Rice is one of the most important main food sources in Iran and the world. The correct identification of the type of pest in the early stages of preventive action has a significant role in reducing the damage to the crop. Traditional methods are not only time-consuming but also provide inaccurate results, As a result, precision agriculture and its associated technology systems have emerged. Precision agriculture utilizes information technology such as GPS, GIS, remote sensing, and machine learning to implement agricultural inter-farm technical measures to achieve better marginal benefits for the economy and environment. Machine learning is a division of artificial intelligence that can automatically progress based on experience gained. Deep learning is a subfield of machine learning that models the concepts of using deep neural networks with several high-level abstract layers. This capability has led to careful consideration in agricultural management. The diagnosis of disease and predicting the time of destruction, with a focus on artificial intelligence, has been the subject of much research in precision agriculture. This article presents, in the first step, a trained model of the Chilo suppressalis pest using data received from the smartphone, validated with the opinion of experts. In the second step, we introduce the developed system based on the smartphone. By using this system, farmers can share their pest images through the Internet and learn about the type of pest on their farm, and finally, take the necessary measures to combat it. This operation is done quickly and efficiently using the developed artificial intelligence. In the continuation of the article, the second part introduces the materials and methods, and the third part presents the results. The fourth section also discusses and concludes the research.

1. Research Article
Vol. 13, No. 2, 2023, p. 195-211
Detection of Chilo Suppressalis using Smartphone Images and Deep Learning
M. Fallah1
, E. Ghanbari Parmehr 2*
1- BSc Student, Department of Geomatics, Babol Noshirvani University of Technology, Babol, Iran
2- Assistant Professor, Department of Geomatics, Babol Noshirvani University of Technology, Babol, Iran
(*- Corresponding Author Email: parmehr@nit.ac.ir)
https://doi.org/10.22067/jam.2022.72647.1064
How to cite this article:
Fallah, M., & Ghanbari Parmehr, E. (2023). Detection of Chilo Suppressalis using
Smartphone Images and Deep Learning. Journal of Agricultural Machinery, 13(2), 195-
211. (in Persian with English abstract). https://doi.org/10.22067/jam.2022.72647.1064
Received: 21 September 2021
Revised: 19 January 2022
Accepted: 31 January 2022
Available Online: 31 January 2022
Introduction
Rice is one of the most important main food sources in Iran and the world. The correct identification of the
type of pest in the early stages of preventive action has a significant role in reducing the damage to the crop.
Traditional methods are not only time-consuming but also provide inaccurate results, As a result, precision
agriculture and its associated technology systems have emerged. Precision agriculture utilizes information
technology such as GPS, GIS, remote sensing, and machine learning to implement agricultural inter-farm
technical measures to achieve better marginal benefits for the economy and environment. Machine learning is a
division of artificial intelligence that can automatically progress based on experience gained. Deep learning is a
subfield of machine learning that models the concepts of using deep neural networks with several high-level
abstract layers. This capability has led to careful consideration in agricultural management. The diagnosis of
disease and predicting the time of destruction, with a focus on artificial intelligence, has been the subject of
much research in precision agriculture. This article presents, in the first step, a trained model of the Chilo
suppressalis pest using data received from the smartphone, validated with the opinion of experts. In the second
step, we introduce the developed system based on the smartphone. By using this system, farmers can share their
pest images through the Internet and learn about the type of pest on their farm, and finally, take the necessary
measures to combat it. This operation is done quickly and efficiently using the developed artificial intelligence.
In the continuation of the article, the second part introduces the materials and methods, and the third part
presents the results. The fourth section also discusses and concludes the research.
Materials and Methods
Chilo suppressalis is one of the most important pests of rice in temperate and subtropical regions of Asia.
The conventional approach employed by villagers to gather the Chilo suppressalis pest entails setting up a light
source above a pan filled with water infused with a pesticide. At sunset, these insects are attracted to the light
and fall into the water in the pan. This method is known as optical trapping. After catching the pest using optical
traps, they are collected from the water surface, and their photo is taken with a mobile phone based on the
location of the optical trap.
The proposed method in this research consists of three main steps. Firstly, the farmer utilizes the software
provided by the extended version known as Smart Farm. The farmer captures an image of the Chilo suppressalis
pest and sends it along with its location to the system. The Smart Farm software program carries out image
processing and pest range detection operations. The user then verifies the accuracy of the pest detection. In the
second step, the images sent by the farmer are processed by the pre-trained model within the system. The model
analyzes the images and determines the presence of the pest. Finally, after identifying the type of pest, the
results, along with recommended methods for pest control, are sent back to the farmer.
In summary, In this method, farmers employ the Smart Farm software to capture and transmit images of the
Chilo suppressalis pest. The captured images then undergo image processing and pest range detection as the next
steps in the process. The results, including pest identification and control methods, are then returned to the
farmer.
Results and Discussion
Journal of Agricultural Machinery
Homepage: https://jame.um.ac.ir

2. 691
‫ماشين‬ ‫نشریه‬
‫جلد‬ ،‫کشاورزي‬ ‫هاي‬
31
‫شماره‬ ،
2
‫تابستان‬ ،
3042
The model has been designed with 400 artificial neural network processing units (APCs), achieving accuracy
percentages of 88% and 92%. To conduct a more detailed study of the proposed model, the statistical criteria of
recall and F-score were used. Based on the calculations, the trained model demonstrated a recall score of 91%.
This criterion shows that the model was able to identify a large percentage of what was expected to be identified
by the model. Additionally, the F-score, with an acceptable percentage of 88%, confirmed the accuracy of the
trained model.
Conclusion
Researchers have always been highly interested in the valuable data freely provided by farmers for their
studies and analyses. In this study, an intelligent system was designed for identifying types of pests such as
worms and stalk eaters, which can automatically determine the pest type from the image sent by the farmer using
artificial intelligence and deep learning. By utilizing the developed system, farmers can be informed of the type
of pest present on their farm in the shortest possible time, with minimal required software training.
Keywords: Automatic pest detection, Intelligent agriculture, Machine learning, Smartphone

3. ،‫پرمهر‬ ‫قنبري‬ ‫و‬ ‫فالح‬
‫ساقه‬ ‫کرم‬ ‫تشخيص‬
‫برنج‬ ‫خوار‬
(
Chilo suppressalis
)
‫کمک‬ ‫با‬
...
691
‫پژوهشی‬ ‫مقاله‬
‫جلد‬
31
‫شماره‬ ،
2
‫تابستان‬ ،
3042
‫ص‬ ،
233
-
391
‫ساقه‬ ‫کرم‬ ‫تشخیص‬
‫برنج‬ ‫خوار‬
(
Chilo suppressalis
)
‫یادگیری‬ ‫و‬ ‫هوشمند‬ ‫تلفن‬ ‫تصاویر‬ ‫کمک‬ ‫با‬
‫عمیق‬
‫فالح‬ ‫محمد‬
3
‫پرمهر‬ ‫قنبری‬ ‫عبادت‬ ،
2
*
:‫دریافت‬ ‫تاریخ‬
03
/
30
/
0033
:‫پذیرش‬ ‫تاریخ‬
00
/
300
/
0033
‫چکیده‬
‫اصلی‬ ‫از‬ ‫یکی‬ ‫برنج‬ ،‫کشاورزی‬ ‫محصوالت‬ ‫بین‬ ‫در‬
‫ترین‬
‫منابع‬
‫به‬ ،‫خاورمیانه‬ ‫کشورهای‬ ‫در‬ ‫غذایی‬
‫به‬ ‫و‬ ‫موثر‬ ‫مقابله‬ .‫است‬ ‫ایران‬ ‫ویژه‬
‫مزارع‬ ‫آفات‬ ‫با‬ ‫هنگام‬
‫بزرگ‬ ‫از‬ ‫یکی‬ ،‫برنج‬
‫چالش‬ ‫ترین‬
‫ساقه‬ ‫کرم‬ .‫است‬ ‫محصول‬ ‫این‬ ‫زراعت‬ ‫زمینه‬ ‫در‬ ‫رو‬ ‫پیش‬ ‫های‬
( ‫برنج‬ ‫خوار‬
Chilo suppressalis
‫کلیا‬ ‫آفاات‬ ‫از‬ )
‫گیااه‬ ‫دی‬
‫می‬ ‫ایران‬ ‫شمال‬ ‫در‬ ‫برنج‬
‫آفت‬ ‫نوع‬ ‫تشخیص‬ ،‫حاضر‬ ‫حال‬ ‫در‬ .‫باشد‬
‫می‬ ‫هجوم‬ ‫برنج‬ ‫مزارع‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫هایی‬
.‫اسات‬ ‫کای‬ ‫م‬ ‫کاافی‬ ‫تجرباه‬ ‫و‬ ‫انساانی‬ ‫نیروی‬ ‫به‬ ‫برند‬
‫به‬ ‫اولیه‬ ‫مراحل‬ ‫در‬ ‫آفت‬ ‫تشخیص‬
‫به‬ ‫خسارت‬ ‫رساندن‬ ‫حداقل‬ ‫به‬ ‫منظور‬
‫الگاوری‬ ‫و‬ ‫مصانوعی‬ ‫هاوش‬ ‫توساهه‬ .‫اسات‬ ‫ضاروری‬ ‫پیشگیرانه‬ ‫اقدام‬ ‫عنوان‬
‫هاای‬
‫جمله‬ ‫از‬ ‫لف‬ ‫مخ‬ ‫صنایع‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫جدیدی‬ ‫دریچه‬ ،‫ماشین‬ ‫یادگیری‬
‫کشاورز‬
‫ی‬
‫صنه‬
‫می‬ ‫ماشین‬ ‫یادگیری‬ ‫از‬ ‫فاده‬ ‫اس‬ ‫با‬ .‫است‬ ‫کرده‬ ‫ایجاد‬ ‫ی‬
‫از‬ ‫زیادی‬ ‫حدود‬ ‫تا‬ ‫توان‬
‫خطا‬
‫سال‬ ‫در‬ ‫دیگر‬ ‫طرف‬ ‫از‬ .‫کرد‬ ‫جلوگیری‬ ‫آفت‬ ‫شناسایی‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫های‬
‫توس‬ ‫و‬ ‫هوشمند‬ ‫همراه‬ ‫تلفن‬ ‫از‬ ‫فاده‬ ‫اس‬ ‫شدن‬ ‫همگانی‬ ‫اخیر‬ ‫های‬
‫دریافات‬ ‫شایوه‬ ‫هه‬
‫به‬ ‫خودکار‬ ‫پایش‬ ‫امکان‬ ،‫داوطلبانه‬ ‫اطالعات‬
،‫تحقیق‬ ‫این‬ ‫از‬ ‫هدف‬ .‫است‬ ‫شده‬ ‫فراه‬ ‫کشاورزان‬ ‫برای‬ ‫انسانی‬ ‫نیروی‬ ‫کاهش‬ ‫منظور‬
‫شناساا‬
‫خودکاار‬ ‫یی‬
‫کارم‬
‫ساقه‬
‫خوار‬
‫تصاو‬ ‫از‬ ‫فاده‬ ‫اس‬ ‫با‬ ‫برنج‬
‫ی‬
‫ر‬
‫همراه‬ ‫تلفن‬
‫و‬
‫مهرف‬
‫ی‬
‫و‬
‫توسهه‬
‫ی‬
‫ک‬
‫برنامه‬
‫کاربرد‬
‫ی‬
‫برا‬
‫ی‬
‫کشاورز‬
‫آ‬ ‫دقیق‬ ‫شناسایی‬ ‫جهت‬
‫فت‬
‫است‬
‫از‬ .
‫برنامه‬
‫کااربرد‬
‫ی‬
‫توسهه‬
‫به‬ ‫کشاورز‬ ‫برای‬ ‫شده‬ ‫داده‬
‫دریافت‬ ‫منظور‬
‫تصاو‬
‫ی‬
‫ر‬
‫کرم‬
‫ساقه‬
‫خوار‬
‫برنج‬
‫برای‬
‫آموزش‬
‫شبکه‬
‫عصب‬
‫ی‬
‫عم‬
‫ی‬
‫ق‬
.‫شد‬ ‫فاده‬ ‫اس‬
‫سپس‬
،
‫تکن‬ ‫از‬ ‫فاده‬ ‫اس‬ ‫با‬
‫ی‬
‫ک‬
‫ها‬
‫ی‬
‫ی‬
‫ادگ‬
‫ی‬
‫ر‬
‫ی‬
‫عم‬
‫ی‬
‫ق‬
‫به‬
‫آ‬
‫ه‬ ‫پرداخ‬ ‫مدل‬ ‫موزش‬
‫شد‬
.
‫ا‬ ‫ن‬
‫ی‬
‫ج‬
‫که‬ ‫داد‬ ‫نشان‬ ‫حاصل‬
‫آموزش‬ ‫مدل‬
‫د‬
‫ی‬
‫ده‬
‫تصاو‬ ‫از‬ ‫فاده‬ ‫اس‬ ‫با‬
‫ی‬
‫ر‬
‫دقت‬ ‫با‬ ‫هوشمند‬ ‫تلفن‬
29
‫و‬ ‫درصد‬
‫صاحت‬
88
‫درصد‬
‫مناسب‬ ‫عملکرد‬
‫ی‬
‫تشخ‬ ‫در‬
‫ی‬
‫ص‬
‫ساقه‬ ‫کرم‬ ‫آفت‬
‫خوار‬
‫دارد‬
.
‫واژه‬
:‫کلیدی‬ ‫های‬
‫ماشین‬ ‫یادگیری‬ ،‫هوشمند‬ ‫کشاورزی‬ ،‫هوشمند‬ ‫همراه‬ ‫تلفن‬ ،‫آفات‬ ‫خودکار‬ ‫تشخیص‬
‫مقدمه‬
1
2
‫مه‬ ‫از‬ ‫یکی‬ ‫برنج‬
‫اصلی‬ ‫و‬ ‫ترین‬
‫من‬ ‫ترین‬
‫ا‬
‫جهان‬ ‫و‬ ‫ایران‬ ‫در‬ ‫غذایی‬ ‫بع‬
‫به‬
‫می‬ ‫شمار‬
‫این‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ .‫رود‬
‫برنج‬ ‫کیفیت‬ ‫و‬ ‫کمیت‬ ‫که‬
‫اثار‬ ‫بار‬
‫آفاات‬
‫می‬ ‫کاهش‬ ‫لف‬ ‫مخ‬
‫گازارش‬ ‫بناابر‬ ،‫یابد‬
‫ساال‬ ‫در‬ ‫جهادکشااورزی‬ ‫هاای‬
‫دو‬ ‫ه‬ ‫گذش‬
‫و‬ ‫میلیون‬
033
‫برنج‬ ‫تن‬ ‫هزار‬
‫زیرکشت‬ ‫سطح‬ ‫در‬
833
‫هازار‬
‫شد‬ ‫تولید‬ ‫ار‬ ‫هک‬
‫تولیدی‬ ‫برنج‬ ‫از‬ ‫میزان‬ ‫این‬ ‫که‬
8۸
‫را‬ ‫کشاور‬ ‫نیاز‬ ‫درصد‬
‫می‬ ‫تأمین‬
‫کند‬
‫کرم‬ .
‫ساقه‬
‫خوار‬
‫برنج‬
‫از‬
‫آفات‬
‫مزارع‬ ‫مه‬
‫برنج‬
‫محساو‬
‫می‬
‫شو‬
،‫د‬
‫ساالنه‬
‫خسارت‬
‫زیادی‬
‫محصاول‬ ‫باه‬
‫بارنج‬
‫وارد‬
‫مای‬
،‫ساازد‬
‫از‬
0
-
‫مهندسی‬ ‫گروه‬ ،‫کارشناسی‬ ‫دانشجوی‬
‫نقشه‬
‫نوشایروانی‬ ‫ی‬ ‫صانه‬ ‫دانشاگاه‬ ،‫برداری‬
‫ایران‬ ،‫بابل‬ ،‫بابل‬
9
-
‫نقشه‬ ‫مهندسی‬ ‫گروه‬ ،‫ادیار‬ ‫اس‬
،‫بابال‬ ،‫بابال‬ ‫نوشایروانی‬ ‫ی‬ ‫صانه‬ ‫دانشگاه‬ ،‫برداری‬
‫ایران‬
*(
-
:‫مسئول‬ ‫نویسنده‬
parmehr@nit.ac.ir
Email:
)
https://doi.org/10.22067/jam.2022.72647.1064
‫طرفی‬
‫قسمت‬
‫اعظ‬
‫این‬ ‫رل‬ ‫کن‬
‫آفت‬
‫به‬
‫وسیله‬
‫آفت‬
‫کش‬
‫های‬
‫شایمیایی‬
(
‫حشره‬
‫کش‬
‫گرانول‬ ‫های‬
)
‫صورت‬
‫می‬
‫صاحیح‬ ‫شناساایی‬ ‫بناابراین‬ .‫گیرد‬
‫نقاش‬ ‫پیشاگیرانه‬ ‫اقادام‬ ‫برای‬ ‫اولیه‬ ‫مراحل‬ ‫در‬ ‫آفت‬ ‫نوع‬
‫باه‬
‫سازایی‬
‫در‬
‫به‬ ‫وارده‬ ‫خسارت‬ ‫میزان‬ ‫کاهش‬
‫محصول‬
‫سااقه‬ ‫کرم‬ .‫دارد‬
‫بارنج‬ ‫خاوار‬
0
‫مه‬ ‫از‬ ‫یکی‬
‫نیماه‬ ‫و‬ ‫ادل‬ ‫مه‬ ‫مناطق‬ ‫در‬ ‫برنج‬ ‫آفات‬ ‫ترین‬
‫آسایا‬ ‫وایی‬ ‫اسا‬
‫است‬
(
Dale, 1994
)
‫ه‬ ‫راسا‬ ‫از‬ ‫آفات‬ ‫ایان‬ .
Lepidoptere
‫خاانواده‬ ‫و‬
Pyralidae
‫اولین‬
‫سال‬ ‫در‬ ‫دنیا‬ ‫در‬ ‫بار‬
0800
‫واکار‬ ‫توسط‬
0
‫و‬ ‫شناساایی‬
‫نام‬
‫گذاری‬
‫ب‬ ‫آفت‬ ‫این‬ ‫الرو‬ .‫شد‬
‫به‬ ‫منجر‬ ‫رشد‬ ‫مرحله‬ ‫در‬ ‫برنج‬ ‫گیاه‬ ‫روی‬ ‫ر‬
‫می‬ ‫گیاه‬ ‫خشکی‬ ‫و‬ ‫زردی‬
‫اول‬ ‫نسل‬ ‫خسارت‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫شود‬
۸
.‫است‬ ‫مهروف‬
‫ساقه‬ ‫رشد‬ ‫با‬ ‫مرحله‬ ‫این‬ ‫در‬
،‫جانبی‬ ‫های‬
‫عکس‬ ‫آفت‬ ‫مقابل‬ ‫در‬ ‫گیاه‬
‫الهمل‬
‫سااقه‬ ‫ایجااد‬ ‫با‬ ‫و‬ ‫داده‬ ‫نشان‬
‫حادی‬ ‫تاا‬ ‫آفات‬ ‫خساارت‬ ‫از‬ ‫جدیاد‬ ‫هاای‬
‫می‬ ‫جلوگیری‬
‫خوشاه‬ ‫مرحلاه‬ ‫در‬ ‫اما‬ .‫کند‬
‫تذذیاه‬ ،‫دهای‬
‫باه‬ ‫منجار‬ ‫الرو‬
3- Chilo suppressalis
4- Walker
5- Dead Hearts
‫ماشين‬ ‫نشریه‬
‫کشاورزي‬ ‫هاي‬
https://jame.um.ac.ir

