I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m pu t er   E ng ineering   ( I J E CE )   Vo l.   15 ,   No .   3 J u n e   20 25 ,   p p .   3429 ~ 3 4 3 8   I SS N:  2088 - 8 7 0 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijece. v 15 i 3 . pp 3 4 2 9 - 3 4 3 8           3429       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m   O ptimi zing  rice  le a disea se cla ss ific a tion throug h con v o lutiona neura l net wo rk a rchitec tural mo di ficatio n and  aug menta tion  techniqu es       M o ha m a d F irda us 1 ,   K us rini 2 ,   I   M a de  Art ha   Ag a s t y a 3 ,   R o drig o   M a rt ínez - B éj a r 4, 5   1 I n f o r mat i c s,   F a c u l t y   o f   Te c h n i c ,   I n st i t u t   T e k n o l o g i   d a n   K e se h a t a n   M a h a r d i k a ,   C i r e b o n ,   I n d o n e si a   2 I n f o r mat i c s,   P o s t g r a d u a t e   P r o g r a m,   U n i v e r si t a s   A mi k o m   Y o g y a k a r t a ,   Y o g y a k a r t a ,   I n d o n e s i a   3 I n f o r mat i c s,   F a c u l t y   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e ,   U n i v e r si t a A m i k o m   Y o g y a k a r t a ,   Y o g y a k a r t a ,   I n d o n e si a   4 I n f o r mat i c s,   F a c u l t y   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e ,   U n i v e r si t y   o f   M u r c i a ,   M u r c i a ,   S p a i n   5 F u n d a c i ó n   p a r a   l a   I n v e s t i g a c i ó n   y   D e sarr o l l o   Te c n o l ó g i c o   d e   l a   S o c i e d a d   d e l   C o n o c i mi e n t o ,   M u r c i a ,   S p a i n       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Oct  2 1 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Dec   1 6 ,   2 0 2 4   Acc ep ted   J an   1 6 ,   2 0 2 5       Th is  re se a rc h   f o c u se o n   a d v a n c in g   t h e   a c c u ra c y   o f   rice   lea d ise a se   c las sifica ti o n   b y   in teg ra t in g   c o n v o lu ti o n a l   n e u ra n e two rk s   (CNN a n d   d e e p   lea rn in g   m o d e ls.   Wi t h   I n d o n e si a   ra n k in g   th ir d   i n   g lo b a rice   p ro d u c ti o n ,   e ffe c ti v e   c ro p   m a n a g e m e n is  c r u c ial  fo s u sta in i n g   a g ricu l tu ra l   o u tp u t .   T h is  stu d y   e m p l o y i n n o v a ti v e   d a ta  a u g m e n tati o n   tec h n iq u e s,  in c lu d in g   ra n d o m   z o o m   a n d   o th e rs,   to   e n h a n c e   m o d e train i n g   ro b u st n e ss .   T h e   e x p e rime n tatio n   in v o lv e s   e ig h sc e n a rio s   wit h   v a ri e d   a rc h it e c tu ra l   c o n fig u ra ti o n a p p l ied   to   a   re sid u a n e two r k   (Re sN e t)5 0   lay e m o d e to   o p ti m ize   d ise a se   c la ss ifi c a ti o n   p e rfo rm a n c e .   F e a tu rin g   Ra n d o m   z o o m   with o u th e   m u lt i lay e p e rc e p tro n   (M LP c o m p o n e n t,   it   e m e rg e a th e   m o st   e ffe c ti v e ,   d e m o n stra ti n g   su p e rio r   a c c u ra c y   a n d   p e rf o rm a n c e   m e tri c s.  g rid   se a rc h   is  c o n d u c ted   t o   o p ti m ize   M LP   lay e rs,  re v e a li n g   a   th re e - la y e c o n fi g u ra ti o n   a th e   m o st  e ff e c ti v e .   We  fo u n d   t h a d a ta   a u g m e n tati o n   a n d   th e   M LP   la y e c a n   in c re a se   th e   a c c u ra c y   o t h e   d ise a se   c las sifica ti o n   tas k .   Th e   m e th o d   p r o p o se d   i n   th is   s tu d y   will   li k e ly   h a v e   a   m u c h   h i g h e p ro p o rti o n   o c o rre c d ise a se   c las sifi c a ti o n   b y   c o m b in i n g   M L P   a n d   z o o m   a u g m e n tatio n .   S p e c ifi c a ll y ,   t h e   m o d e with   th re e   M LP   lay e rs  a n d   z o o m   a u g m e n tatio n   d e m o n stra ted   sig n ifi c a n t ly   h i g h e r   a c c u ra c y ,   a c h iev in g   tes a c c u ra c y ,   p re c isio n ,   re c a ll ,   a n d   F 1 - sc o r e   o 0 . 9 2 ,   0 . 9 4 ,   0 . 9 2 ,   a n d   0 . 9 2 ,   re sp e c ti v e ly .   K ey w o r d s :   C o n v o lu tio n al  n eu r al  n etwo r k s   Data   au g m en tatio n   Mu ltil ay er   p er ce p tr o n   R esNet5 0   R ice  leaf   d is ea s e   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Ku s r in   Ma g is ter   o f   I n f o r m atics E n g i n ee r in g ,   Un iv e r s itas   Am ik o m   Yo g y ak ar ta   J l.  R in g r o ad   Utar C o n d o n g   C atu r   Dep o k   Slem an   Yo g y ak ar t I n d o n esia   E m ail:  k u s r in i@ am ik o m . ac . id       1.   I NT RO D UCT I O N   R ice  cu ltiv atio n   [ 1 ]   is   p iv o ta in   g lo b al  ag r icu lt u r e,   s er v i n g   as  p r im ar y   f o o d   s o u r ce   f o r   d iv e r s p o p u latio n s   wo r ld wid e.   I n d o n esia,  r an k in g   th ir d   in   g lo b al  r ice  p r o d u ctio n   b eh in d   C h in an d   I n d ia,   p lay s   a   s ig n if ican r o le   in   s u s tain in g   t h is   cr u cial  ag r icu ltu r al  o u tp u [ 2 ] .   k ey   f o cu s   is   e f f ec tiv cr o p   m an ag em e n t,   p ar ticu lar ly   d is ea s an d   p est  co n tr o l,  to   en s u r c o n tin u e d   h i g h   p r o d u ctio n   lev els.  Un ch ec k ed   d is ea s es  p o s a   s u b s tan tial  th r ea to   b o th   f o o d   s ec u r ity   an d   ec o n o m ic  s tab ilit y .   Ad d r ess in g   th ese  ch alle n g es  h as  p r o m p ted   r esear ch er s   to   ex p lo r in n o v a tiv s o lu tio n s ,   p ar ticu lar ly   lev er ag in g   ad v an ce m e n ts   in   d ig ital  im ag an aly s is .   Stu d ies  h av in v esti g ated   th ap p licatio n   o f   s o p h is ticated   alg o r ith m s ,   in clu d in g   d ee p   lear n in g   tech n i q u es  lik co n v o l u tio n al  n eu r al  n etwo r k s   ( C NN)   [ 3 ] [ 6 ] .   T h ese  alg o r it h m s   h av b ee n   a p p lied   to   ac c u r ately   id en tify   a n d   class if y   v ar io u s   r ice  leaf   d is ea s es th at  h in d er   o p tim al  c r o p   g r o wth   an d   y ield .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   3 J u n e   20 25 :   3 4 2 9 - 3 4 3 8   3430   n o tab le  ar ea   o f   ex p lo r atio n   in v o lv es  u tili zin g   th ese  ad v a n ce d   tech n o l o g ies  to   ca teg o r i ze   d is tin ct   r ice  leaf   d is ea s es,  s u ch   as  b r o wn   s p o t,  leaf   b last ,   leaf   b lig h t,  an d   leaf   s m u t,  d is tin g u is h in g   th em   f r o m   a   h ea lth y   leaf   [ 7 ] [ 9 ] .   R esear ch er s   h av c o n d u cted   ex te n s iv an aly s es  u s in g   d atasets   f r o m   r ep u ta b le  s o u r ce s   lik Kag g le  o r   t h Un iv e r s ity   o f   C alif o r n ia  I r v in e   ( UC I )   Ma ch in L ea r n in g   R ep o s ito r y ,   co n tain i n g   d iv er s e   im ag es  o f   d is ea s ed   r ice  p lan t s   f o r   m o d el   tr ain in g .   I n   a d d itio n   to   d ataset  s elec tio n ,   a u g m en tatio n   tech n iq u es   h av em e r g ed   as  cr itical  f ac to r s   in   r e f in in g   th e   ac cu r ac y   a n d   r eliab ilit y   o f   d is ea s class if icatio n   m o d els.  Data   au g m en tatio n   [ 3 ] ,   [ 6 ] ,   [ 1 0 ] ,   [ 1 1 ]   aim s   to   en h a n ce   t h d i v er s ity   o f   tr ain in g   d ata,   en a b lin g   t h d ev elo p m e n o f   m o r r o b u s an d   v er s atile  m o d els.  Mo r eo v e r ,   th ey   also   ex p lo r ed   v ar iatio n s   in   m o d el  ar ch itectu r es  b y   ex p er im en tin g   with   d if f er e n t   lay er s ,   ac tiv atio n   f u n ctio n s ,   an d   n etwo r k   s tr u ctu r es,  in cl u d in g   alter atio n s   in   C NN  an d   m u ltil ay er   p er ce p tr o n   ( ML P)  c o n f ig u r atio n s   to   o p tim ize  p er f o r m an ce   a n d   ac h i ev h ig h e r   ac cu r ac y   r ates in   d is ea s class if ica tio n .   I n   L u   et  a l.   [ 1 2 ] s   in v esti g atio n ,   C NNs  ar tr ain e d   o n   d ataset  o f   5 0 0   im ag es  f r o m   a   r ice  ex p er im en tal  f ield ,   ac h ie v in g   9 5 . 4 8 ac cu r ac y   in   id en tify in g   ten   co m m o n   r ice  d is ea s es .   Z h an g   et  a l.   [ 1 3 ]   u s ed   2 - s p ec tr al  im ag es  an d   1 - s p ec tr a,   em p lo y in g   C NNs,  s u p p o r v ec to r   m ac h in ( S VM ) ,   r an d o m   f o r est   ( R F),   an d   p ar tial  least  s q u ar es - d is cr im in an an aly s is   ( PLS - DA) ,   ac h iev in g   h i g h   ac cu r ac y .   