I AE S In t er na t io na l J o urna l o f   Art if icia l In t ellig ence   ( I J - AI )   Vo l.   10 ,   No .   4 Dec em b er   202 1 ,   p p .   1 0 6 9 ~ 1 0 78   I SS N:  2252 - 8938 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j ai. v 10 .i 4 . p p 1 0 6 9 - 1 0 78       1069       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij a i . ia esco r e. co m   A per for m a n ce e v a lua tion o co nv o lutiona l neural n et w o rk   a rchitec t ure  for c la ss ificatio n of ric e leaf disea se       Af is   J uli a nto ,   Andi   Su ny o t o   M a g ister o f   In f o r m a ti c s E n g in e e ri n g ,   Un iv e rsitas   A M IKO M   Yo g y a k a rta,  De p o k ,   S lem a n ,   Yo g y a k a rt a ,   In d o n e sia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Mar   28 2 0 2 1   R ev i s ed   A u g   28 2 0 2 1   A cc ep ted   Sep   17 2 0 2 1       P la n d ise a se   is  a   c h a ll e n g e   in   th e   a g ricu lt u ra l   se c to r,   e sp e c ially   f o rice   p ro d u c ti o n .   I d e n ti f y in g   d ise a se i n   rice   lea v e is  th e   f irst  ste p   to   wip e   o u a n d   trea d ise a se to   re d u c e   c ro p   f a il u re .   W it h   th e   ra p id   d e v e lo p m e n o f   th e   c o n v o lu ti o n a n e u ra n e t w o rk   (C NN ),   rice   le a f   d ise a se   c a n   b e   r e c o g n ize d   w e ll   w it h o u t h e   h e lp   o f   a n   e x p e rt.   In   th is  re se a rc h ,   th e   p e rf o rm a n c e   e v a lu a ti o n   o f   CNN   a rc h it e c tu re   w il b e   c a rried   o u t o   a n a ly z e   th e   c las sif ic a ti o n   o f   rice   lea d ise a se   i m a g e b y   c las si fy in g   5 9 3 2   im a g e   d a t a   w h ich   a re   d iv i d e d   in t o   4   d ise a se   c las se s.  T h e   c o m p a riso n   o f   train in g   d a ta,  v a li d a ti o n ,   a n d   tes ti n g   a re   6 0 : 2 0 : 2 0 .   A d a m   o p ti m iza ti o n   with   a   lea rn in g   ra te  o f   0 . 0 0 0 9   a n d   so f tm a x   a c ti v a ti o n   w a s   u se d   in   th is  st u d y .   F ro m   th e   e x p e ri m e n tal  re su lt s,  th e   In c e p ti o n V 3   a n d   In c e p t io n Re sn e tV 2   a rc h i tec tu re g o th e   b e st   a c c u ra c y ,   n a m e l y   1 0 0 % ,   Re sN e t5 0   a n d   De n se Ne t2 0 1   g o 9 9 . 8 3 % ,   M o b il e N e 9 9 . 3 3 % ,   a n d   Ef f icie n tNe tB3   9 0 . 1 4 %   a c c u r a c y .   K ey w o r d s :   C NN  ar ch i tectu r e   I m ag cla s s i f icatio n   P er f o r m a n ce   ev al u atio n   R ice  leaf   d i s ea s e   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   An d i S u n y o to   Ma g is ter   o f   I n f o r m atics E n g in ee r in g   Un i v er s ita s   Am ik o m   Yo g y ak a r ta   Dep o k ,   Sle m a n ,   Yo g y ak ar ta   5 5 2 8 1 ,   I n d o n esia   E m ail: a n d i@ a m i k o m . ac . id       1.   I NT RO D UCT I O N   R ice  i s   o n e   o f   t h f o o d   co m m o d itie s   f o r   m o s p eo p le  in   w o r ld Fo r   e x a m p le  I n d o n esia ,   r ic e   p r o d u ctio n   in   2 0 1 9   am o u n ted   to   5 4 . 6 0   m illi o n   to n n e s   o f   m illed   d r y   u n h u l led   w i th   h ar v est  ar ea   o f   1 0 . 6 8   m illi o n   h ec tar es   [ 1 ] .   Ho w ev e r ,   r ice  p lan ts   ar o f te n   e x p o s ed   to   th d i s ea s d u r in g   t h ei r   g r o w in g   p er io d .   Dis ea s in   r ice  f r eq u en t l y   a tt ac k s   th leav e s .   F u n g i   an d   b ac ter ia  ar b eliev ed   to   b t h e   m ai n   ca u s e s   o f   t h d is ea s e   [ 2 ] .   So m o f   th d i s ea s es  t h at  o f te n   attac k   r ice  leav e s   ar B r o w n   Sp o t,  T u n g r o ,   B ac ter ial  L ea f   B lig h t,   an d   B last .   R ice  lea f   d is ea s ca n   r esu lt in   lo w l y   r ice  p lan g r o w t h ,   r es u lti n g   i n   d ec r ea s ed   p r o d u ctio n .   Fro m   o n e   s t u d y ,   it  i s   e s ti m at ed   th at  th e   d ec r ea s i n   r ice  p r o d u ctio n   d u to   b last   d i s ea s e   ca n   r ea c h   100%   [ 3 ] ,   b ac ter ial  leaf   b lig h 1 5 - 25%   [ 4 ] ,   an d   b r o w n   lea f   s p o 4 0 %   [ 5 ] .   I f   n o h an d le d   s er io u s l y ,   it  w ill   b r in g   h u g ec o n o m ic  lo s s e s   f o r   r ice  f ar m er s .   So m f ar m er s ,   in   g en er a l,  d o   n o k n o w   e n o u g h   ab o u r ice  leaf   d is ea s es,  esp ec iall y   y o u n g   f ar m er s   w h o   lack   e x p er tis i n   ag r icu lt u r s o   th at  i is   d i f f icu l to   id en tify   t h t y p e   o f   d is ea s e.   W ith o u k n o w i n g   th t y p o f   d is ea s e,   it  w ill  b d if f icu lt  to   ch o o s s u itab l d r u g s   an d   g r ea t   h an d li n g   p r o ce d u r es.  T h er ef o r e,   it is   n ec es s ar y   to   b ab le  to   class i f y   th t y p es o f   d is ea s es i n   r ice  leav es.   I n   r ec en y ea r s ,   m an y   s tu d i es  h a v b ee n   co n d u cted   o n   th cla s s i f icatio n   o f   r ice  le af   d is ea s e.   R esear ch   h as  b ee n   co n d u c ted   u s i n g   th k - n ea r est  n e ig h b o r   ( KNN)   m et h o d   to   class if y   B la s an d   B r o w n   Sp o t   d is ea s i n   r ice   lea v es   o b tain e d   an   ac c u r ac y   o f   7 6 . 5 9 %   [ 6 ] .   Oth er   s tu d ie s   h a v b ee n   co n d u cted   to   d etec t   lea f   s m u t,  b ac ter ial  leaf   b lig h t,  an d   b r o w n   s p o ts   o n   r ice  leav es .   