International Science and Technology Journal

Home < Articles < Article Details

كشف وتصنيف أمراض النبات باستخدام EfficientNet-B3 واستراتيجية الضبط الدقيق التدريجي

الملخص
يمكن ان تؤثر أمراض النبات بشكل كبير على الإنتاجية الزراعية إذا لم يتم تشخيصها مبكراً، وغالبا ما تكون الطرق التقليدية لتشخيص هذه الامراض غير مجدية، وفي هذا الإطار تهدف هذه الدراسة لمعالجة التحديات وسد الفجوات البحثية من خلال اقتراح نهج فعال لكشف وتصنيف أمراض النبات قائم على الشبكات العصبية الالتفافية، تستكشف الدراسة أداء النموذج المدرب مسبقاً EfficientNet-B3 في مهمة كشف وتصنيف أمراض النباتات متعددة الفئات (38) فئة لصور أوراق نباتات سليمة ومصابة بأمراض مختلفة باستخدام New Plant Diseases Dataset المتحصل عليها من Kaggle. تقدم هذه الدراسة منهجية صارمة مبنية على دمج نموذج (EfficientNet-B3) واستراتيجية الضبط الدقيق التدريجي وخوارزمية التحسين AdamW وتقنيات التنظيم. ولتقييم هذه المنهجية EfficientNet-B3 استخدمت مقاييس التقييم المعيارية مثل Accuracy، F1 Score، Recall، Precision.أظهرت النتائج تفوّق نموذج EfficientNetB3 على نماذج الدراسات السابقة والاساليب التقليدية محققاً دقة (99.92%) تصنيف شبه مثالي على بيانات التدريب والتحقق، وتشير النتائج إلى ان استراتيجية الضبط الدقيق التدريجي وخوارزمية التحسين AdamW وتقنيات التنظيم تُحسّن دقة النموذج وأدائه.................. الكلمات المفتاحية:............ أمراض النبات، الضبط الدقيق التدريجي، تقنيات التنظيم، تدريب النموذج.
Abstract
Plant diseases pose a significant threat to agricultural productivity and the health of green plants if not accurately diagnosed at an early stage. Traditional disease detection methods are often time-consuming, costly, and insufficiently effective. Therefore, there is a growing need for advanced intelligent approaches capable of improving the accuracy and efficiency of plant disease diagnosis. In this context, this study addresses the challenges and research gaps in plant disease detection and classification using deep learning techniques, particularly Convolutional Neural Networks (CNNs). The study proposes an EfficientNet-B3-based model for multiclass plant disease detection and classification involving 38 categories of healthy and diseased plant leaves. The model was trained and evaluated using a publicly available plant disease dataset obtained from Kaggle. The proposed framework integrates the EfficientNet-B3 architecture with gradual fine-tuning strategies, the AdamW optimization algorithm, and regularization techniques to enhance classification performance and reduce overfitting, The performance of the proposed model was evaluated using several standard metrics, including Accuracy, Precision, Recall, F1-Score, and ROC-AUC Score. Experimental results demonstrated that the EfficientNet-B3 model achieved outstanding performance, attaining an accuracy of 99.92% on the training and validation datasets. The findings indicate that the combination of transfer learning, gradual fine-tuning, AdamW optimization, and regularization methods significantly improves the robustness and effectiveness of the model compared with traditional approaches and previously reported studies................. Keywords:.................AdamW, Efficient Net B3, Gradual Fine Tuning, plant diseases.