Buffalo Identification in Mixed-Species Environments: A Comparative Deep Learning Approach Using ResNet50 and EfficientNetB3
Notice bibliographique
Résumé
Abstract:Background: Buffaloes are integral to agricultural economies, particularly in regions that depend on them for milk production, labor, and income. However, their accurate visual identification in mixed-species environments, especially when co-existing with animals like elephants and rhinos, remains a technological challenge. Methods: This study explores deep learning-based image classification for species-specific buffalo detection using two convolutional neural network architectures: ResNet50 and EfficientNetB3. A balanced image dataset comprising four classes (buffalo, elephant, rhino, zebra) was curated, with training (80%) and validation (20%) splits. The models were fine-tuned using transfer learning, with custom dense layers added atop frozen base layers. EfficientNetB3 used higher-resolution inputs (300x300) and extensive augmentation, while ResNet50 operated on 300x300 images. Performance was evaluated using confusion matrices and key metrics, including validation accuracy, precision, recall, and F1-score, primarily focusing on buffalo classification. Results:ResNet50 achieved a validation accuracy of 47%, and EfficientNetB3 achieved 42%. However, ResNet50 misclassified buffaloes heavily, resulting in a buffalo recall of only 0.07 and an F1-score of 0.11. In contrast, EfficientNetB3 correctly classified 72 out of 200 buffalo images, achieving a buffalo recall of 0.36 and an F1-score of 0.32. These numerical results highlight EfficientNetB3’s superior ability to identify buffaloes accurately in complex visual contexts. Conclusion: EfficientNetB3 is more effective than ResNet50 for buffalo-focused image recognition tasks, offering higher sensitivity and precision in buffalo classification. This study supports the development of AI-powered species-specific monitoring tools, aiding in health tracking, ecological studies, and smart agricultural systems.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».