T h s tu d y   co n d u c ted   an   ex p er im e n u s i n g   t h e   lo g is tic  r e g r ess io n   al g o r ith m ,   o b tain ed   an   ac cu r ac y   o f   7 0 . 8 3 %,  KNN  9 1 . 6 7 %,  9 7 . 9 1 % d ec is io n   tr ee   ( DT ) ,   an d   5 0 n aïv b a y e s   ( NB )   [ 7 ] .   Fu r th er   r esear ch   w as  ca r r ied   o u u s i n g   th s u p p o r v ec to r   m ac h in ( SVM)   m eth o d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8938     I n t J   A r ti f   I n tell Vo l.  10 ,   No .   4 Dec em b er   202 1 :    1 0 6 9   -   1 0 7 8   1070   to   d iag n o s B r o w n   Sp o an d   B last   d is ea s i n   r ice  lea v es   with   to tal  d ata  o f   1 2 0 ,   o b tain ed   an   ac cu r ac y   o f   9 5 . 5 %   [ 8 ] S VM   is   also   u s ed   f o r   th clas s i f icatio n   p r o ce s s   with   t h ad d itio n   o f   th k - m ea n s   clu s ter i n g   m et h o d   an d   o b tain ed   an   ac cu r ac y   o f   9 2 . 0 6 %   [ 9 ] .   T h ar tif icial  n eu r al  n et w o r k   ( ANN)   m et h o d   h a s   b ee n   u s ed   f o r   th e   class i f icatio n   o f   r ice  leaf   d is ea s b y   s e g m e n ti n g   an d   f ea tu r ex tr ac tio n   o n   i m a g es   [ 1 0 ] .   Ho w e v er ,   to   g et  g o o d   lev el  o f   ac cu r ac y   s t ill  d ep en d s   o n   th f ea tu r s elec tio n   tech n iq u w h e n   u s i n g   th is   m et h o d .   R ec e n r esear ch   o n   co n v o l u tio n al  n e u r al  n et w o r k   ( C NN)   h as  co n tr ib u ted   g r e atl y   to   i m ag e - b ased   id en ti f icatio n   b y   eli m i n ati n g   t h n ee d   f o r   p r e - p r o ce s s i n g   i m ag e s   a n d   h a v i n g   b u ilt - i n   f e atu r s elec t io n   [ 1 1 ] R esear ch   u s in g   t h C NN  m et h o d   h as  b ee n   [ 1 2 ]   ca r r ied   o u t   to   id en ti f y   1 0   d is ea s c lass e s   in   r ice  lea v es  a n d   s te m s   u s i n g   5 0 0   i m a g d ata,   f r o m   th e   tes r es u lts   o b tain e d   an   ac c u r ac y   o f   9 5 . 4 8 u s i n g   1 0   Fo ld   C r o s s - Valid atio n .   Oth er   s t u d ies  w er e   also   co n d u cted   u s i n g   C NN  ar ch itect u r al  m o d els  s u ch   a s   VG 1 6   w it h   9 2 . 4 6 %   ac cu r ac y   [ 1 1 ] ,   A le x Net  9 1 . 2 3 ac cu r ac y   [ 1 3 ] ,   an d   VGG  1 9   w it h   9 2 ac cu r ac y   [ 1 4 ] .   I n   r ec en y ea r s ,   m a n y   r esear ch er s   h av e   b ee n   d e v elo p in g   n e w   C N ar ch i tectu r e.   So   it  i s   n ec ess ar y   to   r esear c h   th e   p er f o r m a n ce   o f   th n e w   C NN  ar c h itect u r al  m o d el  f o r   th class i f ica tio n   o f   r ic leaf   d is ea s e.   T h is   p ap er   w ill  co n d u ct  s t u d y   t h at  f o cu s e s   o n   th cla s s i f icatio n   o f   4   t y p es  o f   r ice  leaf   d is ea s es,   n a m e l y   B ac ter ial  L ea f   B lig h t,   B last ,   T u n g r o ,   an d   B r o w n   S p o u s i n g   6   t y p e s   o f   C NN  ar ch itect u r es,  n a m el y   I n ce p tio n V3 ,   R e s Net5 0 ,   I n ce p tio n R es n etV2 ,   De n s e Net2 0 1 ,   Mo b ileNet,   an d   E f f icien tNe tB 3 .   B y   co m p ar i n g   all  th e   C N ar ch i tectu r e s ,   p er f o r m an ce   ev al u atio n   w i ll  b ca r r ied   o u to   s ee   t h b est   w a y   to   r ec o g n ize  r ice   leaf   d is ea s e.       2.   RE S E ARCH   M E T H O D   T h is   s ec tio n   ex p lai n s   t h r ese ar ch   f lo w   r eg ar d in g   t h c lass i f icatio n   o f   r ice   lea f   d is ea s e   s t ar tin g   f r o m   th ac q u i s itio n   o f   d atasets ,   p r e - p r o ce s s in g   d ata,   th u s e   o f   th co n v o lu t io n al  n eu r a n et w o r k   ( C N N)   ar ch itect u r al  m o d el,   an d   ev a l u atio n   o f   t h p er f o r m an ce   o f   th C NN  ar ch itect u r al  m o d el  as  s h o w n   in   F ig u r 1 .           Fig u r 1 .   R esear ch   f lo w       2 . 1 .    Da t a s et   I n   t h is   s t u d y ,   th e   d ataset  u s e d   w a s   ta k en   f r o m   Me n d ele y   Data   w h ich   is   co llectio n   o f   p ictu r es   o f   r ice  leaf   d i s ea s e   [ 1 5 ] .   T h is   d ataset  h as   5 9 3 2   r ice  lea f   d is ea s i m ag e   d ata  co n s is t i n g   o f   4   d is ea s cla s s es   in cl u d in g   B ac ter ial  B li g h t,  B last ,   B o w n   Sp o t,  an d   T u n g r o   d is ea s a s   s h o w n   i n   F ig u r 2 .   A ll   i m ag e   d ata   o b tain ed   in   th i s   s t u d y   ar s to r e d   in   J P f o r m at.         ( a)     ( b )     ( c)     ( d )     Fig u r 2 .   T y p es o f   d is ea s o n   r ice  leav es;   ( a)   B last ( b )   B ac t er ia  B lig h t ,   ( c)   T u n g r o ,   ( d )   B r o w n   Sp o t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   A r ti f   I n tell   I SS N:  2252 - 8938         A   p erfo r ma n ce   ev a lu a tio n   o co n vo lu tio n a l n e u r a l n etw o r a r ch itectu r fo r . . .   ( A fis   Ju lia n to )   1071   2 . 2 .    P re - pro ce s s ing   da t a   T h d ataset  is   d iv id ed   in to   6 0 tr ain i n g ,   2 0 v alid atio n ,   an d   2 0 test in g .   T h en   ea ch   i m ag w ill  b e   r esized   to   3 0 0 x 3 0 0   p ix els.  I n   th tr ai n i n g   d ata,   a n   a u g m e n ta tio n   p r o ce s s   w ill   b ca r r ied   o u b y   r o tati n g   u p   to   4 0   d eg r ee s ,   s h i f ti n g   t h i m ag e   to   s ca le  o f   0 . 2 ,   en lar g i n g   t h i m a g to   s ca le  o f   0 . 2 ,   an d   f lip p in g   t h i m a g e   v er ticall y   a n d   h o r izo n tall y .   