   c l a s s if y i ng  vi a bl e   a n n o n - vi a bl e   c o r n   s e e ds .   Opt i mi z e m o de l s   we r e   t e s t e us i n a   n e s e e d   da t a s e t ,   a n c o n f u s i o n   m a t r i c e s   we r e   c r e a t e to  r e pr e s e n t   t h e   t e s t i n r e s u l t s   a l o n gs i de   t h e   c a l c u l a t i o n   o f   a c c ur a c y ,   s pe c if i c i t y ,   pr e c i s i o n ,   s e n s i t i v i t y ,   F 1 - s c o r e ,   a n M a t t h e ws   c o r r e l a t i o n   c o e f f i c i e n t   ( M C C )   b a s e d   o n   [ 8 ] .       ( a )     ( b )     F i gur e   5.   De e r e gr e s s i o n   n e t wo r ks   f o r   c l a s s i f yi ng   vi a bl e   a n n o n - vi a bl e   c o r n   s e e ds   ( a )   DR NN   a n ( b )   S NN       3.   RE S UL T S   AN DI S CU S S I ON   3. 1.     Cor n   s e e d s   im p e d an c e   s p e c t r a   F r o m   t h e   do wnl o a de im pe da n c e   da t a   us i n t h e   e v a l ua t i o n   b o a r d’ s   s o f t wa r e ,   t h e   . c s v   f il e   c o n t a i ns   t h e   s e e d’ s   i m p e da n c e ,   pha s e ,   r e a l   p a r t ,   i m a g i na r y   pa r t,   a n m a g ni t ude   pe r   f r e que n c y .   T hi s   s t ud y   o nl y   us e s   t h e   m a xim u m   a n mi n i m u m   im pe da n c e   v a l ue s   a n t h e i r   c o r r e s p o n d i n f r e que nc i e s   a s   pr e d i c to r s   to  c l a s s if y   vi a bl e   a n n o n - vi a bl e   c o r n   s e e ds   a s   t h e y   r e pr e s e n t   t h e   e x t r e m i t i e s   o f   im pe da n c e   v a l ue s ,   whi c h   a r e   d i r e c t ly  r e l a t e to  t h e   s e e d s   e l e c t r i c a l   pr o pe r t i e s .   T h e   i m pe da n c e   va l u e   o f   e a c h   vi a bl e   a n n o n - vi a bl e   s e e d   f r o m     400  kHz   to  1   M Hz   i s   p l o tt e d   a n a n a ly z e i n   F i g ur e   6 ,   to ge t h e r   wi t h   t h e   a v e r a ge   i m pe d a n c e   pe r   f r e que nc y   a n t h e   o v e r a l l   m e a n   i m pe d a n c e .     3. 1. 1.   B ioel e c t r ic  im p e d an c e   of   viab l e   c o r n   s e e d s   T h e   i m pe da n c e   da t a   t r e n o f   t h e   vi a bl e   c o r n   s e e d s   a c qu i r e f r o m   t h e   e v a l ua t i o n   b o a r i s   s h o wn   i F i gur e   6( a ) .   B a s e o n   t h e   gr a ph ,   i t   c a n   be   o b s e r v e t h a t   t h e   m a xim u m   im pe d a n c e   o f   t h e   m e a n   pe r   f r e que nc y   ( M P F )   t r e n h a ppe ns   a t   990  kHz   f r e que n c y   w i t a   v a l ue   o f   136. 134  Ω.   On   t h e   ot h e r   h a n d,   t h e   mi n im u m   im pe da n c e   o f   t h e   M P F   tr e n c a n   be   s e e n   a t   440   kHz   wi t h   a   5. 004   Ω  i m p e da n c e   v a l ue .   I c a n   a l s o   b e   pe r c e i ve t h a t   t h e   i m pe da n c e   v a l u e ,   a l t h o ugh   f l uc t ua t i n a t   s o m e   f r e que n c i e s ,   t r e n ds   u pwa r by   a   f a c t or   o f   0. 000164  Ω/Hz ,   pe a k i n a t   990  kHz .   T h e   m e a n   o v e r a ll   im pe d a n c e   ( M OI )   a c r o s s   a l l   f r e qu e n c i e s   i s   57. 042  Ω  f o r   vi a bl e   c o r n   s e e ds .     3. 1. 2.   B ioel e c t r ic  im p e d an c e   of   n on - viab l e   c or n   s e e d s   T h e   gr a ph   i n   F i gur e   6( b )   i ll u s t r a t e s   t h e   i m p e da n c e   da t a   tr e n o f   t h e   n o n - vi a bl e   c o r n   s e e ds   o b t a i n e d   f r o m   t h e   e v a l u a t i o n   b o a r d.   T h e   m a xim u m   im pe da n c e   o f   t h e   M P F   t r e n c a n   b e   o b s e r v e a t   990  kH z ,   w i t h   a   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n &   C o m S c i     I S S N:   2 5 0 2 - 4 7 52         M ac hine  lear ning - bas e c las s if ication   o f   c or s e e v iabi li ty  us ing  …  ( P e r r ie  L anc e   P e r o c ho )   339   v a l ue   o f   134. 