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.   15 ,   No .   2 A p r il   20 26 ,   p p .   11 32 ~ 11 42   I SS N:  2 2 5 2 - 8 9 3 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijai.v 15 .i 2 . p p 11 32 - 11 42           1132     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij a i . ia esco r e. co m   Autom a ted   ba cte ria  and fung cla ss ificatio n using  co nv o lutiona neura l net wo rk  on   embedd ed sy ste m       T a rik   B o ug a ns s a 1 ,   M a ry em   Ait   M o ula y 2 ,   Sa m a r   Aa r a bi 3 ,   Abdela li   L a s f a r 2 ,   Abdel la t if   E l   Af ia 1   1 La b o r a t o r y   S m a r t   S y s t e m ,   EN S I A S ,   M o h a mm e d   V   U n i v e r s i t y ,   R a b a t ,   M o r o c c o   2 La b o r a t o r y   S y st e ms   A n a l y s i s   a n d   I n f o r mat i o n   P r o c e ssi n g   a n d   I n d u st r i a l   M a n a g e me n t ,   H i g h   S c h o o l   of   Te c h n o l o g y   S A LE,   M o h a mm a d i a   S c h o o l   of   E n g i n e e r i n g ,   M o h a mm e d   V   U n i v e r s i t y ,   R a b a t ,   M o r o c c o   3 M a t e r i a l s ,   E n e r g y   a n d   A c o u st i c Te a m ,   H i g h   S c h o o l   of   Te c h n o l o g y   S A LE ,   M o h a mm e d   V   U n i v e r si t y ,   R a b a t ,   M o r o c c o       Art icle   I nfo     AB S T RAC T   A r ticle   his to r y:   R ec eiv ed   Au g   12 ,   2 0 2 4   R ev is ed   J an   7 ,   2 0 2 6   Acc ep ted   J an   25 ,   2 0 2 6       In   th is   st u d y ,   we   c re a ted   a n d   a p p li e d   n o v e l   c o n c e p ts   fo r   h a rd wa re - b a se d   ima g e   id e n ti fica ti o n   a n d   c a teg o ri z a ti o n .   F o r   a rti ficia in telli g e n c e   ( AI a n d   ima g e   re c o g n it io n   a p p li c a ti o n s ,   th is   in c l u d e s   p u t ti n g   a l g o ri th m s   fo r   re c o g n izin g   c o lo rs ,   te x tu re s,   a n d   sh a p e s   in t o   p ra c ti c e .   O u r   c o n tri b u ti o n   u se s   an   e m b e d d e d   d e v ice   wit h   a   c a m e ra   a n d   a   m icr o c o m p u ter   (Ra sp b e rry - P i 4   ty p e )   to   re p lac e   th e   o p t ica l   a ss e ss m e n t   of   P e tri   d ish e s.   O u r   o b jec t   re c o g n it i o n   s y ste m   p ro c e ss e s   im a g e s   e fficie n tl y   by   u si n g   a   sta te - of - th e - a rt   k e rn e l   f u n c ti o n   a n d   a   n e w   n e ig h b o rh o o d   a rc h it e c tu re .   Us in g   t h e   w e ll - k n o wn   c o n v o lu ti o n a l   n e u ra l   n e two r k   (C NN )   a rc h it e c tu re ,   YO LO v 8 ,   as   a   p re - train e d   m o d e l,   we   e v a l u a ted   t h e   p r o p o se d   CNN - b a se d   m e th o d   f o r   o b jec t   r e c o g n it i o n   in   a   n u m b e r   of   d e m a n d i n g   sc e n a rio s.   S e v e ra l   P e tri   p late s,   u n c o n tro ll e d   se tt in g s,   a n d   d iffere n t   b a c k g ro u n d s   a n d   il lu m in a ti o n   we re   u se d   to   e v a lu a te   th e   tec h n o lo g y .   Ou r   d y n a m ic   m o d e   in te g ra tes   a   CNN   n e two r k   with   an   a tt e n ti o n   m a sk   to   h ig h li g h t   t h e   tr a it s   of   b a c teria   a n d   f u n g i,   e n s u ri n g   r o b u st   re c o g n it i o n .   We   imp lem e n ted   our   a lg o rit h m   on   a   Ra sp b e rry   Pi   4 0 0 ,   c o n n e c ted   to   a   CM OS   3 . 0   c a m e ra   se n so r   a n d   a   h u m a n - m a c h in e   in terfa c e   (HMI )   fo r   i n sta n t   d isp lay   of   re su lt s.   K ey w o r d s :   B ac ter ia   C o n v o lu tio n al  n eu r al  n etwo r k   E m b ed d e d   s y s tem   Mic r o b io lo g y   YOL Ov 8   T h is   is   an   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r   th e   CC   BY - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   T ar ik   B o u g an s s a   L ab o r ato r y   Sm ar t Sy s tem ,   E N SIA S ,   Mo h am m ed   V   Un iv e r s ity   R ab at,   Mo r o cc o   E m ail:   tar ik . b o u g an s s a@ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   B ac ter ial   in f ec tio n s   p o s e   an   im p o r tan t   d an g er   to   m icr o b io lo g y   la b s   an d   h ea lth ca r e   in s titu tio n s   wo r ld wid e.   C o n s eq u en tly ,   tim ely   an d   p r ec is e   id en tific atio n   of   b ac te r ia   an d   f u n g i   is   ess en tial   f o r   d iag n o s in g   an d   ap p r o p r iately   m an a g in g   d is ea s es   [ 1 ] .   T h is   d etec tio n   h as   h is to r ically   b ee n   d o n e   m a n u ally ,   wh ich   tak es   tim e   an d   is   in ef f ec tiv e.   Petr i   d is h es   ar e   wid esp r ea d   an d   e f f ec tiv e   to o ls   co m m o n ly   u s ed   by   r esear ch er s   to   co llect   d ata   on   s am p les   d u r i n g   m icr o b io lo g ical   s tu d ies.   T h ey   ar e   g en er ally   e q u ip p ed   with   a   lu m p   len s   to   clar if y   v is io n ,   th e   Petr i   d is h es   illu s tr ated   in   Fig u r 1   d ep lo y e d   in   m icr o b io l o g y   lab o r ato r ies   h av e   in n o v ated   in   th e   f ield   of   r esear ch   on   b ac ter i a   an d   f u n g i   [ 2 ] .   I n   th is   co n tex o f   o b ject  d etec tio n   o b ject  s p ec ially   b ac ter ia  an d   f u n g d etec tio n ,   th er ar two   ty p es  o f   co n v o lu tio n al  n eu r al  n etw o r k   ( C NN)   alg o r ith m s   d esig n ed   to   ac ce le r ate  o b ject  d etec tio n   m o d els  a n d   ac h iev h ig h   ac c u r ac y   r eg io n - b ased   c o n v o lu tio n al  n eu r al   n etwo r k s   ( R - C NN)   an d   y o u   o n l y   lo o k   o n ce   ( YOL O)   [ 3 ] I n   th is   f ield ,   m a n y   s tu d ies  h av b ee n   p u b lis h e d   [ 4 ] ,   to   id en tif y   an d   q u a n tify   tilap ia  lar v ae   u s in g   th Fas ter   R - C NN  R 5 0 - FP 2 an d   Gr id   R - C NN - X1 0 1 - 3 2 X4 d - FP 2 m o d els  g av t h e   g r ea test   o u tco m es,   with   m ea n   ac cu r ac y   5 0   o f   9 7 . 3 0 %.  an d   [ 5 ]   u s es a   d ig ital twin - b ased   in tellig en t h ea lth   s y s t em   with   ca s ca d Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       A u to ma ted   b a cteria   a n d   fu n g cla s s ifica tio n   u s in g   co n vo lu tio n a l n eu r a n etw o r o n     ( Ta r ik  B o u g a n s s a )   1133   r ec u r r en t   co n v o lu tio n al  n e u r a n etwo r k   ar ch itectu r e   to   id e n tify   C OVI D - 1 9   f r o m   X - r a y   im ag es.  T h e   m o d el   ac h iev ed   an   av er a g ac cu r ac y   o f   0 . 9 4 .   Mo r eo v er ,   in   s ev e r al  r esear ch   p r o jects  lik Ah m ed   et  a l.   [ 6 ]   u s es  m u lti - s ca le  p er ce p tu al   ( MSP) - YOL f o r   th d iag n o s is   o f   v a g in itis   an d   ac h iev es  s en s itiv ities   o f   0 . 7 0 6   f o r   k ey   ce lls   an d   0 . 