R ith ar s o n   et  a l.   [ 1 4 ]   p r o p o s ed   tailo r ed   C NN  m o d els,  o u tp er f o r m in g   tr an s f er   lear n in g   ap p r o ac h es  with   9 9 . 9 4 ac cu r ac y .   I n   J esie  et  a l.   [ 1 5 ] s   ex p er im en t   r esu lt,  h y b r id   C NN  m o d el  id en tifie s   f iv p a d d y   leaf   d i s ea s es,  s u r p ass in g   p r ev io u s   m et h o d s .   C u an d   T an   [ 1 6 ]   co m p ar ed   YOL Ov 3   with   tr ad itio n al  C NN  m o d els,   ac h iev in g   im p r o v ed   r ec all,   p r ec is io n ,   F1 - s co r e,   a n d   ac c u r ac y   f o r   r ice   d is ea s class if icatio n .   L u   et  a l.   [ 5 ]   c o m b in ed   C NN  an d   b id ir ec tio n al  g ated   r ec u r r en u n it   ( B iGR U)   m o d u les,  r ea ch in g   9 8 . 2 1 ac cu r ac y   in   id en tify in g   f o u r   r ice   d is ea s es,  o f f er in g   r eliab le  r e co g n itio n   m eth o d .   I n   Gu p ta  et  a l.   [ 1 7 ] ’s   r esea r ch ,   h y p er p a r am eter s   o f   E f f i cien tNetV2   ar f in e - tu n e d   f o r   h ig h e r   ac cu r ac y   in   d etec tin g   p lan t   d is ea s es.  T h Plan Dis ea s es   Data s et  with   3 8   class es  is   u s ed ,   in ten tio n ally   ex p o s in g   n eu r al  n etwo r k s   to   n o is y   tr ain in g   d ataset.   Petch iam m al  et  a l.   [ 1 8 ]   in tr o d u ce d   Pad d y Net,   1 7 - lay er   m o d el  ac h iev i n g   9 8 . 9 9 ac cu r ac y   in   p a d d y   leaf   d is ea s d et ec tio n   u s in g   d ataset  o f   1 6 , 2 2 5   s am p les.  Z h an g   et  a l.   [ 1 9 ]   r eso lv e d   th e   p r o b le m   o f   s ig n if ican t   C NN  m o d el  p ar am eter s   b y   p r o p o s in g   m u lt i - s ca le  co n v o l u tio n   m o d u le  with   v is u al  g eo m etr y   g r o u p   ( VGG) ,   ac h iev i n g   9 7 . 1 test   ac cu r ac y   an d   2 6 . 1   m em o r y   r e q u ir em e n t.   Pra th im et  a l.   [ 4 ]   f av o r ed   r e s id u al  n etwo r k - 5 0   ( R esNet5 0 )   o v er   Alex Net  f o r   m o b ile  ap p licatio n s   d u to   a   s m aller   m o d el  s ize  wi th   co m p ar ab le  ac cu r ac y .   Do g r et  a l.   [ 2 0 ]   p r o p o s ed   VGG1 9   m o d el  with   tr an s f er   lear n in g ,   ac h iev in g   9 3 . 0 ac cu r ac y   i n   r ice   leaf   d is ea s id en tific atio n .   Ah a d   et   a l.   [ 3 ]   c o m p ar ed   s ix   C NN   ar ch itectu r es,  h ig h lig h tin g   an   en s em b le  m o d el  with   9 8 ac cu r ac y   u s in g   tr a n s f er   lear n i n g .   Simh ad r et  a l.   [ 2 1 ]   em p lo y ed   tr an s f er   lear n i n g   o n   1 5   C NN  m o d els,   with   I n ce p tio n V3   o u t p er f o r m in g   o th er s   with   9 9 . 6 4 %   ac cu r ac y .   Kh a n   et  a l.   [ 2 2 ]   p r o p o s ed   m o d el  ac h iev in g   1 0 0 % a cc u r ac y   in   test in g   s am p les,  d em o n s tr atin g   h ig h   co n f id en ce   in   d iag n o s in g   r ice  leaf   d is ea s es f o r   ag r icu ltu r al  s u p p o r t.   L iu   et  a l.   [ 2 3 ]   in v esti g ated   r ice  b last ,   f alse  s m u t,  an d   b a cter ial  wilt,  ex p an d in g   th d ataset  an d   o p tim izin g   n ew  d ee p - lea r n i n g   m o d el.   I n itial  m o d el  ac cu r ac y   is   in s u f f icien t,  lead i n g   t o   co m p r eh en s iv e   an aly s is   o f   p ar am ete r s   ( e. g . ,   it er atio n   tim es,  b atch   s ize,   lear n in g   r ate,   an d   o p tim izatio n   al g o r ith m ) .   Usi n g   th co n f u s io n   m atr ix   f o r   ev alu ati o n ,   th e   o p tim ize d   m o d el  ac h iev es  9 8 . 6 4 ac cu r ac y ,   ef f e ctiv ely   id en tify i n g   d is ea s es.  Dix it  et  a l.   [ 2 4 ]   p r o p o s ed   a   h y b r id   m o d el,   d is tu r b an ce   s to r m   tim ( DST) ,   co m b in i n g   d ilated   co n v o l u tio n al  n e u r al  n etwo r k   ( DC NN) ,   SVM,   an d   tr a n s f er   lear n in g   to   d etec r ice  p lan t   d is ea s e.   T h DST  m o d el  attain s   9 5 tr ain in g   an d   8 5 v alid atio n   ac cu r ac y ,   o f f er in g   co n s is ten r esu lts   ac r o s s   m u ltip le  d atasets .   Pan d et  a l.   [ 2 5 ]   s tu d ied   p lan t   leaf   d is ea s d etec tio n   u s in g   d ee p   lear n in g   an d   d ev elo p ed   DC NN  wi th   g lo b al   av er ag p o o lin g   ( GAP)   t o   ad d r ess   co m p u tatio n al  ch allen g es .   Hasan   et  a l.   [ 2 6 ]   d ev elo p ed   DC NN  with   GAP   th at  o u tp e r f o r m s   class ic  C NN   with   5 . 4 9 im p r o v em en t   i n   tr ain in g   ac c u r ac y ,   s h o wca s in g   ef f ec tiv en ess   in   class if y in g   b ac ter ial  b lig h t,  b last ,   b r o wn   s p o t,  a n d   T u n g r o .   Ou r   s tu d y   in v esti g ates  th in f lu en ce   o f   d ata  au g m en tatio n ,   em p lo y in g   zo o m ,   co n tr ast  ad ju s tm en t,   r o tatio n ,   an d   f lip   tech n iq u es,   o n   au g m en tin g   th ac cu r ac y   o f   d is ea s clas s if icatio n   m o d els  in   r ice  p lan ts .   W h ile  p r ev io u s   r esear ch   h as   ex am in ed   th b r o ad   ef f ec ts   o f   d ata  au g m e n tatio n   o n   a s p ec ts   lik o v er all   ac cu r ac y   an d   m o d el  r o b u s tn e s s ,   it  h a s   n o ex p licitly   an aly ze d   th p er f o r m an ce   o f   in d iv id u al  au g m en tatio n   m eth o d s .   C o n s eq u en tly ,   th e r is   r esear ch   g ap   co n ce r n in g   th d is tin ct  co n tr ib u ti o n s   o f   ea ch   d ata  au g m en tatio n   tech n iq u to wa r d   en h an ci n g   ac cu r ac y .   B r id g in g   th is   g ap   co u l d   y ield   v al u ab le  in s ig h ts   in to   r ef in in g   a u g m e n tatio n   s tr ateg i es f o r   m o r e   ef f icien d is ea s m an ag em en t i n   r ice  cu ltiv atio n .     T h is   p ap er   is   d iv id e d   in to   s ev er al  s ec tio n s ,   ea ch   s er v in g   d is tin ct  p u r p o s e.   T h e   in t r o d u ctio n   p r o v id es  a n   o v er v iew  o f   t h t o p ic  an d   o u tlin es  th m o tiv atio n   f o r   th e   s tu d y .   Fu r th e r m o r e,   Sectio n   2   d escr ib es   th m eth o d o lo g y   o r   ap p r o ac h   u s ed   in   o u r   r esear ch .   T h f o llo win g   s ec tio n   p r esen ts   th r esu lts ,   d is cu s s io n ,   an d   co m p r eh e n s iv an aly s is   an d   i n ter p r etatio n .   T h s ec tio n   in c o r p o r ates  tab les,  g r ap h s ,   o r   f i g u r es  th at  f ac ilit ate   co m p ar is o n s   with   p r e v io u s   s tu d ies  o r   t h eo r etica f r am e wo r k s   to   en h a n ce   t h d is cu s s io n .   L astl y ,   th e   co n clu s io n   s u m m a r izes th k e y   r esu lts   an d   d is cu s s es th eir   im p licatio n s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         Op timiz in g   r ice  lea f d is ea s cla s s ifica tio n   th r o u g h   co n vo lu ti o n a l n e u r a l n etw o r k     ( Mo h a ma d   F ir d a u s )   3431   2.   M E T H O D   2 . 1 .     Da t a s et   T h r ice   leaf   d is ea s d ataset  [ 2 7 ]   was  s o u r ce d   f r o m   th e   Kag g le  r e p o s ito r y .   T h e   d ataset  co m p r is ed   6 , 0 3 4   im ag es  m eticu l o u s ly   p ar titi o n ed   i n to   th r ee   s u b s e ts   ( tr ain in g ,   v alid atio n ,   an d   test in g   d ata) .   I t   en co m p ass es  f iv d is tin ct  ca teg o r ies:   B ac ter ial  leaf   b lig h t,  b r o wn   s p o t,  b last ,   tu n g r o ,   an d   n o r m al ,   as  s h o wn   in   Fig u r 1 .   B ased   o n   s tu d y   [ 2 8 ] ,   b ac ter ial  leaf   b lig h t ,   as  in   Fig u r 1 ( a)   ca u s es  wate r - s o ak ed   lesi o n s   o n   leav es   th at  tu r n   y ello wis h   an d   b r o w n .   Mo r eo v er ,   th e   b r o wn   s p o t ,   s h o wn   in   Fig u r 1 ( b )   ap p ea r s   as  s m all,   d ar k - b r o wn   lesi o n s   with   y ello wis h   h alo   o n   th e   leav es.   T h er e f o r e,   b last   lik in   Fig u r e   1 ( c )   f ea tu r es  a r s p in d le - s h ap e d   o r   d iam o n d - s h ap ed   leaf   lesi o n s .   T u n g r o   d is ea s in   Fig u r e   1 ( d )   [ 2 8 ]   lead s   to   s tu n ted   g r o wth ,   y ello win g   o f   leav es ,   an d   r ed u ce d   till er in g .   No r m a l   in   Fig u r 1 ( e )   r ef e r s   to   h ea lth y ,   d is ea s e - f r ee   r ice  p lan ts   ex h ib itin g   v ig o r o u s   g r o wth   an d   p r o d u ci n g   g o o d   y ield   o f   g r ain s .               ( a)   ( b )   ( c)         ( d )   ( e)     Fig u r 1 .   T h r ice  p la n d is ea s e   in   ( a)   b ac ter ial  leaf   b lig h t,   ( b )   b r o wn   s p o t,  ( c )   b last ,   ( d )   tu n g r o ,     an d   ( e)   n o r m al       Acc o r d in g   to   C aa s et  a l.   [ 2 9 ] ,   ex ten s iv f ield   ass e s s m en ts   co n d u cte d   in   I n d o n esia  h av h ig h lig h ted   th f o u r   m o s p r ev ale n r ice  d is ea s es  th at  s ig n if ican tly   im p ac cr o p   y ield s .   T h f ir s b l ast  is   ca u s ed   b y   th f u n g u s   P yricu la r ia   o r yza e ,   wh ich   is   n o to r io u s   f o r   in f lictin g   s ev er d am ag a n d   lead i n g   to   s u b s tan tial  y ield   lo s s es.  T h s ec o n d   is   b r o wn   s p o t ,   d is ea s attr ib u ted   to   th e   f u n g u s   C o ch lio b o lu s   miya b e a n u s ,   d is tin g u is h ed   b y   th e   ap p ea r a n ce   o f   b r o wn   lesi o n s   o n   th e   r ice  leav es,   u ltima tely   wea k en in g   th e   p lan an d   r ed u cin g   p r o d u ctiv ity .   T h th i r d   m ajo r   th r ea is   tu n g r o ,   v ir al  d is ea s tr an s m itted   b y   g r ee n   leaf h o p p er s   in   r ice.   T h is   d is ea s is   p ar ticu lar ly   d etr im en tal  as  it  r esu lts   in   leaf   y ello win g ,   s tu n ted   g r o wth ,   ab n o r m al   p o d   d e v elo p m e n t,   an d   a   m ar k e d   r e d u ctio n   in   y i eld .   L astl y ,   b ac ter ial  leaf   b lig h t ,   ca u s ed   b y   th p ath o g en   X a n th o mo n a s   o r yza e m an if ests   th r o u g h   wate r - s o ak ed   s p o ts   th at  s p r ea d   alo n g   th leaf   v ein s ,   co m p r o m is in g   th p lan t s   s tr u ctu r al   in teg r ity   an d   v itality .   T h ese  d is ea s es   p o s s ig n if ican ch allen g es  to   r ice  cu ltiv atio n   an d   n ec ess itate  v ig ilan t   m o n ito r in g   an d   m a n ag em en t   to   m itig ate  th eir   im p ac o n   a g r icu ltu r al  o u tp u t.   T h e   im p o r tan ce   o f   m an ag i n g   th ese  d is ea s es  is   u n d er s co r ed   b y   Azz am   et  a l.   [ 2 8 ] ,   w h o   h i g h lig h ted   th e   r ec en a d v an ce m e n ts   in   b r ee d i n g   r ice   v ar ieties  r esis tan to   tu n g r o ,   a d d r ess in g   cr itical  n ee d   f o r   c o n tr o m ea s u r es  in   tr o p ical  Asi a,   wh er s u ch   v ir al  d is ea s es  ar p ar ticu lar ly   d estru ctiv e.   I n   b r ief ,   T ab le   1   d e p icts   f iv tar g et  class if icatio n   class es  with   th eir   r esp ec tiv d ataset  q u an titi es.  T h d ataset  in clu d es  4 7 9   im ag d ata  f o r   b ac ter ial  leaf   b lig h t,  1 , 0 8 8   f o r   tu n g r o ,   1 , 7 6 4   f o r   n o r m al,   9 6 5   f o r   b r o wn   s p o t,  an d   1 , 7 3 8   f o r   b last .   T h s elec tio n   o f   th n u m b er   a n d   ty p es  o f   r ice  lea f   d is ea s es  is   b ased   o n   r ec en s t u d ies  th at  ass e s s   th p r ev alen ce   an d   im p ac o f   th ese  d is ea s es  in   I n d o n esia  an d   So u th ea s t A s ia.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   3 J u n e   20 25 :   3 4 2 9 - 3 4 3 8   3432   T ab le  1 .   Deta il o f   d ataset    C l a s s Nam e   To t a l   N u m b e r   o f   I mag e s   B a c t e r i a l   l e a f   b l i g h t   4 7 9   Tu n g r o   1 , 0 8 8   N o r mal   1 , 7 6 4   B r o w n   s p o t   9 6 5   B l a s t   1 , 7 3 8   T o t a l   6 , 0 3 4       2. 2   Da t a   a ug m ent a t io n   p iv o tal  s tag in v o lv ed   ex p er im en tatio n   with   d iv er s d at au g m en tatio n   tech n iq u es.  T h s tu d y   ex p lo r ed   m et h o d o lo g ies  s u ch   as  r an d o m   zo o m ,   r a n d o m   b r ig h tn ess ,   h o r izo n tal  f lip ,   v e r tical  f lip ,   an d   th eir   v ar io u s   c o m b in atio n s   to   au g m en th e   d ataset.   T h s p ec if ic  au g m e n tatio n   p ar am eter s   p lay   a   p iv o tal  r o l e     in   en h a n cin g   th d i v er s ity   o f   th tr ai n in g   d ataset.   T h ese   p ar am eter s   a r ca r ef u lly   s el ec ted   to   in tr o d u ce   v ar iatio n s   th at  e n ab le  th e   m o d el  to   g en er alize   e f f ec tiv ely   ac r o s s   d if f er en t   co n d itio n s .   T h f ir s p a r am eter ,   zo o m   r an g e = [ 1 . 5 ,   2 . 0 ] ,   is   in teg r al  f o r   co n t r o llin g   th lev el   o f   zo o m   ap p lied   to   im ag es   d u r in g   tr ain in g .     T h is   p ar am eter   allo ws  th m o d el  to   lear n   f r o m   im ag es  a v ar y in g   s ca les,  with   v alu es  b etwe en   1 . 5   an d     2 . 0 ,   in d icatin g   th at  th i m ag es  m ay   b m a g n if ied   to   d if f er e n ex ten ts .   T h e   s ec o n d   p ar am ete r ,     b r ig h tn ess   r an g e = [ 1 . 2 ,   2 . 0 ] ,   is   cr u cial  f o r   ad ju s tin g   t h b r ig h tn ess   o f   im ag es  with in   a   s p e cif ied   r an g e.   T h e   p ar am eter   in tr o d u ce s   v ar iab ili ty   in   b r ig h tn ess   lev els  d u r in g   th tr ain in g   p r o ce s s .   T h th ir d   s et  o f   p ar am eter s ,   v er tical  f lip = tr u an d   h o r izo n t al  f lip = tr u e,   co n tr ib u tes  to   th au g m en tatio n   m eth o d o lo g y   b y   allo win g   th m o d el  to   lear n   f r o m   v er tically   an d   h o r izo n tally   f lip p e d   v er s io n s   o f   th e   im ag es.  T h a u g m e n ted   d ata   ca n   aid   in   im p r o v in g   th m o d el s   r o b u s t n ess   to   d if f er en o r ien tatio n s .   B y   in teg r atin g   th ese  a u g m en t atio n   tech n iq u es  in to   th e   tr ain in g   p r o ce s s ,   th m eth o d o lo g y   ar tific ially   d iv er s if ies  th d ataset,   e x p o s in g   th e   m o d el  to   b r o ad e r   r an g o f   s ce n ar i o s .   T h is   a p p r o ac h   e n h an ce s   th e   m o d el s   ab ilit y   t o   h a n d le  r ea l - wo r ld   v ar iatio n s ,   in cl u d in g   c h an g es  in   s ca le,   lig h tin g   co n d itio n s ,   an d   im ag e   o r ien tatio n s .   T h m eth o d o lo g y ,   r o o ted   i n   th e   ju d icio u s   a p p li ca tio n   o f   au g m en tatio n   p ar am eter s ,   aim s   to   f o s ter   m o r e   r esil ien an d   ad ap tab l m ac h in e   lear n in g   m o d el  f o r   p r ac tical  a p p licatio n s ,   p a r ticu lar ly   in   co m p u ter   v is io n   task s .   Fig u r 2   illu s tr ates  th s am p l im ag es  p r o d u ce d   b y   th a u g m en tatio n   tec h n iq u es  e m p lo y ed   in   th is   s tu d y .   Fig u r e   2 ( a )   in d icat es   a n   o r ig i n al  im ag e   f r o m   th d at aset.  Fig u r 2 ( b )   r esu lts   f r o m   au g m en tatio n   u s in g   th r an d o m   z o o m   tech n i q u e.   Fig u r 2 ( c)   r esu lts   f r o m   au g m en tatio n   u s in g   th r an d o m   b r ig h tn ess   tech n iq u e.   Fig u r 2 ( d )   is   g en er ated   f r o m   th v er tical  f lip   au g m en tatio n   tech n iq u e.   Fin ally ,   Fig u r 3 ( e )   is   g en er ated   u s in g   th h o r izo n tal  f lip   au g m en tati o n   tech n i q u e.                 ( a)   ( b )   ( c)   ( d )   ( e)     Fig u r 2 .   T h s am p le  o f   ( a)   o r ig in al  im ag e   an d   au g m en ted   i m ag es   wh ich   ar ( b )   r a n d o m   z o o m ,   ( c )   r an d o m   b r ig h tn ess ,   ( d )   v er tical  f lip ,   an d   ( e)   h o r izo n tal  f lip       2. 3   E x perim ent   s ce na rio   T h r esear ch er s   em p lo y e d   two   co n v o lu tio n al  n eu r al  n etwo r k   ( C NN)   ar ch itectu r es  in   th ex p er im en t   to   s tu d y   r ice  leaf   d is ea s class if icatio n .   T h e   f ir s ar ch itectu r is   ca lled   v an illa  R esNet5 0 ,   an d   t h s ec o n d   is   lab eled   R esNet5 0 - ML P.   T h ter m   v an illa   im p lies   th at  it  is   th s tan d ar d   o r   o r i g in al  v er s io n   o f   th e   R esNet5 0   ar ch itectu r with o u ad d itio n al  m o d if icatio n s   o r   co m p o n en ts .   Fig u r e   3   d ep icts   th v is u al  r ep r esen tatio n   o r   d iag r a m   o f   th v an illa  R esNet5 0   ar ch itectu r e,   s h o wca s in g   th C NN  m o d el s   lay er s ,   co n n ec tio n s ,   an d   o v er all   s tr u c tu r e.   