4. 691
‫ماشين‬ ‫نشریه‬
‫جلد‬ ،‫کشاورزي‬ ‫هاي‬
31
‫شماره‬ ،
2
‫تابستان‬ ،
3042
‫می‬ ‫گیاه‬ ‫خشکی‬
‫دوم‬ ‫ناوع‬ ‫خسارت‬ ‫را‬ ‫عالمت‬ ‫این‬ ‫که‬ ‫شود‬
0
‫مای‬
.‫نامناد‬
‫امکاان‬ ‫و‬ ‫اسات‬ ‫رویش‬ ‫مرحله‬ ‫پایان‬ ‫در‬ ‫تقریبا‬ ‫گیاه‬ ‫خسارت‬ ‫دوم‬ ‫مرحله‬
‫ساقه‬ ‫رشد‬ ‫طریق‬ ‫از‬ ‫خسارت‬ ‫ترمی‬
‫سااقه‬ .‫ندارد‬ ‫وجود‬ ‫جانبی‬ ‫های‬
‫هاای‬
‫به‬ ‫آلوده‬
‫از‬ ‫و‬ ‫خرابی‬ ‫باعث‬ ‫و‬ ‫ه‬ ‫شکس‬ ‫باد‬ ‫وزش‬ ‫اثر‬ ‫در‬ ‫زمان‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫آفت‬
‫ساقه‬ ‫ن‬ ‫رف‬ ‫بین‬
‫می‬ ‫مجاور‬ ‫سال‬ ‫های‬
‫گردد‬
(
Pathak, 1968
)
.
‫آسیب‬ ،‫حاضر‬ ‫درحال‬
‫کاه‬ ‫قادیمی‬ ‫روش‬ ‫یاک‬ ‫از‬ ‫گیااهی‬ ‫شناساان‬
‫به‬
‫پایش‬ ‫به‬ ‫کی‬ ‫م‬ ‫عمده‬ ‫طور‬
‫بارای‬ ،‫اسات‬ ‫غیرمسالح‬ ‫چشا‬ ‫باا‬ ‫بینای‬
‫درجه‬
‫می‬ ‫فاده‬ ‫اس‬ ‫گیاهان‬ ‫به‬ ‫وارده‬ ‫خسارت‬ ‫شدت‬ ‫بندی‬
‫روش‬ .‫کنند‬
‫های‬
‫ی‬ ‫سن‬
‫نه‬
‫زمان‬ ‫تنها‬
‫می‬ ‫ارائه‬ ‫نیز‬ ‫را‬ ‫غیردقیقی‬ ‫ایج‬ ‫ن‬ ‫بلکه‬ ،‫ند‬ ‫هس‬ ‫بر‬
‫دهند‬
(
Deshpande, Sengupta, & Raghuvanshi, 2014
)
‫تذییاار‬ .
‫روش‬
‫از‬ ‫کشاورزی‬ ‫های‬
‫ی‬ ‫سن‬
‫فنااوری‬ ‫از‬ ‫حمایات‬ ‫و‬ ‫ی‬ ‫صانه‬ ‫باه‬
‫هاای‬
‫سارمایه‬ ‫افزایش‬ ‫باعث‬ ‫نوظهور‬
‫صانهت‬ ‫یاک‬ ‫باه‬ ‫آن‬ ‫تبادیل‬ ‫و‬ ‫گاذاری‬
‫دهاه‬ ‫اواخار‬ ‫از‬ .‫اسات‬ ‫شده‬ ‫پررونق‬
0283
‫باه‬
‫مشا‬ ‫حال‬ ‫منظاور‬
‫کالت‬
‫محایط‬ ‫آلاودگی‬ ‫قبیل‬ ‫از‬ ،‫ی‬ ‫سن‬ ‫کشاورزی‬
‫هادر‬ ،‫زیسات‬
‫دادن‬
‫مناابع‬
‫و‬
‫هم‬
‫ی‬
‫ن‬
‫طور‬
‫برا‬
‫ی‬
‫کشاورز‬ ‫توسهه‬ ‫تحقق‬
‫ی‬
،
‫شروع‬ ‫جهان‬ ‫سراسر‬ ‫محققان‬
‫بررس‬ ‫به‬
‫ی‬
‫کاربرد‬
‫کشاورز‬
‫ی‬
‫دق‬
‫ی‬
‫ق‬
‫س‬ ‫و‬
‫ی‬
‫سا‬
‫هاا‬
‫ی‬
‫ارتبااط‬
‫ی‬
‫هوشامند‬
‫کرده‬
‫اند‬
‫می‬ ‫دقیق‬ ‫کشاورزی‬ .
‫مانناد‬ ‫اطالعاات‬ ‫فناوری‬ ‫از‬ ‫تواند‬
‫فنااور‬
‫ی‬
‫اطالعات‬ ‫سیس‬
،‫جذرافیایی‬
‫فناور‬
‫ی‬
‫سنجش‬
‫از‬
‫دور‬
‫و‬
‫ی‬
‫ادگ‬
‫ی‬
‫ر‬
‫ی‬
‫ماش‬
‫ی‬
‫ن‬
‫فاده‬ ‫اس‬
‫کند‬
‫تا‬
‫به‬
‫منظور‬
‫دس‬
‫ی‬
‫اب‬
‫ی‬
‫به‬
‫صااد‬ ‫اق‬ ‫ار‬ ‫به‬ ‫مناافع‬
‫ی‬
‫کااهش‬ ‫و‬
‫مح‬ ‫خطرات‬
‫ی‬
‫ط‬
‫ز‬
‫ی‬
‫سا‬
‫ی‬
،
‫فنا‬ ‫اقادامات‬ ‫از‬
‫ی‬
‫کشااورز‬
‫ی‬
‫م‬ ‫در‬
‫یا‬
‫ان‬
‫مازارع‬
‫فاده‬ ‫اس‬
‫کند‬
(
Zhu, Zhang, & Sun, 2009
)
.
( ‫جذرافیایی‬ ‫اطالعات‬ ‫سیس‬ ‫رک‬ ‫مش‬ ‫مفهوم‬
GIS
‫و‬ ‫نباوده‬ ‫ساده‬ )
‫به‬ ‫را‬ ‫آن‬ ‫مردم‬ ‫از‬ ‫بسیاری‬
‫می‬ ‫نقشه‬ ‫تولید‬ ‫ابزار‬ ‫عنوان‬
،‫واقاع‬ ‫در‬ .‫شناساند‬
‫جذرافیایی‬ ‫اطالعات‬ ‫سیس‬
‫نماایش‬ ‫از‬ ‫شاکل‬ ‫م‬ ‫پیچیاده‬ ‫محایط‬ ‫یک‬
‫پایگااه‬ ‫محایط‬ ،‫دور‬ ‫از‬ ‫سنجش‬ ،‫مناظر‬ ‫الی‬ ‫دیجی‬
‫داده‬
‫اسات‬
(
Opara,
2004; Soomro, Naqvi, & Zheng, 2001
)
.
‫ا‬
‫ا‬‫سیس‬ ‫اش‬
‫ا‬‫نق‬
‫جذرافیاایی‬ ‫اطالعات‬
‫کاه‬ ‫چارا‬ ‫اسات‬ ‫افازایش‬ ‫حاال‬ ‫در‬ ‫کشااورزی‬ ‫در‬
‫داده‬ ‫مدیریت‬ ‫و‬ ‫تحلیل‬ ،‫کسب‬ ‫برای‬ ‫فناوری‬
‫بار‬ ‫مکاان‬ ‫باا‬ ‫مارتبط‬ ‫های‬
‫است‬ ‫پیشرفت‬ ‫حال‬ ‫در‬ ‫کشاورزی‬ ‫محصوالت‬ ‫روی‬
(
Soomro, 2015
)
.
‫فن‬
‫آوری‬
GIS
‫کشاو‬ ‫در‬ ‫مهمی‬ ‫نقش‬
‫شارایط‬ ‫ارزیاابی‬ ‫باا‬ ‫را‬ ‫دقیق‬ ‫رزی‬
‫پیش‬ ‫و‬ ‫محصول‬
‫بیماری‬ ‫کشف‬ ،‫بازده‬ ‫بینی‬
‫نقشاه‬ ،‫آفاات‬ ‫و‬ ‫ها‬
‫و‬ ‫بارداری‬
‫حیات‬ ‫مدیریت‬ ، ‫آ‬ ‫تامین‬ ‫مدیریت‬ ‫اطالعات‬ ،‫فاجهه‬ ‫وقوع‬ ‫محل‬
‫وحاش‬
‫پیش‬ ‫و‬
‫می‬ ‫بازی‬ ‫هوا‬ ‫و‬ ‫آ‬ ‫بینی‬
‫کناد‬
(
Praveen & Sharma, 2020
)
.
‫تصمی‬ ‫از‬ ‫حمایت‬ ‫برای‬ ‫مالزی‬ ‫در‬
‫پایاداری‬ ‫افازایش‬ ‫بر‬ ‫نظارت‬ ‫و‬ ‫گیری‬
‫از‬ ،‫نخل‬ ‫روغن‬ ‫زار‬ ‫کش‬
GIS
‫از‬ ‫پاژوهش‬ ‫ایان‬ ‫در‬ .‫اسات‬ ‫شاده‬ ‫فاده‬ ‫اس‬
‫اا‬
‫ا‬‫ب‬ ‫آن‬ ‫اق‬
‫ا‬‫تلفی‬ ‫و‬ ‫دور‬ ‫از‬ ‫انجش‬
‫ا‬‫س‬ ‫راداری‬ ‫و‬ ‫ای‬
‫ا‬‫طیف‬ ‫اد‬
‫ا‬‫چن‬ ‫ااویر‬
‫ا‬‫تص‬
GIS
‫باه‬ ‫تاا‬ ‫شاد‬ ‫فاده‬ ‫اس‬
‫انجاا‬ ‫پاایش‬ ‫ایان‬ ‫ماوثر‬ ‫صاورت‬
‫گاردد‬ ‫م‬
(
Pohl,
Kanniah, & Loong, 2016
)
‫نقاش‬ ‫باا‬ ‫ارتباط‬ ‫در‬ .
‫اطالعاات‬ ‫مها‬
‫ای‬
‫ا‬‫م‬ ‫اه‬
‫ا‬‫داوطلبان‬ ‫جذرافیاایی‬
‫اهر‬
‫ا‬‫ش‬ ‫در‬ ‫اه‬
‫ا‬‫ک‬ ‫اوردی‬
‫ا‬‫م‬ ‫اات‬
‫ا‬‫تحقیق‬ ‫باه‬ ‫اوان‬
‫ا‬‫ت‬
1- White Heads
Shuibian
‫ان‬ ‫اس‬ ‫در‬
Jiangxi
‫اشااره‬ ‫اه‬ ‫پذیرف‬ ‫انجاام‬ ‫چاین‬ ‫کشور‬ ‫در‬
‫داده‬ ‫تلفیاق‬ ‫بخشای‬ ‫اثار‬ ‫تحقیاق‬ ‫این‬ ‫در‬ .‫کرد‬
‫هاای‬
VGI
‫مادیریت‬ ‫و‬
‫با‬ .‫گرفت‬ ‫قرار‬ ‫بررسی‬ ‫مورد‬ ‫آفت‬ ‫تلفیقی‬
‫به‬ ‫خسارات‬ ‫تحلیل‬ ‫و‬ ‫تجزیه‬
‫جا‬
‫ساقه‬ ‫کرم‬ ‫هجوم‬ ‫از‬ ‫مانده‬
‫داده‬ ‫طریق‬ ‫از‬ ‫که‬ ‫برنج‬ ‫خوار‬
‫داوطلباناه‬ ‫های‬
‫ای‬
‫به‬ ‫کشاورزان‬
‫الگو‬ ‫است‬ ‫آمده‬ ‫دست‬
‫م‬ ‫پخش‬ ‫های‬
‫در‬ ‫را‬ ‫آفات‬ ‫ایان‬ ‫کاانی‬
‫شادت‬ ‫میازان‬ ،‫تااریخ‬ ‫شاامل‬ ‫الگوها‬ ‫این‬ .‫کردند‬ ‫آشکار‬ ‫منطقه‬ ‫سراسر‬
‫آفت‬
‫جهت‬ ،‫زدگی‬
‫آلودگی‬ ‫مکانی‬ ‫اری‬ ‫ساخ‬ ‫تذییرات‬ ‫یا‬ ‫گیری‬
‫خوشاه‬
‫هاا‬
‫می‬
‫فارد‬ ‫باه‬ ‫منحصار‬ ‫گی‬ ‫شایس‬ ،‫موردی‬ ‫مطالهه‬ ‫این‬ .‫باشد‬
VGI
‫در‬ ‫را‬
‫مای‬ ‫نشاان‬ ‫آفات‬ ‫تلفیقای‬ ‫مادیریت‬ ‫افازایش‬
‫دهاد‬
(
Yan, Feng, &
Chang, 2017
)
.
‫کشاورز‬
‫ی‬
‫به‬
‫چالش‬ ‫با‬ ‫روزانه‬ ‫صورت‬
‫ها‬
‫ی‬
‫ز‬
‫ی‬
‫اد‬
‫ی‬
‫بذر‬ ‫کاشت‬ ‫زمان‬ ‫از‬
‫تخر‬ ‫مانناد‬ ‫محصول‬ ‫برداشت‬ ‫تا‬
‫یا‬
‫ب‬
،‫آفاات‬ ‫توساط‬ ‫محصاول‬
‫فاده‬ ‫اسا‬
‫ب‬
‫ی‬
‫رو‬
‫ی‬
‫ه‬
‫آفت‬
‫کش‬
،‫ها‬
‫عدم‬
‫مد‬
‫ی‬
‫ر‬
‫ی‬
‫ت‬
‫صاح‬
‫ی‬
‫ح‬
‫علاف‬
‫هاا‬
‫ی‬
‫هارز‬
‫و‬
‫فقادان‬
‫امکانات‬
‫آب‬
‫ی‬
‫ار‬
‫ی‬
‫و‬
‫زهکش‬
‫ی‬
‫روب‬
‫ه‬
‫رو‬
‫است‬
.
‫تلفات‬ ‫رساندن‬ ‫حداقل‬ ‫به‬ ‫برای‬
‫اولیاه‬ ‫مراحل‬ ‫در‬ ‫خسارت‬ ‫شدت‬ ‫و‬ ‫نوع‬ ‫تشخیص‬ ،‫کشاورزی‬ ‫محصوالت‬
‫پی‬ ‫اقدام‬ ‫برای‬
‫قابلیات‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ .‫است‬ ‫نیاز‬ ‫مورد‬ ‫شگیرانه‬
‫هاوش‬ ‫هاای‬
‫مصنوعی‬
‫مسائل‬ ‫حل‬ ‫در‬ ‫ماشین‬ ‫یادگیری‬ ‫و‬
‫مای‬ ،‫پیچیده‬
‫ایان‬ ‫از‬ ‫تاوان‬
‫بخش‬ ‫در‬ ‫روش‬
‫نماود‬ ‫فاده‬ ‫اسا‬ ‫ماذکور‬ ‫هاای‬
(
Karabatak & Ince,
2009
)
‫روش‬ ‫از‬ ‫فاده‬ ‫اس‬ .
‫هوش‬ ‫های‬
‫به‬ ‫مصنوعی‬
‫تصمی‬ ‫جای‬
‫گیری‬
‫های‬
‫ی‬ ‫سن‬
‫براین‬ ‫عالوه‬
‫بهره‬ ‫افزایش‬ ‫سبب‬ ‫که‬
‫می‬ ‫وری‬
‫باالیی‬ ‫دقت‬ ‫از‬ ،‫گردد‬
‫صنهت‬ ‫امروزه‬ .‫است‬ ‫برخوردار‬ ‫نیز‬
‫محاسبات‬ ‫نیازمند‬ ‫شدت‬ ‫به‬ ‫کشاورزی‬
‫مصانوعی‬ ‫هوش‬ ‫از‬ ‫فاده‬ ‫اس‬ ‫با‬ ‫آفات‬ ‫خودکار‬ ‫تشخیص‬ ‫عملیات‬ ‫انجام‬ ‫و‬
‫است‬
(
Jha, Doshi, Patel, & Shah, 2019
)
.
‫طول‬ ‫در‬
۸3
،‫فراوان‬ ‫کاربرد‬ ‫و‬ ‫زیاد‬ ‫سودمندی‬ ‫دلیل‬ ‫به‬ ،‫ه‬ ‫گذش‬ ‫سال‬
‫به‬ ‫مصنوعی‬ ‫هوش‬
‫توسهه‬ ‫مداوم‬ ‫طور‬
‫حاوزه‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫ه‬ ‫یاف‬
‫از‬ ‫لاف‬ ‫مخ‬ ‫هاای‬
‫گر‬ ‫قرار‬ ‫فاده‬ ‫اس‬ ‫مورد‬ ‫کشاورزی‬ ‫جمله‬
‫نوآوری‬ .‫است‬ ‫ه‬ ‫ف‬
‫مانند‬ ‫فنی‬ ‫های‬
‫گوشی‬ ‫و‬ ‫رنت‬ ‫این‬ ،‫کامپیوترها‬
‫در‬ ‫ادا‬ ‫اب‬ ‫هوشمند‬ ‫های‬
‫مراکاز‬
‫پرجمه‬
‫یا‬
‫ت‬
‫شهر‬
‫ی‬
‫اه‬ ‫گرف‬ ‫قارار‬ ‫وسایع‬ ‫فاده‬ ‫اس‬ ‫مورد‬ ‫ایی‬ ‫روس‬ ‫مناطق‬ ‫در‬ ‫سپس‬ ‫و‬
‫زیرساخت‬ ‫یک‬ ‫ولی‬
‫د‬
‫ی‬
‫ج‬
‫ی‬
‫ال‬
‫ایی‬ ‫روسا‬ ‫منااطق‬ ‫در‬ ‫خاو‬ ‫عملکارد‬ ‫باا‬
‫به‬
‫بر‬ ‫غلبه‬ ‫منظور‬
‫عدم‬
‫رسا‬ ‫دس‬
‫ی‬
‫باه‬
‫امکاناات‬
‫شاهر‬
‫جلاوگیری‬ ‫و‬ ‫ی‬
‫از‬
‫است‬ ‫ضروری‬ ‫شهری‬ ‫مناطق‬ ‫به‬ ‫ایان‬ ‫روس‬ ‫مهاجرت‬
(
Opara, 2004;
Soomro et al., 2001
)
‫تحقیقات‬ ‫مرکز‬ ‫که‬ ‫آماری‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ .
Pew9
‫سطح‬ ‫در‬ ‫هوشمند‬ ‫همراه‬ ‫گوشی‬ ‫نفوذ‬ ‫ضریب‬ ‫میانگین‬ .‫است‬ ‫شرکرده‬ ‫من‬
،‫جهاانی‬
‫ساال‬ ‫پایاان‬ ‫تاا‬
9308
،
00
‫اسات‬ ‫درصاد‬
(
Pew Research
Center, Feb. 05, 2019
)
‫و‬ ‫هوشامند‬ ‫هماراه‬ ‫تلفان‬ ‫نفاوذ‬ ‫افازایش‬ .
‫کمک‬ ‫کشاورزان‬ ‫به‬ ‫کشاورزی‬ ‫به‬ ‫مرتبط‬ ‫اطالعات‬ ‫نشر‬ ‫به‬ ‫ابری‬ ‫رایانش‬
‫اسات‬ ‫ایان‬ ‫اطالعاات‬ ‫جریاان‬ ‫مزایای‬ ‫از‬ ‫یکی‬ .‫کرد‬ ‫خواهد‬ ‫شایانی‬
‫کاه‬
‫می‬ ‫کشاورز‬
‫اتخاذ‬ ‫را‬ ‫ری‬ ‫به‬ ‫ی‬ ‫مدیری‬ ‫تصمیمات‬ ‫تواند‬
‫نما‬
‫ی‬
‫د‬
.
2- Pew Research Center