9 1 0   f o r   Tr ich o mo n a s ,   o u t p er f o r m in g   th r e f er e n ce   m o d el  b y   0 . 2 1 8   an d   0 . 0 5 1 .   Als o ,   C h en   et   a l.   [ 7 ]   a p p lied   d ef o r m ab le   co n v o lu tio n   n etwo r k   ( DC N ) - YOL Ov 5 ,   with   DC N ,   ca n   d etec o b jects,  k ey   p o i n ts   an d   tr ac k   th e   Op leg n a th u s   p u n cta tu s ’s   ac tio n s   in   an   a m m o n ia - r ic h   en v ir o n m e n t.  T h is   m o d el  s h o wed   im p r o v e d   p er f o r m an ce   o v er   t h o r ig in al  YOL Ov 5 ,   ac h iev i n g   m AP@ 0 . 5   o f   9 3 . 7 1 an d   m AP@ 0 . 5 :0 . 9 5   o f   5 7 . 4 5 %.  I n   th s am co n tex o f   o b ject  d etec tio n ,   J u b ay er   e a l.   [ 8 ]   ap p lied   YOL Ov 5   f o r   d etec tin g   m o ld   o n   f o o d   s u r f ac es  an d   YOL Ov 5   p er f o r m ed   ex ce p tio n ally   well,   ac h iev in g   9 8 . 1 0 ac cu r ac y ,   1 0 0 r ec all,   an d   9 9 . 6 0 % a v er ag p r ec is io n   ( AP ) ,   o u tp e r f o r m in g   v er s io n s   YOL Ov 3   an d   YOL Ov 4 .   Ou r   co n tr ib u tio n   in v o l v es r ep lacin g   th v is u al  in s p ec tio n   o f   Petr i d is h es w ith   an   o n b o ar d   s y s tem   th at  u s es  th YOL Ov 8   m o d el  f o r   o b ject  d etec tio n .   T h is   s y s tem   em p lo y s   a   ca m er a   an d   p r o ce s s in g   ca r d   in   th e   f o r m   o f   a   m icr o co m p u ter   to   p r o ce s s   im ag es  ib n   r ea l - tim an d   au to m ate  th i n s p ec tio n .   T h is   ap p r o ac h   n o t   o n ly   m in im izes  h u m an   in ter f er en ce   d u r in g   d ata  co llectio n   b u also   p r o v id es  v alu a b l v is u al  d ata  th at  r esear ch er s   ca n   u s to   b etter   u n d er s tan d   b ac ter ial  ev o lu tio n   i n   s am p les  [ 9 ] .           Fig u r e   1 .   Petr i   d is h es       2.   T H E   I M P O RT ANC E   O F   P E T R I   DI SH E I T H E   L A B O RATOR Y   Petr i   d is h es   ar e   s u p er f icial   an d   cy lin d r ical   co n tain er s   m ad e   of   g lass   or   p last ic   th at   ar e   u s e d   to   g r o w   b ac ter ia,   f u n g i,   an d   o th er   m icr o o r g an is m s   on   s p ec if ic   n u tr ien t   m e d ia   [ 1 0 ] .   T h ey   ar e   n ec ess ar y   in   m icr o b io lo g y   la b o r ato r ies   f o r   p r o d u cin g   an d   s tu d y in g   m ic r o o r g a n is m s .   O f f er in g   a   c o n t r o lled   en v ir o n m en t   th at   m in im izes   co n tam in atio n   [ 1 1 ] .   Petr i   d is h es   h av e   g r o wn   to   be   am o n g   th e   m o s t   f r eq u e n t ly   u tili ze d   lab   s u p p lies   b ec a u s e   of   its   s im p licity   an d   u s ab ilit y   [ 1 2 ]   a   Petr i   d is h   is   m ad e   up   of   a   tr an s lu ce n t   b ase   an d   a   s q u ar e   or   cir c u lar ,     lo o s e - f itti n g   co v er   t h at   is   in ten d ed   to   s h ield   s am p les   f r o m   o u ts id e   co n tam in atio n .   Ad d itio n ally ,   th ey   ar e   ess en tial   to   th e   p r o ce s s   of   ass ess in g   an tib io tic   s u s ce p tib ili ty ,   wh ich   estab lis h es   how   well   an tib io tics   wo r k   ag ain s t   d if f er en t   s tr ain s   of   b ac ter ia   [ 1 3 ] .   Als o ,   L a n d is   et  a l.   [ 1 4 ]   d e m o n s tr ates   th e   b en e f its   of   th e   lar g e   s u r f ac e   ar ea   to   v o lu m e   r atio   of   Petr i   p lates,   wh ich   can   h elp   o r g a n is m s   s u ch   as   B r etta n o myc es   b r u xe llen s is   g r o w   an d   p r o d u ce   m o r e   m etab o lites   u n d er   ae r o b ic   cir c u m s tan ce s .   To   f in d   n ew   d is ea s es   an d   h elp   m icr o b io l o g is ts   in   th e   lab o r ato r y   p r ec is ely   co u n t   an d   an aly ze   m icr o b ial   co n te n t .   I t   is   cr itical   to   id en tify   th e   b ac ter ia   a n d   f u n g i   g r o win g   on   Petr i   d is h es.   To   do   t h is ,   we   h av e   im p lem en ted   a   m o d el   th at   m a k es   u s e   of   an   ex ten s iv e   d ataset   to   en h an ce   th e   id en tific atio n   an d   ca teg o r izatio n   of   m icr o o r g a n is m s ,   h en ce   f ac i litatin g   more   ac cu r ate   an d   i n s ig h tf u l   m icr o b io lo g ical   ev alu at io n s .         3.   M AT E R I AL   A ND   M E T H O DS   3 . 1 .     Co m pu t er   v is io n   a nd   co nv o lutio na l   neura l   net wo rk s   Ar tific ial   in tellig en ce   ( AI )   [ 1 5 ]   was   f ir s t   d escr ib ed   in   1 9 5 0   [ 1 6 ] .   Ma c h in e   lear n in g ,   a   p o r ti o n   of   AI ,   allo ws   m ac h in es   to   ac q u ir e   k n o wled g e   f r o m   d ata   an d   ad v an ce   with o u t   th e   n ee d   f o r   e x p licit   p r o g r a m m in g   [ 1 7 ] .   On e   s u b f ield   of   m ac h in e   lear n in g   ca lled   d ee p   lea r n i n g   ( DL ) ”  m o d els   d if f icu lt   d at a   u s in g   d ee p   n e u r al   n etwo r k s ,   d u to   its   ab ilit y   to   id en tify   o b jects   in   im ag es,   DL   ar ch itectu r es   h a v e   attr ac ted   a   lo t   of   atten tio n .           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  15 ,   No .   2 Ap r il   20 26 :   11 32 - 11 42   1134   As   a   r esu lt,   th ey   h av e   b ee n   ap p lied   to   m ed ical   im ag in g   to   p er f o r m   task s   s u ch   as   o r g an   d etec tio n   an d   s eg m en tatio n   [ 1 7 ] .   A   s p ec if ic   DL   ar ch itectu r e   cr ea ted   to   ef f e ctiv ely   p r o ce s s   v is u al   d ata   is   th e   C NN.   C o m p u ter   v is io n   is   an o th er   s u b s et   of   AI   t h at   allo ws   co m p u ter s   to   s ee   an d   u n d e r s tan d   [ 1 8 ]     by   tr ai n in g   th em   to   i d en tify   a n d   in te r p r et   th e   c o n ten t   of   im ag es   an d   v id e o s .   Sin ce   th ey   a r e   clo s ely   r elate d   to   each   o th er ,   ad v a n ce s   in   DL   in   r ec en t   y ea r s   h av e   also   led   to   ex ce p tio n al   s u cc ess es   in   th e   f ield   of   co m p u ter   v is io n .   Ap p licatio n s   f o r   co m p u ter   v is io n   in clu d e   r ea l - tim e   s p o r ts ,   au to n o m o u s   ca r s ,   o b ject   id en tific atio n ,   an d   f ac ial   r ec o g n itio n .   C NNs   [ 1 9 ] ,   wh ich   wer e   f ir s t   in tr o d u ce d   in   th e   L eNe t - 5   a r c h itectu r e   [ 2 0 ]   by   Yan n   L eCu n   et   a l.   in   1998,   r ec eiv e d   m u ch   atten tio n   af ter   th e   r elea s e   of   Alex n et   in   2 0 1 2   [ 3 ] .   W ith   th e   a v ailab ilit y   of   lar g e   d atasets ,   C NNs   ar e   ab le   to   au t o m atica lly   d etec t   im p o r tan t   f ea tu r es,   m ak e   h ig h ly   ac cu r ate   p r e d ic tio n s ,   an d   p er f o r m   co m p u ter   v is io n   task s   th at   wer e   p r ev i o u s ly   im p o s s ib le.   