R esNet5 0   is   s p ec if ic  v ar ian o f   th R esNet  ar ch itectu r th at  c o n s is ts   o f   5 0   lay er s   an d   is   k n o w n   f o r   its   ef f ec tiv en ess   in   im ag class if icatio n   task s .   On   th o th er   h a n d ,   Fig u r 4   illu s tr ates  th R es Net5 0 - ML ar ch itectu r e.   MLP   in   th n am e   in d icate s   th at  th is   ar ch itectu r e   in co r p o r ates  a n   ML co m p o n en alo n g   with   th s tan d ar d   R esNet5 0   s tr u ctu r e.   ML is   an   ar tific ial  n eu r al  n etwo r k   with   m u ltip le  lay er s ,   o f t en   u s ed   to   en h a n ce   th m o d el s   ab ilit y   to   ca p tu r Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         Op timiz in g   r ice  lea f d is ea s cla s s ifica tio n   th r o u g h   co n vo lu ti o n a l n e u r a l n etw o r k     ( Mo h a ma d   F ir d a u s )   3433   co m p lex   p atter n s   an d   r elatio n s h ip s   in   d ata.   B y   u tili zin g   b o th   v a n illa  R esNet5 0   a n d   R esNet5 0 - ML ar ch itectu r es,  th r esear ch er s   aim   to   co m p ar a n d   e v alu ate  t h p er f o r m a n ce   o f   th ese  m o d e ls   in   th co n te x o f   class if y in g   r ice  leaf   d is ea s es.  I allo ws  th em   to   a n aly ze   t h im p ac o f   ad d in g   a n   ML co m p o n e n to   th e   s tan d ar d   R esNet5 0   ar ch itectu r o n   th ac c u r ac y   a n d   e f f ec tiv en ess   o f   d is ea s class if icatio n .           Fig u r 3 .   Ar c h itectu r o f   R esNet5 0           Fig u r 4 .   Ar c h itectu r o f   R esNet5 0 - MLP       T h p r o v id ed   tab le  u n v eils   co m p r eh e n s iv s er ies  o f   ex p er im en tal  s ce n ar io s ea ch   in tr icate ly   en twin ed   with   d is tin ctiv ar c h itectu r al  co n f ig u r atio n s   an d   au g m en tatio n   tech n i q u es  ap p l ied   to   a   R esNet5 0   lay er   m o d el.   T h ese  s ce n ar io s ,   d en o ted   b y   lab els  S1   to   S 8 ,   en co m p ass   r ig o r o u s   ex p lo r atio n   s ee k in g   t o   o p tim ize  th class if icatio n   o f   r ice  p lan d is ea s es,  a s   s h o w n   in   T ab le  2 .   E ac h   ex p er im e n tal  s ce n ar io   test s   v ar io u s   co m b in atio n s   o f   ar ch itectu r co n f ig u r atio n s   an d   a u g m en tatio n   tech n i q u es  o n   t h R esNet5 0   lay er   m o d el.   T h n u m b er in g   o f   s ce n ar io s   f r o m   S1   to   S8   r ef l ec ts   m eticu lo u s   ex p lo r atio n   to   o p tim ize  th e   class if icatio n   o f   r ice  p lan d is ea s es.  An aly zin g   th r esu lts   o f   ea ch   s ce n ar io   will  p r o v id v alu ab le  in s ig h ts   f o r   d ev elo p in g   m o r ef f ec tiv e   m o d els f o r   ad d r ess in g   r ice  p lan h ea lth   is s u es.       T ab le  2 .   T h ex p e r im en t scen ar io s   A r c h i t e c t u r e   S c e n a r i o   R e sN e t 5 0   l a y e r s   S1   R e sN e t 5 0   l a y e r s   +   r a n d o m z o o m   S2   R e sN e t 5 0   l a y e r s     M LP   S3   R e sN e t 5 0   l a y e r s     M LP +   r a n d o z o o m   S4   R e sN e t 5 0   l a y e r s     M LP +   r a n d o b r i g h t n e ss   S5   R e sN e t 5 0   l a y e r s     M LP +   h o r i z o n t a l   f l i p   S6   R e sN e t 5 0   l a y e r s     M LP +   v e r t i c a l   f l i p   S7   R e sN e t 5 0   l a y e r s     M LP +   d a t a   a u g me n t a t i o n   ( r a n d o m   z o o m,   r a n d o b r i g h t n e ss,   v e r t i c a l   f l i p ,   h o r i z o n t a l   f l i p )   S8       I n   Scen ar io   1   ( S1 ) ,   t h s tu d y   in itiates   b y   em p lo y in g   th R esNet5 0   lay er   ar ch itectu r e,   estab lis h in g   a   f u n d am e n tal  b en c h m ar k   to   c o m p r eh e n d   th e   m o d el s   b aselin p er f o r m an ce   in   d is ea s class if icatio n .   T h R esNet5 0   h as  p r o v en   to   b r o b u s t   an d   wid ely   u s ed   co n v o lu tio n al  n eu r al   n etwo r k   ar c h itectu r in   v ar i o u s   co m p u ter   v is io n   task s ,   in clu d in g   im ag class if icatio n .   I ts   d ee p   s tr u ctu r e,   f ea tu r in g   s k ip   o r   r esid u al   co n n ec tio n s ,   en ab les  p r ac tical  tr ain in g   o f   d ee p   n etwo r k s   w h ile  m itig atin g   th v an is h in g   g r ad ien p r o b lem .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   3 J u n e   20 25 :   3 4 2 9 - 3 4 3 8   3434   T h R esNet5 0   ar ch itectu r also   b alan ce s   m o d el  c o m p lex ity   an d   co m p u tatio n al  ef f icie n cy ,   m ak in g   it  s u itab le   f o r   ap p licatio n s   with   lim ited   c o m p u tatio n al  r eso u r ce s .     Scen ar io   2   ( S2 )   ex ten d s   th R esNet5 0   lay er   a r ch itectu r e   b y   in teg r atin g   r an d o m   z o o m   au g m en tatio n ,   aim in g   to   ass ess   th im p ac o f   th is   tech n iq u e   o n   th e   m o d el s   d is ea s class if icatio n   ac cu r ac y .   C o n v er s ely ,   Scen ar io   3   ( S3 )   ex p er im en ts   b y   ex clu d i n g   th ML co m p o n en f r o m   th a r ch itectu r e,   p r o b in g   th ef f ec ts   o f   th is   alter atio n   o n   d is ea s cla s s if icatio n   p er f o r m a n ce .   Fu r th er   n u an ce d   in v esti g atio n s   u n f o ld   in   Scen ar io s   4   ( S4 )   th r o u g h   7   ( S7 ) .   E ac h   s ce n ar io   ex am in es th is o lated   ef f ec ts   o f   s p ec if ic  au g m en tatio n   tech n iq u es:  r an d o m   zo o m ,   r a n d o m   b r ig h t n ess ,   h o r izo n tal  f lip ,   a n d   v er tical  f l ip .   T h ese  tech n iq u es  ar a p p lied   alo n g s id th e   R esNet5 0   lay er   ar ch itectu r with   th ML co m p o n en t.  T h aim   o f   th ese  s ce n ar io s   is   to   d i s ce r n   th in d iv id u al   in f lu en ce s   o f   th ese  au g m e n tatio n   m eth o d s   o n   th m o d el s   c lass if icatio n   ac cu r ac y   an d   ef f i ca cy .   T h is   an aly s is   f ac ilit ates u n d er s tan d in g   th e   o p tim al  co m b in atio n   o f   au g m e n tatio n s   f o r   im p r o v ed   p e r f o r m an ce .   Scen ar io   8   ( S8 )   ex p lo r es  co m p r eh en s iv ely   b y   a m alg am at in g   m u ltip le  au g m en tatio n   te ch n iq u es:  r an d o m   zo o m ,   r a n d o m   b r i g h t n ess ,   v er tical  f lip ,   a n d   h o r iz o n tal  f lip   with   t h R esNet5 0   lay er   ar c h itectu r e,   ex clu d in g   th ML co m p o n en t.  T h is   co m p r eh en s iv s ce n ar io   aim s   to   e v alu ate  th c o llectiv im p ac o f   d iv er s au g m e n tatio n   s tr ateg ie s   o n   th m o d el s   d is ea s class i f icatio n   ca p ab ilit ies.   T h is   co m p r e h en s iv b r ea k d o wn   co r r elate s   s p ec if ic  ar ch itectu r al  s etu p s   an d   au g m en tatio n   ap p r o ac h es  with   th eir   r esp e ctiv ex p er im e n tal  s ce n ar io s .   I f ac ilit ates  d etailed   ex am in atio n   o f   th eir     s ep ar ate  an d   co m b i n ed   im p ac t s   o n   th m o d el s   p er f o r m a n ce   m ea s u r es  an d   co m p u tatio n al  e f f ec tiv en ess .   E ac h   s ce n ar io   r ep r esen ts   d is tin ctiv co m b i n atio n   o f   ar ch itec tu r al  ad ju s tm en ts   a n d   a u g m en tatio n   m eth o d s ,   en r ich in g   o u r   co m p r eh e n s io n   o f   h o th ese  ch a n g es  in f l u en ce   th m o d el s   ab ilit y   t o   class if y   d is ea s es  in   r ice   p lan im ag es.  Su ch   n u a n ce d   i n s ig h ts   ar ess en tial  f o r   p r o g r es s in g   ag r icu ltu r al   tech n o l o g y   a n d   en h an cin g   cr o p   m an ag em en m eth o d o lo g ies.     2. 4   E v a lua t io n   T h m o d el s   ef f icac y   was  test ed   in   th is   p h ase  b y   p r esen tin g   n ew,   u n s ee n   r ice  p lan im ag d ata   co m p r is in g   2 5   test   s am p les.  T h ev alu atio n   s tag i n v o lv e d   th m o d el  g en er atin g   o u tp u f r o m   th e   test in g   p h ase.   T h is   ass ess m en u tili ze d   th co n f u s io n   m atr ix   m eth o d ,   an aly zi n g   th e   m o d el s   p er f o r m an ce   m etr ics  as  ac cu r ac y ,   p r ec is io n ,   r ec all,   a n d   F1 - s co r e,   b ased   o n   t h 2 5   test   im ag es.       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   3 . 1 .     