5. ،‫پرمهر‬ ‫قنبري‬ ‫و‬ ‫فالح‬
‫ساقه‬ ‫کرم‬ ‫تشخيص‬
‫برنج‬ ‫خوار‬
(
Chilo suppressalis
)
‫کمک‬ ‫با‬
...
699
‫ماشین‬ ‫یادگیری‬
0
‫شاخه‬
‫قابلیات‬ ‫کاه‬ ‫اسات‬ ‫مصانوعی‬ ‫هوش‬ ‫از‬ ‫ای‬
‫تجربه‬ ‫اساس‬ ‫بر‬ ‫خودکار‬ ‫پیشرفت‬
( ‫دارد‬ ‫را‬ ‫شده‬ ‫کسب‬ ‫های‬
Mitchell,
Carbonell, & Michalski, 1986
)
‫یاادگیری‬ ،‫دیگار‬ ‫عباارت‬ ‫باه‬ .
‫پایا‬ ‫بار‬ ،‫کوچاک‬ ‫تذییارات‬ ‫جوی‬ ‫جس‬ ‫و‬ ‫الگوها‬ ‫ن‬ ‫یاف‬ ‫برای‬ ‫ماشین‬
‫ه‬
‫ی‬
‫مقایس‬ ‫و‬ ‫بررسی‬
‫ه‬
‫ی‬
‫داده‬
‫حج‬ ‫تا‬ ‫کوچک‬ ‫مقادیر‬ ‫از‬ ‫هایی‬
‫داده‬ ‫از‬ ‫عظیمی‬
‫راه‬ ‫از‬ ‫یکی‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫وار‬ ‫اس‬
‫د‬ ‫های‬
‫محساو‬ ‫مصانوعی‬ ‫هوش‬ ‫به‬ ‫یابی‬ ‫س‬
‫می‬
‫شود‬
.
‫کاه‬ ‫اسات‬ ‫ماشین‬ ‫یادگیری‬ ‫از‬ ‫شاخه‬ ‫زیر‬ ‫یک‬ ‫عمیق‬ ‫یادگیری‬
‫گرافی‬ ‫از‬ ‫فاده‬ ‫اس‬ ‫مفاهی‬
‫با‬
‫ی‬
‫ال‬
‫ها‬
‫ی‬
‫ز‬
‫یا‬
‫اد‬
‫و‬
‫پ‬
‫ی‬
‫چ‬
‫یا‬
‫ده‬
‫الیاه‬ ‫چنادین‬ ‫باا‬
‫می‬ ‫مدل‬ ‫را‬ ‫باال‬ ‫سطح‬ ‫زاعی‬ ‫ان‬
.‫کند‬
‫توجاه‬ ‫مورد‬ ‫دقیق‬ ‫کشاورزی‬ ‫مدیریت‬ ‫در‬ ‫تا‬ ‫شده‬ ‫موجب‬ ‫قابلیت‬ ‫این‬
‫کشاورزی‬ ‫در‬ .‫گیرد‬ ‫قرار‬
‫آفاات‬ ‫تخریب‬ ‫و‬ ‫شیمیایی‬ ‫مواد‬ ‫اطالعات‬ ‫دقیق‬
‫می‬ ‫قرار‬ ‫بررسی‬ ‫مورد‬ ‫مکان‬ ‫و‬ ‫زمان‬ ‫نظر‬ ‫از‬
‫گیرند‬
.
‫و‬ ‫بیمااری‬ ‫تشاخیص‬
‫پیش‬
،‫تخریب‬ ‫زمان‬ ‫بازده‬ ‫بینی‬
‫عناوان‬ ‫مصانوعی‬ ‫هاوش‬ ‫محوریات‬ ‫باا‬
‫اژوهش‬
‫ا‬‫پ‬ ‫و‬ ‫ااالت‬
‫ا‬‫مق‬
.‫ات‬
‫ا‬‫اس‬ ‫اوده‬
‫ا‬‫ب‬ ‫ااورزی‬
‫ا‬‫کش‬ ‫اوزه‬
‫ا‬‫ح‬ ‫در‬ ‫اادی‬
‫ا‬‫زی‬ ‫اای‬
‫ا‬‫ه‬
‫تکن‬
‫ی‬
‫ک‬
‫ها‬
‫ی‬
‫ی‬
‫ادگ‬
‫ی‬
‫ر‬
‫ی‬
‫عم‬
‫ی‬
‫ق‬
‫طبقه‬ ‫در‬
‫بناد‬
‫ی‬
‫تصاو‬
‫ی‬
‫ر‬
‫بسا‬
‫ی‬
‫ار‬
‫نو‬
‫یا‬
‫دبخش‬
‫شده‬ ‫ظاهر‬
‫اند‬
‫سال‬ ‫در‬
‫ها‬
‫ی‬
‫اخ‬
‫ی‬
،‫ر‬
‫ا‬
‫ی‬
‫ن‬
‫تکن‬
‫ی‬
‫ک‬
‫برا‬ ‫ها‬
‫ی‬
‫تجز‬
‫یا‬
‫ه‬
‫تحل‬ ‫و‬
‫یا‬
‫ل‬
‫ب‬
‫ی‬
‫مار‬
‫ی‬
‫ها‬
‫ی‬
‫چا‬
،‫ی‬
‫س‬
‫ی‬
‫ب‬
‫گوجاه‬ ،
‫فرنگا‬
،‫ی‬
‫گالبا‬ ‫و‬ ‫هلاو‬ ،‫انگاور‬
‫ی‬
‫ماورد‬
‫ات‬
‫ا‬‫اس‬ ‫اه‬
‫ا‬ ‫گرف‬ ‫ارار‬
‫ا‬‫ق‬ ‫فاده‬ ‫ا‬
‫ا‬‫اس‬
(Ngugi, Abdelwahab, & Abo-
Zahhad, 2020)
.
‫پژوهش‬ ‫این‬ ‫جمله‬ ‫از‬
‫می‬ ‫ها‬
‫مقاله‬ ‫به‬ ‫توان‬
‫اازی‬ ‫پن‬
‫و‬
‫همکاران‬
‫مارتیذاال‬ ‫تشاخیص‬ ‫برای‬ ‫که‬ ‫کرد‬ ‫اشاره‬
9
‫باه‬ ‫آلاوده‬ ‫و‬ ‫ساال‬
‫شاد‬ ‫انجاام‬ ‫گیااه‬ ‫رشد‬ ‫طول‬ ‫در‬ ‫سیاهک‬
(
Pantazi et al., 2017
)
‫در‬ .
‫بارای‬ ‫تصاویر‬ ‫پردازش‬ ‫روند‬ ‫براساس‬ ‫جدید‬ ‫روش‬ ‫یک‬ ‫دیگری‬ ‫تحقیق‬
‫طبقه‬
‫ب‬
‫و‬ ‫ندی‬
‫توت‬ ‫گیاه‬ ‫قارچ‬ ‫خودکار‬ ‫تشخیص‬
‫گلخانه‬ ‫محیط‬ ‫در‬ ‫فرنگی‬
‫توسهه‬
‫داده‬
‫شد‬
‫به‬ ‫که‬
‫به‬ ‫صورت‬
‫طبقه‬ ‫و‬ ‫شناسایی‬ ‫به‬ ‫اقدام‬ ‫هنگام‬
‫بنادی‬
‫قارچ‬ ‫انواع‬
‫مای‬ ‫گیااه‬ ‫ایان‬ ‫هاای‬
‫کناد‬
(
Ebrahimi, Khoshtaghaza,
Minaei, & Jamshidi, 2017
)
‫باارای‬ ‫نیااز‬ ‫اابه‬‫ا‬‫مش‬ ‫تحقیقاای‬ ‫در‬ .
‫تصویر‬ ‫پردازش‬ ‫از‬ ،‫برنج‬ ‫طوقه‬ ‫پوسیدگی‬ ‫بیماری‬ ‫غربالگری‬ ‫و‬ ‫تشخیص‬
‫دقی‬ ‫تشخیص‬ ‫برای‬
‫پاتوژن‬ ‫ق‬
‫دو‬ ‫برای‬ ‫فوزاریوم‬ ‫قارچ‬ ‫های‬
‫وار‬
‫ی‬
‫اه‬
‫بارنج‬
‫فاده‬ ‫اس‬
‫شد‬
(
Chung et al., 2016
)
.
،‫شده‬ ‫انجام‬ ‫تحقیقات‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬
‫تشخ‬
‫ی‬
‫ص‬
‫بار‬ ‫عاالوه‬ ‫محصاول‬ ‫آفات‬ ‫خودکاار‬
‫افازایش‬
‫م‬
‫یا‬
‫زان‬
‫تول‬
‫یا‬
‫د‬
‫محصول‬
،
‫زمان‬
‫تشخ‬
‫ی‬
‫ص‬
‫ب‬
‫ی‬
‫مار‬
‫ی‬
‫را‬
‫نسبت‬
‫به‬
‫روش‬
‫ها‬
‫ی‬
‫سن‬
‫ی‬
‫کاهش‬
‫م‬
‫ی‬
‫دهد‬
.
،‫ماشین‬ ‫یادگیری‬ ‫تکنیک‬ ‫از‬ ‫فاده‬ ‫اس‬ ‫در‬
‫محققان‬
(
Silveira &
Monteiro, 2009
)
‫الگو‬ ‫خودکار‬ ‫شناسایی‬ ‫برای‬ ‫را‬ ‫ابزاری‬
‫نقطاه‬ ‫هاای‬
‫اه‬
‫ا‬‫پروان‬ ‫ا‬
‫ا‬‫چش‬
Bicyclus anynana
‫اوری‬
‫ا‬‫الگ‬ ‫اک‬
‫ا‬‫ی‬ ‫از‬ ‫فاده‬ ‫ا‬
‫ا‬‫اس‬ ‫اا‬
‫ا‬‫ب‬ ،
‫ویژگای‬ ‫با‬ ‫ماشین‬ ‫یادگیری‬
‫بار‬ ‫نای‬ ‫مب‬ ‫هاای‬
‫دایاره‬
‫بارای‬ ‫تقاارن‬ ‫و‬ ‫ای‬
‫نارم‬ ‫ایان‬ .‫کردناد‬ ‫ایجااد‬ ‫تصااویر‬ ‫روی‬ ‫چشامی‬ ‫نقااط‬ ‫تشخیص‬
‫افازار‬
‫گوناه‬ ‫ساایر‬ ‫الگوهاای‬ ‫توانسات‬ ‫همچنین‬
‫موفقیات‬ ‫باا‬ ‫را‬ ‫پرواناه‬ ‫هاای‬
.‫دهاد‬ ‫تشخیص‬
‫همکااران‬ ‫و‬ ‫ون‬
(
Wen, Wu, Hu, & Pan, 2015
)
،
1- Machine Learning (ML)
2- Silybum marianum
‫گونه‬ ‫شناسایی‬ ‫برای‬
‫مناساب‬ ‫ترکیاب‬ ‫از‬ ،‫تصااویر‬ ‫اسااس‬ ‫بر‬ ‫آفت‬ ‫های‬
‫ویژگی‬ ‫و‬ ‫بافت‬ ،‫رنگ‬ ،‫شکل‬
‫خراج‬ ‫اس‬ ‫عددی‬ ‫های‬
‫توصایف‬ ‫بارای‬ ‫شاده‬
‫تکنیک‬ ‫سپس‬ .‫کردند‬ ‫فاده‬ ‫اس‬ ‫پروانه‬
IpSDAE0
‫برا‬
‫ی‬
‫شابکه‬
‫عصاب‬
‫ی‬
‫عم‬
‫ی‬
‫ق‬
‫طراح‬
‫ی‬
‫شد‬
‫پروانه‬ ‫است‬ ‫ه‬ ‫توانس‬ ‫که‬
‫ها‬
‫ی‬
‫ا‬
‫ی‬
‫جاد‬
‫(پروانه‬ ‫شده‬
‫هاا‬
‫یی‬
‫به‬ ‫شبکه‬ ‫توسط‬ ‫که‬
‫مصنوع‬ ‫صورت‬
‫ی‬
‫تول‬
‫ی‬
‫د‬
‫پروانه‬ ‫و‬ )‫شد‬
‫ها‬
‫ی‬
‫طب‬
‫ی‬
‫ها‬
‫ی‬
‫را‬
‫دقات‬ ‫باا‬
00
/
28
%
‫شناساا‬
‫یی‬
‫کناد‬
‫تحقیاق‬ ‫در‬ .
‫همکااران‬ ‫و‬ ‫لاو‬
(
Lu,
Rustia, & Lin, 2019
)
‫طبقه‬ ‫مدل‬ ،
( ‫کانولوشان‬ ‫شبکه‬ ‫بندی‬
CNN
)
‫تکنیک‬ ‫با‬ ‫ترکیب‬ ‫در‬ ‫را‬
GAN0
‫از‬ ‫روش‬ ‫ایان‬ ‫بارای‬ ‫که‬ ‫دادند‬ ‫پیشنهاد‬
‫دوربین‬ ‫یک‬
Raspberry Pi v2
‫سفی‬ ‫مگس‬ ‫حشرات‬ ‫و‬ ‫شد‬ ‫فاده‬ ‫اس‬
‫و‬ ‫د‬
‫طریق‬ ‫از‬ ‫مصنوعی‬ ‫تصاویر‬ ‫و‬ ‫ند‬ ‫گرف‬ ‫قرار‬ ‫تحلیل‬ ‫و‬ ‫تجزیه‬ ‫مورد‬ ‫تریپس‬
‫بار‬ ‫نی‬ ‫مب‬ ‫داده‬ ‫افزایش‬
GAN
‫طبقاه‬ ‫تاا‬ ‫شاد‬ ‫ایجااد‬
‫بنادی‬
CNN
‫باا‬
‫داده‬
‫شناساایی‬ ‫روش‬ ‫این‬ ‫در‬ .‫یابد‬ ‫افزایش‬ ‫محدود‬ ‫تصویری‬ ‫های‬
‫گوناه‬
‫دقات‬ ‫با‬ ‫مگس‬ ‫حشره‬
8۸
‫تاا‬
2۸
.‫شاد‬ ‫انجاام‬ ‫درصاد‬
‫پ‬
‫ی‬
‫شارفت‬
‫هاا‬
‫در‬
‫شبکه‬
‫ها‬
‫ی‬
‫عصب‬
‫ی‬
‫مب‬ ‫کانولوشن‬
‫ن‬
‫ی‬
‫بر‬
‫ی‬
‫ادگ‬
‫ی‬
‫ر‬
‫ی‬
‫عم‬
‫ی‬
‫ق‬
‫طبقه‬ ‫دقت‬
‫بند‬
‫ی‬
‫تصو‬
‫ی‬
‫ر‬
‫ز‬ ‫حد‬ ‫تا‬ ‫را‬
‫یا‬
‫اد‬
‫ی‬
‫بخشا‬ ‫بهباود‬
‫ی‬
‫ده‬
‫اسات‬
‫ایان‬ ‫باه‬ ‫توجاه‬ ‫باا‬
‫کاه‬
‫شبکه‬
‫در‬ ‫کانولوشن‬ ‫های‬
‫طبقه‬
‫بند‬
‫ی‬
‫تصاو‬
‫ی‬
‫ر‬
‫بوده‬ ‫موفق‬
‫اند‬
،
‫رو‬
‫ی‬
‫کردها‬
‫ی‬
‫ن‬ ‫مب‬
‫ی‬
‫بر‬
‫ی‬
‫ادگ‬
‫ی‬
‫ر‬
‫ی‬
‫عم‬
‫ی‬
‫ق‬
‫ا‬ ‫در‬
‫ی‬
‫ن‬
‫بارا‬ ‫مقاله‬
‫ی‬
‫تشاخ‬
‫ی‬
‫ص‬
‫ب‬
‫ی‬
‫ماار‬
‫ی‬
‫و‬ ‫هاا‬
‫تصاو‬ ‫از‬ ‫آفات‬
‫ی‬
‫ر‬
‫گ‬
‫ی‬
‫اه‬
‫ت‬ ‫بارنج‬
‫وساهه‬
‫اسات‬ ‫شاده‬ ‫داده‬
(Ngugi et al.,
2020)
.
‫همان‬
‫مای‬ ‫نشاان‬ ‫جدیاد‬ ‫تحقیقات‬ ‫که‬ ‫طور‬
‫شادن‬ ‫اضاافه‬ ‫باا‬ ‫دهاد‬
‫تکنیک‬
‫دقات‬ ‫باا‬ ‫گیاهی‬ ‫آفات‬ ‫شناسایی‬ ‫روند‬ ‫عمیق‬ ‫عصبی‬ ‫شبکه‬ ‫های‬
‫تصویر‬ ‫اخذ‬ ‫برای‬ ‫شد‬ ‫اشاره‬ ‫آن‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫تحقیقاتی‬ .‫پذیرفت‬ ‫انجام‬ ‫ری‬ ‫بیش‬
‫از‬ ‫فاده‬ ‫اسا‬ ‫یاا‬ ‫و‬ ‫مناساب‬ ‫ناوری‬ ‫شرایط‬ ‫وجود‬ ‫و‬ ‫خصص‬ ‫م‬ ‫فرد‬ ‫به‬ ‫نیاز‬
‫فناوری‬
‫شناسایی‬ ‫برای‬ ‫لف‬ ‫مخ‬ ‫های‬
‫امکاان‬ ‫کاه‬ ‫ند‬ ‫هسا‬ ‫ه‬ ‫وابسا‬ ‫آفت‬
‫آن‬ ‫اجرای‬
‫عاالوه‬ ‫زیارا‬ .‫ندارد‬ ‫وجود‬ ‫کشاورزان‬ ‫برای‬ ‫ها‬
‫زیااد‬ ‫هزیناه‬ ‫بار‬
‫گاه‬ ‫دس‬ ‫این‬ ‫ساخت‬
‫باا‬ ‫مباارزه‬ ‫برای‬ ‫زمان‬ ،‫کارآمد‬ ‫نیروی‬ ‫خدام‬ ‫اس‬ ‫و‬ ‫ها‬
‫جادا‬ ‫تحقیقاات‬ ‫ایان‬ ‫در‬ ‫دیگاری‬ ‫ه‬ ‫نک‬ .‫رفت‬ ‫خواهد‬ ‫دست‬ ‫از‬ ‫برنج‬ ‫آفت‬
‫تحلیل‬ ‫و‬ ‫آفت‬ ‫تشخیص‬ ‫بخش‬ ‫بودن‬
‫بر‬ ‫نی‬ ‫مب‬ ‫مکانی‬ ‫های‬
GIS
.‫اسات‬
‫داده‬ ‫از‬ ‫اطمینان‬ ‫عدم‬ ‫همواره‬
‫در‬ ‫داوطلاب‬ ‫از‬ ‫ارساالی‬ ‫های‬
VGI
‫وجاود‬
‫داده‬ ‫بار‬ ‫اع‬ ‫به‬ ‫نیاز‬ ،‫بنابراین‬ .‫داشت‬ ‫خواهد‬
‫همواره‬ ‫داوطلبانه‬ ‫مکانی‬ ‫های‬
.‫است‬ ‫ه‬ ‫گرف‬ ‫قرار‬ ‫توجه‬ ‫مورد‬
‫داده‬ ‫از‬ ‫فاده‬ ‫اس‬ ‫با‬ ‫اول‬ ‫گام‬ ‫در‬ ،‫حاضر‬ ‫پژوهش‬ ‫در‬
‫از‬ ‫ی‬ ‫دریااف‬ ‫هاای‬
‫باا‬ ‫آن‬ ‫بارسنجی‬ ‫اع‬ ‫و‬ ‫هوشمند‬ ‫تلفن‬
‫آماوزش‬ ‫مادل‬ ‫کارشناساان‬ ‫نظار‬
‫دیده‬
‫ساقه‬ ‫کرم‬ ‫آفت‬ ‫از‬ ‫ای‬
‫می‬ ‫ارائه‬ ‫خوار‬
‫سامانه‬ ‫دوم‬ ‫گام‬ ‫در‬ ،‫سپس‬ .‫شود‬
‫توسهه‬
‫ه‬ ‫یاف‬
‫می‬ ‫مهرفی‬ ‫هوشمند‬ ‫تلفن‬ ‫پایه‬ ‫بر‬
‫ایان‬ ‫از‬ ‫فاده‬ ‫اسا‬ ‫باا‬ .‫شاود‬
‫می‬ ‫کشاورزان‬ ‫سامانه‬
‫راک‬ ‫اش‬ ‫به‬ ‫با‬ ‫توانند‬
‫طریاق‬ ‫از‬ ‫آفت‬ ‫تصاویر‬ ‫گذاری‬
‫نوع‬ ‫به‬ ،‫رنت‬ ‫این‬
‫آ‬ ‫خود‬ ‫زراعی‬ ‫زمین‬ ‫آفت‬
‫الزم‬ ‫اقادامات‬ ‫و‬ ‫یابناد‬ ‫گااهی‬
‫ممکان‬ ‫زمان‬ ‫رین‬ ‫کم‬ ‫در‬ ‫عمل‬ ‫این‬ .‫دهند‬ ‫انجام‬ ‫را‬ ‫آفت‬ ‫با‬ ‫مقابله‬ ‫جهت‬
3- Improved Pyramidal Stacked De-noising
AutoEncoder (IpSDAE)
4- Generative adversarial network