S o   th at   th n u m b er   o f   i m a g es   in   th tr ain i n g   d ata  in cr ea s e s   6   tim e s   in cl u d i n g   i m a g es  t h at  ap p l y   au g m en tat i o n .   Fig u r 3   s h o w s   t h s a m p l d ata  f r o m   t h au g m en ta tio n   r esu lt s .   T h d is ea s n a m a n d   th d ata  a m o u n t u s e d   in   th i s   s t u d y   ca n   b s ee n   i n   T ab le  1 .                     Fig u r 3 .   Au g m e n tatio n   r esu l t s   f r o m   t h i m ag o f   b last   d is ea s e       T ab le  1 .   Deta ils   o f   r ice  leaf   d is ea s d ataset   L e a f   d i se a se s   O r i g i n a l   i mag e   T r a i n i n g   ( 6 0 %)   V a l i d a t i o n   ( 2 0 %)   T e st i n g   ( 2 0 %)   B e f o r e   a u g me n t a t i o n   A f t e r   a u g me n t a t i o n   B a c t e r i l   B l i g h t   1 5 8 4   1 2 6 7   7 6 0 2   3 1 7   3 1 7   B l a st   1 4 4 0   1 1 5 2   6 9 1 2   2 8 8   2 8 8   B r o w n   S p o t   1 6 0 0   1 2 8 0   7 6 8 0   3 2 0   3 2 0   T u n g r o   1 3 0 8   1 0 4 6   6 2 7 6   2 6 2   2 6 2   T o t a l   5 9 3 2   4 7 4 5   2 8 4 7 0   1 1 8 7   1 1 8 7       2 . 3 .    M o del C NN   C o n v o lu tio n al  n eu r al   n et w o r k s   ( C NNs)   ar t h m o s t   p o p u lar   d ee p   lear n in g   al g o r ith m s   f o r   r esear ch er s   to   test   [ 1 6 ] C NN   w a s   f ir s t in tr o d u ce d   in   1 9 8 8   b y   Yan n   L eC u n   [ 1 7 ] .   T h in tr o d u ctio n   o f   C NN  h as   ch an g ed   th w a y   p r o b le m s   ar s o lv ed   in   th clas s i f icatio n   o f   an   i m a g [ 1 8 ] .   I n   th is   s tu d y ,   s ix   t y p e s   o f   C N ar ch itect u r w ill  b u s ed   to   co n d u ct  e x p er i m e n ts   in   c lass if y i n g   d i s ea s es   in   r ice  lea v e s ,   in cl u d in g   I n ce p tio n V3   [ 1 9 ] ,   R esNet5 0   [ 2 0 ] ,   I n ce p tio n R e s n et V2   [ 2 1 ] ,   Den s eNe t2 0 1   [ 2 2 ] ,   M o b ileNet  [ 2 3 ] ,   an d   E f f icien tNetB 3   [ 2 4 ] T h f o llo w i n g   w ill b r ief l y   ex p lain   t h C NN  ar c h itect u r u s e d   in   th i s   s t u d y .     2 . 3 . 1 .   I ncept io nV3   I n ce p tio n V3   i s   a   C N ar ch itectu r d e v elo p ed   b y   Go o g le  at  t h e   i m ag e n et   lar g e   s c ale  v i s u a l   r ec o g n itio n   ch alle n g e   ( I L SV R C )   in   2012   [ 1 9 ] .   I n ce p tio n V3   w a s   d ev elo p ed   to   p a r s co n v o lu tio n   [ 1 9 ] .   T h is   m ea n s   t h at  ea c h   co n v o l u tio n   ca n   b r ep lace d   b y   co n v o l u tio n   f o llo w ed   b y   a   co n v o lu t io n ,   th i s   ca n   p ar s e   m an y   p ar a m e ter s ,   av o id   t h p r o b lem   o f   r ed u n d a n f itti n g   a n d   s tr en g t h en   th ab ili t y   o f   n o n lin ea r   e x p r ess io n s   [ 2 5 ] .     2 . 3 . 2 .   ResNet 5 0   R esNet5 0   is   C NN  ar ch itec tu r th at  i n tr o d u ce s   t h co n c ep o f   s h o r tcu co n n ec tio n s   [ 2 0 ] .   T h co n ce p em er g e n ce   o f   s h o r tcu co n n ec tio n s   in   th R esNet5 0   ar ch itectu r is   r elate d   to   th v an i s h in g   g r ad ie n t   p r o b lem   th at  o cc u r s   w h e n   e f f o r ts   to   d ee p en   th s tr u ctu r e   o f   n et w o r k   ar ca r r ied   o u t.  Ho w e v er ,   d ee p en in g   a   n et w o r k   w it h   t h ai m   o f   i m p r o v in g   its   p er f o r m an ce   ca n n o b d o n s i m p l y   b y   s tack i n g   la y er s .   T h d ee p er   a   n et w o r k   ca n   lead   to   v an is h i n g   g r ad ien p r o b le m   th at  ca n   m ak th s m all  g r ad ie n w h ic h   r esu lt s   in   d ec r ea s ed   p er f o r m a n ce   o r   ac cu r ac y   [ 20] .     2 . 3 . 3 .   I ncept io nResn et V2   I n ce p tio n R e s NetV2   w a s   f ir s i n tr o d u ce d   b y   Sze g ed y   et   a l [ 2 1 ] .   I n ce p tio n R esNetV2   ar ch i tectu r is   a   co m p o u n d   o f   th I n ce p tio n   s tr u ct u r an d   r esid u al  m o d u l e.   T h co n v o lu tio n   f ilter   is   co m b i n ed   w ith   t h e   r esid u al  co n n ec tio n   w h ic h   ai m s   to   a v o id   th p r o b le m s   ca u s ed   b y   th d ee p er   s tr u ct u r e.   R esid u al  co n n ec tio n   ca n   r ed u ce   t h ti m d u r i n g   t h tr ai n in g   p r o ce s s   [ 2 6 ] .   I n ce p tio n R es n etV1   a n d   I n ce p tio n R es n etV2   h av e   th e   s a m o v er all  s tr u ct u r e,   b u t d if f er en m o d u le s   in   t h n e t w o r k .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8938     I n t J   A r ti f   I n tell Vo l.  10 ,   No .   4 Dec em b er   202 1 :    1 0 6 9   -   1 0 7 8   1072   2 . 3 . 4 .   DenseNet 2 0 1   Den s eNe is   C NN  ar ch itect u r e   th at  in tr o d u ce s   s h o r co n n e ctio n s   t h at  co n n ec ea c h   la y er   d ir ec tl y   to   th o t h er   la y er s   i n   a   f ee d - f o r war d   m an n er .   De n s eNe t   h a s   n ar r o w   la y er   w it h   s m all  s et  o f   f ea t u r m ap s   t h at   b elo n g   to   th n et w o r k   [ 2 2 ] .     2 . 3 . 5 .   M o bil eNe t   Mo b ileNet  w as  f ir s i n tr o d u c ed   b y   r esear ch er s   f r o m   Go o g le  [ 2 3 ] ,   to   o v er co m t h n ee d   f o r   lar g co m p u ti n g   r eso u r ce s   s o   th at   t h is   ar c h itect u r e   ca n   b u s ed   f o r   m o b ile  p h o n es.  Mo b ileNet   u s e s   co n v o lu tio n   s cr ee n   w it h   f il ter   th ic k n e s s   th at  m atch e s   th t h ic k n ess   o f   th in p u t.  