G rid  s ea rc h f o o ptim izing   t he  M L P   la y er s   I n   th e   co n d u cte d   g r id   s ea r ch   to   o p tim ize   th e   ML m o d el,   d if f er en t   co n f ig u r atio n s   o f   M L lay er s   wer ex p lo r ed ,   a n d   t h r esu lts   ar p r esen ted   in   th e   T ab le   3 .   T h o b jectiv e   was  to   id en tif y   th b est  ar ch itectu r e   f o r   th g i v en   task ,   as  in d icate d   b y   v a r io u s   ev alu atio n   m etr i cs,  in clu d in g   test   ac cu r ac y ,   F 1 - s co r e,   p r ec is io n ,   an d   r ec all .   W s elec ted   th o n with   th n u m b e r   o f   lay e r s   3   as  it  ac h iev ed   th h ig h est  ac c u r ac y ,   as  s h o wn   in   T ab le  3 .       T ab le  3 .   T h g r id   s ea r ch   r esu lt   N u mb e r   o f   l a y e r s   Te st   a c c u r a c y   F1 - S c o r e   P r e c i s i o n   R e c a l l   1   0 . 7 2   0 . 7 1   0 . 7 8   0 . 7 2   3   0 . 9 2   0 . 9 2   0 . 9 4   0 . 9 2   5   0 . 8 8   0 . 8 8   0 . 8 9   0 . 8 8       3 . 2 .     Scena rio s   perf o rm a nces c o mp a riso n   As  s h o wn   in   T a b le  4 ,   th r esu lts   f r o m   th e   ex p e r im en tal   s ce n ar io s   ( S1   t o   S8 )   r ev ea l   d iv e r s e   s p ec tr u m   o f   p er f o r m a n ce   m e tr ics  co n ce r n in g   th class if icatio n   o f   r ice  p la n d is ea s es  u s in g   th R esNet5 0   lay er s   m o d el  with   v a r y in g   ar ch itectu r al  co n f ig u r atio n s   an d   au g m en tatio n   tec h n iq u e s .   Scen ar io   4   ( S4 )   em er g es  as  th m o s n o tab le   p er f o r m er   in   th is   ex p lo r atio n ,   s h o w - co v er in g   t h h ig h est  ac cu r ac y   r ate  o f     0 . 9 2   alo n g s id r o b u s p r ec is io n ,   r ec all,   an d   F1 - s co r e ,   all  at  0 . 9 4 ,   0 . 9 2 ,   an d   0 . 9 2 ,   r esp ec tiv ely .   T h is     s ce n ar io ,   f ea tu r in g   th R esNet5 0   lay er   ar ch itectu r with o u th ML co m p o n e n b u in co r p o r atin g     r an d o m   z o o m   au g m en tatio n ,   d em o n s tr ates  s u p er io r   ca p a b ilit ies  in   ac cu r ately   id en tify in g   an d   class if y in g   r ice   p lan t d is ea s es.   C o n v er s ely ,   s ce n ar i o s   em p lo y in g   s in g u lar   au g m e n tatio n   tech n iq u es,   s u ch   as   r an d o m   z o o m   ( S2 ) ,   r an d o m   b r ig h t n ess   ( S5 ) ,   h o r i zo n tal  f lip   ( S6 ) ,   an d   v er tical   f lip   ( S7 ) ,   ex h ib it  m o d er ate  p er f o r m an ce   with   co n s is ten ac cu r ac y   r ates  ar o u n d   0 . 8 4   an d   co r r esp o n d in g   p r ec is io n ,   r ec all,   an d   F1 - s co r with in   s im ilar   r an g e.   W h ile  ef f ec tiv to   a   d e g r ee ,   th ese  s ce n ar io s   d em o n s tr ate  r elativ ely   co m p ar a b le  b u m o d er ate  s u cc ess   in   d is ea s clas s if icatio n   co m p ar ed   to   th s tan d o u p er f o r m er .   Scen ar io   3   ( S3 ) ,   ex clu d in g   th ML co m p o n en t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         Op timiz in g   r ice  lea f d is ea s cla s s ifica tio n   th r o u g h   co n vo lu ti o n a l n e u r a l n etw o r k     ( Mo h a ma d   F ir d a u s )   3435   f r o m   th e   R esNet5 0   lay er   ar c h itectu r e,   d is p lay s   n o tewo r th y   im p r o v em en i n   p e r f o r m an c co m p ar e d   to   t h b aselin s ce n ar io   ( S1 ) ,   with   an   ac cu r ac y   r ate  o f   0 . 8 8 .   T h i s   alter atio n   h ig h lig h ts   th p o ten tial  in f lu en ce   o f   ar ch itectu r al  co m p o n e n ts   o n   th m o d el s   d is ea s class if i ca tio n   ca p ab ilit ies.  Scen ar io   8   ( S8 )   in v o lv es  a   co m p r eh e n s iv am alg am atio n   o f   m u ltip le  au g m en tatio n   tech n iq u es  with   th R esNet5 0   lay er   ar ch itectu r e,   d ev o id   o f   th ML co m p o n e n t,  with   b alan ce d   ac cu r ac y   r ate  o f   0 . 7 6 .   W h ile  n o th h i g h est  p er f o r m er ,   it   d em o n s tr ates  co m p etitiv p r ec is io n ,   r ec all,   an d   F1 - s co r ar o u n d   0 . 8 2 ,   0 . 7 6 ,   an d   0 . 7 8 ,   r esp ec tiv ely ,   in d icatin g   r elativ ely   ef f ec tiv al b eit  n o t   th m o s t su p er io r   p er f o r m a n c e.       T ab le  4 .   T h ex p e r im en t scen ar io s   r esu lt   S c e n a r i o   Ti me   p e r   st e p   A c c   P r e c i s i o n   R e c a l l   F1 - s c o r e   S1   4 5 7   m s   0 . 8   0 . 8 6   0 . 8   0 . 8   S 2   R a n d o z o o m   7 7 8   m s   0 . 8 4   0 . 8 7   0 . 8 4   0 . 8 4   S 3   M LP   4 7 7   m s   0 . 8 8   0 . 9   0 . 8 8   0 . 8 8   S 4   M LP  +   z o o m   7 8 7   m s   0 . 9 2   0 . 9 4   0 . 9 2   0 . 9 2   S5   5 8 9   m s   0 . 8 4   0 . 8 8   0 . 8 4   0 . 8 2   S6   4 5 7   m s   0 . 7 6   0 . 8   0 . 7 6   0 . 7 5   S7   9 7 5   m s   0 . 8 4   0 . 8 8   0 . 8 4   0 . 8 5   S8   1 , 0 0 0   m s   0 . 7 6   0 . 8 2   0 . 7 6   0 . 7 8       T h en h a n ce d   p e r f o r m an ce   ac h iev ed   b y   ap p l y in g   r a n d o m   zo o m   d ata  au g m e n tatio n   s tan d s   o u co m p ar ed   t o   alter n ativ tech n iq u es.  T h is   s u p er io r ity   ca n   b e   ascr ib ed   to   th in cr ea s ed   d et ail  in tr o d u ce d   in t o   th im ag d ata.   B y   allo win g   f o r   r an d o m   v a r iatio n s   in   zo o m   lev els,  th m o d el  g ain s   ac ce s s   to   m o r d iv er s e   an d   in tr icate   s et  o f   f ea tu r es,   m ak in g   th d ata  m o r in f o r m ativ an d   co n d u ci v to   i m p r o v e d   lear n in g .     n o tewo r th y   asp ec co n tr ib u tin g   to   th s u cc ess   o f   r an d o m   zo o m in g   is   th p o ten tial   f o r   ad v a n tag eo u s   p r ec is io n .   W h en   th au g m en t atio n   p r o ce s s   h ap p en s   to   alig n   with   th in h er en ch ar ac ter i s tics   o f   th d ata,   th e   m o d el  is   ex p o s ed   to   p ar ticu la r ly   b en ef icial  in s tan ce s .   T h is   ac cid en tal  alig n m en ca n   lead   to   m o r r ef in ed   lear n in g   ex p er ien ce ,   aid in g   t h m o d el  in   h o n i n g   its   ac cu r ac y   lev els.   Ho wev er ,   it  is   cr u cial  to   ac k n o wled g th at   th ad v an tag es   ass o ciate d   with   r an d o m   zo o m   m ay   n o u n iv er s ally   ap p ly   to   all  ca s es  o r   s ce n ar io s .   T h ef f ec tiv e n ess   o f   th is   au g m en tatio n   tech n i q u d ep e n d s   o n   th e   n atu r o f   th d ata  an d   th s p e cif ic  lear n in g   task   at  h an d .   As  s u ch ,   co n s id er atio n s   s h o u ld   b m ad r eg ar d i n g   th ap p r o p r iaten ess   o f   em p l o y in g   r an d o m   zo o m   b ased   o n   th e   d ataset s   c h ar ac ter is tics   an d   th m o d el o b jectiv es.  Ov er all,   th e   o u tco m es  u n d er s co r e   th s ig n if ican ce   o f   a r ch itectu r al   co n f ig u r atio n s   a n d   au g m en tatio n   tech n iq u es in   s h ap in g   th R esNet5 0   lay er   m o d el s   p r o f icien cy   i n   class if y in g   r ice  p lan t d is ea s es.  Scen ar io   4   ( S4 )   n o tab ly   s tan d s   o u as  th m o s ef f ec tiv c o n f ig u r atio n ,   em p h asizin g   th e   p o ten tial  im p ac o f   r an d o m   zo o m   au g m en tatio n   o n   en h a n cin g   t h m o d el s   ac cu r ac y   a n d   o v er all  d is ea s class if icatio n   ca p ab ilit ies.   T ab le  5   s h o ws  th co m p ar is o n   o f   p er f o r m a n ce   m etr ics  f o r   d if f er e n m eth o d s   in   r ice  leaf   d is ea s class if icatio n .   Do g r et  a l .   [ 2 0 ]   with   th eir   VGG1 9   m o d el  with   tr an s f er   lear n in g   ac h iev ed   an   ac c u r ac y   o f   9 3 . 0 %,  w h ile  Dix it  an d   Ver m [ 2 4 ]   r e p o r ted   s lig h tly   lo w er   ac cu r ac y   o f   8 5 %   f o r   DST .   On   th o th er   h an d ,   DC NN  with   GAP  b y   Pan d et  a l.   [ 2 5 ]   ac h iev ed   th h ig h est  ac cu r ac y   am o n g   th r ef er en ce d   s tu d ies,  with   9 6 . 5 %.  I n   co n tr ast,  o u r   p r o p o s ed   m eth o d ,   in tr o d u ce d   in   2 0 2 4 ,   attain ed   an   ac cu r ac y   o f   9 2 %.  W h ile  D C NN   with   GAP  [ 2 5 ]   ac h iev ed   th h ig h est  ac cu r ac y ,   o u r   m eth o d   d em o n s tr ates  co m p etitiv p er f o r m a n ce ,   f allin g   s lig h tly   b eh in d   b u t sti ll m ain tain in g   h i g h   lev el  o f   ac cu r ac y   in   r ice  leaf   d is ea s class if icati o n .       