6. 022
‫ماشين‬ ‫نشریه‬
‫جلد‬ ،‫کشاورزي‬ ‫هاي‬
31
‫شماره‬ ،
2
‫تابستان‬ ،
3042
‫توسهه‬ ‫مصنوعی‬ ‫هوش‬ ‫از‬ ‫فاده‬ ‫اس‬ ‫با‬
‫می‬ ‫انجام‬ ‫شده‬ ‫داده‬
.‫شود‬
‫روش‬ ‫و‬ ‫مواد‬
‫ها‬
‫مطالعه‬ ‫مورد‬ ‫منطقه‬
‫زمین‬
‫از‬ ‫آمال‬ ‫ان‬ ‫شهرس‬ ‫چالیکیاده‬ ‫ای‬ ‫روس‬ ‫در‬ ‫واقع‬ ‫کشاورزی‬ ‫های‬
‫امام‬ ‫توابع‬
‫ب‬ ‫عبداهلل‬ ‫زاده‬
‫جماع‬ ‫رای‬
‫داده‬ ‫آوری‬
‫مطالهاه‬ ‫ماورد‬ ‫آفات‬ ‫هاای‬
‫شکل‬ ‫مطابق‬
0
‫کشات‬ ‫نوبت‬ ‫دو‬ ‫در‬ ‫ساله‬ ‫هر‬ ‫ا‬ ‫روس‬ ‫این‬ ‫در‬ .‫شد‬ ‫خا‬ ‫ان‬
‫می‬ ‫انجام‬ ‫برنج‬
‫گونه‬ ‫شامل‬ ‫تولیدی‬ ‫برنج‬ ‫اقالم‬ .‫شود‬
‫محصاول‬ ‫پار‬ ‫های‬
‫فر‬ ‫و‬ ‫بوده‬ )‫هاشمی‬ ‫(طارم‬ ‫بومی‬ ‫و‬ )‫(فجر‬
‫آ‬
‫اواخار‬ ‫از‬ ‫محصاول‬ ‫کشت‬ ‫یند‬
‫ماه‬ ‫تیر‬ ‫در‬ ‫محصول‬ ‫برداشت‬ ‫و‬ ‫شروع‬ ‫ماه‬ ‫اسفند‬
‫مای‬ ‫انجاام‬
‫ایان‬ .‫شاود‬
‫جذرافیایی‬ ‫طول‬ ‫در‬ ‫ا‬ ‫روس‬

00

0۱

۸0
‫جذرافیاایی‬ ‫عار‬ ‫و‬

8

90

00
‫شکل‬ .‫است‬ ‫ه‬ ‫گرف‬ ‫قرار‬
9
‫نشاان‬ ‫را‬ ‫مطالهاه‬ ‫مورد‬ ‫منطقه‬ ‫موقهیت‬
‫می‬
.‫دهد‬
‫شکل‬
1
-
‫ماهواره‬ ‫تصویر‬
‫زمین‬ ‫از‬ ‫ای‬
‫کشاورزی‬ ‫های‬
Fig.1. Satellite image of agricultural lands
‫شکل‬
2
-
‫منطقه‬ ‫جذرافیایی‬ ‫موقهیت‬
Fig.2. Geographical location of the region
‫جمع‬
‫داده‬ ‫آوری‬
‫جمع‬ ‫برای‬
‫سااقه‬ ‫کارم‬ ‫تصاویر‬ ‫آوری‬
‫بارای‬ ‫کاافی‬ ‫تهاداد‬ ‫باه‬ ‫خاوار‬
‫روش‬ ‫ایان‬ ‫در‬ .‫شاد‬ ‫فاده‬ ‫اس‬ ‫ا‬ ‫روس‬ ‫اهالی‬ ‫ی‬ ‫سن‬ ‫روش‬ ‫از‬ ‫شبکه‬ ‫آموزش‬
‫مط‬
‫شکل‬ ‫ابق‬
0
‫حااوی‬ ‫آ‬ ‫از‬ ‫پار‬ ‫تشات‬ ‫بااالی‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫ناور‬ ‫منباع‬ ‫یک‬
‫مقداری‬
‫آفت‬
‫باه‬ ‫حشارات‬ ‫ایان‬ ‫اا‬ ‫آف‬ ‫غارو‬ ‫هنگام‬ ‫و‬ ‫داده‬ ‫قرار‬ ‫کش‬
‫می‬ ‫جذ‬ ‫نور‬ ‫دنبال‬
‫در‬ ‫موجاود‬ ‫آ‬ ‫داخل‬ ‫به‬ ‫زیاد‬ ‫چرخش‬ ‫از‬ ‫بهد‬ ‫و‬ ‫شوند‬
‫می‬ ‫سقوط‬ ‫تشت‬
.‫است‬ ‫مهروف‬ )‫(فروالیت‬ ‫نوری‬ ‫تله‬ ‫به‬ ‫روش‬ ‫این‬ .‫کنند‬
‫فاده‬ ‫اسا‬ ‫با‬ ‫آفت‬ ‫شکار‬ ‫از‬ ‫بهد‬
‫آن‬ ‫ناوری‬ ‫تلاه‬ ‫از‬
‫آ‬ ‫ساطح‬ ‫از‬ ‫را‬ ‫هاا‬
‫جمع‬
‫عکس‬ ‫به‬ ‫اقدام‬ ‫همراه‬ ‫گوشی‬ ‫با‬ ‫و‬ ‫کرده‬ ‫آوری‬
‫حشره‬ ‫این‬ ‫از‬ ‫برداری‬
‫می‬ ‫نوری‬ ‫تله‬ ‫مکانی‬ ‫موقهیت‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬
‫نمونه‬ ‫شود‬
‫در‬ ‫تصویر‬ ‫این‬ ‫از‬ ‫ای‬
‫شکل‬
0
.‫است‬ ‫مشاهده‬ ‫قابل‬
‫شکل‬
3
-
‫برای‬ ‫فاده‬ ‫اس‬ ‫مورد‬ ‫نوری‬ ‫تله‬
‫آفت‬ ‫شکار‬
Fig.3. Optical traps used for pest hunting