845  Ω.   C o n ve r s e ly ,   t h e   m i n i m u m   i m pe da n c e   o f   t h e   M P F   t r e n i s   o b s e r v e a t   1   M Hz   w i t h   a   6. 337  Ω   i m pe da nc e   v a l ue .   Al t h o ugh   t h e   i m p e da n c e   v a l ue   f l uc t ua t e s   a s o m e   f r e que n c i e s ,   i t   a l s o   h a s   a upwa r tr e n by   a   f a c t o r   o f   0. 0001271  Ω/Hz ,   pe a k i n a t   990  kHz .   T h e   M OI   a c r o s s   a l l   f r e qu e n c i e s   f o r   n o n - vi a bl e   c o r n   s e e ds   i s   61. 541  Ω.   M or e o v e r ,   di s t i nc po i n t s   a n r e a c t a n c e   i n   r e l a t i o n   t r e s i s t a n c e   v a lues   we r e   o b s e r v e b e t we e n   vi a bl e   a n n o n - vi a bl e   c o r n   s e e d s   a s   s h o wn   i n   F i gur e   6( c ) .           ( a )   ( b )         ( c )     F i gur e   6.   I m pe da n c e   s p e c t r a   o f :   ( a )   vi a bl e ( b )   n o n - vi a bl e   c o r n   s e e ds ,   a n d   ( c )   R e s i s t a n c e   a n r e a c t a n c e   d y n a mi c s   a s   m e a s ur e s   o f   im pe da n c e   v a r i a t i o n s   o n   vi a bl e   a n n o n - vi a bl e   s e e ds       3. 1. 3.   P h ys ical   c om p a r is on   of   viab l e   an d   n on - v i ab l e   c o r n   s e e d s   Upo n   o b s e r v a t i o n ,   t h e   n o n - vi a bl e   c o r n   s e e ds   h a ve   a   whi t e r   a n m o r e   s o l i d - l o o ki n a ppe a r a n c e   t h a vi a bl e   s e e ds   i n   t h e i r   e n do s pe r m   pa r t   a s   s h o wn   i F i gur e   7 .   I t   c a n   b e   o b s e r v e o n   t h e   f r o n t   o r   ge r m   a r e a   s h o wn  i F i gur e   7( a ) ,   b a c a r e a   i n   F i gur e   7( b ) ,   a n to a r e a   i n   F i gur e   7( c ) .   T h e   r e a s o n   c o ul b e   t h a t   t h e   n o n - vi a bl e   s e e ds   a r e   dr i e r   due   to  e x po s ur e   to   a   hi g h   t e m pe r a t ur e .             ( a )   ( b )   ( c )     F i gu r e   7 .   C or n   k e r n e l   a r c hi tec tu r a l   vi e ws :   ( a )   ge r m   or   f r o n th a i s   i n di c a t i v e   o f   i n de n t i o n ( b )   b a c k ,   a n d   ( c )   top       3. 2.     Com p ar is on   of   m ac h in e   l e a r n in m od e ls   T h e   f e a t ur e s   e x t r a c t e f r o m   t h e   i m pe d a n c e   s p e c t r a ,   whi c h   a r e   t h e   m a xim u m   a n m i n im u m   im pe da n c e   v a l u e s   a n t h e i r   c o r r e s po n d i n f r e q ue n c i e s ,   a r e   us e to   tr a i n   a n t e s t   t h e   ML   mo de l s   i M A T L A B .   F i gur e   s h o ws   t h e   c o n f u s i o n   m a t r i ge n e r a t e by   e a c h   M L   a l go r i t hm .   R e g a r d i n t h e   s h a ll o w   n e t wo r k   ML   a l go r i t hm s ,   R T r e e + R m o de l   yi e l de 95. 00%   a c c ur a c y ,   100%   s e ns i t i vi t y ,   90. 90%   s pe c i f i c i t y ,   90%   pr e c i s i o n ,   94. 74%   F 1 - s c o r e ,   a n 90. 45%   M C C   dur i n t e s t i n a s   s h o wn   i n   T a bl e   1.   T h e   de c i s i o tr e e   h a s   s i x   pr uni ng  l e v e l s   a n ut i li z e s   Va r 3   ( Z m a x ) ,   Va r 4’   ( f Z m i n ) ,   a n Va r 5’   ( Z m i n )   to  i de n t i f y   t h e   vi a bil i t y   o f   c o r s e e ds .   F i gur e   8( a )   i ll u s t r a t e s   t h a t h e   S VM + R O   m o de l   c o r r e c t l y   i de n t i f i e vi a bl e   s e e d s ,   a c hievi ng  a a c c ur a c y   o f   51. 25% .   I n   c o n t r a s t ,   t h e   F F NN + R m o de l ,   w i t h   a n   a c c ur a c y   o f   57. 