T h Mo b ileNet  ar ch itect u r is   d iv id ed   in to   2   t y p es o f   co n v o lu tio n ,   n a m el y   d ep t h w is co n v o l u tio n   a n d   p o in t w is co n v o l u tio n .       2 . 3 . 6 .   E f f icienNet B 3   E f f icien Net  w as  f ir s p r o p o s ed   b y   T an   an d   L ee   i n   2 0 1 9   [ 2 4 ]   an d   an   ar ch itect u r u s ed   t o   o p tim iz e   class i f icatio n   n et w o r k s .   I n   g e n er al,   th er ar 3   in d icato r s   u s ed   b y   m o s n et w o r k s ,   in cl u d in g   w id en i n g   th e   n et w o r k ,   d ee p en i n g   th n et wo r k   an d   in cr ea s in g   t h r eso l u tio n   q u alit y .   T h er ef o r e,   th e   ap p licatio n   o f   t h e   co m b i n ed   s ca li n g   m o d el  i s   ap p lied   to   o p tim ize  th n et w o r k   w id t h ,   d ep th   a n d   n et w o r k   r es o lu tio n   to   i m p r o v e   ac cu r ac y   [ 2 5 ] .   P r ev io u s l y ,   t h m o d el  u s ed   i n   th is   e x p er i m e n w a s   tr ain ed   u s i n g   d ataset  f r o m   I m a g eN et.   A ll  p r e - tr ain ed   m o d els  o n   t h C N a r ch itect u r b y   d ef a u lt  h a v 1 0 0 0   f u ll y   co n n ec ted   ( F C )   la y er   o u tp u n o d es.  Fo r   th o u tp u F C   la y er ,   it  w i ll  b r ep lace d   w ith   4   n o d es  ac co r d in g   to   th n u m b er   o f   class es  i n   r ice  leaf   d is ea s e   an d   ad d ed   w it h   So f t m ax   ac t iv atio n .     2 . 4 .    E v a lua t i o n o f   CNN  a rc hite ct ure  m o del   T o   ev alu ate  an d   co m p ar th e   p er f o r m a n ce   o f   tr ied   C NN   a r ch itect u r e.   T h f ir s t   ev a lu at io n   i s   ca r r ied   o u o n   tr ai n i n g   d ata  an d   v alid atio n   b y   ca lcu la tin g   ac c u r ac y   an d   lo s s   a n d   ca lc u lati n g   t h c o m p u tatio n   ti m o f   ea ch   C NN  ar c h itect u r e.   Fu r t h er m o r e,   an   ev a lu at io n   o f   t h ar ch itectu r al  m o d el  t h at  h a s   b ee n   tr ain ed   w it h   test i n g   d ata  u s i n g   t h C o n f u s i o n   Ma tr ix   w il b ca r r ied   o u t,   in clu d i n g   ca lcu la tin g   ac c u r ac y ,   p r ec i s io n ,   r ec all,   an d   F1   Sco r e.   T h f o llo w in g   c o n f u s io n   m atr i x   m u lticlas s   u s e d   in   th i s   s t u d y   is   s h o w n   i n   T ab le  2 .       T ab le  2 .   C o n f u s io n   m atr i x   f o r   m u lticla s s       P r e d i c t e d   N u m b e r   C l a ss  1   C l a ss  2     C l a ss  n   A c t u a l   N u m b e r   C l a ss  1   X 11   X 12     X 1n   C l a ss  2   X 21   X 22     X 2n           .   C l a ss  n   X n1   X n2     X nn       Fro m   t h T ab le   2 ,   w w i ll  g et  th e   n u m b er   o f   tr u e   p o s iti v es  ( T T P )   f o r   all  clas s es,  tr u e   n e g ati v e   ( T T N) ,   f alse p o s itiv ( T FP ) ,   a n d   f al s n e g ati v ( T FN)   f o r   ea ch   class   w h ic h   is   ca lc u lated   u s i n g   ( 1 ) - ( 4 )   [ 2 7 ] .     =    = 1     ( 1 )      =    = 1       =   1         ( 2 )     =    = 1       ( 3 )     =    = 1         ( 4 )     Fro m   th T PP ,   T T N,   T F P   an d   T FN  r esu lts ,   th e n   it  w il b u s ed   to   ca lcu late  th o v er all  ac cu r ac y   ( OA ) ,   p r ec is io n   ( P ) ,   r ec all  ( R ) ,   f - m ea s u r s co r ( F1 )   o f   ea ch   class   i c alc u lated   u s in g   ( 5 ) - ( 8 )   [ 2 7 ] ,   [ 2 8 ] .      =   (           )     ( 5 )     =   (   ) (     +    )     ( 6 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   A r ti f   I n tell   I SS N:  2252 - 8938         A   p erfo r ma n ce   ev a lu a tio n   o co n vo lu tio n a l n e u r a l n etw o r a r ch itectu r fo r . . .   ( A fis   Ju lia n to )   1073   =   (  ) (     +    )     ( 7 )     =   2   ( ) ( )   +       ( 8 )     I n   th is   s t u d y ,   t h ex p er i m e n t   w as  ca r r ied   o u b y   ap p l y in g   b atch   s ize  3 2   t o   th tr ain ed   m o d el  a n d   b atch   s ize   1   to   th e   test .   T h d ata  r an d o m izatio n   p r o c ess   w a s   u s ed   d u r i n g   th e   tr ain in g .   A d a m   o p ti m izer   [ 2 9 ]   w it h   a   lear n i n g   r ate  o f   0 . 0 0 0 9   w a s   u s ed   to   m i n i m ize  t h lo s s   f u n ctio n   o n   t h C NN   m o d el   d u r in g   t h tr ai n i n g   p r o ce s s .   A ll e x p er i m e n t s   co n d u cted   in   t h i s   s t u d y   u s T en s o r Flo w   w h ic h   i s   o n   Go o g le  C o la b o r ato r y   as a   clo u d   co m p u ti n g   p r o v id er   p latf o r m   t h at  h a s   1 2   Gb   R A s p ec if icat io n s   an d   a n   Nv id ia  K8 0 s   GP U .       3.   RE SU L T A ND  D I SCU SS I O N   T h is   s ec tio n   w i ll  d escr ib th e   r esu lt s   o f   ea c h   ex p er i m en was  co n d u cted .   E x p er i m en ts   wer ca r r ied   o u o n   tr ain i n g   d ata  an d   v alid atio n   d ata  u s i n g   t h C N I n ce p tio n V3 ,   R esNet5 0 ,   I n ce p tio n R es n etV2 ,   Den s eNe t2 0 1 ,   Mo b ileNet ,   an d   E f f icie n tNe tB 3   ar ch itect u r al  m o d els.  T h is   ex p er i m en ai m s   to   f i n d   t o   ac cu r ac y ,   lo s s ,   a n d   co m p u tati o n   ti m r eq u ir ed   o f   ea c h   ar ch itectu r al  m o d el  d u r i n g   t h d at tr ain i n g   p r o ce s s .   T h is   ex p er i m en w ill  b ca r r i ed   o u u s in g   5 0   tr ain in g   ep o ch s .   