Un lik e   th e   class ic   n eu r al   n etwo r k   with   f u lly   co n n ec ted   lay e r s ,   C NN   h as   a   u n iq u e   ar c h itectu r e   as  s h o wn   in   Fig u r 2   th at   g e n er ally   in cl u d es   th r ee   ty p es   of   lay er s :   co n v o l u tio n al   lay er ,   p o o lin g   lay er ,   an d   f u lly   c o n n ec te d   lay er .           Fig u r e   2 .   Sch em atic   illu s tr atio n   of   a   C NN   ar ch itectu r e       T h e   YO L O   m o d e l   f a m i ly   wa s   p r o p o s ed   by   R ed m o n   et   a l .   [ 2 1 ]   in   2015,   as   a   s ta te - of - t h e - ar t   r e al - tim e   o b je ct   d e tec t io n   s y s t em .   It   is   an   o b je ct   r ec o g n i ti o n   an d   lo c al iz at io n   al g o r i th m   b a s e d   on   a   d e ep   n e u r a l   n et wo r k .   It   i s   b e s t   f e atu r e   is   th a t   it   wo r k s   v er y   f a s t.   F o r   e x am p l e,   if   you   en te r   an   im ag e,   th e   s y s t em   w il l   d i s p l ay   th e   o b je ct s   it   co n t ain s   an d   th e   p o s i tio n   of   ea c h   o b j ec t   ( th e   r ec tan g u la r   f r am e   co n ta in in g   th e   o b je ct)   [ 2 2 ] .   YO L O   is   an   o u t s tan d in g   ac co m p li s h m en t   in   o b je ct   d ete ct io n ,   a lb e it   r e s tr ic ted   to   a   s in g l e   d et ec tio n   wi th in   a   p ict u r e.   A f t er w ar d s ,   n u m er o u s   f u r th e r   it er a tio n s ,   r an g in g   f r o m   YO L O v 1   to   Y OL O v 7   [ 2 3 ] ,   we r e   in tr o d u ce d   w ith   ad v an ce m en t s   in   s eg m en ta t io n ,   m u lt i - o b je ct   i d en tif ic at io n   in   a   s in g l e   f r am e,   ac c u r a cy ,   an d   ex ac t   lo c al iza t io n   [ 2 4 ] .   T h e   m o d el   w as   im p r o v ed   w ith   b a tch   n o r m a li za tio n ,   an ch o r   b o x es ,   an d   d im en s io n   clu s t er s   in   YO L Ov 2 ,   wh i ch   wa s   r e le as ed   in   2 0 1 6 .   YO L Ov 3 ,   wh ich   was   r el ea s ed   in   2 0 1 8 ,   en h an c ed   p er f o r m an c e   by   e m p lo y in g   s p at ia l   p y r am id   p o o l in g   an d   a   m o r e   ef f ec tiv e   b ac k b o n e   n et wo r k .   W ith   th e   r el ea s e   of   Y OL Ov 4 ,   wh ich   d eb u t ed   in   2 0 2 0 ,   ad d it io n a l   f ea tu r e s   l ik e   an ch o r - f r ee   d e te ct in g   h ea d   a n d   m o s ai c   d ata   au g m en ta tio n   wer e   ad d ed .   W it h   in t eg r a ted   ex p er i m en t   tr ac k in g   an d   h y p er p ar am e ter   ad ju s tm en t,   YO L Ov 5   im p r o v ed   th e   m o d e l   ev en   f u r th e r .   Au to n o m o u s   d el iv er y   r o b o t s   em p lo y   Y OL O v 6   [ 2 5 ] ,   wh ich   was   m ad e   o p en - s o u r c e   in   2 0 2 2 ,   w h il e   Y OL Ov 7   in tr o d u ce d   p o s e   es t im a tio n   f ea tu r es .   T h e   m o s t   r ec en t   Ul tr a ly ti cs   v er s io n ,   Y OL Ov 8   [ 2 6 ] ,   p r o v i d es   im p r o v ed   p er f o r m a n ce   an d   ad ap tab i li ty   f o r   ap p l ica t io n s   r el at ed   to   tr a ck in g ,   s eg m en ta tio n ,   an d   d et ec tio n .   Y OL Ov 9   [ 2 7 ]   p r e s en t s   p r o g r am m ab l g r ad i en t   in f o r m at io n   ( P GI )   an d   th e   g en er al iz ed   ef f ic ie n lay er   a g g r eg a tio n   n e two r k   ( GE L A N) ,   th e   F ig u r e   3   i l lu s tr at e s   v ar io u s   v er s i o n s   of   YO L O   alg o r i th m s .   YOL wo r k s   in   th at  we  tak an   im ag an d   d iv id it  in to   an   S × g r id ,   in   ea ch   o f   th g r id s   we  tak N   b o u n d in g   b o x es.  Fo r   ea ch   o f   t h b o u n d in g   b o x es,  th n etwo r k   g en er ates  class   p r o b ab ilit y   an d   o f f s et  v alu es   f o r   th b o u n d in g   b o x .   B o u n d i n g   b o x   p r ed ictio n An ch o r   b o x es  ar m ad o f   d im en s io n   clu s ter s   b y   th YOL O   alg o r ith m   to   an ticip ate  b o u n d in g   b o x es.  Fo r   e v er y   b o u n d i n g   b o x ,   it  is   n etwo r k   p r ed ict s   f o u r   c o o r d i n ates:     tx ,   ty ,   tw,   an d   th .   T h p r e d ictio n s   m atch   Fig u r 4   if   th ce ll   is   o f f s et  f r o m   th e   u p p er   lef c o r n er   o f   th im a g e   b y   ( cx ,   cy )   an d   t h wid th   an d   h eig h t o f   th p r ev io u s   b o u n d in g   b o x   ar p w,   p h .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       A u to ma ted   b a cteria   a n d   fu n g cla s s ifica tio n   u s in g   co n vo lu tio n a l n eu r a n etw o r o n     ( Ta r ik  B o u g a n s s a )   1135       Fig u r e   3.   Ver s io n s   of   YOL O   a lg o r ith m           Fig u r e   4 .   YOL O   b o u n d in g   b o x   p r ed ictio n   [ 9 ]       3 . 2 .     YO L O v 8   a lg o rit hm   YOL Ov 8 ,   i t   is   a   r ea l - tim e   o b ject   d etec tin g   s y s tem   th at   r ep r esen ts   YOL O,   wa s   u s ed   as   a   p r ev io u s ly   tr ain ed   m o d el   in   t h is   p r o ject .   C o m p ar ed   to   o t h er   d etec ti o n   s y s tem s   [ 2 8 ] ,   YOL Ov 8   is   f aster   an d   m o r e   ac cu r ate,   also   YOL Ov 8   can   r ec o g n ize   s m all,   f o r b id d e n   o b jects   with   v ar io u s   o cc lu s io n s   wh ile   s tr ik in g   an   im p r ess iv e   b alan ce   b etwe en   e f f icien cy   an d   d etec tio n   ac cu r ac y .   Fo r   th is   r ea s o n ,   YOL Ov 8   is   ex tr e m ely   f ast   th an   Fas t   R - C NN   [ 2 9 ] .   T h e   ar ch itectu r e   of   y o lo v 8   s tr ik es   a   co m p r o m is e   b etwe en   s p ee d   an d   p r ec is io n   to   s o lv e   th e   s h o r tco m in g s   of   ea r lier   Y OL O   iter atio n s   [ 3 ] .   O n e   clea r   im p r o v em e n t   is   YOL Ov 8 s   s c alab le   an d   m o d u lar   ar ch itectu r e.   T h e   th r ee   m ai n   p ar ts   of   th e   m o d el   ar e   t h e   h ea d ,   n ec k ,   an d   b ac k b o n e.   Y OL Ov 8 s   b ac k b o n e,   wh ich   co n s is ts   of   C SP Dar k n et5 3   an d   E f f icien tDet,   is   ac co u n tab le   f o r   T ak in g   o u t   f ea tu r es   f r o m   th e   in p u t   im ag e.   T h e   f u s i o n   of   c h a r a c te r i s ti c s   d e p e n d s   on   t h e   n e c k ,   w h i c h   c o n n e c ts   t h e   h ea d   a n d   b a ck b o n e .   As   s h o w n   in   F i g u r e   5 ,   t h e   h e a d   p r e d i c ts   b o u n d i n g   b o x e s ,   i t e m   c l ass i f i c at i o n s ,   a n d   c o n f i d e n c e   r a t i n g s .           Fig u r e   5.   YOL Ov 8   ar ch itectu r e   [ 3 ]     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  15 ,   No .   2 Ap r il   20 26 :   11 32 - 11 42   1136   3 . 3 .     