7. ،‫پرمهر‬ ‫قنبري‬ ‫و‬ ‫فالح‬
‫ساقه‬ ‫کرم‬ ‫تشخيص‬
‫برنج‬ ‫خوار‬
(
Chilo suppressalis
)
‫کمک‬ ‫با‬
...
026
‫شکل‬
4
-
‫تله‬ ‫به‬ ‫کامل‬ ‫حشرات‬ ‫نمایش‬
‫ساقه‬ ‫کرم‬ ‫اده‬ ‫اف‬
‫برنج‬ ‫خوار‬
Fig.4. Display of trapped insects of Chilo suppressalis
‫پیشنهادی‬ ‫روش‬
‫مرحله‬ ‫سه‬ ‫شامل‬ ‫تحقیق‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫پیشنهادی‬ ‫روش‬
‫دا‬ ‫اب‬ .‫است‬ ‫اصلی‬
‫نرم‬ ‫از‬ ‫فاده‬ ‫اس‬ ‫با‬ ‫کشاورز‬
‫توساهه‬ ‫افزار‬
‫عکاس‬ )‫هوشامند‬ ‫(مزرعاه‬ ‫اه‬ ‫یاف‬
‫ساقه‬ ‫کرم‬ ‫آفت‬ ‫از‬ ‫شده‬ ‫دریافت‬
‫آن‬ ‫مکاانی‬ ‫موقهیات‬ ‫باا‬ ‫هماراه‬ ‫را‬ ‫خوار‬
‫مای‬ ‫ارساال‬ ‫سامانه‬ ‫برای‬
‫شناساایی‬ ‫و‬ ‫تصاویر‬ ‫پاردازش‬ ‫عملیاات‬ .‫کناد‬
‫نرم‬ ‫برنامه‬ ‫در‬ ‫آفت‬ ‫محدوده‬
‫می‬ ‫انجام‬ ‫هوشمند‬ ‫مزرعه‬ ‫افزار‬
‫ک‬ ‫و‬ ‫پذیرد‬
‫اربر‬
‫مای‬ ‫تایید‬ ‫را‬ ‫آفت‬ ‫شناسایی‬ ‫صحت‬
‫ارساالی‬ ‫تصااویر‬ ‫دوم‬ ‫گاام‬ ‫در‬ .‫کناد‬
‫پیش‬ ‫از‬ ‫مدل‬ ‫در‬ ‫کشاورز‬
‫آموزش‬
‫تصامی‬ ‫مورد‬ ‫سامانه‬ ‫دیده‬
‫قارار‬ ‫گیاری‬
‫می‬
‫باا‬ ‫هماراه‬ ‫اایج‬ ‫ن‬ ‫آفات‬ ‫ناوع‬ ‫تشخیص‬ ‫از‬ ‫بهد‬ ‫نهایی‬ ‫گام‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫گیرد‬
‫روش‬
.‫شد‬ ‫خواهد‬ ‫ارسال‬ ‫کشاورز‬ ‫برای‬ ‫آفت‬ ‫این‬ ‫با‬ ‫مبارزه‬ ‫های‬
‫تحقیاق‬ ‫این‬ ‫اصلی‬ ‫تمرکز‬
‫کارم‬ ‫آفات‬ ‫تشاخیص‬ ‫امکاان‬ ‫بررسای‬
‫ساقه‬
‫به‬ ‫تصاویر‬ ‫از‬ ‫فاده‬ ‫اس‬ ‫با‬ ‫برنج‬ ‫خوار‬
.‫اسات‬ ‫همراه‬ ‫تلفن‬ ‫از‬ ‫آمده‬ ‫دست‬
‫سامانه‬ ‫روش‬ ‫این‬ ‫توسهه‬ ‫برای‬ ‫اما‬
‫واناد‬ ‫ب‬ ‫کشااورز‬ ‫تاا‬ ‫شاد‬ ‫طراحای‬ ‫ای‬
.‫کناد‬ ‫بارآورده‬ ‫زماان‬ ‫ارین‬ ‫کم‬ ‫صارف‬ ‫باا‬ ‫را‬ ‫خاود‬ ‫کشااورزی‬ ‫نیازهای‬
‫به‬ ‫تصاویر‬ ‫از‬ ‫فاده‬ ‫اس‬ ‫با‬ ‫دا‬ ‫اب‬ ،‫بنابراین‬
‫آماده‬ ‫دسات‬
‫و‬ ‫هوشامند‬ ‫تلفان‬ ‫از‬
‫داده‬ ‫صااحت‬
‫ماادل‬ ‫کشاااورزی‬ ‫کارشناسااان‬ ‫توسااط‬ ‫آن‬ ‫تاییااد‬ ‫و‬ ‫هااا‬
‫آموزش‬
‫وزن‬ ‫شاامل‬ ‫که‬ ‫مدل‬ ‫ساخت‬ ‫از‬ ‫پس‬ ‫و‬ ‫داده‬ ‫توسهه‬ ‫را‬ ‫دیده‬
‫هاای‬
‫می‬ ‫بارگذاری‬ ‫سرور‬ ‫در‬ ‫است‬ ‫دیده‬ ‫آموزش‬
‫زمانی‬ ‫سپس‬ ‫شود‬
‫کشاورز‬ ‫که‬
‫سرور‬ ‫در‬ ‫تشخیص‬ ‫برای‬ ‫تصویر‬ ‫کند‬ ‫بارگذاری‬ ‫برنامه‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫آفت‬ ‫تصویر‬
‫م‬ ‫فراخوانی‬
‫ی‬
‫تشاخیص‬ ‫آفات‬ ‫نوع‬ ‫شده‬ ‫داده‬ ‫توسهه‬ ‫مدل‬ ‫توسط‬ ‫و‬ ‫شود‬
‫می‬ ‫داده‬
‫می‬ ‫ارسال‬ ‫کشاورز‬ ‫برای‬ ‫یجه‬ ‫ن‬ ‫و‬ ‫شود‬
‫در‬ ‫مراحال‬ ‫این‬ ‫کل‬ .‫شود‬
‫می‬ ‫انجام‬ ‫سرور‬
‫می‬ ‫باعث‬ ‫امکان‬ ‫این‬ ‫و‬ ‫پذیرد‬
‫باه‬ ‫اایج‬ ‫ن‬ ‫شود‬
‫باه‬ ‫هنگاام‬
‫شبکه‬ ،‫حاصل‬ ‫ایج‬ ‫ن‬ ‫دقت‬ ‫بررسی‬ ‫برای‬ ‫نهایت‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫برسد‬ ‫کشاورز‬ ‫دست‬
‫ارزیاب‬ ‫مهیارهای‬ ‫براساس‬ ‫عصبی‬
‫می‬ ‫قرار‬ ‫بررسی‬ ‫مورد‬ ‫ی‬
.‫گیرد‬
‫کشاورز‬ ‫از‬ ‫اطالعات‬ ‫دریافت‬
‫نرم‬ ‫گرافیکی‬ ‫محیط‬
‫شکل‬ ‫مطابق‬ ‫افزار‬
۸
.‫اسات‬ ‫شاده‬ ‫داده‬ ‫نشاان‬
‫نرم‬ ‫از‬ ‫فاده‬ ‫اس‬ ‫برای‬ ‫کشاورز‬
‫باه‬ ‫را‬ ‫خاود‬ ‫مشخصاات‬ ‫ادا‬ ‫اب‬ ‫ی‬ ‫بایس‬ ‫افزار‬
‫بارای‬ ،‫ساپس‬ .‫نمایاد‬ ‫وارد‬ ‫کشااورزی‬ ‫زماین‬ ‫تقریبای‬ ‫موقهیات‬ ‫همراه‬
‫همرا‬ ‫را‬ ‫آفت‬ ‫از‬ ‫عکسی‬ ،‫آفت‬ ‫تشخیص‬
‫مکاانی‬ ‫موقهیات‬ ‫برچساب‬ ‫باا‬ ‫ه‬
‫شکل‬ ‫مطابق‬
0
‫می‬ ‫ارسال‬ ‫سامانه‬ ‫این‬ ‫برای‬
.‫کند‬
‫شکل‬
5
-
‫هوشمند‬ ‫کشاورز‬ ‫اطالعات‬ ‫ورود‬ ‫از‬ ‫ی‬ ‫قسم‬
Fig.5. Part of smart farmer information entry
‫شکل‬
6
-
‫کشاورز‬ ‫درخواست‬ ‫از‬ ‫ی‬ ‫دریاف‬ ‫اطالعات‬
Fig.6. Information received from the farmer's request

8. 020
‫ماشين‬ ‫نشریه‬
‫جلد‬ ،‫کشاورزي‬ ‫هاي‬
31
‫شماره‬ ،
2
‫تابستان‬ ،
3042
‫عمیق‬ ‫عصبی‬ ‫شبکه‬ ‫و‬ ‫تصاویر‬ ‫پردازش‬
‫پیش‬
‫داده‬ ‫پردازش‬
‫دریافتی‬ ‫های‬
‫کرم‬ ‫تشخیص‬ ‫برای‬ ‫کشاورز‬ ‫از‬ ‫ی‬ ‫دریاف‬ ‫تصاویر‬ ‫پردازش‬
‫ساقه‬
‫خوار‬
‫آفت‬ ‫از‬
‫تحقیاق‬ ‫ایان‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫روشی‬ .‫است‬ ‫ضروری‬ ‫مشابه‬ ‫های‬
‫پیشانهاد‬
‫شده‬
‫شامل‬
‫پیش‬
‫بخاش‬ ،‫پاردازش‬
‫خراج‬ ‫اسا‬ ‫و‬ ‫بنادی‬
.‫اسات‬ ‫ویژگاای‬
‫ویژگی‬
‫تصمی‬ ‫برای‬ ‫مراحل‬ ‫این‬ ‫از‬ ‫تولیدشده‬ ‫های‬
‫طبقه‬ ‫و‬ ‫گیری‬
‫به‬ ‫بندی‬
‫آموزش‬ ‫شبکه‬
‫تشاخیص‬ ‫را‬ ‫آفات‬ ‫یاا‬ ‫عارضاه‬ ‫تا‬ ‫شد‬ ‫خواهد‬ ‫ارسال‬ ‫دیده‬
‫انجام‬ ‫پردازش‬ ‫پیش‬ ‫عملیات‬ ‫دا‬ ‫اب‬ .‫دهد‬
‫می‬
،‫شود‬
‫تا‬
‫خاا‬ ‫ان‬ ‫بار‬ ‫عاالوه‬
‫مورد‬ ‫محدوده‬
‫نرم‬ ‫رهای‬ ‫فیل‬ ‫مانند‬ ‫اندارد‬ ‫اس‬ ‫رهای‬ ‫فیل‬ ‫نظر‬
‫بارای‬ ‫کننده‬
‫داده‬ ‫روی‬ ‫ه‬ ‫مالی‬ ‫اح‬ ‫نویز‬ ‫حذف‬
‫مای‬ ‫کار‬ ‫این‬ .‫پذیرد‬ ‫انجام‬ ‫ها‬
‫در‬ ‫تواناد‬
‫انجااام‬ ‫از‬ ‫بهااد‬ ‫فایاال‬ ‫و‬ ‫شااود‬ ‫انجااام‬ ‫کاااربر‬ ‫هوشاامند‬ ‫همااراه‬ ‫تلفاان‬
‫پیش‬
.‫شود‬ ‫بارگذاری‬ ‫سرور‬ ‫در‬ ‫پردازش‬
‫بارگاذاری‬ ‫سارعت‬ ‫عمال‬ ‫این‬ ‫با‬
‫و‬ ‫شد‬ ‫خواهد‬ ‫ر‬ ‫بیش‬ ‫داده‬
‫اطالعاات‬ ‫قاال‬ ‫ان‬ ‫بابات‬ ‫اری‬ ‫کم‬ ‫هزینه‬ ‫کاربر‬
‫می‬
.‫پردازد‬
‫می‬ ‫باعث‬ ‫تصویر‬ ‫پردازش‬
‫اه‬ ‫یاف‬ ‫بهبود‬ ‫تصویر‬ ‫کیفیت‬ ‫تا‬ ‫شود‬
‫شااود‬ ‫اعمااال‬ ‫تصااویر‬ ‫روی‬ ‫باار‬ ‫نظاار‬ ‫مااورد‬ ‫هندساای‬ ‫تصااحیحات‬ ‫و‬
(
Hornberg, 2017
)
.
‫طبقه‬ ‫و‬ ‫شناسایی‬ ‫برای‬
‫پیچیدگی‬ ‫با‬ ‫تصاویر‬ ‫بندی‬
‫می‬ ‫زیاد‬
‫شبکه‬ ‫از‬ ‫توان‬
‫از‬ ‫ی‬ ‫دریااف‬ ‫تصااویر‬ .‫نماود‬ ‫فاده‬ ‫اسا‬ ‫عصبی‬ ‫های‬
‫شکل‬ ‫مطابق‬ ‫کاربر‬
۱
‫می‬ ‫تبدیل‬ ‫ری‬ ‫خاکس‬ ‫تصویر‬ ‫به‬
‫عملیاات‬ ‫تا‬ ‫شوند‬
‫س‬ ‫با‬ ‫پردازش‬
‫از‬ ‫تصاویر‬ ‫زمیناه‬ ‫پاس‬ ‫سپس‬ .‫پذیرد‬ ‫انجام‬ ‫ری‬ ‫بیش‬ ‫رعت‬
( ‫رابطه‬ ‫از‬ ‫فاده‬ ‫اس‬ ‫با‬ ‫تصویر‬
0
‫می‬ ‫حذف‬ )
.‫شود‬
‫شکل‬
7
-
‫ری‬ ‫خاکس‬ ‫درجه‬ ‫به‬ ‫رنگی‬ ‫عکس‬ ‫تبدیل‬
Fig.7. Converting a color photo to a gray degree
‫مورد‬ ‫روش‬
‫سااده‬ ‫تصویر‬ ‫در‬ ‫حشرات‬ ‫آفت‬ ‫تشخیص‬ ‫برای‬ ‫فاده‬ ‫اس‬
‫است‬ ‫کارآمد‬ ‫حال‬ ‫عین‬ ‫در‬ ‫و‬
.
‫ماورد‬ ،‫تفااوت‬ ‫تشاخیص‬ ‫در‬ ‫تصاویر‬ ‫دو‬
‫می‬ ‫قرار‬ ‫فاده‬ ‫اس‬
‫گیرد‬
.
‫به‬ ‫اول‬ ‫تصویر‬
‫و‬ ‫کرده‬ ‫عمل‬ ‫مرجع‬ ‫تصویر‬ ‫عنوان‬
‫به‬ ‫دوم‬ ‫تصویر‬
‫می‬ ‫عمل‬ ‫ورودی‬ ‫تصویر‬ ‫عنوان‬
.‫کند‬
‫باا‬ ‫تصاویر‬ ‫دو‬ ‫ایان‬
‫پیکسا‬ ‫مقاادیر‬ ‫در‬ ‫تفاوت‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫مقایسه‬ ‫ه‬
‫مای‬ ‫تهیاین‬ ‫ل‬
‫اگار‬ .‫شاود‬
‫مقادار‬ ‫نباشاد‬ ‫مرجاع‬ ‫پیکسال‬ ‫مقاادیر‬ ‫با‬ ‫برابر‬ ‫ورودی‬ ‫پیکسل‬ ‫مقادیر‬
‫به‬ ‫ورودی‬ ‫پیکسل‬
‫و‬ ‫شاد‬ ‫خواهد‬ ‫ذخیره‬ ‫خروجی‬ ‫تصویر‬ ‫پیکسل‬ ‫عنوان‬
‫پس‬ ،‫باشد‬ ‫مرجع‬ ‫تصویر‬ ‫با‬ ‫برابر‬ ‫ورودی‬ ‫تصویر‬ ‫پیکسل‬ ‫مقدار‬ ‫اگر‬
‫زمینه‬
‫و‬ ‫مرجع‬ ‫تصویر‬ ‫تفاوت‬ ‫کردن‬ ‫مشخص‬ ‫برای‬ .‫شد‬ ‫خواهد‬ ‫سفید‬
،‫ورودی‬
‫راب‬
‫طا‬
‫ه‬
(
0
)
‫ماورد‬
‫گرفات‬ ‫قارار‬ ‫فاده‬ ‫اسا‬
(
Miranda, Gerardo, &
Tanguilig, 2014
)
:
(
0
)
( ) {
( ) ( )
( ) ( ) ( )
‫در‬
‫این‬
‫صات‬ ‫مخ‬ ،‫رابطه‬
x
،
y
‫پ‬
‫ی‬
‫کسال‬
‫هاا‬
‫عکاس‬ ‫در‬ ‫خروجای‬ ‫ی‬
‫اولیه‬
‫به‬ ‫حشره‬ ‫شکل‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫جاگذاری‬ ‫رنگی‬ ‫عکس‬ ‫یهنی‬
‫رنگی‬ ‫صورت‬
‫شکل‬ ‫تصاویر‬ ‫مطابق‬
8
‫اولیه‬ ‫خام‬ ‫عکس‬ ‫از‬
‫می‬ ‫جدا‬
.‫شود‬
‫شکل‬
8
-
‫پردازش‬ ‫مراحل‬
Fig.8. Processing steps
‫ورودی‬ ‫تصویر‬
I(x,y)
Input image
‫مرجع‬ ‫تصویر‬
R(x,y)
Reference image
‫پیکسل‬ ‫مقایسه‬
‫ها‬
Compare pixels
‫تصویر‬
‫خروجی‬
ORI(x,y)
Output image