T h r esu lts   o f   t h ac cu r ac y ,   lo s s ,   an d   tr ain i n g   co m p u tatio n   ti m o f   ea ch   C N ar ch itec t u r ca n   b s ee n   i n   T ab le  3 .       T ab le  3 .   A cc u r ac y ,   lo s s   a n d   ti m co m p u tin g   tr ai n i n g   d ata  an d   v alid atio n   o f   C NN  ar ch itec t u r e   af ter   5 0   tr ain i n g   ep o ch s   C N N   A r si t e k t u r   T r a i n   A c c   ( %)   V a l   A c c   ( %)   T r a i n   L o ss   V a l   L o ss   T i me   ( M i n u t e )   I n c e p t i o n V 3   9 9 , 3 4   9 9 , 9 2   0 , 0 2 1 5   0 , 0 0 3 9   77   R e sN e t 5 0   9 8 , 6 5   9 9 , 7 5   0 , 0 4 0 8   0 , 0 1 0 4   86   I n c e p t i o n R e sn e t V 2   9 9 , 6 1   9 9 , 8 3   0 , 0 1 4 2   0 , 0 0 4 3   1 1 7   D e n se N e t 2 0 1   9 9 , 1 2   9 9 , 6 6   0 , 0 2 4 2   0 , 0 1 1 1   98   M o b i l e N e t   9 7 , 8 4   9 9 , 2 4   0 , 0 5 7 3   0 , 0 2 3 8   72   Ef f i c i e n t N e t B 3   8 5 , 4 8   8 9 , 8 1   0 , 5 3 8 7   0 , 3 4 6 5   1 1 2       Fro m   th r esu lt  o f   ex p er i m e n t s   th at  h a v b ee n   d o n e,   I n ce p tio n R es n etV2   g et s   th b est  r esu lts   f r o m   al l   C NN  ar ch itect u r al  m o d els  t h at  ar tr ain ed   w it h   an   ac cu r ac y   v alu o f   9 9 . 6 1 %.  T h en   f o llo wed   b y   I n ce p tio n V3   ar ch itect u r w it h   9 9 . 3 4 ac cu r ac y ,   De n s eNe t2 0 1   w it h   9 9 . 1 2 ac cu r ac y ,   R e s Net5 0   w it h   9 8 . 6 5 ac cu r ac y ,   Mo b ileNet  w i th   9 7 . 8 4 ac cu r ac y   a n d   E f f icie n tNe tB 3   w it h   8 5 . 4 8 ac cu r ac y .   A lt h o u g h   I n ce p tio n R e s n e tV2   g ets   th e   b est  ac c u r ac y   v al u o f   all  ar c h itect u r es,  it   r eq u ir e s   t h lo n g es co m p u tatio n   ti m a m o n g   a ll  tr ai n ed   ar ch itect u r es  to   ac h iev 5 0   tr ain i n g   ep o ch s   o f   1 1 7   m i n u te s .   Mo b ileNet  g ets  t h b est  co m p u te  ti m to   r ea ch   5 0   ep o ch ,   w h ic h   is   7 2   m i n u tes,  f o llo w ed   b y   I n ce p tio n V3   w it h   7 7   m i n u tes  o f   co m p u tin g   ti m e ,   R esNet5 0   w it h   8 6   m i n u te s   o f   co m p u tatio n   ti m e,   Den s eNe t2 0 1   w ith   9 8   m i n u t es  o f   co m p u ta tio n   ti m e,   an d   E f f icien tNetB 3   w it h   1 1 2   m in u te s   o f   co m p u tatio n   t i m e.   T ab le  3   also   d is p lay s   th tr ain i n g   lo s s   o f   ea c h   tr ai n ed   C NN  a r ch itect u r al  m o d el.   T h ar ch it ec tu r th a t   h as  t h lo w est  tr ai n i n g   lo s s   i s   I n ce p tio n R es n etV2   w it h   v alu o f   0 . 0 1 4 2 ,   f o llo w ed   b y   I n ce p tio n V3   w it h   v alu e   o f   0 . 0 2 1 5 ,   Den s eNe t2 0 1   w it h   a   v al u o f   0 . 0 2 4 2 ,   R esNet5 0   w it h   a   v al u o f   0 . 0 4 0 8 ,   Mo b ileNet  w it h   a   v alu o f   0 . 0 5 7 3 ,   an d   E f f icie n NetB 3   w i th   v al u o f   0 . 5 3 8 7 .   T h ac cu r ac y   an d   lo s s   c h ar ts   in   th tr ain i n g   pr o ce s s   ca n   b s ee n   in   Fi g u r e s   4 - 9.               Fig u r 4 .   A cc u r ac y   d an   lo s s   tr ain i n g   I n ce p tio n V3   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8938     I n t J   A r ti f   I n tell Vo l.  10 ,   No .   4 Dec em b er   202 1 :    1 0 6 9   -   1 0 7 8   1074         Fig u r 5 .   A cc u r ac y   d an   lo s s   tr ain i n g   R esNet5 0             Fig u r 6 .   A cc u r ac y   d an   lo s s   tr ain i n g   I n ce p tio n R e s NetV2             Fig u r 7 .   A cc u r ac y   d an   lo s s   tr ain i n g   De n s e Net2 0 1       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   A r ti f   I n tell   I SS N:  2252 - 8938         A   p erfo r ma n ce   ev a lu a tio n   o co n vo lu tio n a l n e u r a l n etw o r a r ch itectu r fo r . . .   ( A fis   Ju lia n to )   1075         Fig u r 8 .   A cc u r ac y   d an   lo s s   tr ain i n g   Mo b ileNet             Fig u r 9 .   A cc u r ac y   d an   lo s s   tr ain i n g   E f f icie n tNetB 3       T ab le  4   p r esen ts   t h e v al u atio n   m atr ix   b et w ee n   th e   tr ain ed   m o d el   an d   t h te s ti n g   d ata.   T h r esu lt s   o f   th te s e x p er i m e n ts   co n d u c te d ,   I n ce p tio n R e s n et V2   an d   I n c ep tio n V3   g o t h b es r es u lt s   f r o m   al t h C NN  ar ch itect u r al  m o d els  tes ted   w ith   1 0 0 ac cu r ac y ,   1 0 0 p r e cisi o n ,   1 0 0 R ec all,   an d   1 0 0 F1   Sco r e.   T h en   f o llo w ed   b y   t h R es n et5 0   an d   Den s eNe t2 0 1   ar ch itect u r es  g o an   ac cu r ac y   v al u o f   9 9 . 8 3 ,   p r ec is io n   9 9 . 8 3 %,   R ec all  9 9 . 8 3 %,  an d   F1   Sco r 9 9 . 8 3 %.  Mo b ileNet  g ets  an   ac cu r ac y   v al u o f   9 9 . 3 3 %,   p r ec is io n   9 9 . 3 6 %,  Re ca ll  9 9 . 3 2 %,  F1   Sco r 9 9 . 3 4 an d   E f f icie n tNetB 3   g ets   an   ac cu r ac y   v a lu o f   9 0 . 1 4 %,  p r ec is io n   9 0 . 4 6 %,  R ec all  9 0 . 2 3 %,  F1   Sco r 9 0 . 2 8 %.       T ab le  4 .   E v alu atio n   o f   m o d el  tr ain in g   w it h   d ata  test i n g   C N N   a r c h i t e c t u r e   T e st   A C C   ( %)   P r e c i si o n   ( %)   R e c a l l   ( %)   F I   s c o r e   ( %)   I n c e p t i o n V 3   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   R e sN e t 5 0   9 9 , 8 3   9 9 , 8 3   9 9 , 8 3   9 9 , 8 3   I n c e p t i o n R e sn e t V 2   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   D e n se N e t 2 0 1   9 9 , 8 3   9 9 , 8 3   9 9 , 8 3   9 9 , 8 3   M o b i l e N e t   9 9 , 3 3   9 9 , 3 6   9 9 , 3 2   9 9 , 3 4   Ef f i c i e n t N e t B 3   9 0 , 1 4   9 0 , 4 6   9 0 , 2 3   9 0 , 2 8       Fig u r 1 0   s h o w s   th r es u lts   o f   th I n ce p tio n V3   ar ch itec tu r m o d el  co n f u s io n   m atr i x   w it h   d ata   test i n g .   