T he   m a in   cr it er ia   of   t he   pro po s ed   em bedd ed   ha rd w a re   s o lutio n   T h e   o b jectiv es   to   be   ac h ie v ed   f o r   th e   r e co g n itio n   an d   class if icatio n   of   b ac ter ia,   with in   th e   f r am ewo r k   of   th is   d o cu m e n t,   m u s t   m ee t   th e   f o llo win g   cr iter ia:     Pro v id es   s tab le   p er f o r m an ce   in   an   e n v ir o n m en t   with o u t   co n s tr ain ts   s u ch   as   lig h tin g   co n d itio n s ,   b ac k g r o u n d   in h o m o g en eity ,   p o s itio n   an d   o r ien tatio n   of   b ac ter ia,   s tain s   an d ,   m o s t   im p o r ta n tly ,   d if f er en tiatio n   b etwe en   a   f u n g u s   an d   b ac ter ia.     Ach iev es   v er y   h ig h   r ec o g n iti o n   r ates,   d em o n s tr atin g   th e   r eliab ilit y   of   th e   alg o r ith m ' s   r ec o g n itio n   an d   id en tific atio n   r esu lts .     Sin ce   m o s t   f u t u r e   a p p licatio n s   will   be   r ea l - tim e,   ex ec u tio n   tim e   is   also   a   c r u cial   m etr ic   to   ev alu ate   th e   r ec o g n itio n   ar c h itectu r e   im p le m en ted   on   an   em b ed d e d   s y s tem .   On   a   R asp b er r y   Pi   4,   f o r   in s tan ce ,   th e   s y s tem   is   ex p ec ted   to   ac h iev e   in f er en ce   laten cy   of   ap p r o x im ately   200 3 0 0   ms   p er   im ag e,   m ain tain   m em o r y   u s ag e   u n d e r   1   GB ,   an d   s u s tain   a   f r am e   r ate   of   3 5   FPS   d ep en d in g   on   im ag e   r eso lu tio n   an d   m o d el   co m p lex ity   [ 3 0 ] .     All   th e   to o ls   ch o s en   ar e   f r ee ,   s u ch   as   th e   Py th o n   lan g u ag e   an d   th e   R asp b ian   o p er atin g   s y s tem .   It   is   an   em b ed d e d   GNU/L in u x   o p er at in g   s y s tem   co m p atib le   with   R asp b er r y   Pi   m icr o co m p u ter s   as   p r esen ted   in   th e   Fig u r 6 .           Fig u r e   6 .   R asp b er r y   Pi   4   v e r s io n   4 0 0       3 . 4 .     M et ho do lo g y   a do pte d   Ou r   s tu d y   in clu d ed   a   n u m b e r   of   cr u cial   p r o ce d u r es   to   id en tify   b ac ter ia   an d   f u n g u s .   Sin ce   our   o r ig in al   d ataset   was   litt le,   we   u s ed   i n ten s iv e   d ata   au g m en t atio n   to   d ig itally   e n lar g e   it   in s tead   of   c o llectin g   more   Petr i   d is h   p h o to g r ap h s .   Usi n g   ad v an ce d   tech n i q u es   lik e   m o s aic,   m ix u p ,   an d   co p y - p aste   to   in cr ea s e   m o d el   r o b u s tn ess ,   as   well   as   f lip p in g ,   r o tatio n ,   s ca lin g ,   an d   b r ig h tn ess   m o d if icat io n s ,   au g m e n tatio n   p r o ce d u r es   r ep licated   r ea l - wo r ld   f lu ctu atio n s   in   illu m i n atio n ,   o r ien tatio n ,   a n d   s ca le.   To   p r o d u ce   th e   lab eled   d ataset,   L ab elI m g   was   u s ed   to   a n n o tate   two   class es:   b ac   ( b a cter ia)   an d   ch am p   ( f u n g i) .   To   ac h iev e   r o b u s t   ev alu atio n   in   s p ite   of   th e   s m all   s am p le   s ize,   we   em p lo y ed   f iv e - f o ld     cr o s s - v alid atio n   with   tr ain / v alid atio n /tes t   s p lits .   T h is   ap p r o a ch   p r o d u ce d   p r ec is e   p er f o r m a n ce   esti m ates   f o r   a   r an g e   of   d ata   s u b s ets.   T h e   Ad am W   o p tim izer   f o r   s tab le   g en er aliza tio n   on   s h o r t   d atasets ,   a   lear n in g   r ate   of   0 . 0 0 5   with   co s in e   s ch ed u lin g   to   en h an ce   co n v er g en ce ,   a n d   an   im ag e   s ize   of   9 6 0 × 9 6 0   p ix els   to   ca p t u r e   f in e   b ac ter ial   an d   f u n g al   f ea tu r es   wer e   am o n g   th e   ca r ef u lly   ch o s en   h y p er p a r am eter s   u s ed   to   tr ain   t h e   Y OL Ov 8   m o d el.   By   b alan cin g   ac c u r ac y ,   s tab ilit y ,   an d   c o m p u tatio n   ef f icien c y ,   th is   s etu p   tak es   in to   ac c o u n t   b o th   r ea lis tic   d ep lo y m e n t   asp ec ts   an d   d etec tio n   p er f o r m a n ce .   Fig u r 7   ill u s tr ates   how   v a r io u s   co m b in a tio n s   im p r o v ed   th e   ac cu r ac y   an d   s tab ilit y   of   d etec tio n .       3 . 5 .     I m ple m ent a t io n det a ils   W u s ed   Kag g le  n o teb o o k   e n v ir o n m en to   tr ain   an d   ev al u ate  th m o d el.   T h d ataset  was  s ep ar ated   in to   tr ain ,   v alid atio n ,   an d   test   s u b s ets  to   en s u r e   r e liab le  p er f o r m an ce   esti m atio n s ,   an d   f iv e - f o ld     cr o s s - v alid atio n   was  em p lo y e d   to   less en   b ias  r e s u ltin g   f r o m   th s m all  s am p le  s ize.   T h Y OL Ov 8   m o d el  was   d ev elo p e d   u s in g   th Py T o r ch   DL   p latf o r m .   Fo r   s tab le  o p tim izatio n ,   th m o d el  was  tr ain ed   f o r   3 0 0   ep o c h s   u s in g   co s in s ch e d u lin g   with   an   in itial  lear n in g   r ate  o f   0 . 0 0 5 .   B ased   o n   p r elim in ar y   e x p er im en ts   a n d   b est  p r ac tices,  th ese  h y p er p ar am et er s   wer ca r ef u lly   s elec ted .   A d v an ce d   d ata  au g m en tatio n   li k f lip p in g ,   r o tatio n ,   s ca lin g ,   co p y - p aste,  m o s aic,   m ix u p ,   an d   b r i g h tn ess   ad ju s t m en was  u s ed   to   im p r o v m o d el  g e n er aliza tio n ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       A u to ma ted   b a cteria   a n d   fu n g cla s s ifica tio n   u s in g   co n vo lu tio n a l n eu r a n etw o r o n     ( Ta r ik  B o u g a n s s a )   1137   an d   th s ize  o f   th im ag h ad   b ee n   cu s to m ized   to   9 6 0 × 9 6 0   p ix els  to   ca p tu r f in b ac ter ial  an d   f u n g al  d etails,   all  d etails ar s h o wn   in   T ab le  1 .           Fig u r e   7.   M eth o d o lo g y   a d o p te d       4.   RE SU L T S   AND   D I SCU SS I O N   We   s u cc ess f u lly   ap p lied   our   m eth o d   to   i d en tify   b ac ter ia   a n d   f u n g i   in   Petr i   d is h es   d esp i te   wo r k in g   with   a   co m p ar ativ ely   s m all   d a taset.   W ith   o v er all   s co r es   of   p r ec is io n s   0 . 8 6 4 ,   r ec all   0 . 7 7 9 ,   a n d   m AP@ 5 0   0 . 8 5 9   ac r o s s   all   class es,   th e   YOL Ov 8   m o d el   s h o wed   e x ce llen t   p er f o r m an ce   in   r ec o g n izin g   s m al l   o b jects   as  s h o wn   in   T ab le  1 .   I n   te r m s   o f   in d i v id u al  class es,  th “c h a m p ”  class ,   wh ich   h ad   1 6   p h o to s   with   4 4 2   in s tan ce s ,   ac h iev ed   p r ec is io n   o f   0 . 8 3 9 ,   r ec all  o f   0 . 9 1 9 ,   an d   m AP@ 5 0   o f   0 . 9 4 1 ,   wh ile  th e   “b ac   cl ass ,   wh ich   co n s is ted   o f   2 3   im ag es  with   5 7 9   in s tan ce s ,   ac h iev ed   p r ec is io n   o f   0 . 8 8 9 ,   r ec all  o f   0 . 6 3 9 ,   an d   m AP@ 5 0   o f   0 . 7 7 6 .   