T ab le  5 .   T h p er f o r m a n ce   co m p ar is o n   with   ex is tin g   r esear ch   M e t h o d   Y e a r   A c c u r a c y   V G G 1 9   m o d e l   w i t h   t r a n sf e r   l e a r n i n g   [ 2 0 ]   2 0 2 3   9 3 . 0 %   D S [ 2 4 ]   2 0 2 3   85 .0 %   D C N N   w i t h   GAP   [ 2 5 ]   2 0 2 3   9 6 . 5 %   P r o p o se d   m e t h o d   2 0 2 4   92 .0 %       T h is   s tu d y   ex p lo r ed   co m p r eh en s iv an al y s is   o f   d is ea s class if icatio n   in   r ice  p la n ts   u s in g   th e   R esNet5 0   lay er   m o d el  with   v ar io u s   ar ch itectu r al  c o n f ig u r atio n s   an d   au g m en tatio n   tec h n iq u es.  Ho wev e r ,   f u r th er   an d   in - d e p th   s tu d ie s   m ay   b e   n ee d e d   to   co n f i r m   its   ef f icac y   ac r o s s   d if f er en d atasets   an d   en v ir o n m en tal  c o n d itio n s ,   esp ec ially   r eg ar d in g   its   g en er aliz ab ilit y   an d   r o b u s tn ess   in   r ea l - wo r ld   ag r icu ltu r al   s ettin g s .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   3 J u n e   20 25 :   3 4 2 9 - 3 4 3 8   3436   4.   CO NCLU SI O N   I n   s u m m ar y ,   th is   r esear c h   a d d r ess es  th cr itical  r o le  o f   r ice  cu ltiv atio n   in   g lo b al  a g r icu ltu r e,   p ar ticu lar ly   in   I n d o n esia,  t h th ir d - lar g est  g l o b al  r ice   p r o d u ce r .   R ec en ex p e r im en ts   s u g g est  th at  in n o v ativ e   d ig ital  im ag an al y s is   s o lu tio n s   ca n   ac h iev e   ef f ec tiv e   cr o p   m an ag em en t   f o r   s u s tain ed   p r o d u ctio n   lev els.  B y   h ar n ess in g   ad v an c ed   alg o r ith m s   s u ch   as  C N Ns,  r esear ch er s   en d ea v o r   to   p r ec is ely   id en tify   an d   class if y   r ice  leaf   d is ea s es,  wh ich   p o s s ig n if ican th r ea ts   to   cr o p   g r o wth   an d   y ield .   Utilizin g   c o m p r e h en s iv d ataset  f r o m   r ep u tab le  r ep o s ito r ies  lik K ag g le,   th s tu d y   co n d u cts  tr ain in g   an d   test in g   o f   m ac h i n lear n in g   m o d els.   C en tr al  to   th is   p r o ce s s   ar e   d a ta  au g m e n tatio n   tec h n iq u es,   i n clu d in g   r an d o m   zo o m   a n d   o th er s ,   wh ich   p lay   cr u cial  r o le  in   d iv er s if y in g   th e   tr ain in g   d ataset  an d   b o ls ter in g   m o d el  r o b u s tn ess   ac r o s s   v ar ied   co n d itio n s .   T h p a p er   i n tr o d u ce s   eig h t   ex p er im e n tal  s ce n ar io s ,   ea ch   co m b in in g   d is tin ctiv ar ch itectu r al  co n f ig u r atio n s   a n d   a u g m e n tatio n   m eth o d o l o g ies  ap p lied   to   R esNet5 0   lay e r   m o d el.   No tab ly ,   Scen a r io   4 ,   wh ich   in co r p o r ates  r an d o m   zo o m   au g m e n tatio n   with o u th ML co m p o n e n t,  em er g es  as  th m o s ef f ec tiv e,   ac h iev in g   th h ig h est  ac cu r ac y   an d   r o b u s p er f o r m an ce   m etr ics.  T h s tu d y   also   in clu d es  g r id   s ea r ch   to   o p tim ize  th ML lay er s ,   r ev ea lin g   th ef f ec tiv en ess   o f   t h r ee - lay er   c o n f ig u r atio n .   Ov e r all,   th ese  f in d in g s   u n d er s co r t h s ig n if ican ce   o f   ar ch itectu r al  c o n f ig u r atio n s   an d   au g m en tatio n   tech n i q u es  in   d ev elo p in g   ac cu r ate  m o d els  f o r   class if y in g   r ice  p lan d is ea s es,  co n tr ib u tin g   v alu a b le  in s ig h ts   to   im p r o v f o o d   s ec u r ity   th r o u g h   tim ely   d is ea s d etec ti o n   an d   in ter v e n tio n   s tr ateg ies.   Ou r   s tu d y   s h o ws  th at  zo o m   au g m en tatio n   an d   ML lay er s   af f ec d is ea s class if icatio n   ac cu r ac y .   Fu tu r r esear ch   c o u ld   e x p lo r in teg r atin g   e x p lain ab le  A I   ( XAI )   tech n iq u es  f o r   m o d el  in ter p r etab ilit y   an d   test in g   th m o d el s   tr a n s f er ab i lity   to   d if f er e n r e g io n s   a n d   r i ce   v ar ieties.  R ea l - tim m o n ito r in g   s y s tem s   in   th e   f ield   co u ld   e n ab le  a d ap tiv e   r e s p o n s es  to   ch a n g in g   d is ea s p atter n s .   C o llab o r atio n   b etwe e n   ex p er ts   co u ld   lea d   to   u s er - f r ien d ly   ap p licatio n s   f o r   ea r ly   d is ea s d etec tio n .   Fin ally ,   ap p ly i n g   t h m o d el  alo n g s id p r ec is io n   ag r icu ltu r a n d   s u s tain ab le  f ar m in g   p r ac tices c o u ld   en h an ce   lo n g - ter m   cr o p   h ea lth   an d   f o o d   s ec u r ity .       ACK NO WL E DG M E N T   T h au th o r s   ar g r ate f u l to   th e   W o r ld o m eter   in itiativ f o r   p r o v id in g   clu es to   th s tu d y .       F UNDING   I NF O R M A T I O N   T h r o u g h   f u n d am e n tal  r esear ch   g r an t,  th is   r esear ch   h as  r ec eiv ed   s u p p o r f r o m   Un i v er s itas   Am ik o m   Yo g y ak ar ta  ( g r a n t n u m b er   R P - 1 7 2 5 2 4 7 5 7 9 ) .       AUTHO CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T   T h is   jo u r n al  u s es  th C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize  in d iv id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .     Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Mo h am ad   Fird a u s                               Ku s r in i                               I   Ma d Ar th Ag asty a                               R o d r ig o   Ma r tín ez - B éjar                                 C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r mal   a n a l y s i s   I     I n v e s t i g a t i o n   R     R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi su a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i s i o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in t er est.       DATA AV AI L AB I L I T   T h d ata   th at  s u p p o r t   th e   f i n d in g s   o f   t h is   s tu d y   ar o p e n ly   av ailab le   in   Kag g le  r ep o s ito r y   at:  h ttp s : //ka g g le. co m/co mp etitio n s /p a d d y - d is ea s e - cla s s ifica tio n .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         Op timiz in g   r ice  lea f d is ea s cla s s ifica tio n   th r o u g h   co n vo lu ti o n a l n e u r a l n etw o r k     ( Mo h a ma d   F ir d a u s )   3437   RE F E R E NC E S   [ 1 ]   P .   S e e l w a l   a n d   T.   R .   R o h i l l a ,   O p t i m i z e d   l i g h t - w e i g h t   d e e p   l e a r n i n g   mo d e l   f o r   r i c e   d i s e a s e   i d e n t i f i c a t i o n ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   I n t e l l i g e n t   S y st e m a n d   Ap p l i c a t i o n s i n   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   1 2 ,   n o .   2 s,   p p .   6 5 7 6 6 4 ,   2 0 2 4 .   [ 2 ]   O .   W a l l a c h ,   T h i s   i h o w   mu c h   r i c e   i s   p r o d u c e d   a r o u n d   t h e   w o r l d   -   a n d   t h e   c o u n t r i e s t h a t   g r o w   t h e   mo s t ,   Vi su a l   C a p i t a l i s t .   2 0 2 4 .   A c c e ss e d :   J a n .   1 1 ,   2 0 2 4 .   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p s: / / w w w . w e f o r u m . o r g / a g e n d a / 2 0 2 2 / 0 3 / v i s u a l i z i n g - t h e - w o r l d - s - b i g g e st - r i c e - p r o d u c e r s /   [ 3 ]   M .   T .   A h a d ,   Y .   Li ,   B .   S o n g ,   a n d   T.   B h u i y a n ,   C o mp a r i s o n   o f   C N N - b a se d   d e e p   l e a r n i n g   a r c h i t e c t u r e s   f o r   r i c e   d i s e a s e s   c l a ss i f i c a t i o n ,   Art i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   i n   A g ri c u l t u r e ,   v o l .   9 ,   p p .   2 2 3 5 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a i i a . 2 0 2 3 . 0 7 . 0 0 1 .   [ 4 ]   S .   P r a t h i m a ,   N .   G .   P r a v e e n a ,   K .   S i v a c h a n d a r ,   S .   S .   N a t h ,   a n d   B .   S a r a l a ,   G e n e r i c   p a d d y   p l a n t   d i sea s e   d e t e c t o r   ( G P 2 D 2 ) :   a n   a p p l i c a t i o n   o f   t h e   d e e p - C N N   m o d e l ,   I n t e rn a t i o n a l   J o u r n a l   o f   E l e c t r i c a l   a n d   C o m p u t e E n g i n e e ri n g   S y st e m s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   6 ,     p p .   