Research Article

Görüntü Dönüştürücü Tabanlı Meta-Öğrenme ile Gürbüz Bir Elma Hastalığı Sınıflandırma Yaklaşımı

Volume: 15 Number: 4 December 1, 2025
TR EN

Görüntü Dönüştürücü Tabanlı Meta-Öğrenme ile Gürbüz Bir Elma Hastalığı Sınıflandırma Yaklaşımı

Abstract

Az örnekle öğrenme, etiketlenmiş verilerin kısıtlı olduğu tarımsal sınıflandırma problemleri için önemli bir çözüm olarak ortaya çıkmıştır. Bu çalışma elma yapraklarındaki hastalıkları sınıflandırmak amacıyla Görüntü Dönüştürücü modeli ile Model-Bağımsız Meta-Öğrenme algoritmalarını (MAML ve MAML++) birlikte kullanmayı önermektedir. Bu yaklaşımların performansı, 2-way 5-shot ve 4-way 1-shot senaryolarında değerlendirilmiştir. MAML algoritması, 2-way 5-shot senaryosunda en iyi performansını (96,27% doğruluk, 0,1299 kayıp) elde ederken, 4-way 1-shot senaryosunda en kötü performansını (88,80% doğruluk, 0,2884 kayıp) sergilemiş ve bu da %7,47'lik bir doğruluk farkı yaratmıştır. Buna karşılık, MAML++ algoritması, en iyi (90,73% doğruluk, 0,3580 kayıp) ve en kötü (83,60% doğruluk, 0,5401 kayıp) performansları arasında %7,13'lük daha küçük bir doğruluk farkı ile daha iyi bir tutarlılık sergilemiştir. Bu bulgular, MAML'ın daha iyi sınıflandırma performansına rağmen MAML++'ın daha tutarlı ve daha dayanıklı olduğunu göstermektedir. Bu çalışma, Görüntü Dönüştürücü modellerinin özellik çıkarım yeteneklerini meta-öğrenme algoritmalarıyla birleştirerek gerçek dünya koşullarında doğru ve güvenilir hastalık sınıflandırması için yeni bir yaklaşım sunmaktadır. Sonuçlar, geliştirilen yaklaşımın tarımsal uygulamalarda, özellikle etiketlenmiş verilerin kısıtlı olduğu senaryolarda önemli bir potansiyele sahip olduğunu göstermektedir.

Keywords

References

  1. Akhtar, F., Partheeban, N., Daniel, A., Sriramulu, S., Mehra, S., & Gupta, N. (2021). Plant Disease Detection based on Deep Learning Approach. 2021 International Conference on Advance Computing and Innovative Technologies in Engineering, ICACITE 2021, 74–77. https://doi.org/10.1109/ICACITE51222.2021.9404647
  2. Andrew, J., Eunice, J., Popescu, D. E., Chowdary, M. K., & Hemanth, J. (2022). Deep Learning-Based Leaf Disease Detection in Crops Using Images for Agricultural Applications. Agronomy, 12(10). https://doi.org/10.3390/agronomy12102395
  3. Ball, J. (2021). Few-Shot Learning for Image Classification of Common Flora. http://arxiv.org/abs/2105.03056 Bracino, A. A., Concepcion, R. S., Bedruz, R. A. R., Dadios, E. P., & Vicerra, R. R. P. (2020). Development of a Hybrid Machine Learning Model for Apple (Malus domestica) Health Detection and Disease Classification. 2020 IEEE 12th International Conference on Humanoid, Nanotechnology, Information Technology, Communication and Control, Environment, and Management (HNICEM), 1–6. https://doi.org/10.1109/HNICEM51456.2020.9400139
  4. Chakraborty, S., Paul, S., & Rahat-Uz-Zaman, M. (2021). Prediction of Apple Leaf Diseases Using Multiclass Support Vector Machine. 2021 2nd International Conference on Robotics, Electrical and Signal Processing Techniques (ICREST), 147–151. https://doi.org/10.1109/ICREST51555.2021.9331132
  5. Dosovitskiy, A., Beyer, L., Kolesnikov, A., Weissenborn, D., Zhai, X., Unterthiner, T., Dehghani, M., Minderer, M., Heigold, G., Gelly, S., Uszkoreit, J., & Houlsby, N. (2020). An Image is Worth 16x16 Words: Transformers for Image Recognition at Scale. ICLR 2021 - 9th International Conference on Learning Representations. https://arxiv.org/abs/2010.11929v2
  6. Figueroa-Flores, C., & San-Martin, P. (2023). Few-Shot Learning for Image Classification of Common Flora. ArXiv, abs/2105.03056. https://doi.org/10.3389/FPLS.2023.1211490 Finn, C., Abbeel, P., & Levine, S. (2017). Model-Agnostic Meta-Learning for Fast Adaptation of Deep Networks. 34th International Conference on Machine Learning, ICML 2017, 3, 1856–1868. https://arxiv.org/abs/1703.03400v3 Hughes, David. P., & Salathe, M. (2015). An open access repository of images on plant health to enable the development of mobile disease diagnostics. https://arxiv.org/abs/1511.08060v2
  7. Işık, G. (2023). Improving Plant Disease Recognition Through Gradient-Based Few-shot Learning with Attention Mechanisms. Journal of the Institute of Science and Technology, 13(3), 1482–1495. https://doi.org/10.21597/JIST.1283491
  8. Işık, G., & Paçal, İ. (2024). Few-shot classification of ultrasound breast cancer images using meta-learning algorithms. Neural Computing and Applications, 36(20), 12047–12059. https://doi.org/10.1007/S00521-024-09767-Y/TABLES/7