50% ,   a c c ur a t e l y   c las s if i e vi a bl e   a n n o n - vi a bl e   s e e ds ,   a s   s h o wn   i F i gu r e   8( b ) .   F i gur e   8( c )   pr e s e n t s   t h e   c o nf u s i o n   m a t r i x   f o r   t h e   GP+R m o de l ,   w hi c h   a t t a i n e 82. 50%   a c c ur a c y ,   c o r r e c t l y   i de n t i f yi ng  vi a bl e   a n n o n - vi a bl e   s e e ds .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In do n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m S c i Vo l .   3 8 ,   N o .   1 A pr i l   20 2 5 :   333 - 343   340   F i na ll y ,   F i gur e   8( d)   s h o ws   t h e   c o n f u s i o n   m a t r i x   f o r   t h e   R T r e e + R m o de l ,   w hi c h   a c hi e v e 95. 00%   a c c ur a c y ,   c o r r e c t l y   c l a s s if yi ng  10  n o n - vi a bl e   a n vi a bl e   s e e ds .   B e t we e n   t h e   de e n e t w or m o de l s ,   t h e   S NN + R a l go r i t hm   a c hi e v e 51. 25%   tr a i ni ng  a c c ur a c y ,   45%   t e s t i n a c c ur a c y ,   0%   s pe c if i c i t y ,   100%   s e ns i t i vi t y ,   45%   pr e c i s i o n ,   62. 07%   F 1 - s c or e ,   a n 0 %   M C C .     I n   c o m pa r i s o n ,   DR NN + R a c hi e v e 70%   tr a i nin a c c ur a c y ,   70%   t e s t i n a c c ur a c y ,   63. 63%   s pe c i f i c i t y ,   77. 78%   s e n s i t i v i t y ,   63. 64%   pr e c i s i o n ,   70%   F 1 - s c o r e ,   a n 41. 41%   M C C   i c l a s s i f yi ng  vi a bl e   a n no n - vi a bl e   c o r n   s e e ds   dur i n t e s t i n g.   T h e   S NN + R a l go r i t hm  c o r r e c t l y   c l a s s if i e z e r o   n o n - vi a bl e   a n ni ne   vi a ble  s e e ds ,   a s   s h o w n   i n   F i gur e   8( e ) .   M or e o v e r ,   t h e   DR NN + R a l go r i t hm   h a s   a c c ur a t e l y   pr e d i c t e s e v e n   n o n - viabl e   a n s e v e n   vi a bl e   s e e ds ,   a s   i ll u s t r a t e i n   F i gur e   8( f ) .   T a bl e   s u m m a r i z e s   t h e   m e t r i c s   o f   e a c h   a l go r i t hm   us e d.   T h e   R T r e e + R m o de l   o ut pe r f o r m e a ll   o t h e r   a l go r i t hm s   a c r o s s   e v e r y   m e t r i c   m e a s ur e d ,   whi c h   m a ke s   i t   t h e   m o s a ppr o p r i a t e   m o de l   f o r   c l a s s if yi ng  vi a bl e   a n n o n - vi a bl e   c o r n   s e e d s .   I t s   t r a i ni ng  a n t e s t i n a c c ur a c ies   a r e   a l e a s t   20%   b e tt e r   t h a n   t h e   de e n e t wor m o de l s   i n   T a bl e   1.             ( a )   ( b )   ( c )               ( d)   ( e )   ( f )     F i gur e   8.   C o nf u s i o n   m a t r i c e s   o f   ( a )   S VM + R O ,   ( b )   F F NN + R O ,   ( c )   GP+R O ,   ( d )   R T r e e + R O ,     ( e )   S NN + R O ,   a n ( f )   DR NN + R O       T a bl e   1.   C o m pa r i s o n   o f   de v e l o pe m o de l   m e t r i c s   i n   c l a s s i f yi ng  vi a bl e   a n n o n - vi a bl e   c o r n   s e e ds   C la s s if ie r   m o d e l   T r a in in g   T e s ti ng   a c c u r a c y   A c c u r a c y   S pe c i f i c it y   S e ns it i v it y   P r e c is i o n   F1 - s c o r e   M C C   I n f e r e n c e   t im e  ( s )   S V M + R O   51.25%   45.00%   0.00%   100.00%   45.00%   62.07%   0.00%   23.74   F F N N + R O   57.50%   55.00%   18.18%   100.00%   50.00%   66.67%   30.15%   37.03   G P + R O   82.50%   70.00%   81.82%   55.56%   71.43%   62.50%   38.98%   15.21   R T r e e + R O   95.00%   95.00%   90.90%   100.00%   90.00%   94.74%   90.45%   11.55   S N N + R O   51.25%   45.00%   0.00%   100.00%   45.00%   62.07%   0.00%   0.32   D R N N + R O   70.00%   70.00%   63.63%   77.78%   63.64%   70.00%   41.41%   1.43       F ur t h e r m o r e ,   t h e   R T r e e + R m o de l   h a s   de m o ns t r a t e pe r f o r m a n c e   c o m p a r a bl e   t o   ot h e r   E I S - b a s e d   m o de l s ,   s uc h   a s   t h o s e   t h a c l a s s if i e o l i ve   v a r i a n t s   i n t f i ve   c a t e g o r i e s   w i t h   98%   a c c ur a c y   [ 22]   a n de t e c t e l e a f   p h o s p h o r us   i n   v a r i o us   c r o ps   w i t h   82%   a c c ur a c y   [ 28] .   