9. ،‫پرمهر‬ ‫قنبري‬ ‫و‬ ‫فالح‬
‫ساقه‬ ‫کرم‬ ‫تشخيص‬
‫برنج‬ ‫خوار‬
(
Chilo suppressalis
)
‫کمک‬ ‫با‬
...
022
‫شکل‬
9
-
‫داده‬ ‫تولید‬
‫مصنوعی‬ ‫آموزشی‬ ‫های‬
Fig.9. Production of artificial train data
‫آفت‬ ‫تشخیص‬ ‫برای‬ ‫مدل‬ ‫آموزش‬
‫عکس‬ ‫تهداد‬ ‫محدودیت‬ ‫دلیل‬ ‫به‬ ‫مقاله‬ ‫این‬ ‫در‬
‫بارای‬ ‫نیاز‬ ‫مورد‬ ‫های‬
‫شبکه‬ ‫ارهای‬ ‫ساخ‬ ‫تولید‬
‫عکس‬ ‫از‬ ‫فقط‬ ‫ای‬
‫سااقه‬ ‫کارم‬ ‫پروانه‬ ‫های‬
‫خاوار‬
‫فاده‬ ‫اس‬
‫عکس‬ ‫این‬ .‫است‬ ‫شده‬
‫و‬ ‫گوگال‬ ‫جملاه‬ ‫از‬ ‫لفای‬ ‫مخ‬ ‫منابع‬ ‫از‬ ‫ها‬
‫جمع‬
‫باا‬ ‫پیشانهادی‬ ‫روش‬ .‫است‬ ‫ه‬ ‫گرف‬ ‫قرار‬ ‫فاده‬ ‫اس‬ ‫مورد‬ ‫میدانی‬ ‫آوری‬
‫ابخانه‬ ‫ک‬
TensorFlow 1.13.1
‫نرم‬ ‫چارچو‬ ‫و‬
‫افزاری‬
Keras 2.2.4
‫دارای‬ ‫فاده‬ ‫اسا‬ ‫مورد‬ ‫نمونه‬ .‫گرفت‬ ‫قرار‬ ‫فاده‬ ‫اس‬ ‫مورد‬
23
‫کارم‬ ‫تصاویر‬
‫ساقه‬
‫و‬ ‫خوار‬
03
‫تصویر‬
‫تهاداد‬ ‫ایان‬ ‫اما‬ .‫است‬ ‫بوده‬ ‫حشرات‬ ‫دیگر‬ ‫شامل‬
‫نمای‬ ‫کافی‬ ‫شبکه‬ ‫آموزش‬ ‫برای‬ ‫نمونه‬
‫دریافات‬ ،‫دیگار‬ ‫طارف‬ ‫از‬ .‫باشاد‬
‫نمونه‬
.‫اسات‬ ‫زیاادی‬ ‫زماان‬ ‫و‬ ‫هزیناه‬ ‫صارف‬ ‫نیازمند‬ ،‫زیاد‬ ‫های‬
‫عماوم‬
‫مدل‬
‫ها‬
‫ی‬
‫ی‬
‫ادگ‬
‫ی‬
‫ر‬
‫ی‬
‫عم‬
‫ی‬
‫ق‬
‫به‬
‫خاطر‬
‫رها‬ ‫پارام‬
‫ی‬
‫ز‬
‫ی‬
‫اد‬
‫ی‬
‫ن‬ ‫دارد‬ ‫کاه‬
‫ی‬
‫ازمناد‬
‫حج‬
‫ز‬
‫ی‬
‫اد‬
‫ی‬
‫از‬
‫داده‬
‫ها‬
‫ی‬
‫آموزش‬
‫که‬ ‫ند‬ ‫هس‬ ‫ی‬
‫هم‬
‫ی‬
‫شه‬
‫ا‬
‫یا‬
‫ن‬
‫ز‬ ‫حجا‬
‫یا‬
‫اد‬
‫آموزش‬ ‫داده‬
‫ی‬
‫ن‬ ‫رس‬ ‫دس‬ ‫در‬
‫ی‬
‫ست‬
‫روش‬ ‫از‬ ‫یکی‬ .
‫فاده‬ ‫اس‬ ‫های‬
‫برای‬ ‫شده‬
‫نموناه‬ ‫تهاداد‬ ‫افزایش‬
‫آموزشای‬ ‫هاای‬
‫شایو‬
‫ه‬
‫ی‬
«
‫داده‬
‫افزایای‬
«0
‫اسات‬
.
‫اضافه‬ ،‫انهکاس‬
‫تصااویر‬ ‫بارش‬ ‫و‬ ‫انادازه‬ ‫تذییار‬ ،‫رنگ‬ ‫تذییر‬ ،‫نویز‬ ‫کردن‬
‫شیوه‬ ‫ازجمله‬
‫داده‬ ‫های‬
‫ند‬ ‫هسا‬ ‫افزایای‬
(
Ba & Frey, 2013
)
.
‫در‬
‫ا‬
‫یا‬
‫ن‬
‫سازنده‬ ‫تابع‬ ‫از‬ ‫مقاله‬
Image Data Generator
‫برا‬
‫ی‬
‫تول‬
‫ی‬
‫د‬
‫نمونه‬
‫ها‬
‫ی‬
‫تصادف‬
‫ی‬
.‫شد‬ ‫فاده‬ ‫اس‬
‫ی‬
‫ک‬
‫ی‬
‫از‬
‫تکن‬
‫ی‬
‫ک‬
‫ها‬
‫ی‬
‫مورد‬
‫فاده‬ ‫اس‬
‫شیفت‬ ‫تکنیک‬
‫م‬ ‫تصاویر‬ ‫افقی‬ ‫و‬ ‫عمودی‬
‫ی‬
‫باشد‬
‫تماامی‬ ‫دادن‬ ‫هال‬ ‫مهنای‬ ‫به‬ ‫کار‬ ‫این‬ .
‫پیکسل‬
‫عمال‬ ‫ایان‬ ‫حاین‬ ‫در‬ ‫است‬ ‫مشخص‬ ‫جهت‬ ‫یک‬ ‫در‬ ‫تصویر‬ ‫های‬
‫تکن‬ .‫است‬ ‫ثابت‬ ‫تصویر‬ ‫اندازه‬
‫ی‬
‫ک‬
‫د‬
‫ی‬
‫گر‬
‫ی‬
‫اه‬ ‫گرف‬ ‫قرار‬ ‫فاده‬ ‫اس‬ ‫مورد‬ ‫که‬
‫ما‬ ‫تصاادفی‬ ‫مقدار‬ ‫به‬ ‫تصویر‬ ‫چرخش‬ ‫تکنیک‬ ‫است‬
‫ی‬
‫باشاد‬
‫ا‬ .
‫یا‬
‫ن‬
‫روش‬
‫جهت‬
‫تقو‬
‫ی‬
‫ت‬
‫د‬
‫ی‬
‫است‬
‫از‬
‫تصاو‬ ‫دوران‬ ‫و‬ ‫چرخش‬
‫ی‬
‫ر‬
‫فاده‬ ‫اسا‬
‫ما‬
‫ی‬
‫شاود‬
‫و‬
‫تصو‬ ‫هر‬
‫ی‬
‫ر‬
‫مقدار‬ ‫به‬
‫ی‬
‫تصادف‬
‫ی‬
‫عقربه‬ ‫جهت‬ ‫در‬
‫ها‬
‫ی‬
‫م‬ ‫ساعت‬
‫ی‬
‫چر‬
‫خاد‬
.
‫تکن‬
‫ی‬
‫ک‬
‫آ‬
‫خر‬
‫ی‬
‫برا‬ ‫که‬
‫ی‬
‫تول‬
‫ی‬
‫د‬
‫نمونه‬
‫ها‬
‫ی‬
‫مصنوع‬
‫ی‬
‫قارار‬ ‫فاده‬ ‫اسا‬ ‫مورد‬
‫تکن‬ ‫گرفت‬
‫ی‬
‫ک‬
‫پاایین‬ ‫باه‬ ‫بااال‬ ‫و‬ ‫راسات‬ ‫باه‬ ‫چپ‬ ‫از‬ ‫تصاویر‬ ‫برگرداندن‬
‫م‬
‫ی‬
‫باشد‬
‫ردیف‬ ‫جهت‬ ‫کردن‬ ‫مهکوس‬ ‫مهنای‬ ‫به‬ ‫تصویر‬ ‫برگرداندن‬ .
‫یا‬ ‫ها‬
‫ون‬ ‫س‬
‫پیکسل‬ ‫های‬
‫مو‬ ‫نهایت‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫تصویر‬ ‫یک‬ ‫های‬
‫می‬ ‫جب‬
‫شود‬
1- Data Augmentation
‫شوند‬ ‫برعکس‬ ‫تصویر‬ ‫افقی‬ ‫یا‬ ‫عمودی‬ ‫محورهای‬
‫(شکل‬
2
.)
‫نهایت‬ ‫در‬
0900
‫و‬ ‫شبکه‬ ‫آموزش‬ ‫برای‬ ‫تصویر‬
۸90
‫بارای‬ ‫تصاویر‬
‫مقدار‬ ‫که‬ ‫شبکه‬ ‫آزمایش‬
03
‫منظاور‬ ‫باه‬ ‫اسات‬ ‫آموزشای‬ ‫داده‬ ‫از‬ ‫درصد‬
‫بارسنجی‬ ‫اع‬
9
‫افازایش‬ ‫تکنیاک‬ ‫از‬ ‫فاده‬ ‫اسا‬ .‫گرفات‬ ‫قرار‬ ‫فاده‬ ‫اس‬ ‫مورد‬
‫داده‬
‫شابکه‬ ‫آماوزش‬ ‫در‬ ‫رایاج‬ ‫امری‬ ‫آموزشی‬ ‫های‬
.‫اسات‬ ‫عمیاق‬ ‫هاای‬
‫به‬
‫مثال‬ ‫عنوان‬
‫کاسارینی‬
‫همکااران‬ ‫و‬
(
Kusrini et al., 2020
)
‫بارای‬
‫آفت‬ ‫شناسایی‬
‫تهاداد‬ ‫داده‬ ‫افزایش‬ ‫تکنیک‬ ‫از‬ ‫فاده‬ ‫اس‬ ‫با‬ ‫انبه‬ ‫درخت‬ ‫های‬
‫دا‬
‫ده‬
‫از‬ ‫را‬ ‫آموزشی‬ ‫های‬
۸03
‫به‬ ‫تصویر‬
0930۱
‫از‬ .‫دادند‬ ‫افزایش‬ ‫تصویر‬
‫همکااران‬ ‫و‬ ‫رمکی‬ ‫خان‬ ،‫دیگر‬ ‫طرف‬
(
Khanramaki, Askari Asli-
Ardeh, Kozegar, & Loni, 2020
)
‫باا‬ ‫داده‬ ‫افازایش‬ ‫تکنیاک‬ ‫از‬
‫همین‬ ‫و‬ ‫لف‬ ‫مخ‬ ‫زوایایی‬ ‫با‬ ‫تصویرها‬ ‫چرخش‬
‫از‬ ‫طور‬
‫تکن‬
‫ی‬
‫ک‬
‫برگردا‬
‫ندن‬
‫پاایین‬ ‫باه‬ ‫بااال‬ ‫و‬ ‫راست‬ ‫به‬ ‫چپ‬ ‫از‬ ‫تصاویر‬
‫داده‬ ‫تولیاد‬ ‫باه‬ ‫اقادام‬
‫هاای‬
‫طراحای‬ ‫شابکه‬ ‫دقات‬ ‫بهبود‬ ‫موجب‬ ‫که‬ ‫کردند‬ ‫مصنوعی‬
.‫گردیاد‬ ‫شاده‬
‫تکنیک‬ ‫از‬ ‫فاده‬ ‫اس‬
‫داده‬ ‫تولید‬ ‫برای‬ ‫دیگر‬ ‫های‬
‫ماال‬ ‫اح‬ ‫مصانوعی‬ ‫هاای‬
‫می‬ ‫زیاد‬ ‫را‬ ‫ندارند‬ ‫وجود‬ ‫واقهیت‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫تصاویری‬ ‫ایجاد‬
‫باه‬ .‫نماید‬
‫عناوان‬
‫فاد‬ ‫اس‬ ،‫مثال‬
‫کارم‬ ‫یاک‬ ‫تولیاد‬ ‫ماال‬ ‫اح‬ ‫رنگی‬ ‫فضای‬ ‫تذییر‬ ‫تکنیک‬ ‫از‬ ‫ه‬
‫ساقه‬
‫می‬ ‫افزایش‬ ‫را‬ ‫واقهی‬ ‫غیر‬ ‫رنگ‬ ‫با‬ ‫خوار‬
‫باین‬ ‫تماایز‬ ‫موجب‬ ‫که‬ ‫دهد‬
‫داده‬
‫می‬ ‫هایی‬
.‫ندارند‬ ‫وجود‬ ‫واقهی‬ ‫دنیایی‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫شود‬
‫بایش‬ ‫از‬ ‫جلوگیری‬ ‫برای‬ ‫دیگر‬ ‫راهکار‬
‫یاادگیری‬ ‫شابکه‬ ‫در‬ ‫بارازش‬
‫از‬ ‫فاده‬ ‫اس‬ ‫مدل‬ ‫کارایی‬ ‫افزایش‬ ‫و‬ ‫عمیق‬
«
‫نظا‬
‫دها‬
‫ی‬
«0
‫اسات‬
‫اضاافه‬ .
‫نظ‬ ‫ر‬ ‫پارام‬ ‫کردن‬
‫خواهاد‬ ‫کااهش‬ ‫را‬ ‫وزن‬ ‫ماتریس‬ ‫درون‬ ‫مقادیر‬ ،‫دهی‬
‫ای‬
‫ا‬‫م‬ ‫ارا‬
‫ا‬‫همگ‬ ‫را‬ ‫ابی‬
‫ا‬‫عص‬ ‫ابکه‬
‫ا‬‫ش‬ ‫اوع‬
‫ا‬‫موض‬ ‫ایان‬ ‫و‬ ‫داد‬
‫اد‬
‫ا‬‫کن‬
.
‫در‬
‫اادگیری‬
‫ا‬‫ی‬
‫عمیق‬
‫حداقل‬ ‫به‬ ‫هدف‬
‫هزینه‬ ‫تابع‬ ‫رسانی‬
( ‫رابطه‬
9
.‫است‬ )
(
9
)
( [ ] [ ] [ ] [ ]
) ∑ (̂( ) ( )
)
‫رابطه‬ ‫در‬
(
9
)
،
L
‫مای‬
‫هزینا‬ ‫تاابع‬ ‫هار‬ ‫تواناد‬
‫ه‬
‫باشاد‬
.
‫بارا‬ ،‫حاال‬
‫ی‬
‫نظ‬
‫دهی‬
L2
‫به‬ ‫ری‬ ‫پارام‬
‫وزن‬ ‫تنظی‬ ‫منظور‬
‫م‬ ‫اضافه‬ ‫ها‬
‫ی‬
‫شود‬
‫که‬
‫رابط‬
‫ه‬
2- Validation
3- Regularization