Fro m   t h 1 1 8 7   s a m p l d ata  test ed ,   n o   d ata  w er m is clas s if ied .   A ll  d ata  w er c la s s i f ied   co r r ec tl y   a s   s h o w n   in   F ig u r 1 0 .   T h ac cu r ac y ,   p r ec is io n ,   r ec all,   an d   F1   s co r v alu es c a n   b s ee n   i n   T ab le  4 .   Fig u r 1 1   s h o w s   th r es u lt s   o f   th R esNet5 0   ar ch itect u r m o d el  co n f u s io n   m a tr ix   w it h   d ata  test in g .   Fro m   t h 1 1 8 7   s a m p le  d ata  te s ted ,   th er ar 2   s a m p le  d ata  w h ic h   ar m is cla s s i f ied .   1   s a m p le  o f   m i s clas s i f ied   b r o w n   s p o class   d ata  an d   1   m is c lass if ie d   t u n g r o   class   d at s a m p le  as  s h o w n   i n   Fi g u r 1 1 .   T h v alu es  o f   ac cu r ac y ,   p r ec is io n ,   r ec all  an d   F1   Sco r ca n   b s ee n   in   T ab le  4 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8938     I n t J   A r ti f   I n tell Vo l.  10 ,   No .   4 Dec em b er   202 1 :    1 0 6 9   -   1 0 7 8   1076   Fig u r 1 2   s h o w s   t h r e s u l ts   o f   t h co n f u s io n   m atr i x   o f   t h I n ce p tio n R e s n e tV2   ar ch itec tu r al  m o d el   w it h   d ata  te s ti n g .   Fro m   t h 1 1 8 7   s am p le  d ata  test ed ,   n o   d ata  w er m i s clas s i f ied .   A ll  d ata  w er c lass if ied   co r r ec tly   as  s h o w n   i n   Fi g u r 1 2 .   T h v alu o f   ac c u r ac y ,   p r ec is io n ,   r ec all  an d   F1   Sco r ca n   b s ee n   in   T ab le  4 .   Fig u r 1 3   s h o w s   t h r es u lt s   o f   th De n s eNe t2 0 1   ar ch itect u r al  m o d el  co n f u s io n   m a tr ix   w it h   d ata   test i n g .   Fro m   t h 1 1 8 7   s am p l d ata  test ed ,   th er a r 2   d ata   s a m p les  in   t h m i s clas s i f ied   b r o w n   s p o class   as   s h o w n   in   F ig u r 1 3 .   T h v alu e s   f o r   ac cu r ac y ,   p r ec is io n ,   r ec al l a n d   F1   Sco r ca n   b s ee n   in   T ab le  4 .   Fig u r 1 4   s h o w s   th e   r e s u lts   o f   th e   Mo b ileNet  ar c h itect u r m o d el  co n f u s io n   m atr i x   w it h   d a ta  test i n g .   Fro m   th e   1 1 8 7   s am p le  d ata  te s ted ,   8   s a m p le  d ata  w er m is c lass i f ied .   T w o   s a m p le s   o f   m i s class i f ied   b ac ter ial   b lig h cla s s   d ata,   an d   6   m is c la s s i f ied   b last   clas s   d ata  s a m p le s   as  s h o w n   i n   Fi g u r 1 4 .   T h v alu e s   f o r   ac cu r ac y ,   p r ec is io n ,   r ec all,   an d   F1   Sco r ca n   b s ee n   i n   T ab le  4 .   Fig u r e   1 5   s h o w s   t h r es u lts   o f   th co n f u s io n   m atr ix   m o d el  f o r   th E f f icie n tNe tB 3   ar ch itectu r w it h   d ata  test in g .   Fro m   t h 1 1 8 7   s a m p le  d ata  test ed ,   1 1 7   s am p le  d ata  w er m is cla s s i f ied .   T h 3 6   s a m p les  o f   m is c lass if ied   b ac ter ial  b lig h class   d ata,   5 7   m i s clas s i f ied   b last   clas s   d ata  s a m p les,  1 8   m is clas s if ied   b r o w n   s p o class   d ata  s a m p le s   a n d   6   m i s clas s i f ied   t u n g r o   cla s s   d ata  s a m p les  a s   s h o w n   i n   Fi g u r e   1 5 .   T h ac cu r ac y p r ec is io n ,   r ec all,   an d   F1 - Sco r e   v alu e s   ca n   b s ee n   in   T ab le  4 .           Fig u r 10 .   C o n f u s io n   m a tr ix   o f   I n ce p tio n V3       Fig u r 1 1 .   C o n f u s io n   m a tr ix   o f   R e s Net5 0           Fig u r 1 2 .   C o n f u s io n   m a tr ix   o f   I n ce p tio n R es n etV2           Fig u r 1 3 .   C o n f u s io n   m a tr ix   o f   Den s eNe t2 0 1   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   A r ti f   I n tell   I SS N:  2252 - 8938         A   p erfo r ma n ce   ev a lu a tio n   o co n vo lu tio n a l n e u r a l n etw o r a r ch itectu r fo r . . .   ( A fis   Ju lia n to )   1077       Fig u r 14 .   C o n f u s io n   m a tr ix   o f   Mo b ileNet       Fig u r 15 .   C o n f u s io n   m a tr ix   o f   E f f icie n tNetB 3       Fu r t h er m o r e,   a f ter   co m p ar i s o n s   o f   th e   r es u lts   o f   th is   e x p er i m e n w i th   s e v er al   p r ev io u s   s tu d ie s /r esear ch .   B y   u s in g   th e   C NN  ar ch itect u r e,   th b est  p er f o r m an ce   ca n   b o b tain ed   f r o m   t h is   e x p er i m e n t   f o r   class i f y in g   d is ea s e s   i n   r ice  leav es  b e y o n d   co n v e n tio n al   m eth o d s   s u c h   as  KNN  [ 6 ] ,   lo g is tic  r eg r e s s io n ,   d ec is io n   tr ee   ( DT ) ,   n aïv e   b a y es   ( NB )   [ 7 ] ,   SVM  [ 8 ] ,   an d   ANN  [ 1 0 ] .   T h ex p er i m e n ts   i n   th is   s t u d y   al s o   h a v e   b etter   p er f o r m a n ce   th a n   o th er   C NN  ar ch i tectu r es,  li k VG G 1 6   [ 1 1 ] ,   A lex Net  [ 1 3 ] ,   an d   VGG1 9   [ 1 4 ] .       4.   CO NCLU SI O N   Af ter   e v alu a tin g   t h e x p er i m en ts   o f   ea ch   C N ar ch itect u r al  m o d el,   th b es ar c h itec tu r es  f o r   t h e   class i f icatio n   o f   r ice  leaf   d is e ase  ar I n ce p tio n V3   a n d   I n ce p tio n R es n etV2 ,   w i th   a n   ac c u r ac y   o f   1 0 0 %.  