T h e   r e s u l t s   o f   t hi s   m o de l   a r e   a l s o   o n   pa r   wi t im a ge - b a s e a n a ly s i s   t e c hni que s ,   i n c l ud i ng  HSI ,   whi c h   a c hi e ve a ppr o xi m a t e l y   97%   a c c ur a c y   i c las s if yi ng   whi t e   c o r n   a s   vi a bl e   o r   n o n - vi a bl e   [ 11] .   Not a bl y ,   t hi s   s t udy   i s   d i s t i nc t i v e   i n   i t s   i n t e gr a t i o n   o f   E I S   w i t h   M L   s pe c i f i c a l ly   f o r   s e e vi a bil i t y   c l a s s i f i c a t i o n .   P r e vi o us   r e s e a r c h   h a s   pr im a r i ly   f o c us e o n   a pp lyi ng  E I S   a n M L   to  pl a n t s   a n f r u i t s ,   l e a vi ng  a   ga i n   c o r n   s e e vi a bil i t y   s t udi e s   a s   s h o wn   i n   T a bl e   2.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n &   C o m S c i     I S S N:   2 5 0 2 - 4 7 52         M ac hine  lear ning - bas e c las s if ication   o f   c or s e e v iabi li ty  us ing  …  ( P e r r ie  L anc e   P e r o c ho )   341   T a bl e   2.   C o m pa r i s o n   o f   de v e l o pe t e c hni que s   a n m o de l s   t e xi s t i n r e l a t e wor ks   S e e v a r i e t y   N a tu r e   of   s e e d   P he n o t y pi ng  te c hni que   O pt im a c la s s if i e r   mo d e l   M a jo r   f in di ng   R e f e r e nc e   S w e e c o r n   N o r ma l,  h e a t - da ma ge d, a nd  a r ti f ic ia ll y  a ge d   N I R S   P a r ti a le a s s qua r e s   di s c r im in a nt  a na l y s is   ( P L S - D A )  m o d e l   T h e   r e s e a r c h s h o w s  t ha s pe c tr a da ta   f r o m s e e d p o s it i o ns  c a r e f l e c a c ti v it y   a nd e na bl e  r e a l - ti me  d e t e c ti o n a nd  c la s s if i c a ti o n i n t h e  d e t e c ti o n a r e a A c c u r a c y 97 % - 100%   [ 9]   W hi te y e ll o w a nd pur pl e   c o r n   H e a t - a ge d a nd  he a lt h y   FT - N I R   P r in c ip a c o mp o n e nt   a na l y s is   ( P C A )  a nd  P L S - D A  m o d e ls   T h e  s ta r c h a nd pr o t e in  i c o r n s e e ds  he lp   di s ti ngui s h v ia bl e   f r o m n o n v ia bl e  k e r n e ls T h e  s tu d y  a ls o   f ound F T - N I R   s pe c t r o s c o p y  m o r e   e f f e c ti ve  t ha n R a ma s pe c t r o s c o p y   f o r   e v a lu a ti ng s e e v ia bi li t y A c c u r a c y 95 % - 100%   [ 10]   W hi te y e ll o w a nd pur pl e   c o r n   H e a t - a ge d a nd  he a lt h y   H S I   P L S - DA  m o d e l   T h e  s tu d y  s ugge s ts  t ha s e e ds   of   v a r y i ng  c o l o r s , s ha pe s , a nd s iz e s  r e qui r e  di f f e r e nt   r a di a ti o n a nd i ns tr um e nt  s e t ti ngs H o w e v e r ov e r a ll  r e s ul ts  i ndi c a t e  t ha H S I   a c c u r a te l y   c la s s i f ie s   v ia bl e  a nd no n vi a bl e   s e e ds  i n a  n o n - d e s tr uc t i v e  w a y .   A c c u r a c y 95 % - 97%   [ 11]   J a po ni c a  r i c e   N a tu r a ll y  a g e a nd f r e s h   E I S   F is he r   li n e a r   di s c r im in a nt  a na l y s is   T h e   v ig o u r   of  r i c e  s e e ds  w a s  s uc c e s s f ul l y   di s ti ngui s he d i n t he  l o w - f r e qu e n c y  r e gi o n,  w it h i mpe da n c e  i n f lu e nc e d b y  w a t e r  s ta te   a nd mi c r o m o r ph ol o g y . A c c ur a c y 90%   [ 17]   S na p be a n   H e a t - a ge d a nd  he a lt h y   E I S   C o mpl e x   n o n - li n e a r   le a s s qua r e s   ( C N L S )   T h e  s tu d y   f o und tha th e  m o s s e ns it i ve   E I S  pa r a m e t e r s   f o r  di f f e r e nt ia ti o of   v ia bl e  a nd no n - v ia bl e  s e e ds  w e r e  l o g( C 2 ) R 2 , R 2 /R 1   r a ti o , a nd t h e  a pe x  r a ti o M o is tu r e   c o nt e nt   s tr o ngl y  a f f e c ts  t h e  E I S   pa r a me t e r s , e s p e c ia ll y   o n n o n - v ia bl e   s e e ds .   [ 20]   Y e ll o w   c o r n   H e a t - a ge d a nd  he a lt h y   E I S   H y br id  R T r e e   m o d e w it RO   ( R T r e e + R O )   T h is  s tu d y  i s  t he   f ir s t o  s uc c e s s f ul l y   in te gr a t e  E I S  w it ML   f or  r a pi d, n o n - in v a s i v e   c la s s if ic a ti o of  c or n s e e v ia bi li t y . A c c ur a c y 95%   T h is  w o r k       3. 3.     Re l e van c e   in   gr e e n   p r od u c t ion   an d   f u t u r e   im p l icat ion s   Gr e e n   m a n u f a c t ur i n or   gr e e n   pr o duc t i o n   r e f e r s   to  pi o n e e r i ng  pr o duc t i o n   t e c hni que s   de s i g n e to  mi n im i z e   a dv e r s e   e nvi r o nm e n t a l   e f f e c t s   by   de c r e a s i n wa s t e ,   pr o m o t i n wa s t e   r e c y c li ng,   o p t i mi z i ng   n a t ur a l   r e s o ur c e   u t i l i z a t i o n ,   a n i m p l e m e n t i n r e l a t e i ni t i a t i v e s   [ 29] .   T h e   s ub s t a n t i a l   c o n t r i b ut i o n   o f   t hi s   s t ud y   i s   to  s i g nif i c a n t l y   l e s s e n   t h e   t i m e   f o r   vi a bil i t y   a s s e s s m e n t   o r   ge r m i na t i o n   t e s t   o f   c o r n   s e e ds   f r o m   to  14  da y s   [ 7]   to   a ppr o x i m a t e ly   da y .   T he   s t a n da r pr o c e dur e   to   a s s e s s   s e e vi a bi li t y   t h r o ugh   a   ge r m i na t i o n   t e s t   i nv o l ve s   p l a c i ng  s e e d s   o n   a   c l e a r ,   we l l - l i t   m e d i u m   w i t pr o pe r   m o i s t ur e .   T h e   c o n t a i n e r s   a r e   s e a l e to  m a i n t a in  h um i d i t y   a n d   pl a c e d   i n   w a r m   c o n di t i o n s .   S e e d   g e r m i n a t i o n   i s   t h e n   m o ni tor e d   a r e gul a r   i n t e r v a l s ,   a n d   s uc c e s s   i s   e v a l ua t e d   b a s e d   o n   e s tabl i s h e d   c r i t e r i a   l i ke   r oot  e m e r ge n c e   or   s h oot  d e v e l opm e n a f t e r   a   de s i gn a t e d   p e r i o d   [ 7 ] .   B y   ut i l i z i ng  t h e   pr o p o s e m e t h o o f   t hi s   s t ud y ,   r e s o ur c e s   us e i n   t h e   ge r m i na t i o n   t e s c a n   b e   o pt i m ize a n d   r e pur p o s e d.   T h e   n o n - i nv a s i ve   a ppr o a c h   to  a s s e s s i ng  s e e vi a bil i t y   pr o m o t e s   pr e s e r v a t i o n ,   e n s ur i n s e e ds   r e m a i u nh a r m e f o r   f ut ur e   p l a n t i n g.   F a s t e r   a n a ly s i s   m a y   r e s u l t   i n   f a s t e r   d i s t r i b ut i o n   o f   c o r n   s e e ds   whi c c o ul o pt i m i z e   l a n ut i li z a t i o n   due   t t h e   a va i l a bil i t y .   R e du c i n t h e   t i m e   a n r e s o ur c e s   r e qu i r e d   f o r   s e e vi a bil i t y   t e s t i n c o ul l o we r   t h e   c o s t s   a s s o c i a t e d   w i t h   c o r n   pr o duc t i o n .   U l t i m a t e l y ,   t h e   de v e l o pe d   m e t h o d   a l i g n s   w i t h   t h e   pr i nc i p l e s   o f   s us t a i n a bl e   a gr i c u l t ur e ,   whi c h   s e e k s   to  m e e t   t h e   c ur r e n f o o d   n e e ds   a n e nh a nc e   e nvi r o nm e n t a l   qua l i t y .   I f   t hi s   m e t h o a n t e c h n o l o gy   a r e   s c a l e up,   de t e c t i o n   o f   c or n   vi a bil i t y   w il b e   e v e m uc h   f a s t e r   a n gr e a t l y   s a v e   t i m e   i c he c k i ng  s e e d s   vi a bil i t y   t h e   c o nv e n t i o n a l   m e t h o a s   i t   wa s   a n im pr o v e   f o o pr o duc t i o n   i n   ge ne r a l .   