10. 022
‫ماشين‬ ‫نشریه‬
‫جلد‬ ،‫کشاورزي‬ ‫هاي‬
31
‫شماره‬ ،
2
‫تابستان‬ ،
3042
(
0
)
‫شد‬ ‫خواهد‬ ‫حاصل‬
.
(
0
)
( [ ] [ ] [ ] [ ]
)
∑ (̂( ) ( )
)
∑⟦ [ ]
⟧
‫این‬ ‫در‬
‫که‬ ‫جا‬
𝜆
‫نظا‬ ‫ر‬ ‫پارام‬ )‫(الندا‬
‫مای‬ ‫دهای‬
،‫باشاد‬
F
‫باه‬
‫عناوان‬
‫نرمال‬ ‫ر‬ ‫پارام‬
Frobenius
‫می‬ ‫ه‬ ‫شناخ‬
‫مجاذور‬ ‫باا‬ ‫برابار‬ ‫درواقع‬ ‫و‬ ‫شود‬
‫می‬ ‫ماتریس‬ ‫یک‬ ‫نرمال‬
‫باشد‬
.
‫شرایط‬ ‫به‬ ‫ه‬ ‫وابس‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫ری‬ ‫پارام‬ ‫الندا‬
‫می‬
‫وزن‬ ‫باالی‬ ‫مقدار‬ ‫یهنی‬ ‫شود‬ ‫تنظی‬ ‫تواند‬
‫مقادار‬ ‫ن‬ ‫گارف‬ ‫درنظر‬ ‫با‬ ‫ها‬
‫قابل‬ ‫الندا‬ ‫برای‬ ‫باالیی‬
‫به‬ ‫و‬ ‫بود‬ ‫خواهد‬ ‫رل‬ ‫کن‬
‫مقادا‬ ‫مشاابه‬ ‫طاور‬
‫کا‬ ‫ر‬
‫به‬ ‫الندا‬ ‫برای‬
‫وزن‬ ‫ک‬ ‫مقدار‬ ‫تنظی‬ ‫منظور‬
‫مای‬ ‫ه‬ ‫گرف‬ ‫درنظر‬ ‫ها‬
‫شاود‬
.
‫از‬
‫آن‬
‫حداقل‬ ‫باید‬ ‫هزینه‬ ‫تابع‬ ‫که‬ ‫جایی‬
‫مطار‬ ‫تناساب‬ ،‫شاود‬ ‫رساانی‬
‫شاده‬
‫می‬ ‫نظر‬ ‫به‬ ‫منطقی‬
‫وزن‬ ‫ماتریس‬ ‫نرمال‬ ‫مجذور‬ ‫کردن‬ ‫اضافه‬ ‫با‬ ‫و‬ ‫رسد‬
‫ها‬
‫نظ‬ ‫ر‬ ‫پارام‬ ‫در‬ ‫آن‬ ‫ضر‬ ‫و‬
‫وزن‬ ،‫دهی‬
‫تاابع‬ ‫و‬ ‫تنظی‬ ‫نوعی‬ ‫به‬ ‫زیاد‬ ‫های‬
‫هز‬
‫می‬ ‫کاهش‬ ‫ینه‬
‫یابد‬
.
‫کااهش‬ ‫بارای‬ ‫مهماوال‬
‫بایش‬
‫بارازش‬
‫در‬ ‫مادل‬
‫شابکه‬
‫هاای‬
‫کانولوشان‬
‫عملگار‬ ‫از‬
«
‫رهاساازی‬
«0
‫مای‬ ‫فاده‬ ‫اسا‬
.‫شاود‬
‫رهاسازی‬
‫برای‬ ‫روشی‬
‫منظ‬
‫سازی‬
‫و‬ ‫است‬
‫تهمای‬ ‫خطای‬
‫پاذیری‬
‫را‬
‫باا‬
‫کاهش‬
‫مدل‬ ‫گنجایش‬
‫مای‬ ‫ر‬ ‫کم‬
‫دور‬ ‫هار‬ ‫در‬ ‫کاه‬ ‫ترتیاب‬ ‫بادین‬ ‫کناد‬
‫همه‬ ‫از‬ ‫فاده‬ ‫اس‬ ‫جای‬ ‫به‬ ،‫آموزشی‬
‫نورون‬
‫نورون‬ ‫از‬ ‫برخی‬ ‫تنها‬ ،‫ها‬
‫هاا‬
(
‫باا‬
‫مال‬ ‫اح‬
p
)
‫می‬ ‫فهال‬
‫شوند‬
.
‫نورون‬ ‫از‬ ‫بهضی‬ ،‫آموزش‬ ‫هنگام‬
‫خااموش‬ ‫ها‬
‫می‬
‫شود‬
‫هر‬ ‫در‬ ‫تا‬
‫تکرار‬
‫شبکه‬ ،
‫باه‬ ‫ها‬
‫فاوت‬ ‫م‬
.‫باشند‬
‫شاکل‬
03
‫نحاوه‬
‫نورون‬ ‫کردن‬ ‫خاموش‬
‫می‬ ‫نشان‬ ‫را‬ ‫ها‬
‫دهد‬
‫که‬
‫ورودی‬ ‫هر‬
‫یک‬ ‫در‬ ‫را‬
‫نورون‬
‫یک‬ ‫که‬
‫دونقطه‬ ‫توزیع‬
‫ای‬
‫با‬
‫خروجی‬
3
‫و‬
0
‫(با‬
‫برنولی‬ ‫توزیع‬
)
‫ضر‬ ،‫است‬
‫می‬
‫شود‬
.
‫اجرای‬ ‫بدون‬
‫رهاسازی‬
،
‫جلو‬ ‫به‬ ‫رو‬ ‫گذر‬
‫مرحلاه‬ ‫در‬
‫چناین‬ ‫آموزشای‬
‫داشت‬ ‫خواهد‬ ‫شکلی‬
:
(
0
)
( ) ( ) ( ) ( )
(
( )
)
‫ان‬
‫ا‬‫ای‬ ‫در‬
‫ا‬
‫ا‬‫رابط‬
‫ورودی‬ ،‫ه‬
‫اال‬
‫ا‬‫فه‬ ‫اابع‬
‫ا‬‫ت‬
‫اازی‬
‫ا‬‫س‬
(f)
‫اان‬
‫ا‬‫هم‬ ‫اع‬
‫ا‬‫واق‬ ‫در‬
‫حاصل‬
‫ضر‬
‫وزن‬ ‫جمع‬
‫ها‬
(w)
‫ورودی‬ ‫در‬
(y)
‫اجارای‬ ‫از‬ ‫بهد‬ ‫اما‬ .‫است‬
‫رهاسازی‬
‫بو‬ ‫خواهد‬ ‫شکل‬ ‫بدین‬ ‫جلو‬ ‫به‬ ‫رو‬ ‫گذر‬ ،
.‫د‬
(
۸
)
( )
( ) ̂( ) ( ) ( )
( ) ( )
̂
( )
( )
(
( )
)
‫نورون‬ ‫یک‬ ‫مهادله‬ ‫این‬ ‫دوم‬ ‫خط‬ ‫در‬
r
‫اضافه‬ ‫مهادله‬ ‫به‬
‫می‬
‫کاه‬ ‫شود‬
‫یا‬
)
‫مال‬ ‫اح‬ ‫به‬
(p
‫در‬ ‫وزن‬ ‫ضر‬ ‫با‬
0
‫می‬ ‫نگه‬ ‫را‬ ‫آن‬
‫این‬ ‫یا‬ ‫دارد‬
‫کاه‬
)
‫باه‬
‫مال‬ ‫اح‬
(p-1
‫در‬ ‫آن‬ ‫ضر‬ ‫با‬
3
‫می‬ ‫خاموش‬ ‫را‬ ‫آن‬
‫ادامه‬ ‫کند‬
‫به‬ ‫رو‬ ‫گذر‬
1- Dropout
‫از‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫زمانی‬ ‫مشابه‬ ،‫جلو‬
‫رهاسازی‬ ‫تکنیک‬
‫فاده‬ ‫اس‬
‫نشود‬
(Baldi
& Sadowski, 2014)
‫الگوریتم‬
‫آم‬
‫وزش‬
‫شبکه‬
‫عصبی‬
‫کانولوشن‬
‫شبکه‬
‫شاامل‬ ‫ورودی‬ ‫کاه‬ ‫واقهیات‬ ‫ایان‬ ‫از‬ ‫کانولوشان‬ ‫عصبی‬ ‫های‬
‫محدود‬ ‫منطقی‬ ‫روش‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫شبکه‬ ‫مهماری‬ ‫و‬ ‫کرده‬ ‫فاده‬ ‫اس‬ ‫است‬ ‫تصاویر‬
‫می‬
.‫کند‬
‫شبکه‬ ‫یک‬
‫می‬ ‫تشکیل‬ ‫الیه‬ ‫چند‬ ‫از‬ ‫کانولوشن‬
‫الیاه‬ ‫هار‬ ‫و‬ ‫شود‬
‫ساده‬ ‫کار‬ ‫شیوه‬
‫سه‬ ‫توده‬ ‫یک‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫دارد‬ ‫ای‬
‫را‬ ‫ورودی‬ ‫بهدی‬
‫دریافت‬
‫ق‬ ‫مش‬ ‫توابهی‬ ‫از‬ ‫فاده‬ ‫اس‬ ‫با‬ ‫و‬ ‫کرده‬
‫پذیر‬
9
‫به‬
‫سه‬ ‫توده‬ ‫یک‬
‫بهدی‬
‫خروجی‬
‫می‬ ‫تبدیل‬
‫ی‬ ‫قرارگیری‬ .‫کند‬
‫ک‬
‫الیه‬
‫تجمیع‬
0
‫کانولوشن‬ ‫الیه‬ ‫چندین‬ ‫بین‬
‫وظیفه‬ .‫است‬ ‫رایج‬ ‫امری‬
‫الیه‬ ‫این‬ ‫ی‬
‫کا‬
‫م‬ ‫انادازه‬ ‫اهش‬
‫کا‬
‫و‬ ‫(عار‬ ‫انی‬
‫جهت‬ ‫به‬ )‫(ورودی‬ ‫تصویر‬ )‫ارتفاع‬
‫ک‬
‫و‬ ‫محاسابات‬ ،‫رهاا‬ ‫پارام‬ ‫تهداد‬ ‫اهش‬
‫بیش‬ ‫رل‬ ‫کن‬
‫شب‬ ‫داخل‬ ‫در‬ ‫برازش‬
‫ک‬
‫الیه‬ .‫است‬ ‫ه‬
‫به‬ ‫تجمیع‬
‫قل‬ ‫مس‬ ‫صورت‬
‫عمل‬ ‫ورودی‬ ‫توده‬ ‫از‬ ‫عمقی‬ ‫برش‬ ‫هر‬ ‫روی‬ ‫بر‬
‫ک‬
‫فاده‬ ‫اسا‬ ‫با‬ ‫را‬ ‫آن‬ ‫و‬ ‫رده‬
‫بیشاینه‬ ‫عملیات‬ ‫از‬
‫سانجی‬
0
‫م‬ ‫لحاا‬ ‫از‬
‫کا‬
‫مای‬ ‫انادازه‬ ‫تذییار‬ ‫انی‬
.‫دهاد‬
‫خالصه‬
‫را‬ ‫مهماری‬ ‫این‬ ‫از‬ ‫ای‬
‫م‬
‫ی‬
‫توان‬
‫شکل‬ ‫در‬
00
.‫کرد‬ ‫مشاهده‬
‫رایج‬
‫فاده‬ ‫اس‬ ‫شکل‬ ‫ترین‬
‫این‬ ‫از‬
‫ال‬
‫کاهشی‬ ‫یه‬
‫به‬
‫صورت‬
‫با‬ ‫رهای‬ ‫فیل‬
‫اندازه‬
9
×
9
‫گام‬ ‫اندازه‬ ‫همراه‬ ‫به‬
9
‫ورودی‬ ‫در‬ ‫عمقای‬ ‫برش‬ ‫هر‬ ‫که‬ ‫است‬
‫حذف‬ ‫با‬ ‫را‬
9
‫و‬ ‫عر‬ ‫از‬ ‫عنصر‬
9
‫باعاث‬ ‫و‬ ‫داده‬ ‫کاهش‬ ‫ارتفاع‬ ‫از‬ ‫عنصر‬
‫حذف‬
۱۸
‫می‬ ‫عمقی‬ ‫برش‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫مقادیر‬ %
.‫شود‬
‫عملیاات‬ ‫این‬ ‫در‬
‫می‬ ‫باقی‬ ‫تذییر‬ ‫بدون‬ ‫عمق‬ ‫بهد‬
.‫ماند‬
‫به‬
‫الیه‬ ‫کلی‬ ‫طور‬
‫تجمیع‬
‫تاوده‬ ‫یک‬
‫اندازه‬ ‫با‬
D
×
H
×
W
‫به‬ ‫را‬
‫می‬ ‫دریافت‬ ‫ورودی‬ ‫عنوان‬
‫باه‬ ‫توجاه‬ ‫باا‬ ‫و‬ ‫کند‬
‫را‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫موجاود‬ ‫بیشینه‬ ‫یا‬ ‫میانگین‬ ‫مقدار‬ ،‫شبکه‬ ‫اهداف‬ ‫و‬ ‫پنجره‬ ‫اندازه‬
‫می‬ ‫ارائه‬ ‫خروجی‬ ‫در‬
‫دهد‬
.
‫باعاث‬ ،‫ورودی‬ ‫الیه‬ ‫روی‬ ‫بر‬ ‫الیه‬ ‫این‬ ‫اعمال‬
‫می‬
‫به‬ ‫ورودی‬ ‫ابهاد‬ ‫که‬ ‫شود‬
‫یاباد‬ ‫کااهش‬ ‫تدریج‬
(
Tajbakhsh et al.,
2016
)
.
‫پیشنهادی‬ ‫کانولوشنی‬ ‫شبکه‬
‫شبکه‬ ‫آموزش‬
‫رساندن‬ ‫حداقل‬ ‫به‬ ‫مهنی‬ ‫به‬
‫تابع‬
‫هزیناه‬
‫حساب‬ ‫بار‬
‫خروجی‬
‫خروجای‬ ‫با‬ ‫مقایسه‬ ‫در‬ ‫شبکه‬ ‫واقهی‬ ‫های‬
‫شابکه‬ ‫مطلاو‬ ‫هاای‬
‫کار‬ ‫این‬ .‫است‬
‫وزن‬ ‫اصال‬ ‫طریق‬ ‫از‬
‫بایاس‬ ‫و‬ ‫ها‬
‫مای‬ ‫صاورت‬ ‫هاا‬
‫گیارد‬
.
‫مهماری‬ ‫دارای‬ ‫کانولوشنی‬ ‫شبکه‬
‫لفی‬ ‫مخ‬ ‫های‬
‫اهاداف‬ ‫برای‬ ‫که‬ ‫ند‬ ‫هس‬
‫شده‬ ‫طراحی‬ ‫خاصی‬
‫می‬ ‫که‬ ‫اند‬
‫تاوان‬
AlexNet, GoogleNet, VGG
‫را‬
‫شبکه‬ ‫اما‬ .‫برد‬ ‫نام‬
‫مهماری‬ ‫از‬ ‫همراه‬ ‫کانولوشنی‬ ‫های‬
‫پیروی‬ ‫آماده‬ ‫های‬
‫نمی‬
‫طراحی‬ ‫خطا‬ ‫و‬ ‫سهی‬ ‫با‬ ‫و‬ ‫کنند‬
‫می‬
‫ر‬ ‫پارام‬ ‫ه‬ ‫مقاله‬ ‫این‬ ‫در‬ .‫شوند‬
،‫ها‬
‫الیه‬ ‫تهداد‬ ،‫تکرار‬ ‫تهداد‬
‫کانولوشنی‬ ‫های‬
۸
‫فهاال‬ ‫تاابع‬ ‫ناوع‬ ‫و‬
‫ساازی‬
0
‫تاا‬
.‫است‬ ‫شده‬ ‫اعمال‬ ‫خطا‬ ‫و‬ ‫سهی‬ ‫با‬ ‫زیادی‬ ‫حدود‬
2- Differentiable Function
3- Pooling
4- Max pooling
5- Convolutional layer
6- Activation Function

11. ،‫پرمهر‬ ‫قنبري‬ ‫و‬ ‫فالح‬
‫ساقه‬ ‫کرم‬ ‫تشخيص‬
‫برنج‬ ‫خوار‬
(
Chilo suppressalis
)
‫کمک‬ ‫با‬
...
022
‫شکل‬
11
-
‫اصل‬ ‫شبکه‬ ‫چپ‬ ‫سمت‬
‫ی‬
‫ی‬ ‫با‬
‫ک‬
‫ال‬
‫ی‬
‫ه‬
‫نحوه‬ ‫راست‬ ‫سمت‬ ‫و‬ ‫پنهان‬
‫رهاسا‬ ‫تکنیک‬ ‫عملکرد‬
‫زی‬
‫ا‬ ‫در‬
‫ی‬
‫ن‬
‫شبکه‬
Fig.10. The left is a basic hidden layer network, and the right is how dropout work on this network
‫شکل‬
11
-
‫شبکه‬ ‫کلی‬ ‫مهماری‬
Fig.11. General network architecture
‫بنابراین‬
‫مورد‬ ‫آموزش‬ ‫روش‬
‫ار‬ ‫سااخ‬ ‫در‬ ‫فاده‬ ‫اس‬
‫پیشانهاد‬
‫ی‬
‫روش‬ ،
‫آموزش‬
‫نظاارت‬
‫شاده‬
‫اار‬ ‫رف‬ ‫بار‬ ‫سرپرسات‬ ‫یاک‬ ‫روش‬ ‫ایان‬ ‫در‬ .‫اسات‬
‫مای‬ ‫نظارت‬ ‫یادگیرنده‬
‫یاادآور‬ ‫او‬ ‫باه‬ ‫را‬ ‫صاحیح‬ ‫عملکارد‬ ‫نحاوه‬ ‫و‬ ‫کناد‬
‫می‬
‫مجموعه‬ ،‫یادگیرنده‬ ‫سیس‬ ،‫دیگر‬ ‫بیان‬ ‫به‬ .‫شود‬
‫زوج‬ ‫از‬ ‫ای‬
‫داده‬ ‫های‬
‫اعماال‬ ‫از‬ ‫پاس‬ .‫اسات‬ ‫مطلاو‬ ‫خروجای‬ ‫و‬ ‫شابکه‬ ‫ورودی‬ ‫از‬ ‫شکل‬ ‫م‬
‫خروجی‬ ،‫شبکه‬ ‫ورودی‬
‫خطاای‬ ‫و‬ ‫شاده‬ ‫مقایساه‬ ‫مطلو‬ ‫خروجی‬ ‫با‬ ‫آن‬
‫گوناه‬ ‫باه‬ ‫شبکه‬ ‫رهای‬ ‫پارام‬ ‫اصال‬ ‫برای‬ ‫آن‬ ‫از‬ ‫و‬ ‫محاسبه‬ ‫یادگیری‬
‫ای‬
‫می‬ ‫فاده‬ ‫اس‬
‫به‬ ‫اگر‬ ‫که‬ ‫شود‬
‫ورودی‬ ‫هماان‬ ‫شابکه‬ ‫به‬ ‫مجدد‬ ‫طور‬
‫داده‬ ‫هاا‬
‫نزدیاک‬ ‫مطلاو‬ ‫خروجای‬ ‫باه‬ ‫شبکه‬ ‫خروجی‬ ،‫شود‬
‫شاود‬ ‫تار‬
(Najaf-
Zadeh & Ghaffari, 2020)
.
‫اه‬
‫ا‬‫ب‬ ‫ااویر‬
‫ا‬‫تص‬ ‫روش‬ ‫ان‬
‫ا‬‫ای‬ ‫در‬
‫اورت‬
‫ا‬‫ص‬
‫ه‬ ‫دس‬
‫های‬
00
‫می‬ ‫وارد‬ ‫شبکه‬ ‫به‬ ‫تایی‬
‫شود‬
.
‫در‬ ‫پیشنهادی‬ ‫روش‬ ‫مهماری‬
‫شماره‬ ‫تصویر‬
09
‫مها‬ ‫اداماه‬ ‫در‬ ‫ساپس‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫شده‬ ‫داده‬ ‫نشان‬
‫تارین‬
‫الیه‬
‫به‬ ‫مهماری‬ ‫این‬ ‫های‬
‫است‬ ‫شده‬ ‫داده‬ ‫توضیح‬ ‫خالصه‬ ‫صورت‬
.
‫شکل‬
12
-
‫پیشنهادی‬ ‫کانولوشنی‬ ‫شبکه‬
Fig.12. Proposed convolutional network
‫کانولوشنی‬ ‫شبکه‬
‫شامل‬
‫ال‬
‫ی‬
‫ه‬
‫ها‬
‫ی‬
‫کانولوشن‬
،‫ی‬
‫ال‬
‫یا‬
‫ه‬
‫هاا‬
‫ی‬
‫کااهش‬
،‫اندازه‬
‫ال‬
‫ی‬
‫ه‬
Flatten
‫و‬
‫ال‬
‫یا‬
‫ه‬
‫هاا‬
‫ی‬
‫تماام‬
‫صال‬ ‫م‬
Dense
‫الیاه‬ .‫اسات‬
‫کانولوشنی‬
‫می‬ ‫را‬
‫چش‬ ‫توان‬
‫شبکه‬ ‫های‬
‫کانولوشن‬
‫به‬ ‫دانست‬
‫کاه‬ ‫طوری‬
‫نورون‬
‫ویژگی‬ ‫دنبال‬ ‫به‬ ‫الیه‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫های‬
‫اگر‬ .‫ند‬ ‫هس‬ ‫خاصی‬ ‫های‬
‫آن‬
‫ویژگی‬ ‫ها‬
‫فهال‬ ‫تابع‬ ،‫کنند‬ ‫پیدا‬ ‫را‬ ‫خود‬ ‫نظر‬ ‫مورد‬ ‫های‬
‫آن‬ ‫ساز‬
‫فهاال‬ ‫ها‬
‫می‬
.‫شود‬
‫تصویر‬ ‫در‬ ‫کانولوشن‬ ‫عملیات‬
‫این‬
‫عمل‬ ‫گونه‬
‫می‬
‫کند‬
‫با‬ ‫ر‬ ‫فیل‬ ‫که‬