T h ese  r esu lts   ar illu s tr ated   i n   Fig u r es  8   an d   9 ,   with   Fig u r 1 0   s h o win g   th e   p r ec is io n - co n f id e n ce   c u r v e ,   wh ich   d em o n s tr ates m o d el  p r e cisi o n   ac r o s s   all  class e s   as a   f u n ctio n   o f   p r e d ictio n   co n f id en c lev els.       T ab le   1 .   Per f o r m an ce   m etr ics   an d   m o d el   d etails   Le a r n i n g   r a t e   0 . 0 0 5   R u n n i n g   t i me   0 . 1 4 9   h o u r s   G P U   u se d   P 1 0 0   M o d e l   s i z e   2 2 . 0 1   Mo   Ep o c h s   3 0 0   P r e c i s i o n   8 6 . 4 %   mA P @ 5 0   0.   85               Fig u r 8 .   R ec o g n itio n   o f   b ac te r ia  an d   f u n g i       Alth o u g h ,   Fig u r 1 1   co n f u s io n   m atr ix   d em o n s tr ates  th s u g g ested   m o d el’ s   ex ce llen d is cr im in ativ p o wer   ac r o s s   all  th r ee   class es.   E x ce llen class   s ep ar ab ilit y   w as  co n f ir m ed   b y   th ch a m p   ( f u n g u s )   class ,   wh ic h   h ad   th b est  ac cu r ac y   with   3 9 3   co r r ec p r ed ictio n s .   W ith   3 4 2   tr u p o s itiv es,  th b ac   ( b ac ter ia)   class   also   d em o n s tr ated   s tr o n g   r ec o g n iti o n ,   p r o v in g   s u cc ess f u l b ac ter ial  id en tific atio n   in   s p ite  o f   s ig n if ican t b ac k g r o u n d   r eg io n   c o n f u s io n .   T h p r im a r y   ca u s o f   m is class if icatio n s   b etwe en   b ac ter ia  a n d   b ac k g r o u n d   was  v is u al   s im ilar ity   in   tex tu r an d   illu m in atio n ,   b u th ey   wer s till   with in   to ler ab le  b o u n d s .   Ov er all,   th co n f u s io n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  15 ,   No .   2 Ap r il   20 26 :   11 32 - 11 42   1138   m atr ix   co n f ir m s   th m o d el’ s   ca p ab ilit y   f o r   r ea l - tim b ac ter ial  an d   f u n g al  class if icatio n   o n   em b e d d ed   h ar d war lik t h R asp b er r y   P i a n d   p r o v es its   r o b u s t a n d   d e p en d ab le  p e r f o r m an ce .           Fig u r 9 .   Mo d el  p er f o r m a n ce   illu s tr ated   b y   th p r ec is io n - r ec all  cu r v e           Fig u r 1 0 .   T h lin k   b etwe en   p r ed ictio n   s elf - ass u r an ce   an d   a cc u r ac y           Fig u r e   11 .   C o n f u s io n   m atr ix   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       A u to ma ted   b a cteria   a n d   fu n g cla s s ifica tio n   u s in g   co n vo lu tio n a l n eu r a n etw o r o n     ( Ta r ik  B o u g a n s s a )   1139   Pre - tr ain ed   m o d el   ( YOL Ov 8 ) :   alth o u g h   th e   o r ig in al   YOL O   m o d el   can   d etec t,   c o u n t,   a n d   r ec o g n ize   s ev er al   co m m o n   ty p es   of   b ac t er ia,   it   m ay   co n f u s e   s o m e   u n k n o wn   s p ec ies,   r esu ltin g   in   lo w er   m o d el   ac c u r ac y   an d   more   m an u al   wo r k   ca r r i ed   out   by   t h e   r esear ch er s   as   p r esen ted   in   Fig u r 1 2 .   YOL Ov 8   can   co u n t   an d   class if y   s ev er al   b ac ter ia   p r ese n t   in   a   s in g le   im ag e.   As   you   can   s ee   in   Fig u r 1 2 ,   it   illu s tr ates   th e   n u m b er   of   b ac ter ia   ( b ac )   a n d   f u n g i   ( ch am p )   p r esen t   in   each   im ag e .           Fig u r e   1 2 .   C o u n tin g   s ev e r al   b ac ter ia       R ef i n e d   m o d e l   ( r es u l t) :   to   ev al u at e   t h e   m o d e l,   p h o to s   o f   Pet r i   d is h es   ta k en   b y   d o c t o r al   s t u d e n ts   i n   t h e   m ic r o b io lo g y   l ab o r at o r y   at   C NR ST  we r e   u s e d   as   test   s et   to   w h i ch   t h tr ai n e d   m o d e is   ap p li e d .   T h e   r esu lts   ill u s tr at t h at  th DL   m o d el   was  ab le   t o   d e tec t,   r ec o g n iz e ,   an d   l o ca liz m u lt ip le  b ac t er ia  an d   d if f e r en tia te   b et we en   b a cte r i a   ( s m a ll   s i ze s   wit h   th e   s a m e   co lo r s )   a n d   f u n g i   ( la r g e r   s iz es   a n d   d if f e r e n t   c o l o r s )   v ia   C MO S   3 . 0   ca m e r a   i m a g es   wi th   g r ea p r e c is io n .   E a ch   i d en ti f ie d   o b j ec w ill   b s u r r o u n d e d   b y   a   b o u n d i n g   b o x   an d   l ab ele d   wit h   i ts   s p ec i es  a n d   o r d er   n u m b er   [ 3 1 ] .   P r a cti ca l ly   s p e a k i n g ,   t h is   m et h o d   m a y   b i m m ed iat el y   u s ed   i n   m ic r o b io lo g i ca la b s   t o   h el p   r ese ar c h e r s   a u t o m ate   m o r p h o l o g ic al   c h a r a ct er i za ti o n ,   c o l o n y   co u n ti n g ,   an d   b a cte r i al  a n d   f u n g al   d is ti n c ti o n ,   g r ea t ly   m in im i zi n g   m a n u al   la b o r   a n d   h u m an   e r r o r .   T h is   k i n d   o f   c o n n ec ti o n   co u l d   im p r o v th r e p ea t ab ilit y   o f   m i cr o b i o l o g ic al  test s   a n d   ex p e d i te   la b o r at o r y   p r o c e d u r es.   Nev er t h el ess ,   s e v e r a r es tr ict i o n s   w er e   n o t ed .   T h e   p r o p o s e d   m o d el   m a y   n o t   b as  g en e r aliz a b le   t o   lar g er   m ic r o b io lo g i ca l   co n t ex ts   b e ca u s e   it   w as  tr ai n e d   a n d   v ali d ate d   o n   a   s m all   d a tase t   wit h   li ttl s p e ci es   v a r i et y .   F u r th e r m o r e ,   th e   m o d er ate   r e ca l r a te   s u g g ests   t h at   s o m e   b ac t e r ia c o l o n ies   a r e   s t ill   o v er lo o k e d   d u r i n g   d et ec ti o n .   F u t u r e   r ese ar c h   wi ll  c o n ce n t r a te   o n   e x a m i n i n g   ad v a n ce d   a r c h it ec tu r es   li k e   v is io n   t r a n s f o r m e r s   ( Vi T s )   f o r   m o r e   p r e cise   d e tec tio n   o f   s m al a n d   v is u a ll y   s im ila r   m i cr o b i al   o b j ec ts ,   a p p l y i n g   t r a n s f er   lea r n i n g   f r o m   la r g e - s ca le   b i o m ed ica i m a g e   d at asets   t o   i m p r o v e   f ea t u r e   g en e r al iza ti o n ,   a n d   b r o a d e n i n g   t h d atas et   t o   in c lu d g r ea te r   v ar iet y   o f   m i cr o b ia l s p e cies   i n   o r d e r   to   g et   ar o u n d   t h es l im i tat io n s .       5.   CO NCLU SI O N   T h i s   p r o j e c a i m s   t o   tr a i n   an   a l g o r i t h m   ca p ab l o f   p r o c e s s in g   a n d   l a b e l i n g   d a t f r o m   P e tr i e   d i s h e s   w i t h   t h e   n u m b e r ,   t y p e ,   a n d   l o c a t i o n   o f   b a c te r i a   a n d   f u n g i .   C a p tu r e d   h u g e   a n d   l ab o r i o u s   i m a g e s   in   a n   a u t o m a t i c   w ay   t h a t   r e s ea r ch er s   w e r e   wo r k i n g   b y   ap p ly i n g   a   Y O L O v 8 - b a s e d   o b j ec t   d e t ec t i o n .   