T h en   f o llo w ed   b y   t h R es Net5 0   ar ch itect u r w it h   a n   ac c u r ac y   o f   9 9 . 8 3 %,  Den s e Net2 0 1   9 9 . 8 3 %,  Mo b ileNet  9 9 . 3 3 an d   E f f ec ien t NetB 3   9 0 . 1 4 %.  T h is   e x p er i m e n w a s   ca r r ied   o u u s in g   A d a m 's   o p ti m izat io n   a n d   m o d i f y i n g   t h b atch   s ize  an d   lear n in g   r ate.   T h r esu lt  s h o w s   t h p r o p o s ed   C NN  m o d el  e x ce ed s   th e   co n v e n tio n al  m et h o d s   an d   o th er   C NN  ar ch itectu r es  f o u n d   in   p r ev io u s   s tu d ie s   in   th clas s i f icatio n   o f   r ice  leaf   d is ea s e.   I is   i m p o r tan t   to   d ev elo p   C NN  m o d el  f o r   f u r th er   r esear ch   t h at  h as  b etter   tr ain i n g   ti m an d   ac cu r ac y .   I t   is   n ec e s s ar y   to   ad d   m o r d ata  o n   th e   t y p e s   o f   d i s ea s es   o n   r ice   lea v es  a n d   m o r t y p es   o f   p ests   o n   r ice  leav es.       RE F E R E NC E S   [1 ]   Ce n tral  Bu re a u   o f   S tatisti c s,  A r e a   o f   Ric e   Ha r v e st  a n d   P r o d u c ti o n   in   I n d o n e sia   2 0 1 9 ,   Ber it a   Res mi  S ta ti st ik ,   n o .   1 6 ,   2 0 2 0 .   [2 ]   A .   Leo n a rd   a n d   P .   G ian e ss i,   Im p o rtan c e   o f   P e sticid e f o G ro w in g   Rice   in   S o u t h   a n d   S o u th   Eas t,   Cro p li fe   Fo u n d a ti o n ,   p p .   3 0 3 3 ,   2 0 1 4 .   [3 ]   A .   Na su ti o n   a n d   B.   Nu ry a n to ,   Blas   P y ricu laria   g rise a   Dise a se   i n   Rice   P lan ts  a n d   C o n tr o S trat e g y ,   Pl a n ti n g   Fo o d ,   v o l .   9 ,   n o .   2 ,   p p .   8 5 9 6 ,   2 0 1 5 .   [4 ]   Ag ricu lt u ra Re se a rc h   a n d   De v e lo p m e n Ag e n c y ,   T e c h n ica Gu id e li n e f o P lan Dise a se   P e sts,”   In d o n e si a n   Ce n ter   fo r R ice   Res e a rc h e rs ,   v o l.   1 ,   p p .   1 5 2 0 0 7 .   [5 ]   N.  L a k sh it a ,   S .   H.  P o r o m a rto ,   a n d   H.  Ha d iw i y o n o ,   Re sista n c e   o f   S o m e   Rice   V a rieties   to   Ce rc o sp o ra   o ry z a e ,   Ag ro tec h n o l o g y   Res e a rc h   J o u rn a l. ,   v o l.   3 ,   n o .   2 ,   p .   7 5 ,   2 0 1 9 ,   d o i:   1 0 . 2 0 9 6 1 /ag ro tec h re sj.v 3 i 2 . 2 9 9 7 6 .   [6 ]   M .   S u re sh a ,   K.  N.  S h re e k a n th ,   a n d   B.   V .   T h iru m a les h ,   Re c o g n it io n   o f   d ise a se s   in   p a d d y   le a v e s   u sin g   k n n   c las si f ier,”  in   In ter n a t io n a C o n fer e n c e   fo Co n v e rg e n c e   in   T e c h n o l o g y   ( I2 CT ) 2 0 1 7 ,   p p .   6 6 3 - 6 6 6 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /I 2 CT . 2 0 1 7 . 8 2 2 6 2 1 3 .   [7 ]   K.  A h m e d ,   T .   R.   S h a h id i,   S .   M .   I rf a n u A la m ,   a n d   S .   M o m e n ,   Rice   lea f   d ise a s e   d e tec ti o n   u sin g   m a c h in e   lea rn in g   tec h n iq u e s,”   in   In ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n   S u sta in a b le  T e c h n o l o g ies   fo In d u stry   4 . 0   ( S T I ) ,   v   2 0 1 9 ,   p p .   1 - 5 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 / S T I4 7 6 7 3 . 2 0 1 9 . 9 0 6 8 0 9 6 .   [8 ]   S .   P a v it h ra ,   A .   P riy a d h a rsh in i,   V .   P ra v e e n a ,   a n d   T .   M o n ik a ,   P a d d y   L e a f   Dis e a se   De t e c ti o n   Us in g   S v m ,   In ter n a t io n a J o u rn a o c o mm u n i c a ti o n   a n d   c o mp u ter   T e c h n o lo g ie s v o l. 3 ,   n o .   1 ,   p p .   1 6 2 0 ,   2 0 1 5.   [9 ]   F .   T .   P in k i,   N.  K h a tu n ,   a n d   S .   M .   M .   Isla m ,   Co n ten b a se d   p a d d y   l e a f   d ise a se   re c o g n it io n   a n d   re m e d y   p re d ictio n   u sin g   su p p o r v e c to m a c h in e ,   in   In ter n a ti o n a C o n fer e n c e   o Co mp u ter   a n d   In f o rm a ti o n   T e c h n o l o g y   ( ICCIT )   2 0 1 7 ,   p p .   1 - 5 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /ICCI T ECHN.2 0 1 7 . 8 2 8 1 7 6 4 .   [1 0 ]   R.   De sh m u k h   a n d   M .   De sh m u k h ,   De tec ti o n   o f   P a d d y   Lea f   Dise a se s,”   In ter n a ti o n a J o u r n a o Co mp u ter   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8938     I n t J   A r ti f   I n tell Vo l.  10 ,   No .   4 Dec em b er   202 1 :    1 0 6 9   -   1 0 7 8   1078   Ap p li c a ti o n s ,   p p .   9 7 5 8 8 8 7 ,   2 0 1 5 .   [1 1 ]   S .   G h o sa a n d   K.  S a rk a r,   Rice   Lea f   Dise a se s Cla ss i f ica ti o n   Us in g   CNN   w it h   T ra n s f e L e a rn in g ,   in   IEE Ca lcu t ta   Co n fer e n c e   ( CAL CON) ,   2 0 2 0 ,   p p .   2 3 0 - 2 3 6 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /CA L CO N4 9 1 6 7 . 2 0 2 0 . 9 1 0 6 4 2 3 .   [1 2 ]   B.   Kn y a z e v ,   R.   S h v e tso v ,   N.  E fre m o v a ,   a n d   A .   Ku h a re n k o ,   Co n v o lu ti o n a n e u ra n e tw o rk p re train e d   o n   larg e   f a c e   re c o g n it io n   d a tas e ts f o e m o ti o n   c las sif ica ti o n   f ro m   v id e o ,   a rXiv ,   p p .   2 5 ,   2 0 1 7 .   [1 3 ]   R.   R.   A to le  a n d   D.  P a rk ,   A   m u l ti c las d e e p   c o n v o lu ti o n a n e u ra n e tw o rk   c la ss i f ier  f o d e tec ti o n   o f   c o m m o n   rice   p lan a n o m a li e s,”   In ter n a ti o n a J o u rn a o A d v a n c e d   Co m p u ter   S c ien c e   a n d   Ap p li c a ti o n s ,   v o l.   9 ,   n o .   