6 4 7 6 5 6 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 2 9 8 5 / I JEC ES. 1 4 . 6 . 4 .   [ 5 ]   Y .   Lu ,   X .   W u ,   P .   L i u ,   H .   L i ,   a n d   W .   Li u ,   R i c e   d i s e a se  i d e n t i f i c a t i o n   met h o d   b a se d   o n   i mp r o v e d   C N N - B i G R U ,   Art i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   i n   A g r i c u l t u r e ,   v o l .   9 ,   p p .   1 0 0 1 0 9 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a i i a . 2 0 2 3 . 0 8 . 0 0 5 .   [ 6 ]   C .   R .   R a h m a n   e t   a l . ,   I d e n t i f i c a t i o n   a n d   r e c o g n i t i o n   o f   r i c e   d i s e a ses   a n d   p e st u s i n g   c o n v o l u t i o n a l   n e u r a l   n e t w o r k s,”   Bi o s y st e m s   En g i n e e ri n g ,   v o l .   1 9 4 ,   p p .   1 1 2 1 2 0 ,   J u n .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . b i o s y s t e ms e n g . 2 0 2 0 . 0 3 . 0 2 0 .   [ 7 ]   J.  P .   S h a h ,   H .   B .   P r a j a p a t i ,   a n d   V .   K .   D a b h i ,   A   s u r v e y   o n   d e t e c t i o n   a n d   c l a ss i f i c a t i o n   o f   r i c e   p l a n t   d i se a s e s,”   i n   2 0 1 6   I E EE   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   C u rren t   T r e n d s   i n   A d v a n c e d   C o m p u t i n g   ( I C C T A C ) ,   M a r .   2 0 1 6 ,   p p .   1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C C TA C . 2 0 1 6 . 7 5 6 7 3 3 3 .   [ 8 ]   F .   Ji a n g ,   Y .   Lu ,   Y .   C h e n ,   D .   C a i ,   a n d   G .   L i ,   I mag e   r e c o g n i t i o n   o f   f o u r   r i c e   l e a f   d i s e a s e b a s e d   o n   d e e p   l e a r n i n g   a n d   s u p p o r t   v e c t o r   ma c h i n e ,   C o m p u t e rs   a n d   E l e c t ro n i c i n   A g ri c u l t u re ,   v o l .   1 7 9 ,   D e c .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o mp a g . 2 0 2 0 . 1 0 5 8 2 4 .   [ 9 ]   N .   V .   R .   R .   G o l u g u r i ,   K .   S u g a n y a   D e v i ,   a n d   N .   V a d a p a r t h i ,   I m a g e   c l a s si f i e rs   a n d   i m a g e   d e e p   l e a r n i n g   c l a s si f i e rs   e v o l v e d   i n   d e t e c t i o n   o f   O r y za   s a t i v a   d i se a s e s:   s u rve y ,   v o l .   5 4 ,   n o .   1 .   S p r i n g e r   N e t h e r l a n d s ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s1 0 4 6 2 - 0 2 0 - 0 9 8 4 9 - y.   [ 1 0 ]   B .   S .   B a r i   e t   a l . ,   A   r e a l - t i m e   a p p r o a c h   o f   d i a g n o s i n g   r i c e   l e a f   d i sea s e   u si n g   d e e p   l e a r n i n g - b a s e d   f a st e r   R - C N N   f r a mew o r k ,   Pe e r J   C o m p u t e r   S c i e n c e ,   v o l .   7 ,   A p r .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 7 7 1 7 / p e e r j - c s. 4 3 2 .   [ 1 1 ]   P .   K .   S e t h y ,   N .   K .   B a r p a n d a ,   A .   K .   R a t h ,   a n d   S .   K .   B e h e r a ,   D e e p   f e a t u r e   b a s e d   r i c e   l e a f   d i se a se  i d e n t i f i c a t i o n   u s i n g   s u p p o r t   v e c t o r   ma c h i n e ,   C o m p u t e rs   a n d   E l e c t ro n i c i n   A g ri c u l t u re ,   v o l .   1 7 5 ,   A u g .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o mp a g . 2 0 2 0 . 1 0 5 5 2 7 .   [ 1 2 ]   Y .   L u ,   S .   Y i ,   N .   Z e n g ,   Y .   L i u ,   a n d   Y .   Zh a n g ,   I d e n t i f i c a t i o n   o f   r i c e   d i s e a se u si n g   d e e p   c o n v o l u t i o n a l   n e u r a l   n e t w o r k s,   N e u ro c o m p u t i n g ,   v o l .   2 6 7 ,   p p .   3 7 8 3 8 4 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . n e u c o m . 2 0 1 7 . 0 6 . 0 2 3 .   [ 1 3 ]   J.  Zh a n g ,   Y .   Y a n g ,   X .   F e n g ,   H .   X u ,   J.  C h e n ,   a n d   Y .   H e ,   I d e n t i f i c a t i o n   o f   b a c t e r i a l   b l i g h t   r e s i st a n t   r i c e   se e d u si n g   t e r a h e r t z   i ma g i n g   a n d   h y p e r sp e c t r a l   i ma g i n g   c o mb i n e d   w i t h   c o n v o l u t i o n a l   n e u r a l   n e t w o r k ,   Fr o n t i e rs  i n   Pl a n t   S c i e n c e ,   v o l .   1 1 ,   n o .   J u n e ,   p p .   1 1 5 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 3 3 8 9 / f p l s. 2 0 2 0 . 0 0 8 2 1 .   [ 1 4 ]   P .   I .   R i t h a r s o n ,   K .   R a i m o n d ,   X .   A .   M a r y ,   J.   E.   R o b e r t ,   a n d   A .   J,  D e e p R i c e :   A   d e e p   l e a r n i n g   a n d   d e e p   f e a t u r e   b a sed   c l a ss i f i c a t i o n   o f   r i c e   l e a f   d i s e a s e   su b t y p e s,   Art i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   i n   A g r i c u l t u r e ,   v o l .   1 1 ,   p p .   3 4 4 9 ,   M a r .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a i i a . 2 0 2 3 . 1 1 . 0 0 1 .   [ 1 5 ]   R .   S .   Jes i e ,   M .   S .   G .   P r e m i ,   a n d   T.   J a r i n ,   C o mp a r a t i v e   a n a l y si s   o f   p a d d y   l e a f   d i se a ses  s e n s i n g   w i t h   a   h y b r i d   c o n v o l u t i o n a l   n e u r a l   n e t w o r k   m o d e l ,   Me a s u reme n t :   S e n s o rs ,   v o l .   3 1 ,   n o .   N o v e m b e r   2 0 2 3 ,   p .   1 0 0 9 6 6 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . me a se n . 2 0 2 3 . 1 0 0 9 6 6 .   [ 1 6 ]   J.  C u i   a n d   F .   T a n ,   R i c e   p l a q u e   d e t e c t i o n   a n d   i d e n t i f i c a t i o n   b a s e d   o n   a n   i mp r o v e d   c o n v o l u t i o n a l   n e u r a l   n e t w o r k ,   A g ri c u l t u r e   ( S w i t zer l a n d ) ,   v o l .   1 3 ,   n o .   1 ,   p p .   1 1 5 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / a g r i c u l t u r e 1 3 0 1 0 1 7 0 .   [ 1 7 ]   T.   G u p t a ,   Ti t u n a t h ,   a n d   V .   Ja i n ,   P l a n t   d i se a se   d e t e c t i o n   u si n g   d e e p   l e a r n i n g ,   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   S u st a i n a b l e   C o m p u t i n g   a n d   S m a r t   S y st e m s,   I C S C S S   2 0 2 3   -   Pr o c e e d i n g s ,   v o l .   1 5 ,   n o .   6 ,   p p .   2 0 2 2 0 6 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C S C S S 5 7 6 5 0 . 2 0 2 3 . 1 0 1 6 9 2 6 8 .   [ 1 8 ]   A .   P e t c h i a mm a l ,   D .   M u r u g a n ,   a n d   K .   S .   B r i sk l i n e ,   P a d d y N e t :   a n   i m p r o v e d   d e e p   c o n v o l u t i o n a l   n e u r a l   n e t w o r k   f o r   a u t o m a t e d   d i s e a se   i d e n t i f i c a t i o n   o n   v i su a l   p a d d y   l e a f   i m a g e s,”   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   A d v a n c e d   C o m p u t e S c i e n c e   a n d   A p p l i c a t i o n s   v o l .   1 4 ,   n o .   6 ,   p p .   1 1 4 1 1 1 4 9 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 4 5 6 9 / I JA C S A . 2 0 2 3 . 0 1 4 0 6 1 2 2 .   [ 1 9 ]   C .   Z h a n g ,   R .   N i ,   Y .   M u ,   Y .   S u n ,   a n d   T.   L.   Ty a si ,   Li g h t w e i g h t   M u l t i - s c a l e   c o n v o l u t i o n a l   n e u r a l   n e t w o r k   f o r   r i c e   l e a f   d i se a se   r e c o g n i t i o n ,   C o m p u t e rs,  M a t e ri a l s   a n d   C o n t i n u a ,   v o l .   7 4 ,   n o .   1 ,   p p .   9 8 3 9 9 4 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 2 6 0 4 / c mc . 2 0 2 3 . 0 2 7 2 6 9 .   [ 2 0 ]   R .   D o g r a ,   S .   R a n i ,   A .   S i n g h ,   M .   A .   A l b a h a r ,   A .   E.   B a r r e r a ,   a n d   A .   A l k h a y y a t ,   D e e p   l e a r n i n g   m o d e l   f o r   d e t e c t i o n   o f   b r o w n   s p o t   r i c e   l e a f   d i se a se   w i t h   sm a r t   a g r i c u l t u r e ,   C o m p u t e rs   a n d   E l e c t ri c a l   E n g i n e e ri n g ,   v o l .   1 0 9 ,   n o .   P A ,   p .   1 0 8 6 5 9 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o mp e l e c e n g . 2 0 2 3 . 1 0 8 6 5 9 .   [ 2 1 ]   C .   G .   S i m h a d r i   a n d   H .   K .   K o n d a v e e t i ,   A u t o ma t i c   r e c o g n i t i o n   o f   r i c e   l e a f   d i se a ses   u si n g   t r a n sf e r   l e a r n i n g ,   Ag ro n o m y ,   v o l .   1 3 ,   n o .   4 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / a g r o n o m y 1 3 0 4 0 9 6 1 .   [ 2 2 ]   A .   R .   K h a n ,   I .   A b u n a d i ,   B .   A l g h o f a i l y ,   H .   A l i ,   a n d   T.   S a b a ,   A u t o m a t i c   d i a g n o s i o f   r i c e   l e a v e s   d i se a ses   u si n g   h y b r i d   d e e p   l e a r n i n g   m o d e l ,   J o u r n a l   o f   A d v a n c e s   i n   I n f o rm a t i o n   T e c h n o l o g y ,   v o l .   1 4 ,   n o .   3 ,   p p .   4 1 8 4 2 5 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 2 7 2 0 / j a i t . 1 4 . 3 . 4 1 8 - 4 2 5 .   [ 2 3 ]   H .   Li u ,   Y .   C u i ,   J .   W a n g ,   a n d   H .   Y u ,   A n a l y si a n d   r e sea r c h   o n   r i c e   d i sea se   i d e n t i f i c a t i o n   me t h o d   b a se d   o n   d e e p   l e a r n i n g ,   S u s t a i n a b i l i t y   ( S w i t zer l a n d ) ,   v o l .   1 5 ,   n o .   1 2 ,   p p .   1 1 3 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s u 1 5 1 2 9 3 2 1 .   [ 2 4 ]   A .   K .   D i x i t   a n d   R .   V e r ma ,   A d v a n c e d   h y b r i d   m o d e l   f o r   m u l t i   p a d d y   d i sea ses   d e t e c t i o n   u s i n g   d e e p   l e a r n i n g ,   EAI  En d o rse d   T ra n s a c t i o n o n   Pe r v a si v e   H e a l t h   a n d   T e c h n o l o g y ,   v o l .   9 ,   n o .   1 ,   p p .   1 8 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 4 1 0 8 / e e t p h t . 9 . 4 4 8 1 .   [ 2 5 ]   S .   S .   P a n d i ,   A .   S e n t h i l s e l v i ,   J.   G i t a n j a l i ,   K .   A r i v u S e l v a n ,   J.   G o p a l ,   a n d   J.   V e l l i n g i r i ,   R i c e   p l a n t   d i s e a s e   c l a ssi f i c a t i o n   u si n g   d i l a t e d   c o n v o l u t i o n a l   n e u r a l   n e t w o r k   w i t h   g l o b a l   a v e r a g e   p o o l i n g ,   E c o l o g i c a l   M o d e l l i n g ,   v o l .   4 7 4 ,   n o .   J u l y ,   p .   1 1 0 1 6 6 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e c o l m o d e l . 2 0 2 2 . 1 1 0 1 6 6 .   [ 2 6 ]   M .   M .   H a sa n ,   A .   F .   M .   S .   U d d i n ,   M .   R .   A k h o n d ,   M .   J .   U d d i n ,   M .   A .   H o ss a i n ,   a n d   M .   A .   H o ssa i n ,   M a c h i n e   l e a r n i n g   a n d   i m a g e   p r o c e ss i n g   t e c h n i q u e f o r   r i c e   d i s e a se  d e t e c t i o n :   A   c r i t i c a l   a n a l y s i s,”   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   P l a n t   B i o l o g y ,   v o l .   1 4 ,   n o .   4 ,     p p .   1 1 9 0 1 2 0 7 ,   D e c .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / i j p b 1 4 0 4 0 0 8 7 .   [ 2 7 ]   P .   D o c t o r ,   P a d d y   d o c t o r :   p a d d y   d i s e a se  c l a ssi f i c a t i o n ,   K a g g l e .   K a g g l e ,   2 0 2 2 .   A c c e ss e d :   J u n .   0 1 ,   2 0 2 3 .   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p s : / / k a g g l e . c o m/ c o m p e t i t i o n s/ p a d d y - d i sea se - c l a ss i f i c a t i o n   [ 2 8 ]   O .   A z z a a n d   T.   C .   B .   C h a n c e l l o r ,   Th e   b i o l o g y ,   e p i d e m i o l o g y ,   a n d   m a n a g e m e n t   o f   r i c e   t u n g r o   d i s e a se   i n   A si a ,   Pl a n t   D i se a se v o l .   8 6 ,   n o .   2 ,   p p .   8 8 1 0 0 ,   F e b .   2 0 0 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 9 4 / P D I S . 2 0 0 2 . 8 6 . 2 . 8 8 .   [ 2 9 ]   O .   C a a s i ,   C .   H o n g o ,   A .   S u r y a n i n g si h ,   S .   W i y o n o ,   K .   H o mm a ,   a n d   M .   S h i s h i d o ,   R e l a t i o n s h i p b e t w e e n   b a c t e r i a l   l e a f   b l i g h t   a n d   o t h e r   d i se a ses   b a s e d   o n   f i e l d   a ss e ssm e n t   i n   I n d o n e s i a ,   T ro p i c a l   A g ri c u l t u r e   a n d   D e v e l o p m e n t ,   v o l .   6 3 ,   n o .   3 ,   p p .   1 1 3 1 2 1 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 2 4 8 / j st a . 6 3 . 1 1 3 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   3 J u n e   20 25 :   3 4 2 9 - 3 4 3 8   3438   B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS         Mo h a m a d   F irda u s           g ra d u a t e d   fro m   U n iv e rsitas   Am ik o m   Y o g y a k a rta  with   a   m a ste r s   d e g re e   in   th e   P o stg ra d u a te  S tu d y   p r o g ra m .   At  th e   e n d   o 2 0 2 3 ,   h e   b e g a n   h is  c a re e a s   a   lec tu re a In stit u t   Tek n o l o g d a n   Ke se h a tan   M a h a rd i k a   in   Cire b o n ,   In d o n e sia .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a m o h a m a d . 1 2 2 1 @s t u d e n ts.am ik o m . a c . i d .         K u sr in         is  a   p r o fe ss o fro m   Un iv e rsitas   Am ik o m   Yo g y a k a rt a   In d o n e sia .   S h e   fin ish e d   h e d o c t o ra p ro g ra m   in   th e   Co m p u ter  S c ie n c e   S tu d y   P ro g ra m   a Un i v e rsitas   G a d jah   M a d a ,   Y o g y a k a rta,  I n d o n e sia ,   in   2 0 1 0 .   S h e   is   in tere ste d   in   e x p l o rin g   m a n y   t h in g re late d   t o   m a c h in e   lea rn in g   a n d   o th e a rti fi c ial  in telli g e n c e   field s.  S h e   a lso   lo v e re se a rc h in g   d e c isio n   su p p o rt   sy ste m a n d   d a tab a se s.  S h e   is   a   m e m b e o t h e   IE EE   a n d   IE EE   S y ste m s,  M a n ,   a n d   Cy b e rn e ti c S o c iety .   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a t   k u srin i@a m ik o m . a c . id .   h e p ro f il e   c a n   b e   f o u n d   at   Web site: h t tp :/ /k u srin i. c o m /.         Ma d e   Ar th a   Ag a st y a           e a rn e d   h is   m a ste r d e g re e   i n   i n fo rm a ti o n   tec h n o lo g y   with   a   fo c u s   o n   p a tt e rn   re c o g n it io n   a n d   d a ta  c lu ste ri n g   fro m   Un iv e rsitas   G a d jah   M a d a ,   In d o n e sia ,   i n   2 0 1 7 .   He   su b se q u e n tl y   c o m p lete d   h is  P h in   c o m p u ter  sc ien c e   a Tay l o r Un iv e rsity ,   M a lay sia ,   in   2 0 2 4 .   H e   is  a   lec tu re in   t h e   In f o rm a ti c De p a rtme n a Un i v e rsitas   Am ik o m   Yo g y a k a rta,   I n d o n e sia .   He   h a b e e n   a c ti v e l y   i n v o l v e d   in   two   g ra n p ro jec ts  fu n d e d   b y   t h e   M in istr y   o Ed u c a ti o n ,   C u lt u re ,   Re se a rc h ,   a n d   Tec h n o lo g y ,   In d o n e sia .   His  re se a rc h   in tere sts in c lu d e   m a c h in e   lea rn i n g ,   a ffe c ti v e   c o m p u ti n g ,   EE G   sig n a p ro c e ss in g ,   d e e p   lea rn in g ,   a n d   c o m p u ter v isio n .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a a rt h a . a g a sty a @a m ik o m . a c . id .         Ro d r ig o   Ma r n e z - ja r           is  a   P ro fe ss o o Co m p u ter  S c ien c e   i n   th e   De p a rtme n o In f o rm a ti o n   a n d   Co m m u n ica ti o n   En g in e e rin g   a t h e   Un i v e rsity   o M u rc ia  i n   S p a in .   H e   re c e iv e d   h is  m a ste r in   c o m p u t e sc ien c e   fro m   th e   Un iv e rsit y   o M a lag a   i n   1 9 9 2   a n d   h is   P h . D.  fr o m   th e   Un iv e rsit y   o M u rc ia  in   S p a i n   in   1 9 9 7 .   Als o ,   h e   h o l d a   m a ste r d e g re e   in   a p p li e d   S o c io l o g y   fro m   th e   Un i v e rsity   o f   M u rc ia.  He   h a h e ld   v isit in g   p o siti o n s   a se v e ra l   Eu ro p e a n ,   Au stra li a n ,   a n d   Latin - Am e rica n   Un iv e rsiti e s,  in c lu d i n g   th e   Au stra li a n   Un iv e rsiti e s   o Ad e lai d e   a n d   Ne S o u t h   Wale a n d   th e   F re n c h   U n iv e rsit y   o S o u th e rn   P a ris.   He   h a se rv e d   o n   se v e ra E d it o rial  B o a rd a n d   c o - a u th o re d   m o re   th a n   1 0 0   sc ie n ti fic  p u b li c a ti o n s,  m o st  o f   th e m   in   p e e r - re v iew e d   j o u r n a ls   a n d   c o n fe re n c e s.  He   h a led   m o re   th a n   3 0   n a ti o n a o r   in tern a ti o n a c o m p e ti ti v e   g ra n ts   a n d   re se a rc h   c o n trac ts  with   in d u st ry .   I n   2 0 0 6 ,   h e   b e c a m e   th e   He a d   o a n   in stit u ti o n a l,   i n ter - d isc ip li n a ry   U n iv e rsit y   re se a rc h   g ro u p .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a t   ro d ri g o @ u m . e s.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.