C o m p a r ed   to   o t h er   a t te m p t s   a a u to m a t ic   b a c t e r ia   r e co g n i t i o n ,   t h i s   p r o j e c t   s t r iv e s   to   f u r t h er   f a c i l i tat e   t h e   p r o c e s s   an d   r e d u c t h h u m a n   ef f o r r e q u ir e d   b y   p r o v i d in g   s u r r o u n d in g   b o u n d i n g   b o x e s ,   p er f o r m in g   r ea l - t i m e   r e c o g n i t io n ,   an d   ad d in g   b a c te r i a   th a c a n   b e   au t o m a t i c a l ly   id e n t if i e d .   T h i s   r e s e a r c h   ad d r e s s e s   m a jo r   d a t a   i s s u e s   b y   c r ea t i n g   a   m i c r o b io l o g i c a r ec o g n i t io n   m o d e l .   W e   u s e d   t h Y O L Ov 8   o b je c t   d e t e c t i o n   t e ch n iq u a s   t h e   p r e - t r a i n ed   m o d e l   u s i n g   t r an s f e r   l ea r n i n g .   E v e n   w i th   a   r a th e r   s m a l l   i m ag e   d a ta b as e ,   w e   w e r e   ab l e   t o   i d e n t if y   f u n g an d   b a c te r i in   P e t r d i s h e s .   T h m o d e l’ s   e x c e l l en t   ac c u r a c y   i n   r e c o g n iz i n g   a n d   lo c a l i z in g   b a c t e r ia   wa s   a ch i ev e d   w i th   ad d i t io n a l   r e f in e m e n u s i n g   b e t te r   d a ta   th a w a s   f i r s t   a n n o t a t ed   b y   m i c r o b i o lo g y   p r o f e s s i o n a l s .   T h i s   i l lu s t r a t e s   th s u c c e s s   o f   Y OL O   a lg o r i t h m s   i n   t h e s e   a p p l i c a t io n s   a n d   h e l p s   a l le v i a t t h w o r k l o a d   f r o m   h u m an   f o r   t a s k s   s u ch   as   r e c o g n i t io n   a n d   co u n t i n g .   I n   o r d er   t o   e n h an c t h e   p er f o r m a n c e   a n d   a c cu r a cy   i n   d e t e c t i o n ,   e s p e c i a l ly   f o r   s m a l l   o b j e c t s ,   t h e   f u t u r e   wo r k   w i l l   f o cu s   o n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  15 ,   No .   2 Ap r il   20 26 :   11 32 - 11 42   1140   d e s i g n in g   p o w e r f u a l g o r i th m s   w h i ch   ap p ly i n g   h ig h   p er f o r m a n c e   C P U   a n d   ex t en d in g   t h p l at e   ty p e s   a s   w e l l   a s   v ar i e ty   o f   b a c t er i a   co ll e c t i o n .       ACK NO WL E DG M E N T S   T h e   au th o r s   ex p r ess   th eir   th a n k s   to   Mo h am m ed   V   Un iv e r s ity ,   Facu lty   of   Scien ce s   an d   C NR ST   L ab o r ato r y   f o r   f u r th er   g u id an c e   an d   p r o v i d in g   n ec ess ar y   in f o r m atio n   on   th is   r esear ch   to p ic   d o cto r al   ab o u t   th e   b ac ter ial   an d   f u n g al   id e n tific atio n   in   Petr i   d is h es.   T h e   a u th o r s   also   th an k   all   th o s e   wh o   h e lp ed   with   tech n ical   ass is tan ce   or   ad v ice.       F UNDING   I NF O R M A T I O N   T h e   au th o r s   ar e   g r ate f u l   to   t h e   in s titu tio n   f o r   s u p p o r t.   No   s p ec if ic   g r a n t,   f u n d i n g   o r g a n izatio n   or   f in an cial   s u p p o r t   was   r ec eiv ed   f o r   th is   s tu d y .       AUTHO R   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 t r ib u to r   R o les  T a x o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize   in d iv i d 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   T ar ik   B o u g an s s a                               Ma r y em   Ait M o u lay                               Sam ar   Aar ab i                               Ab d elali  L asfa r                               Ab d ellatif   E l A f ia                                 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   OF   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   T h e   au th o r s   af f ir m   th at   th e r e   ar e   no   k n o wn   f i n an cial,   p e r s o n al,   or   p r o f ess io n al   ties   th at   c o u ld   h av e   af f ec ted   th e   f i n d in g s   or   in ter p r etatio n s   o f f er ed   in   th is   s tu d y   in   o r d e r   to   m ai n tain   o b jectiv ity   an d   tr an s p a r en cy .       DATA   AV AI L AB I L I T Y   T h e   d ata   t h at   s u p p o r t   th e   f in d in g s   of   t h is   s tu d y   ar e   av ailab l e   f r o m   th e   c o r r esp o n d in g   au t h o r ,   u p o n   r ea s o n ab le   r eq u est.       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   M .   M .   A n sari ,   N .   B i s h t ,   T.   S i n g h ,   a n d   P .   S .   C h a u h a n ,   S y m p h o n y   o f   s u r v i v a l :   i n s i g h t i n t o   c r o ss - t a l k   me c h a n i sms   i n   p l a n t s ,   b a c t e r i a ,   a n d   f u n g i   f o r   st r e n g t h e n i n g   p l a n t   i m mu n e   r e s p o n ses ,   Mi c r o b i o l o g i c a l   R e se a rc h ,   v o l .   2 8 5 ,   A u g .   2 0 2 4 ,     d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . m i c r e s . 2 0 2 4 . 1 2 7 7 6 2 .   [ 2 ]   M .   W i l l i   e t   a l . ,   I d e n t i f y i n g   a n i m a l   s p e c i e s   i n   c a mera   t r a p   i ma g e u si n g   d e e p   l e a r n i n g   a n d   c i t i z e n   sc i e n c e ,   Me t h o d i n   E c o l o g y   a n d   Ev o l u t i o n ,   v o l .   1 0 ,   n o .   1 ,   p p .   8 0 9 1 ,   Ja n .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 1 1 / 2 0 4 1 - 2 1 0 X . 1 3 0 9 9 .   [ 3 ]   M .   A .   M o u l a y ,   A .   S a l b i ,   I .   B o u g a n s sa,   M . - S .   M a sm o u d i ,   a n d   A .   La sf a r ,   A n   i n n o v a t i v e   a p p r o a c h   f o r   d e t e c t i n g   b u i l d i n g a n d   c o n st r u c t i o n   a n o m a l i e i n   z e n a t a   c i t y ,   I AE S   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   Art i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e ,   v o l .   1 3 ,   n o .   3 ,   p p .   2 7 0 3 - 2 7 1 2 ,   S e p .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j a i . v 1 3 . i 3 . p p 2 7 0 3 - 2 7 1 2 .   [ 4 ]   C .   S .   C o s t a   e t   a l . ,   D e e p   l e a r n i n g   a p p l i e d   i n   f i sh   r e p r o d u c t i o n   f o r   c o u n t i n g   l a r v a e   i n   i ma g e s   c a p t u r e d   b y   smar t p h o n e ,   Aq u a c u l t u r a l   En g i n e e r i n g ,   v o l .   9 7 ,   M a y   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a q u a e n g . 2 0 2 2 . 1 0 2 2 2 5 .   [ 5 ]   I .   A h med ,   M .   A h m a d ,   a n d   G .   Je o n ,   I n t e g r a t i n g   d i g i t a l   t w i n a n d   d e e p   l e a r n i n g   f o r   me d i c a l   i ma g e   a n a l y si i n   t h e   e r a   o f   c o v i d - 1 9 ,   Vi r t u a l   Re a l i t y   &   I n t e l l i g e n t   H a r d w a re ,   v o l .   4 ,   n o .   4 ,   p p .   2 9 2 3 0 5 ,   A u g .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . v r i h . 2 0 2 2 . 0 3 . 0 0 2 .   [ 6 ]   X .   C h e n ,   H .   Z h e n g ,   H .   T a n g ,   a n d   F .   