1 ,   p p .   6 7 7 0 ,   2 0 1 8 ,   d o i:   1 0 . 1 4 5 6 9 /IJA CS A . 2 0 1 8 . 0 9 0 1 0 9 .   [1 4 ]   J.  Ch e n ,   J.  Ch e n ,   D.   Zh a n g ,   Y.  S u n ,   a n d   Y.  A .   Na n e h k a ra n ,   Us in g   d e e p   tra n sf e lea rn in g   f o ima g e - b a se d   p lan t   d ise a se   id e n ti f ica ti o n ,   J o u rn a l   Co m p u ter a n d   El e c tro n i c in   Ag ric u lt u re ,   v o l .   1 7 3 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j. c o m p a g . 2 0 2 0 . 1 0 5 3 9 3 .   [1 5 ]   P .   K.  S e t h y ,   Rice   L e a f   Dise a se   I m a g e   S a m p les ,   M e n d e ley   Da ta ,   V1 ,   2 0 2 0 ,   d o i:   d o i 1 0 . 1 7 6 3 2 /f wc j 7 stb 8 r . 1 .   [1 6 ]   J.  G u   e a l. ,   Re c e n a d v a n c e s   in   c o n v o lu t io n a n e u ra n e tw o rk s,”   J o u rn a Pa tt e rn   Rec o g n it io n ,   v o l.   7 7 ,   p p .   3 5 4 3 7 7 ,   2 0 1 8 ,   d o i:   1 0 . 1 0 1 6 / j. p a tco g . 2 0 1 7 . 1 0 . 0 1 3 .   [1 7 ]   Y.  L e Cu n ,   L .   Bo tt o u ,   Y.  Be n g io ,   a n d   P .   Ha ff n e r,   G ra d ien t - b a se d   lea rn in g   a p p li e d   to   d o c u m e n re c o g n it io n ,   in   Pro c e e d in g o t h e   IEE E ,   v o l.   8 6 ,   n o .   1 1 ,   p p .   2 2 78 2 3 2 3 ,   1 9 9 8 ,   d o i 1 0 . 1 1 0 9 /5 . 7 2 6 7 9 1 .   [1 8 ]   K.  A n n a p u ra n a n d   D.  Ra v il la,  CNN   b a se d   i m a g e   c la ss i f ica ti o n   m o d e l,   In ter n a ti o n a J o u rn a l   o In n o v a t ive   T e c h n o l o g y   a n d   Exp l o rin g   En g i n e e rin g   ( IJ IT EE ) ,   v o l.   8 ,   n o .   1 1 ,   p p .   1 1 0 6 1 1 1 4 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 3 5 9 4 0 /i ji tee . K1 2 2 5 . 0 9 8 1 1 S 1 9 .   [1 9 ]   C.   S z e g e d y ,   V .   V a n h o u c k e ,   S .   Io ff e ,   J.  S h len s,  a n d   Z.   W o jn a ,   Re th in k in g   th e   In c e p t io n   A rc h it e c tu re   f o Co m p u ter   V isio n ,   in   I EE E   C o n fer e n c e   o n   Co mp u ter   Vi sio n   a n d   P a tt e rn   Rec o g n i ti o n   ( CVP R) ,   v o l.   1 ,   p p .   2 8 1 8 2 8 2 6 ,   2 0 1 6 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /C VP R. 2 0 1 6 . 3 0 8 .   [2 0 ]   K.  He ,   X .   Zh a n g ,   S .   Re n ,   a n d   J.  S u n ,   De e p   re sid u a lea rn i n g   f o i m a g e   re c o g n it io n ,   in   IEE E   Co n fer e n c e   o n   Co mp u ter   V isio n   a n d   Pa t ter n   Rec o g n it io n   ( CVP R) ,   2 0 1 6 ,   p p .   7 7 0 - 7 7 8 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /C VPR. 2 0 1 6 . 9 0 .   [2 1 ]   C.   S z e g e d y ,   S .   Io f f e ,   V .   V a n h o u c k e ,   a n d   A .   A .   A le m i,   In c e p ti o n - v 4 ,   in c e p t io n - Re sN e a n d   th e   imp a c o f   re sid u a l   c o n n e c ti o n s o n   lea rn i n g ,   in   Co n f e re n c e   o n   Arti fi c i a I n telli g e n c e ,   p p .   4 2 7 8 4 2 8 4 ,   2 0 1 7 .   [2 2 ]   G .   Hu a n g ,   Z.   L iu ,   L .   V a n   De M a a ten ,   a n d   K.  Q.  W e in b e rg e r,   De n se l y   c o n n e c ted   c o n v o l u ti o n a n e tw o rk s,”   in   IEE Co n fer e n c e   o n   Co mp u ter   Vi sio n   a n d   Pa t ter n   Rec o g n it i o n   ( CVP R) ,   v o l.   1 ,   p p .   2 2 6 1 2 2 6 9 ,   2 0 1 7 ,   d o i 1 0 . 1 1 0 9 /C VP R . 2 0 1 7 . 2 4 3 .   [2 3 ]   A .   G .   Ho w a rd   e a l. ,   M o b il e Ne ts:  Eff icie n c o n v o lu ti o n a n e u ra n e tw o rk f o m o b il e   v isio n   a p p li c a ti o n s,”   a rXiv 2 0 1 7 .   [2 4 ]   M .   T a n   a n d   Q.  V .   L e ,   E ff icie n tNe t:   Re th in k in g   m o d e sc a li n g   f o c o n v o lu ti o n a n e u ra n e tw o rk s,”   in   In ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   M a c h i n e   L e a rn in g   ( ICM L ) ,   p p .   1 0 6 9 1 1 0 7 0 0 ,   2 0 1 9 .   [2 5 ]   W .   Jia ,   J.  G a o ,   W .   X ia,   Y.  Z h a o ,   H.  M in ,   a n d   J.   T .   L u ,   A   P e rf o rm a n c e   Ev a lu a ti o n   o f   Clas sic   Co n v o lu ti o n a Ne u ra l   Ne tw o rk f o 2 a n d   3 P a lm p rin t   a n d   P a lm   V e in   Re c o g n it i o n ,   I n ter n a ti o n a l   J o u rn a o A u to ma ti o n   a n d   Co mp u t in g ,   v o l .   1 8 ,   n o .   1 ,   p p .   1 8 4 4 ,   2 0 2 1 ,   d o i:   1 0 . 1 0 0 7 /s 1 1 6 3 3 - 0 2 0 - 1 2 5 7 - 9.   [2 6 ]   D.  Krisn a n d e a l. ,   Dise a se s   Clas sif ic a ti o n   f o T e a   P lan Us in g   Co n c a ten a ted   Co n v o lu ti o n   Ne u ra Ne t w o rk ,   J o u rn a Co mm IT   ( C o mm u n ic a t io n   a n d   In f o rm a ti o n   T e c h n o lo g y ) ,   v o l.   1 3 ,   n o .   2 ,   p p .   6 7 7 7 ,   2 0 1 9 ,   d o i:   1 0 . 2 1 5 1 2 /co m m it . v 1 3 i2 . 5 8 8 6 .   [2 7 ]   C.   M a n li g u e z ,   G e n e ra li z e d   Co n f u sio n   M a tri x   f o M u lt ip le Cl a ss e s ,   p p .   5 7 ,   2 0 1 6 .   [2 8 ]   D.  Zh a n g ,   J.  W a n g ,   a n d   X .   Z h a o ,   Esti m a ti n g   th e   u n c e rtain ty   o f   a v e ra g e   F 1   sc o re s,”   in   Pro c e e d in g o t h e   2 0 1 5   In ter n a t io n a Co n fer e n c e   o n   T h e   T h e o ry   o In fo rm a ti o n   Retrie v a l ,   p p .   3 1 7 3 2 0 ,   2 0 1 5 ,   d o i:   1 0 . 1 1 4 5 / 2 8 0 8 1 9 4 . 2 8 0 9 4 8 8 .   [2 9 ]   D.  P .   Ki n g m a   a n d   J.  L .   Ba ,   A d a m A   M e th o d   f o S t o c h a stic Op ti m iz a ti o n ,   a rXiv ,   p p .   1 1 5 ,   2 0 1 4 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.