He n c e ,   t h e   de v e l o pe m e t h o i s   s i g ni f i c a n t l y   u s e f u l   f o r   n o n - de s t r uc t i v e l y   de t e c t i n s e e ds   t h a t   h a v e   b e e n   s t o r e d   i n   l o n ge r   t i me,   m a k i ng  i t   s t a l e   s e e ds .         4.   CONC L USI ON   T hi s   s t ud y   h a s   de m o ns t r a t e t h e   f i r s t   s uc c e s s f u l   i n t e gr a t i o n   o f   E I S   w i t h   ML   f o r   r a pi d,   n o n - i nv a s i ve   c l a s s if i c a t i o n   o f   c o r n   s e e vi a bil i t y .   U nli ke   i m a g e - b a s e m e t h o ds   s uc h   a s   HSI ,   NI R   s pe c t r o s c o py ,   F T - NI R ,   a n R a m a n   s pe c t r o s c o py ,   t hi s   s t udy   r e v e a l e t h a E I S   i s   c o s t - e f f e c t i ve   a n s i m p l e r   to  us e   whi l e   pr o vi d i n g   c o m pa r a bl e   a c c ur a c y .   T h e   i m pe d a n c e   da t a   r e v e a led  di s t i nc t   tr e n ds vi a bl e   s e e d s   s h o we i m p e da n c e   pe a ks   a r o un 990  kHz   wi t h   mi nim u m   v a l ue s   ne a r   440  kHz ,   wh e r e a s   n o n - vi a bl e   s e e ds   pe a ke a r o un M Hz .   Va r i o us   ML   m o de l s   we r e   tr a i ne w i t h   f e a t ur e s   e x t r a c t e f r o m   im pe da n c e   da t a .   T h e   R T r e e + R m o de l   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In do n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m S c i Vo l .   3 8 ,   N o .   1 A pr i l   20 2 5 :   333 - 343   342   a c hi e ve a   95%   c l a s s if i c a t i o n   a c c ur a c y ,   w hil e   th e   de e l e a r ni n m o de l s   li ke   S NN + R a n DR NN + R O   a c hi e ve 51. 25%   a n 70%   a c c ur a c y ,   r e s pe c t i ve l y .   T h e   de v e l o pe m o de l   wa s   s uc c e s s f u l ly   de p l o y e d,   a n t h e   vi a bil i t y   o f   a n o t h e r   s e t   o f   c o r n   s e e ds   wa s   a s s e s s e d .   T h e   pr a c t i c a l   im p l e m e n t a t i o n   o f   t hi s   m o de l   r e du c e s e e d   vi a bil i t y   t e s t i n f r o m   7 - 14  da y s   to  o n e   da y ,   l e a d i n to  c o s s a vi n g s ,   r e duc e r e s o ur c e   us e ,   a n a l i g nm e n t   wi t gr e e n   pr o duc t i o n   go a l s .   W hil e   c ur r e n t l y   a pp li c a ble  o nl y   t i n d i v i dua l   c o r n   s e e ds   us i ng  a n   e va l u a t i o n   b o a r d,   f ut ur e   r e s e a r c h   c o ul de ve l o b a t c h - m e a s ur i n e l e c t r o de s   to   e n h a n c e   t h e   m e t h o d’ s   s c a l a bil i t y .   A pp lyi ng  t hi s   i n t e gr a t e E I S - M L   a ppr o a c h   to   ot h e r   s e e t y p e s   a n s e e d - b o r n e   d i s e a s e   de t e c t i o n   c o u l f ur t h e r   e x t e n i t s   a gr i c u l t ur a l   b e n e f i t s .       AC K NOWL E DGE M E NT S   T h e   a ut h o r s   w o ul l i ke   t e x pr e s s   t h e i r   gr a t i t ude   to  De   L a   S a l l e   U ni ve r s i t y   f o r   pr o vi d i ng  a n   a v e n ue   f o r   c o n duc t i n g   t hi s   r e s e a r c h .   A c k n o w l e dg m e n t   i s   a l s o   e x pr e s s e to  t h e   De pa r t m e n t   o f   S c i e n c e   a n d   T e c hn o l o g y E n g i ne e r i n R e s e a r c h   a n De v e l o p m e n t   T r a i ni ng  ( DO S T - E R DT )   p r o gr a m   f o r   t h e   f i na n c i a l   s uppo r t   p r o vi de t t h e   a ut h or s .       RE F E R E NC E S   [ 1]   Z R ua n,  X W a ng,  Y L iu a nd  W L ia o C or n,”   in   I nt e gr at e P r oc e s s in T e c hnol ogi e s   f or   F ood  and   A gr ic ul tu r al   B y - P r oduc ts E ls e v i e r , 2019, pp. 59 72.   [ 2]   O E r e ns t e in M J a le ta K S o nd e r K M o tt a l e b,  a nd  B M P r a s a nna G lo ba ma iz e   pr o du c ti o n,   c o ns umpt i o a nd  t r a de t r e nds   a nd R &D im pl ic a ti o ns ,”   F ood Se c ur it y , vol . 14, n o . 5, pp. 1295 1319, Oc t.   2022, d o i:  10.1007/s 12571 - 022 - 01288 - 7.   [ 3]   I nt e r na ti o na l   G r a in s   C o unc i l,   " G r a in   ma r k e r e p o r s umm a r y , "   J a nua r y   11,   2024.  [ O nl in e ] A v a il a bl e ht tp s :/ /ww w .i gc .i nt / e n/ gmr _s umm a r y .a s px [ A c c e s s e d:  A pr . 15,  2024] .   [ 4]   Y X ia Y .   X u,  J L i,   C Z ha ng,  a nd   S F a n,   R e c e nt   a d v a nc e s   in   e me r gi ng  t e c hni que s   f o r   n o n - d e s tr u c ti ve   de t e c ti o of   s e e d   v ia bi li t y A   r e vi e w ,”   A r ti f ic ia I nt e ll ig e nc e  i n A gr ic ul tu r e , vo l.   1, pp. 35 47, M a r . 2019, do i:  10.1016/j .a ii a .2019.05.001.   [ 5]   G E lM a s r y   e al . E me r gi ng  th e r ma im a gi ng  te c hni qu e s   f or   s e e d   qua li t y   e v a lu a ti o n:   p r in c ip le s   a nd   a pp li c a ti o ns ,”   F ood   R e s e ar c h I nt e r nat io nal , v o l.  131, p. 109025, M a y  2020, d o i 10 .1016/j . f oo dr e s .2020.109025.   [ 6]   M M A li N A B a c hi k,  N A ti r a M uha di T N T ua Y us of a nd  C G o m e s N o n - d e s tr u c ti ve   t e c hni qu e s   of   d e t e c ti ng  pl a nt   di s e a s e s a   r e v i e w ,”   P hy s io lo gi c al   and  M ol e c ul ar   P la nt   P at hol ogy vo l.   108,  p.  101426,  D e c 2019,  do i:   10.1016/j .pmpp.2019.101426 .   [ 7]   R D a v ie s A D S a c c o a nd  R N e w t o n,  G e r m in a ti o te s ti n g:   pr oc e dur e s   a nd  e v a lu a ti o n,”   M il le ni um   Se e B ank   P ar tn e r s hi p   K e w , p. 4, 2015 .   [ 8]   Z W a ng,  X T ia n,  S F a n,  C Z ha ng,  a nd  J L i,   M a tu r it y   d e t e r mi na ti o of   s in gl e   ma iz e   s e e b y   us in n e a r - in f r a r e h y p e r s pe c tr a l   im a gi ng  c o upl e w it c o mpa r a ti v e   a na l y s is   of   mul ti pl e   c la s s if i c a ti o m o d e ls ,”   I nf r ar e P hy s ic s   &   T e c hnol ogy vo l.   112 p.  103596, J a n. 2021, do i:  10.1016/j .i n f r a r e d.2020.103596.   [ 9]   Y W a ng,   Y P e ng,  Q Z hua ng,   a nd  X .   Z ha o F e a s ib il it y   a na l ys is   o f   N I R   f or   de t e c ti ng  s w e e c o r s e e ds   v ig o r ,”   J our nal   o f   C e r e al   Sc ie nc e , v o l.  9 3, p. 102977, M a y  2020, d o i:  10.1016/j .j c s .2020.102977.   [ 10]   A A mbr o s e S .   L o humi ,   W . - H L e e a nd  B K .   C ho ,   C o mp a r a ti ve   n o nd e s tr u c ti ve   m e a s ur e m e nt   of   c o r n   s e e v ia bi li t y   us in F o u r ie r   tr a ns f or ne a r - in f r a r e ( F T - N I R )   a nd  R a ma s pe c tr o s c o p y ,”   Se ns or s   and   A c tu at or s   B :   C h e m ic al v o l.   224,  pp.  500 506,   M a r . 2016, do i:  10.1016/j .s nb.2015.10.082.   [ 11]   A A mbr o s e L M K a ndpa l,   M S K im W . - H L e e a nd  B . - K C h o H ig s pe e m e a s ur e m e nt   of   c o r s e e v ia bi l it y   us in h y p e r s pe c t r a im a gi ng,”   I nf r ar e d P hy s ic s  &  T e c hnol ogy , vo l.  7 5, pp. 173 179, M a r . 2016, do i:  10.1016/j .i n f r a r e d.2015.12.008 .   [ 12]   L M K a ndpa l,   S L e e M S K im H B a e a nd  B . - K C ho S hor w a ve   in f r a r e ( S W I R )   h y p e r s pe c t r a im a gi ng  te c hni qu e   f or   e x a mi na ti o of   a f la t ox in   B ( A F B 1)   o c or ke r n e l s ,   F ood  C ont r ol v o l.   51,  pp.  171 176,  M a y   2015,  do i:   10.1016/j . f oo dc o nt .2014.11.020.   [ 13]   H Y a o Z H r us ka R K in c a id R L .   