12. 021
‫ماشين‬ ‫نشریه‬
‫جلد‬ ،‫کشاورزي‬ ‫هاي‬
31
‫شماره‬ ،
2
‫تابستان‬ ،
3042
‫مورد‬ ‫سایز‬
‫اصالی‬ ‫تصاویر‬ ‫روی‬ ‫بر‬ ‫نظر‬
‫کارده‬ ‫حرکات‬
‫و‬
‫لحظاه‬ ‫هار‬ ‫در‬
‫آرایه‬
‫آرایه‬ ‫روی‬ ‫ر‬ ‫فیل‬ ‫ماتریس‬ ‫های‬
‫پیکسل‬ ‫های‬
‫ه‬ ‫گرف‬ ‫قرار‬ ‫تصویر‬ ‫های‬
‫می‬ ‫ضر‬ ‫و‬
‫می‬ ‫جمع‬ ‫یکدیگر‬ ‫با‬ ‫نقاط‬ ‫تمام‬ ‫حاصل‬ ‫درنهایت‬ .‫شوند‬
‫شوند‬
‫ر‬ ‫فیل‬ ‫قسمت‬ ‫هر‬ ‫ازای‬ ‫به‬ ‫و‬
‫به‬ ‫عدد‬ ‫یک‬ ‫شده‬
‫می‬ ‫دست‬
،‫بهد‬ ‫مرحله‬ ‫در‬ .‫آید‬
‫مای‬ ‫تکرار‬ ‫عملیات‬ ‫مجدد‬ ‫و‬ ‫ه‬ ‫رف‬ ‫راست‬ ‫سمت‬ ‫به‬ ‫واحد‬ ‫یک‬ ‫ر‬ ‫فیل‬
‫شا‬
.‫ود‬
‫می‬ ‫پیش‬ ‫زمانی‬ ‫تا‬ ‫عملیات‬ ‫این‬
‫که‬ ‫رود‬
‫روی‬ ‫محاسبات‬
‫پیکسل‬ ‫کل‬
‫های‬
‫تصویر‬
‫انجام‬
‫ماتر‬ ‫یک‬ ‫درنهایت‬ .‫شوند‬
‫ی‬
‫می‬ ‫تولید‬ ‫جدید‬ ‫س‬
‫این‬ ‫در‬ .‫شود‬
‫از‬ ‫مقاله‬
0
‫فهال‬ ‫تابع‬ ‫با‬ ‫کانولوشنال‬ ‫الیه‬
‫ساز‬
ReLU
‫الیه‬ ‫هر‬ ‫در‬ ‫که‬ ،
00
‫ابهاد‬ ‫با‬ ‫ر‬ ‫فیل‬
0
×
0
‫است‬ ‫شده‬ ‫فاده‬ ‫اس‬ ،‫دارد‬ ‫قرار‬
‫تابع‬ .
ReLU
‫تاابع‬ ‫یک‬
‫است‬ ‫غیرخطی‬
‫(رابطه‬
0
‫با‬ ‫که‬ )
‫پس‬ ‫خطاهای‬
‫نمای‬ ‫مواجاه‬ ‫شار‬ ‫ان‬
.‫شاود‬
‫شابکه‬ ‫در‬ ‫اگار‬ ،‫این‬ ‫بر‬ ‫عالوه‬
‫بازرگ‬ ‫عصابی‬ ‫هاای‬
‫تاابع‬ ‫جاای‬ ‫باه‬ ‫تار‬
sigmoid
‫تابع‬ ‫از‬
ReLU
‫فاده‬ ‫اس‬
‫شود‬
‫مدل‬ ‫سرعت‬ ،
‫ر‬ ‫بیش‬ ‫سازی‬
‫شاده‬
‫یجه‬ ‫ن‬ ‫در‬ ‫و‬
‫مدل‬ ‫زمان‬ ‫مدت‬
‫می‬ ‫کاهش‬ ‫سازی‬
‫یاب‬
.‫د‬
(
0
)
( ) ( )
‫ال‬
‫ی‬
‫ه‬
‫هاا‬
‫ی‬
‫کااهش‬
‫انادازه‬
‫باه‬
‫صاورت‬
‫دوره‬
‫ا‬
‫ی‬
‫در‬
‫با‬
‫ی‬
‫ن‬
‫ال‬
‫یا‬
‫ه‬
‫هاا‬
‫ی‬
‫کانولوشن‬
‫وال‬ ‫م‬
‫ی‬
‫قرار‬
‫دارند‬
.
‫قرار‬
‫دادن‬
‫ی‬
‫ک‬
‫ال‬
‫ی‬
‫ه‬
Pooling
‫ب‬ ً‫ال‬‫مهمو‬
‫ی‬
‫ن‬
‫چند‬
‫ال‬
‫ی‬
‫ه‬
‫کانولوشن‬
‫ی‬
‫پشت‬
‫سر‬
‫ه‬
‫در‬
‫ی‬
‫ک‬
‫مهمار‬
‫ی‬
‫کانولوشان‬
‫ی‬
‫امار‬
‫ی‬
‫بس‬
‫ی‬
‫ار‬
‫را‬
‫ی‬
‫ج‬
‫است‬
‫و‬
‫از‬
‫آن‬
‫بارا‬
‫ی‬
‫کااهش‬
‫انادازه‬
‫نگاشات‬
‫و‬
‫ی‬
‫ژگا‬
‫ی‬
‫هاا‬
‫و‬
‫رها‬ ‫پارام‬
‫ی‬
‫شبکه‬
‫م‬
‫ی‬
‫توان‬
‫فاده‬ ‫اس‬
‫کرد‬
.
‫کارکرد‬
‫ا‬
‫ی‬
‫ن‬
‫ال‬
‫ی‬
‫ه‬
‫کاهش‬
‫اندازه‬
‫مکان‬
‫ی‬
‫تصو‬
‫ی‬
‫ر‬
‫به‬
‫جهت‬
‫کاهش‬
‫تهداد‬
‫رهاا‬ ‫پارام‬
‫و‬
‫محاسابات‬
‫در‬
‫داخال‬
‫شبکه‬
‫و‬
‫بنابرا‬
‫ی‬
‫ن‬
‫رل‬ ‫کن‬
‫بیش‬
‫برازش‬
.‫است‬
‫ال‬
‫ی‬
‫ه‬
Flatten
‫ی‬
‫ک‬
‫ال‬
‫ی‬
‫ه‬
‫مه‬
‫است‬
‫که‬
‫با‬
‫ی‬
‫ن‬
‫ال‬
‫یا‬
‫ه‬
‫هاا‬
‫ی‬
‫خراج‬ ‫اسا‬
‫و‬
‫ی‬
‫ژگ‬
‫ی‬
‫کانولوشن‬
‫ی‬
‫و‬
‫طبقه‬
‫بناد‬
‫ی‬
‫خروجا‬
‫ی‬
‫قارار‬
‫ما‬
‫ی‬
‫گ‬
‫یا‬
‫رد‬
.
‫ا‬
‫یا‬
‫ن‬
‫ال‬
‫یا‬
‫ه‬
‫داده‬
‫ها‬
‫یی‬
‫که‬
‫قصد‬
‫ورود‬
‫به‬
‫مرحله‬
‫طبقه‬
‫بند‬
‫ی‬
‫دارند‬
‫را‬
‫به‬
‫باردار‬
‫تباد‬
‫ی‬
‫ل‬
‫م‬
‫ی‬
‫کند‬
.
(
۱
)
( )
،‫الیه‬ ‫آخرین‬
‫ال‬
‫یا‬
‫ه‬
‫هاا‬
‫ی‬
‫تماام‬
‫صال‬ ‫م‬
Dense
‫بهاد‬ ‫کاه‬ ‫اسات‬
‫از‬
‫ال‬
‫ی‬
‫ه‬
‫ها‬
‫ی‬
‫کانولوشن‬
‫می‬ ‫قرار‬ ‫ی‬
‫گیرناد‬
.
‫ایان‬
‫ال‬
‫یا‬
‫ه‬
‫هاا‬
‫تقر‬
‫ی‬
ً‫ا‬‫با‬
23
‫درصاد‬
‫رها‬ ‫پارام‬
‫ی‬
‫ی‬
‫ک‬
‫کانولوشن‬ ‫شبکه‬
‫ی‬
‫م‬ ‫شامل‬ ‫را‬
‫ی‬
‫شوند‬
‫ال‬ .
‫ی‬
‫ه‬
‫هاا‬
‫ی‬
ً‫ا‬‫تماما‬
‫ن‬ ‫صل‬ ‫م‬
‫ی‬
‫جه‬
‫قالب‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫شبکه‬
‫یا‬
‫ک‬
‫ارائاه‬ ‫مشاخص‬ ‫انادازه‬ ‫باا‬ ‫باردار‬
‫می‬
‫کنند‬
‫ا‬ ‫از‬ .
‫ی‬
‫ن‬
‫بردار‬
‫برا‬
‫ی‬
‫ه‬ ‫دس‬
‫بند‬
‫ی‬
‫تصاو‬
‫ی‬
‫ر‬
‫فاده‬ ‫اسا‬
‫مای‬
‫شاود‬
‫و‬
‫یا‬
‫ا‬
‫ا‬
‫ی‬
‫ن‬
‫که‬
‫آن‬ ‫از‬
،
‫پردازش‬ ‫ادامه‬ ‫جهت‬
‫ها‬
‫ی‬
‫بهد‬
‫ی‬
‫بهره‬
‫از‬ ‫بسایاری‬ ‫در‬ .‫بارد‬
‫شبکه‬
‫مای‬ ‫توصایه‬ ‫عصبی‬ ‫های‬
‫مانناد‬ ‫تاوابهی‬ ‫از‬ ‫کاه‬ ‫شاود‬
sigmoid
‫خاصیت‬ ‫زیرا‬ .‫شود‬ ‫فاده‬ ‫اس‬
‫آن‬ ‫بودن‬ ‫خطی‬ ‫غیر‬
‫یکدیگر‬ ‫با‬ ‫ترکیب‬ ‫در‬ ،‫ها‬
‫پیچیده‬ ‫مراتب‬ ‫به‬ ‫الگوهایی‬ ‫شناسایی‬ ‫به‬ ‫قادر‬
‫می‬ ‫منجر‬ ‫تر‬
‫شود‬
.
‫ای‬
‫ن‬
‫تابع‬
‫هر‬
‫مقدار‬
‫را‬
‫به‬
‫ی‬
‫ک‬
‫مقدار‬
‫از‬
3
‫تا‬
0
‫نگاشت‬
‫م‬
‫ی‬
‫کند‬
‫و‬
‫کمک‬
‫م‬
‫ی‬
‫کند‬
‫تاا‬
‫مجموع‬
‫وزن‬
‫ی‬
‫ورود‬
‫ی‬
‫ها‬
‫نرمال‬
‫سااز‬
‫ی‬
‫شاوند‬
(
Elfwing, Uchibe, &
Doya, 2018
)
.
‫بهد‬
‫از‬
،‫آن‬
‫ق‬ ‫مشا‬
‫تاابع‬
sigmoid
‫بارا‬
‫ی‬
‫کماک‬
‫باه‬
‫محاسبه‬
‫تنظ‬
‫ی‬
‫ماات‬
‫اساسا‬
‫ی‬
‫وزن‬
‫هاا‬
‫اه‬ ‫گرف‬
‫ما‬
‫ی‬
‫شاود‬
.
‫خروجا‬
‫ی‬
‫تاابع‬
‫س‬
‫ی‬
‫گموئ‬
‫ی‬
‫د‬
‫(رابطه‬
۱
)
‫م‬
‫ی‬
‫تواند‬
‫برا‬
‫ی‬
‫تول‬
‫ی‬
‫د‬
‫ق‬ ‫مش‬
‫آن‬
‫مورد‬
‫فاده‬ ‫اس‬
‫قارار‬
‫بگ‬
‫ی‬
‫رد‬
.
‫با‬
‫ذکر‬ ‫مزایای‬ ‫به‬ ‫توجه‬
‫تمام‬ ‫الیه‬ ‫در‬ ‫مقاله‬ ‫این‬ ‫در‬ ،‫شده‬
‫از‬ ‫صال‬ ‫م‬
‫طبقه‬ ‫الگوری‬
‫بندی‬
sigmoid
‫است‬ ‫شده‬ ‫فاده‬ ‫اس‬
.
‫تابع‬
‫هز‬
‫ی‬
‫نه‬
‫تفاوت‬
‫ن‬
‫ی‬
‫جه‬
‫واقه‬
‫ی‬
‫و‬
‫ن‬
‫ی‬
‫جه‬
‫پ‬
‫ی‬
‫ش‬
‫ب‬
‫ی‬
‫ن‬
‫ی‬
‫شده‬
‫را‬
‫مشخص‬
‫م‬
‫ی‬
‫کند‬
‫و‬
‫با‬
‫فاده‬ ‫اس‬
‫از‬
‫ا‬
‫ی‬
‫ن‬
‫تابع‬
‫هز‬
‫ی‬
‫نه‬
‫مقاد‬
‫ی‬
‫ر‬
‫وزن‬
‫ها‬
‫ی‬
‫عصابی‬ ‫شابکه‬
‫ب‬
‫ه‬
‫روزرسان‬
‫ی‬
‫م‬
‫ی‬
‫شود‬
‫و‬
‫شابکه‬
‫را‬
‫باه‬
‫سامت‬
‫جاوا‬
‫هاا‬
‫ی‬
‫ار‬ ‫به‬
‫ساو‬
‫م‬
‫ی‬
‫دهد‬
.
‫شبکه‬ ‫برای‬ ‫لفی‬ ‫مخ‬ ‫هزینه‬ ‫توابع‬
‫شد‬ ‫مهرفی‬ ‫عمیق‬ ‫های‬
‫یکی‬
‫رایج‬ ‫از‬
‫تابع‬ ‫ترین‬
‫هزینه‬ ‫های‬
Cross Entropy
‫طبقه‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫است‬
‫بندی‬
‫می‬ ‫قرار‬ ‫فاده‬ ‫اس‬ ‫مورد‬
‫دویای‬ ‫دو‬ ‫روپی‬ ‫آن‬ ‫الف‬ ‫اخ‬ ‫نوع‬ ‫دو‬ ‫دارای‬ ‫و‬ ‫گیرد‬
0
‫موضوعی‬ ‫روپی‬ ‫آن‬ ‫الف‬ ‫اخ‬ ‫و‬
9
‫می‬
‫تهاداد‬ ‫دلیل‬ ‫به‬ ‫مقاله‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫باشد‬
‫باه‬ ‫هزیناه‬ ‫تاابع‬ ‫نظار‬ ‫مورد‬ ‫خروجی‬
‫صاورت‬
binary_crossentropy
‫ش‬ ‫خا‬ ‫ان‬
‫بهینه‬ ‫تابع‬ ‫از‬ ‫فاده‬ ‫اس‬ .‫د‬
‫تابع‬ ‫از‬ ‫همچنین‬ ‫و‬ ‫یادگیری‬ ‫نرخ‬ ‫و‬ ‫ساز‬
Adamax
‫بهینه‬ ‫برای‬
‫یادگیری‬ ‫نرخ‬ ‫با‬ ‫هزینه‬ ‫تابع‬ ‫سازی‬
1e-5
‫فاده‬ ‫اس‬
.‫شد‬
‫کشاورز‬ ‫به‬ ‫اطالعات‬ ‫ارسال‬
‫آفات‬ ‫از‬ ‫عکسای‬ ‫کشااورز‬ ‫اسات‬ ‫الزم‬ ‫سامانه‬ ‫این‬ ‫از‬ ‫فاده‬ ‫اس‬ ‫برای‬
‫سامانه‬ ،‫سپس‬ .‫نماید‬ ‫ارسال‬ ‫سامانه‬ ‫برای‬ ‫را‬ ‫نظر‬ ‫مورد‬
‫مدل‬ ‫از‬ ‫فاده‬ ‫اس‬ ‫با‬
‫آموزش‬
‫شکل‬ ‫مطابق‬ ‫خود‬ ‫دیده‬
00
‫مای‬ ‫تشاخیص‬ ‫را‬ ‫آفات‬ ‫نوع‬
‫و‬ ‫دهاد‬
‫ورالهمل‬ ‫دس‬
‫می‬ ‫ارسال‬ ‫کشاورز‬ ‫برای‬ ‫آفت‬ ‫این‬ ‫با‬ ‫مبارزه‬ ‫های‬
‫در‬ ‫تاا‬ ‫کناد‬
‫سریع‬
.‫شود‬ ‫ه‬ ‫پرداخ‬ ‫آفت‬ ‫این‬ ‫با‬ ‫مبارزه‬ ‫به‬ ‫ممکن‬ ‫زمان‬ ‫ترین‬
‫عصبی‬ ‫شبکه‬ ‫ارزیابی‬ ‫معیار‬
‫برای‬
‫ارزیابی‬
‫اایج‬ ‫ن‬
‫طبقاه‬
‫بنادی‬
‫از‬
‫مهیارهاای‬
‫ارزیاابی‬
‫اندارد‬ ‫اسا‬
‫فاده‬ ‫اس‬
‫می‬
‫که‬ ‫شود‬
‫مشهورترین‬
‫و‬
‫عماومی‬
‫تارین‬
‫مهیاار‬
‫بارای‬
‫تهیاین‬
‫کارایی‬
‫یک‬
‫الگوری‬
‫طبقه‬
‫بندی‬
‫دقت‬ ‫مهیار‬
0
،
‫صاحت‬ ‫مهیاار‬
0
‫و‬
‫مه‬
‫یا‬
‫ار‬
‫حساس‬
‫ی‬
‫ت‬
۸
.‫است‬
‫یاز‬ ‫ام‬ ‫مهیار‬
F1
‫ه‬ ‫با‬ ‫را‬ ‫حساسیت‬ ‫و‬ ‫دقت‬ ‫رهای‬ ‫پارام‬
‫می‬ ‫ترکیب‬
‫تا‬ ‫کند‬
‫یک‬ ‫کارایی‬
‫مدل‬
‫طبقاه‬
‫بنادی‬
‫بارای‬ .‫شاود‬ ‫ارزیاابی‬
( ‫روابط‬ ‫از‬ ‫ارزیابی‬ ‫ر‬ ‫پارام‬ ‫محاسبه‬
8
‫می‬ ‫فاده‬ ‫اس‬ )
،‫روابط‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫شود‬
0
FP
‫مربوط‬
‫ساقه‬ ‫کرم‬ ‫تصاویر‬ ‫به‬
‫خواری‬
‫است‬
‫که‬
‫به‬
‫باه‬ ‫اش‬
‫باه‬
‫عناوان‬
‫طبقه‬ ‫دیگر‬ ‫حشره‬
.‫است‬ ‫شده‬ ‫بندی‬
۱
FN
‫باه‬ ‫اشا‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫تصاویری‬ ‫تهداد‬
‫ساقه‬ ‫کرم‬
‫طبقاه‬ ‫خوار‬
‫شاده‬ ‫بنادی‬
.‫اناد‬
TP8
‫تصااویر‬ ‫تهاداد‬
‫کارم‬ ‫از‬ ‫ی‬
‫ساقه‬
‫که‬ ‫است‬ ‫خوار‬
‫به‬
‫ی‬ ‫درس‬
‫تشخیص‬
‫داده‬
‫شده‬
‫است‬
‫و‬
TN2
‫مرباوط‬
‫به‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫تصاویری‬
‫ساقه‬ ‫کرم‬ ‫ی‬ ‫درس‬
‫نشده‬ ‫داده‬ ‫تشخیص‬ ‫خوار‬
.‫اند‬
1- Binary Cross-Entropy
2- Categorical Cross-Entropy
3- Accuracy
4- Precision
5- Sensitivity
6- False Positive
7- False Negative
8- True Positive
9- True Negative