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Computer Software

Journal Section

Research Article

Early Pub Date

November 27, 2025

Publication Date

December 1, 2025

Submission Date

February 17, 2025

Acceptance Date

April 16, 2025

Published in Issue

Year 2025 Volume: 15 Number: 4

APA
Gunde, M., & Işık, G. (2025). Görüntü Dönüştürücü Tabanlı Meta-Öğrenme ile Gürbüz Bir Elma Hastalığı Sınıflandırma Yaklaşımı. Journal of the Institute of Science and Technology, 15(4), 1193-1205. https://doi.org/10.21597/jist.1641204
AMA
1.Gunde M, Işık G. Görüntü Dönüştürücü Tabanlı Meta-Öğrenme ile Gürbüz Bir Elma Hastalığı Sınıflandırma Yaklaşımı. J. Inst. Sci. and Tech. 2025;15(4):1193-1205. doi:10.21597/jist.1641204
Chicago
Gunde, Metehan, and Gültekin Işık. 2025. “Görüntü Dönüştürücü Tabanlı Meta-Öğrenme Ile Gürbüz Bir Elma Hastalığı Sınıflandırma Yaklaşımı”. Journal of the Institute of Science and Technology 15 (4): 1193-1205. https://doi.org/10.21597/jist.1641204.
EndNote
Gunde M, Işık G (December 1, 2025) Görüntü Dönüştürücü Tabanlı Meta-Öğrenme ile Gürbüz Bir Elma Hastalığı Sınıflandırma Yaklaşımı. Journal of the Institute of Science and Technology 15 4 1193–1205.
IEEE
[1]M. Gunde and G. Işık, “Görüntü Dönüştürücü Tabanlı Meta-Öğrenme ile Gürbüz Bir Elma Hastalığı Sınıflandırma Yaklaşımı”, J. Inst. Sci. and Tech., vol. 15, no. 4, pp. 1193–1205, Dec. 2025, doi: 10.21597/jist.1641204.
ISNAD
Gunde, Metehan - Işık, Gültekin. “Görüntü Dönüştürücü Tabanlı Meta-Öğrenme Ile Gürbüz Bir Elma Hastalığı Sınıflandırma Yaklaşımı”. Journal of the Institute of Science and Technology 15/4 (December 1, 2025): 1193-1205. https://doi.org/10.21597/jist.1641204.
JAMA
1.Gunde M, Işık G. Görüntü Dönüştürücü Tabanlı Meta-Öğrenme ile Gürbüz Bir Elma Hastalığı Sınıflandırma Yaklaşımı. J. Inst. Sci. and Tech. 2025;15:1193–1205.
MLA
Gunde, Metehan, and Gültekin Işık. “Görüntü Dönüştürücü Tabanlı Meta-Öğrenme Ile Gürbüz Bir Elma Hastalığı Sınıflandırma Yaklaşımı”. Journal of the Institute of Science and Technology, vol. 15, no. 4, Dec. 2025, pp. 1193-05, doi:10.21597/jist.1641204.
Vancouver
1.Metehan Gunde, Gültekin Işık. Görüntü Dönüştürücü Tabanlı Meta-Öğrenme ile Gürbüz Bir Elma Hastalığı Sınıflandırma Yaklaşımı. J. Inst. Sci. and Tech. 2025 Dec. 1;15(4):1193-205. doi:10.21597/jist.1641204