B r o w n,  D B ha tn a ga r a nd  T E C le ve la nd,  D e t e c t in ma i z e   in oc ul a te d   w it t ox ig e ni c   a nd   a to x ig e ni c   f unga s tr a in s   w it f lu o r e s c e n c e   h y pe r s pe c tr a im a ge r y ,”   B io s y s te m s   E ngi ne e r in g v o l.   115,  n o 2,  pp.  125 135,  J un.   201 3, do i:  10.1016/j .b i o s y s t e ms e ng.2013.03.006.   [ 14]   J C he ng,  P Y u,  Y .   H ua ng,  G Z ha ng,  C L u,  a nd  X J ia ng,   A ppl ic a ti o s ta tu s   a nd  pr o s pe c of   im p e da n c e   s pe c t r o s c o p in   a gr ic ul tu r a p r o duc qua li t y  de te c ti o n,”   A gr ic ul tu r e , vol . 12, n o .  10, p. 1525, S e p. 2 022, d o i:  10.3390/agr ic ul tu r e 12101525.   [ 15]   A C ho w dhur y S .   D a tt a T K B e r a D G h o s ha l,   a nd  B .   C ha kr a bo r t y D e s ig a nd  de ve l o pm e nt   of   mi c r oc o nt r o l le r   b a s e d   in s tr ume nt a ti o f or  s tu d y in g  c ompl e x bi oe l e c t r i c a im p e da nc e   of   f r ui ts  us in g e l e c tr ic a l  i mp e da n c e  s p e c t r o s c o p y ,”   J our nal  of   F ood  P r oc e s s  E ngi ne e r in g , v o l.  41, n o . 1,  F e b. 2018, d oi 10.1111/j f p e .12640.   [ 16]   M G r o s s a nd  B R i c c ò,  E l e c tr ic a l   im p e da nc e   s p e c tr o s c o p y   ( E I S )   f o r   bi o l o gi c a a na l y s is   a nd  f oo d   c ha r a c t e r i z a ti o n:   a   r e v i e w , ”  J our nal  of  S e ns o r s  and Se n s or  Sy s te m s , v o l.  6, n o . 2, pp. 303 3 25, Aug. 2017, do i:  10.5194/j s s s - 6 - 303 - 2017.   [ 17]   L F e ng,  T H o u,  B W a ng,  a nd  B Z ha ng,  A s s e s s me nt   of   r i c e   s e e v ig o ur   us in s e le c t e f r e qu e n c i e s   of   e le c tr ic a im p e d a nc e   s pe c t r o s c o p y ,”   B io s y s te m s  E ngi ne e r in g , v o l.  209, pp. 53 63, S e p. 2021, do i:  10.1016/j .b i o s y s t e ms e ng.2021.06.011.   [ 18]   D K us uma ni ngr um,  H L e e S L o hu mi C M o M S K im a n B C ho N o n‐ d e s tr u c ti ve   t e c hni que   f or   d e t e r mi ni ng  th e   v ia bi li t y   of   s oy b e a ( G l y c in e   ma x)   s e e ds   us in F T N I R   s p e c tr o s c o p y ,”   J our nal   of   th e   Sc ie nc e   o f   F ood  and   A gr ic ul tu r e vo l.   98,  n o .   5,   pp.  1734 1742, M a r . 2018, do i:  10.1002/j s f a .8646.   [ 19]   E V o z á r y ,   D H P a in e J K w ia tk o w s ki a nd  A G T a y l o r P r e di c ti o of   s oy b e a a nd  s na be a s e e g e r mi na bi li t y   b y   e l e c tr ic a i mpe da nc e  s p e c t r o s c o p y ,”   Se e d Sc ie nc e  and T e c hnol ogy , v o l.  3 5, no . 1, pp. 48 64, Apr . 2007, d o i:  10.15258 /s s t. 2007.35.1.05.   [ 20]   T .   R e p o D H .   P a in e ,   a nd  A G T a y l o r ,   E l e c tr i c a im p e da nc e   s pe c tr o s c o p y   in   r e la ti o t o   s e e v ia bi l it y   a nd  m o is tu r e   c o nt e nt   in   s na p be a n ( P ha s e ol us  v ul ga r is   L . ) ,”   Se e d Sc ie nc e  R e s e a r c h , v o l . 12, no . 1, pp. 17 29, M a r . 2002, d o i:  10.1079/S S R 200194.   [ 21]   Q Z ha ng  e al . S tu d y   o th e   c ha r a c te r is ti c   of   e le c t r i c a im pe da nc e   s pe c t r o s c o p y   of   s oy b e a s e e ds   a nd  th e   d e te c ti o of   s e e v ia bi li t y ,  i I nf or m at io n and A ut om at io n. I SI A  2010. C om m uni c at io ns  i n C om put e r  and I n f or m at io n Sc ie n c e , 2011, pp. 631 6 36.   [ 22]   J M M L una A M L una a nd  R .   E H F e r nd e z C ha r a c te r i z a ti o a nd  di f f e r e nt ia ti o be tw e e o l i v e   v a r i e ti e s   th r o ugh  e l e c t r i c a im pe da n c e   s pe c tr o s c o p y n e ur a ne twor ks   a n I oT ,”   Se ns or s v o l.   20,  no 20,  p.  5932,  O c t.   2020,  do i:   10.3390/s 20205932.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.