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dc.creatorNachtigall, Lucas Garcia
dc.date.accessioned2022-10-25T19:39:52Z
dc.date.available2022-10-25
dc.date.available2022-10-25T19:39:52Z
dc.date.issued2016-06-09
dc.identifier.citationNACHTIGALL, Lucas Garcia. Classificação de distúrbios em folhas de macieiras utilizando redes neurais convolucionais. 2016. 84 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) - Programa de Pós-Graduação em Computação, Centro de Desenvolvimento Tecnológico, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2016.pt_BR
dc.identifier.urihttp://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/8747
dc.description.abstractOver the past few years in Apple culture, losses of up to 25% of production have been verified, these losses are related to several factors, such as climate change, the lack of innovative and competitive technologies for the apple sector, in addition to the appearance of new pests and/or diseases and agravation of losses for reasons already identified. Many of the technological solutions to solve or prevent these problems is the fast recognition in the field of the causes of these losses, especially when there is the incidence of diseases, pests and nutritional imbalances. Nevertheless, the existing method for identifying symptoms in apple rely on using the knowledge of experts to detect symptoms in orchards, using as aid publications containing pictures and descriptions of possible symptoms to be found. Thus, it shows a need for a new approach to addressing this problem on a less costly and more efficient manner. Machine learning techniques have become popular because they can learn information and patterns from data and then predict new results or classify new data submitted. Some of the techniques that are currently state of the art in image classification are the Convolutional Neural Networks, along with artificial neural networks and Support Vector Machines. As an poorly explored area in the literature, it showed the need to create a new image data set. In a way to analyse if the mentioned machine learning techniques can correctly classify the symptoms on leaves. Thus, this thesis proposes the use and comparison of these machine learning techniques to the classification task of symptoms of 2 types of diseases, two symptoms of nutritional deficiencies and one symptom of damage by herbicide in apple leaves. After the establishment of training, validation and test sets, these were used to train and test the techniques of Convolutional Neural Networks, Multilayer Perceptron Networks and Support Vector Machines. In addition, for better comparison of the results obtained, the test sets were sent to agronomy experts for identification of symptoms, in order to compare the accuracy on the results obtained. The results showed that the approach proposed in this paper, using Convolutional Neural Networks , obtained accuracies between 93.3 % and 97.3 %, matching or obtaining superior results to those obtained by other machine learning techniques, as well as by selected experts. Thus, the use of Convolutional Neural Networks may facilitate diagnosis in leaves of apple in quickly, accurately and usual manner.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Pelotaspt_BR
dc.rightsOpenAccesspt_BR
dc.subjectAprendizado de máquinapt_BR
dc.subjectInteligência artificialpt_BR
dc.subjectRedes neurais convolucionaispt_BR
dc.subjectClassificação de sintomas em plantaspt_BR
dc.subjectMachine learningpt_BR
dc.subjectArtificial intelligencept_BR
dc.subjectConvolutional neural networkspt_BR
dc.subjectSymptoms classification on plantspt_BR
dc.titleClassificação de distúrbios em folhas de macieiras utilizando redes neurais convolucionaispt_BR
dc.title.alternativeDisorders classifications on apple tree leaves with convolutional neural networks.pt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.contributor.authorIDpt_BR
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/6259770826278452pt_BR
dc.contributor.advisorIDpt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/1544604888519188pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Nachtigall, Gilmar Ribeiro
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9861711536419391pt_BR
dc.description.resumoNa cultura de macieira, nos últimos anos, têm sido verificadas perdas de até 25\% da produção, as quais estão relacionadas à diversos fatores, entre eles as mudanças climáticas, a falta de tecnologias inovadoras e competitivas para o setor da maçã, além do surgimento de novas pragas e/ou doenças e agravamento das perdas por aquelas já conhecidas. Boa parte das soluções tecnológicas para resolver/evitar estes problemas passa pelo rápido reconhecimento em campo das causas destas perdas, principalmente quando relacionadas a incidência de doenças, pragas e desequilíbrios nutricionais que atacam as plantas. Contudo, o método atualmente utilizado para identificar estes sintomas em macieiras baseia-se no conhecimento de especialistas em detecção desses sintomas nos pomares, utilizando como ferramenta publicações contendo imagens e descrições de possíveis sintomas a serem encontrados. Sendo assim, verifica-se a necessidade de implementar uma nova abordagem para tratar esse problema de uma forma menos onerosa e mais eficiente. Técnicas de aprendizado de máquina se tornaram populares pelo fato de poderem aprender informações e padrões a partir de dados e então prever novos resultados ou classificar novos dados apresentados. Algumas das técnicas que atualmente são o estado da arte na classificação de imagens são as Redes Neurais Convolucionais, junto com as Redes Neurais Artificias e Máquinas de Suporte de Vetores. Por ser uma área pouco explorada na literatura, foi necessária a criação de um novo banco de imagens de modo a avaliar se estas técnicas de aprendizado de máquina mencionadas podem classificar corretamente os sintomas em folhas. Para isso, foi realizada a coleta de folhas de macieiras que apresentavam cinco diferentes sintomas. Deste modo, esta dissertação propõe a utilização e comparação destas técnicas de aprendizado de máquina, para a tarefa de classificação de dois sintomas de doenças, dois sintomas de deficiências nutricionais e um sintoma de danos por herbicida em folhas de macieiras. Após a criação de partições de imagens para treino, validação e teste, estes foram submetidos às técnicas de Redes Neurais Convolucionais, redes Multilayer Perceptron e Máquinas de Vetores de Suporte. Além disso, as partições de testes foram enviados para especialistas da área agronômica para a identificação dos sintomas, de modo a comparar a acurácia dos resultados obtidos. Os resultados mostraram que a abordagem proposta neste trabalho, utilizando Redes Neurais Convolucionais, obteve acurácias entre 93,3% e 97,3% de acerto, se igualando ou obtendo resultados superiores aos obtidos por outras técnicas de aprendizagem de máquinas, bem como pelos especialistas selecionados. Desta forma, o uso de Redes Neurais Convolucionais poderá viabilizar o diagnóstico em folhas de macieiras de forma rápida, precisa e usual.pt_BR
dc.publisher.departmentCentro de Desenvolvimento Tecnológicopt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Computaçãopt_BR
dc.publisher.initialsUFPelpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOpt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.contributor.advisor1Araújo, Ricardo Matsumura de


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