Li ,   M u l t i - sca l e   p e r c e p t u a l   y o l o   f o r   a u t o m a t i c   d e t e c t i o n   o f   c l u e   c e l l a n d   t r i c h o m o n a s   i n   f l u o r e sc e n c e   mi c r o s c o p i c   i m a g e s,”   C o m p u t e rs   i n   Bi o l o g y   a n d   Me d i c i n e ,   v o l .   1 7 5 ,   Ju n .   2 0 2 4 ,     d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o m p b i o me d . 2 0 2 4 . 1 0 8 5 0 0 .   [ 7 ]   J.  Li ,   W .   C h e n ,   Y .   Zh u ,   K .   X u a n ,   H .   Li ,   a n d   N .   Z e n g ,   I n t e l l i g e n t   d e t e c t i o n   a n d   b e h a v i o r   t r a c k i n g   u n d e r   a mm o n i a   n i t r o g e n   st r e ss,   N e u ro c o m p u t i n g ,   v o l .   5 5 9 ,   N o v .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . n e u c o m . 2 0 2 3 . 1 2 6 8 0 9 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       A u to ma ted   b a cteria   a n d   fu n g cla s s ifica tio n   u s in g   co n vo lu tio n a l n eu r a n etw o r o n     ( Ta r ik  B o u g a n s s a )   1141   [ 8 ]   F .   Ju b a y e r   e t   a l . ,   D e t e c t i o n   o f   m o l d   o n   t h e   f o o d   s u r f a c e   u si n g   Y O LO v 5 ,   C u rre n t   Re s e a r c h   i n   F o o d   S c i e n c e ,   v o l .   4 ,     p p .   7 2 4 7 2 8 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c r f s.2 0 2 1 . 1 0 . 0 0 3 .   [ 9 ]   S .   S c h n e i d e r ,   G .   W .   T a y l o r ,   a n d   S .   K r e m e r ,   D e e p   l e a r n i n g   o b j e c t   d e t e c t i o n   met h o d s   f o r   e c o l o g i c a l   c a m e r a   t r a p   d a t a ,   i n   2 0 1 8   1 5 t h   C o n f e re n c e   o n   C o m p u t e a n d   Ro b o t   V i si o n   ( C RV) ,   I EEE,   M a y   2 0 1 8 ,   p p .   3 2 1 3 2 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / C R V . 2 0 1 8 . 0 0 0 5 2 .   [ 1 0 ]   S .   A a r a b i ,   O .   C h a u i y a k h ,   T .   B o u g a n s sa,   E.   E .   F a h i m e ,   a n d   A .   Et - t a h i r ,   B i o a c c u mu l a t i o n   o f   h e a v y   met a l s   i n   f i v e   s p e c i e s   o f   f i s h   o b t a i n e d   f r o t h e   e s t u a r y   o f   r a b a t ,   mo r o c c o ,   T r o p i c a l   J o u r n a l   o f   N a t u r a l   Pr o d u c t   R e se a rc h ,   v o l .   8 ,   n o .   4 ,   M a y   2 0 2 4 ,     d o i :   1 0 . 2 6 5 3 8 / t j n p r / v 8 i 4 . 3 .   [ 1 1 ]   Q .   Y a o ,   X .   Z h e n g ,   G .   Z h o u ,   a n d   J.  Z h a n g ,   S G R - y o l o :   a   me t h o d   f o r   d e t e c t i n g   s e e d   g e r mi n a t i o n   r a t e   i n   w i l d   r i c e ,   F ro n t i e rs  i n   Pl a n t   S c i e n c e ,   v o l .   1 4 ,   Ja n .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 8 9 / f p l s. 2 0 2 3 . 1 3 0 5 0 8 1 .   [ 1 2 ]   D .   D o h e r t y   e t   a l . ,   A ssess i n g   t h e   v i a b i l i t y   o f   3 d - p r i n t e d   p o l y   ( l a c t i c   a c i d )   p e t r i   d i s h e s:   a   su s t a i n a b l e   a l t e r n a t i v e   f o r   l a b o r a t o r y   u se,   S u st a i n a b l e   M a t e r i a l a n d   T e c h n o l o g i e s ,   v o l .   4 0 ,   J u l .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . s u sm a t . 2 0 2 4 . e 0 0 8 9 9 .   [ 1 3 ]   Q .   W u   e t   a l . ,   Th e   s c r e e n i n g   a n d   i d e n t i f i c a t i o n   o f   s i x   c o mm o n l y   u s e d   a n t i b i o t i c s   i n   sw i n e   k i d n e y   b y   a   m i c r o b i o l o g i c a l   i n h i b i t i o n   met h o d ,   Mi c r o c h e m i c a l   J o u rn a l ,   v o l .   1 6 1 ,   F e b .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . mi c r o c . 2 0 2 0 . 1 0 5 7 9 6 .   [ 1 4 ]   E.   A .   La n d i s ,   E.   F o g a r t y ,   J .   C .   Ed w a r d s,  O .   P o p a ,   A .   M .   Er e n ,   a n d   B .   E.   W o l f e ,   M i c r o b i a l   d i v e r s i t y   a n d   i n t e r a c t i o n   s p e c i f i c i t y   i n   k o m b u c h a   t e a   f e r m e n t a t i o n s,”   m S y st e m s ,   v o l .   7 ,   n o .   3 ,   Ju n .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 2 8 / ms y st e ms. 0 0 1 5 7 - 2 2 .   [ 1 5 ]   N .   R .   M a n n u r u   e t   a l . ,   A r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e   i n   d e v e l o p i n g   c o u n t r i e s :   t h e   i m p a c t   o f   g e n e r a t i v e   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e   ( AI t e c h n o l o g i e s   f o r   d e v e l o p m e n t ,   I n f o r m a t i o n   D e v e l o p m e n t ,   v o l .   4 1 ,   n o .   3 ,   p p .   1 0 3 6 1 0 5 4 ,   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 7 7 / 0 2 6 6 6 6 6 9 2 3 1 2 0 0 6 2 8 .   [ 1 6 ]   R .   B u n o d ,   E.   A u g s t b u r g e r ,   E.   B r a s n u ,   A .   L a b b e ,   a n d   C .   B a u d o u i n ,   I n t e l l i g e n c e   a r t i f i c i e l l e   e t   g l a u c o me  :   u n e   r e v u e   d e   l a   l i t t é r a t u r e ,   J o u rn a l   Fr a n ç a i d O p h t a l m o l o g i e ,   v o l .   4 5 ,   n o .   2 ,   p p .   2 1 6 2 3 2 ,   F e b .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . j f o . 2 0 2 1 . 1 1 . 0 0 2 .   [ 1 7 ]   J.  K i m   e t   a l . ,   A   n o v e l   d e e p   l e a r n i n g b a se d   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e   sy s t e m   f o r   i n t e r p r e t i n g   u r o l i t h i a si s   i n   c o m p u t e d   t o mo g r a p h y ,   Eu r o p e a n   U r o l o g y   Fo c u s ,   v o l .   1 0 ,   n o .   6 ,   p p .   1 0 4 9 1 0 5 4 ,   D e c .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e u f . 2 0 2 4 . 0 7 . 0 0 3 .   [ 1 8 ]   J.  Te r v e n ,   D .   M .   C Es p a r z a ,   a n d   J.   A .   R G o n z á l e z ,   A   c o m p r e h e n s i v e   r e v i e w   o f   y o l o   a r c h i t e c t u r e i n   c o m p u t e r   v i s i o n :   f r o m   y o l o v 1   t o   y o l o v 8   a n d   y o l o - n a s,   M a c h i n e   L e a r n i n g   a n d   K n o w l e d g e   E x t ra c t i o n ,   v o l .   5 ,   n o .   4 ,   p p .   1 6 8 0 1 7 1 6 ,   N o v .   2 0 2 3 ,     d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / ma k e 5 0 4 0 0 8 3 .   [ 1 9 ]   K .   A l o mar,   H .   I .   A y s e l ,   a n d   X .   C a i ,   C N N s,  r n n a n d   t r a n sf o r mers   i n   h u man   a c t i o n   r e c o g n i t i o n :   a   s u r v e y   a n d   a   h y b r i d   mo d e l ,   Art i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   Re v i e w ,   v o l .   5 8 ,   n o .   1 2 ,   O c t .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 0 4 6 2 - 0 2 5 - 1 1 3 8 8 - 3.   [ 2 0 ]   I .   B o u g a n s s a ,   H .   B e n r a d i ,   A .   S a l b i ,   M .   S b i h i ,   a n d   A .   L a s f a r ,   E m b e d d e d   f p g a   h a r d w a r e   i m p l e m e n t a t i o n   o f   a   p r e p r o c e s s i n g   a l g o r i t h m   f o r   s u r v e i l l a n c e   i m a g e s ,   J o u r n a l   o f   T h e o r e t i c a l   a n d   A p p l i e d   I n f o r m a t i o n   T e c h n o l o g y ,   v o l .   