Araştırma Makalesi

Bal Arı Hastalıklarının Sınıflandırılması için ConvMixer, VGG16 ve ResNet101 Tabanlı Topluluk Öğrenme Yaklaşımı

Cilt: 36 Sayı: 1 28 Mart 2024
PDF İndir
EN TR

Bal Arı Hastalıklarının Sınıflandırılması için ConvMixer, VGG16 ve ResNet101 Tabanlı Topluluk Öğrenme Yaklaşımı

Öz

Bal arıları birçok etkenden dolayı ekosistemin en önemli bileşenlerinden biridir. Fakat son zamanlarda artan varroa paraziti, iklim değişiklikleri ve böcek istilası gibi etkenlerden dolayı bal arıları tehdit altındadır. Bundan dolayı son zamanlarda gelişmiş yapay zekâ teknikleri ile arılarının analiz edilmesi oldukça önemli bir araştırma konusu olmuştur. Bu çalışmada arı hastalıklarının sınıflandırılması için Evrişimsel sinir ağ mimarileri tabanlı bir topluluk öğrenme yaklaşımı sunulmuştur. ConvMixer, VGG16 ve ResNet101 tabanlı topluluk öğrenme yaklaşımı (CVR-TÖY) olarak adlandırılan bu model temel olarak VGG16, ResNet101 ve ConvMixer sınıflandırıcılarının tahmin skorlarının birleştirmesine dayanmaktadır. Bu sayede farklı yaklaşım teknikleri ile geliştirilen VGG16, ResNet101 ve ConvMixer yapılarının tahmin çıktıları etkili bir şekilde birleştirilerek bal arı hastalık sınıflandırma performansı artırılmıştır. Tahmin skorları birleştirilirken iki yaklaşım denenmiştir. Birinci yaklaşımda modellerin tahmin çıktılarının en yüksek değeri alınarak sınıflandırma tahmini yapılmıştır. İkinci model ise ortalama değer alma yaklaşımıdır. Ortalama değer alma yaklaşımının ortak akıl modeli ile en iyi sonucu ürettiği görülmüştür. Deneysel çalışmalarda 6 farklı kovan probleminden etkilenen arı görüntülerini içeren BeeImage Dataset (BI) veri kümesi kullanılmıştır. Bu deneysel çalışmada önerilen modelden %98.87 F1-skoru elde edilmiştir. Ayrıca yapılan deneysel çalışmada önerilen model son teknolojik modeller ile karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma sonucunda önerilen modelin F1-skoru %2.31 daha yüksek performans göstermiştir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. Muz MN, Özdemir N, Dilek M. Küresel arı sağlığı ve veteriner hekimlik. Veteriner Farmakoloji ve Toksikoloji Derneği Bülteni 2019; 10: 24-30.
  2. Öztekin C, Çapa Aydın Y, Yılmaz Tüzün Ö. Biyoloji öğretmen adaylarının genel biyoloji konularındaki kavram yanılgıları, Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi 2000; 140–147.
  3. Huckle J., "British Bee Journal," ed: British Bee Publications, London, England, 1882.
  4. Berkaya SK, Gunal ES, Gunal S. Deep learning-based classification models for beehive monitoring. Ecol Inf 2021; 64: 101353.
  5. Bjerge K, Frigaard CE, Mikkelsen PH, Nielsen TH, Misbih M, Kryger P. A computer vision system to monitor the infestation level of Varroa destructor in a honeybee colony. Comput Electron Agric 2019; 164: 104898.
  6. Kimura T, Ohashi M, Okada R, Ikeno H. A new approach for the simultaneous tracking of multiple honeybees for analysis of hive behavior Apidologie 2011; 42: 607-617.
  7. Bozek K, Hebert L, Mikheyev AS, and Stephens GJ. Towards dense object tracking in a 2D honeybee hive. in Proceedings of the IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition 2018; 4185-4193.
  8. Ellis JD. "Small hive beetle (Aethina tumida) contributions to colony losses," in Honey Bee Colony Health, ed: CRC Press, 2011; pp. 135-144.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Derin Öğrenme

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

28 Mart 2024

Gönderilme Tarihi

12 Temmuz 2023

Kabul Tarihi

10 Kasım 2023

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2024 Cilt: 36 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA
Üzen, H., Altın, M., & Balıkçı Çiçek, İ. (2024). Bal Arı Hastalıklarının Sınıflandırılması için ConvMixer, VGG16 ve ResNet101 Tabanlı Topluluk Öğrenme Yaklaşımı. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 36(1), 133-145. https://doi.org/10.35234/fumbd.1326290
AMA
1.Üzen H, Altın M, Balıkçı Çiçek İ. Bal Arı Hastalıklarının Sınıflandırılması için ConvMixer, VGG16 ve ResNet101 Tabanlı Topluluk Öğrenme Yaklaşımı. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2024;36(1):133-145. doi:10.35234/fumbd.1326290
Chicago
Üzen, Hüseyin, Mustafa Altın, ve İpek Balıkçı Çiçek. 2024. “Bal Arı Hastalıklarının Sınıflandırılması için ConvMixer, VGG16 ve ResNet101 Tabanlı Topluluk Öğrenme Yaklaşımı”. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 36 (1): 133-45. https://doi.org/10.35234/fumbd.1326290.
EndNote
Üzen H, Altın M, Balıkçı Çiçek İ (01 Mart 2024) Bal Arı Hastalıklarının Sınıflandırılması için ConvMixer, VGG16 ve ResNet101 Tabanlı Topluluk Öğrenme Yaklaşımı. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 36 1 133–145.
IEEE
[1]H. Üzen, M. Altın, ve İ. Balıkçı Çiçek, “Bal Arı Hastalıklarının Sınıflandırılması için ConvMixer, VGG16 ve ResNet101 Tabanlı Topluluk Öğrenme Yaklaşımı”, Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 36, sy 1, ss. 133–145, Mar. 2024, doi: 10.35234/fumbd.1326290.
ISNAD
Üzen, Hüseyin - Altın, Mustafa - Balıkçı Çiçek, İpek. “Bal Arı Hastalıklarının Sınıflandırılması için ConvMixer, VGG16 ve ResNet101 Tabanlı Topluluk Öğrenme Yaklaşımı”. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 36/1 (01 Mart 2024): 133-145. https://doi.org/10.35234/fumbd.1326290.
JAMA
1.Üzen H, Altın M, Balıkçı Çiçek İ. Bal Arı Hastalıklarının Sınıflandırılması için ConvMixer, VGG16 ve ResNet101 Tabanlı Topluluk Öğrenme Yaklaşımı. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2024;36:133–145.
MLA
Üzen, Hüseyin, vd. “Bal Arı Hastalıklarının Sınıflandırılması için ConvMixer, VGG16 ve ResNet101 Tabanlı Topluluk Öğrenme Yaklaşımı”. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 36, sy 1, Mart 2024, ss. 133-45, doi:10.35234/fumbd.1326290.
Vancouver
1.Hüseyin Üzen, Mustafa Altın, İpek Balıkçı Çiçek. Bal Arı Hastalıklarının Sınıflandırılması için ConvMixer, VGG16 ve ResNet101 Tabanlı Topluluk Öğrenme Yaklaşımı. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 01 Mart 2024;36(1):133-45. doi:10.35234/fumbd.1326290

Cited By