1 0 1 ,   n o .   1 9 ,   p p .   6 0 0 1 6 0 1 2 ,   2 0 2 3 .   [ 2 1 ]   J.  R e d m o n ,   S .   D i v v a l a ,   R .   G i r s h i c k ,   a n d   A .   F a r h a d i ,   Y o u   o n l y   l o o k   o n c e :   u n i f i e d ,   r e a l - t i me   o b j e c t   d e t e c t i o n ,   2 0 1 6   I E E E   C o n f e re n c e   o n   C o m p u t e Vi s i o n   a n d   P a t t e r n   R e c o g n i t i o n   ( C VP R) ,   L a s   V e g a s,   N V ,   U S A,   2 0 1 6 ,   p p .   7 7 9 - 7 8 8 ,     d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / C V P R . 2 0 1 6 . 9 1 .   [ 2 2 ]   C .   M .   B a d g u j a r ,   A .   P o u l o se,   a n d   H .   G a n ,   A g r i c u l t u r a l   o b j e c t   d e t e c t i o n   w i t h   y o u   o n l y   l o o k   o n c e   ( y o l o )   a l g o r i t h m:   a   b i b l i o m e t r i c   a n d   s y st e ma t i c   l i t e r a t u r e   r e v i e w ,   C o m p u t e rs  a n d   El e c t r o n i c i n   A g ri c u l t u r e ,   v o l .   2 2 3 ,   A u g .   2 0 2 4 ,     d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o m p a g . 2 0 2 4 . 1 0 9 0 9 0 .   [ 2 3 ]   Z.   C a i ,   Y .   Zh a n g ,   J.  L i ,   J.  Z h a n g ,   a n d   X .   L i ,   S y n c h r o n o u d e t e c t i o n   o f   i n t e r n a l   a n d   e x t e r n a l   d e f e c t o f   c i t r u b y   st r u c t u r e d - i l l u m i n a t i o n   r e f l e c t a n c e   i m a g i n g   c o u p l i n g   w i t h   i m p r o v e d   Y O LO   v 7 ,   Po s t h a rv e st   Bi o l o g y   a n d   T e c h n o l o g y ,   v o l .   2 2 7 ,   S e p .   2 0 2 5 ,     d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . p o st h a r v b i o . 2 0 2 5 . 1 1 3 5 7 6 .   [ 2 4 ]   S a n d h y a   a n d   A .   K a s h y a p ,   A   n o v e l   met h o d   f o r   r e a l - t i m e   o b j e c t - b a s e d   c o p y - m o v e   t a m p e r i n g   l o c a l i z a t i o n   i n   v i d e o u s i n g   f i n e - t u n e d   Y O LO   v 8 ,   F o re n si c   S c i e n c e   I n t e rn a t i o n a l :   D i g i t a l   I n v e s t i g a t i o n ,   v o l .   4 8 ,   M a r .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . f s i d i . 2 0 2 3 . 3 0 1 6 6 3 .   [ 2 5 ]   P .   J i a n g ,   D .   Er g u ,   F .   L i u ,   Y .   C a i ,   a n d   B .   M a ,   A   r e v i e w   o f   Y O LO   a l g o r i t h m   d e v e l o p me n t s,”   P ro c e d i a   C o m p u t e r   S c i e n c e   v o l .   1 9 9 ,   p p .   1 0 6 6 1 0 7 3 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . p r o c s. 2 0 2 2 . 0 1 . 1 3 5 .   [ 2 6 ]   H .   C h e n   a n d   J.  Ta o ,   U t i l i z i n g   i m p r o v e d   y o l o v 8   b a se d   o n   SPD - B R S A - A F P N   f o r   u l t r a so n i c   p h a s e d   a r r a y   n o n - d e st r u c t i v e   t e st i n g ,   U l t r a so n i c s ,   v o l .   1 4 2 ,   A u g .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . u l t r a s. 2 0 2 4 . 1 0 7 3 8 2 .   [ 2 7 ]   C .   C h e n ,   H .   Le e ,   a n d   M .   C h e n ,   S t e e l   su r f a c e   d e f e c t   d e t e c t i o n   met h o d   b a s e d   o n   i mp r o v e d   Y O LO v 9 ,   S c i e n t i f i c   Re p o rt s ,   v o l .   1 5 ,   n o .   1 ,   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 3 8 / s 4 1 5 9 8 - 0 2 5 - 1 0 6 4 7 - 1.   [ 2 8 ]   S .   S u n ,   B .   M o ,   J.  X u ,   D .   L i ,   J .   Z h a o ,   a n d   S .   H a n ,   M u l t i - Y O LO v 8 :   a n   i n f r a r e d   m o v i n g   sma l l   o b j e c t   d e t e c t i o n   mo d e l   b a se d   o n   Y O LO v 8   f o r   a i r   v e h i c l e ,   N e u r o c o m p u t i n g ,   v o l .   5 8 8 ,   Ju l .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . n e u c o m. 2 0 2 4 . 1 2 7 6 8 5 .   [ 2 9 ]   A .   S .   M .   M .   H a sa n ,   D .   D i e p e v e e n ,   H .   La g a ,   M .   G .   K .   J o n e s ,   a n d   F .   S o h e l ,   O b j e c t - l e v e l   b e n c h mar k   f o r   d e e p   l e a r n i n g - b a s e d   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   w e e d   s p e c i e s ,   C r o p   Pr o t e c t i o n ,   v o l .   1 7 7 ,   M a r .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c r o p r o . 2 0 2 3 . 1 0 6 5 6 1 .   [ 3 0 ]   H .   B e n r a d i ,   I .   B o u g a n ssa,   A .   C h a t e r ,   a n d   A .   L a sf a r ,   D i s c r i mi n a t i v e   a p p r o a c h   l u n g   d i se a ses  a n d   c o v i d - 1 9   f r o m c h e s t   x - r a y   i ma g e s   u si 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:   a   p r o m i si n g   a p p r o a c h   f o r   a c c u r a t e   d i a g n o s i s,”   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   O n l i n e   and  Bi o m e d i c a l   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   1 9 ,   n o .   1 4 ,   p p .   1 3 1 1 4 1 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 9 9 1 / i j o e . v 1 9 i 1 4 . 4 2 7 2 5 .   [ 3 1 ]   J.  D i n g ,   J .   Z h a n g ,   Z.   Z h a n ,   X .   Ta n g ,   a n d   X .   W a n g ,   A   p r e c i si o n   e f f i c i e n t   m e t h o d   f o r   c o l l a p s e d   b u i l d i n g   d e t e c t i o n   i n   p o s t - e a r t h q u a k e   u a v   i m a g e b a s e d   o n   t h e   i mp r o v e d   N M S   a l g o r i t h a n d   f a st e r   R - C N N ,   Re m o t e   S e n si n g ,   v o l .   1 4 ,   n o .   3 ,   Ja n .   2 0 2 2 ,     d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / r s 1 4 0 3 0 6 6 3 .       B I O G RAP H I E S   OF   AUTH O RS       Ta r ik   B o u g a n ss a           re c e iv e d   h is  Ph . D .   st u d e n t   in   I n fo rm a ti o n   Tec h n o lo g y   a n d   En g i n e e rin g   S c ien c e s   o p ti o n :   A p p li e d   M a t h e m a ti c s   a n d   Artifi c i a l   In telli g e n c e ,   Lab o ra to r y :   S m a rt   S y ste m s   Lab o ra to r y   ( S S L )   at   t h e   Na ti o n a l   S c h o o l   of   C o m p u ter   S c ien c e   a n d   S y ste m s   An a ly sis   (ENS IAS) ,   M o h a m m e d   V   Un iv e rsity   of   Ra b a t.   M a ste r   of   Re se a rc h   in   M a th e m a ti c s   a n d   Co m p u ter   S c ien c e   (2 0 2 1 )   o p ti o n :   d a ta  sc ien c e   a n d   b i g   d a ta   at   th e   Na ti o n a l   S c h o o l   of   Co m p u ter   S c ien c e   a n d   S y ste m s   An a ly sis   (ENS IAS),   M o h a m m e d   V   Un iv e rsity   of   Ra b a t.   Ba c h e lo r   of   F u n d a m e n tal   S tu d ie s   (2 0 0 9 )   in   M a th e m a ti c a l   S c ien c e s   a n d   Co m p u ter   S c ie n c e   (S M I)   at   th e   F a c u lt y   of   S c ien c e s   of   Ra b a t   F S R,   M o h a m m e d   V   Un iv e rsity   Ra b a t - Ag d a l.   H e   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il tarik . b o u g a n ss a @g m a il . c o m .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.