PSIV-10 Towards automated anemia detection: AI models for accurate FAMACHA classification in outdoor environments.
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Accurate classification of FAMACHA images is essential for effective anemia detection in small ruminants. However, environmental conditions such as lighting variations (daylight vs. shade) can influence image quality and diagnostic accuracy. This study aimed to evaluate the performance of Support Vector Machine (SVM) and Backpropagation Neural Network (BPNN) models in classifying FAMACHA images taken in daylight (No Shade = 1) and shaded areas (Shade = 0). A dataset of 1000 images (500 per group) was analyzed using machine learning models, with five different data augmentation techniques applied to enhance robustness and using 10 10-fold nested cross-validation techniques. Model performance was evaluated based on accuracy, precision, recall, F1-score, and Cohen’s Kappa statistic to measure classification agreement. The SVM model achieved an overall accuracy of 98%, with a precision and recall of 0.98 for both shaded and non-shaded images. The BPNN model obtained an accuracy of 97%, with precision ranging from 0.94 to 1.00 and recall values from 0.94 to 1.00. Cohen’s Kappa values were 0.959 for SVM and 0.939 for BPNN, indicating strong agreement between predicted and actual classifications. Both models demonstrated high reliability, though SVM performed slightly better in handling lighting variations. The SVM model excelled in balancing classification across both conditions, while BPNN exhibited minor inconsistencies in differentiating shaded images due to slight recall fluctuations. The findings indicate that SVM is the superior model for FAMACHA image classification, particularly in outdoor settings where lighting conditions vary. The high Cohen’s Kappa scores suggest strong inter-model agreement, reinforcing the effectiveness of machine learning in automating FAMACHA classification. Incorporating data augmentation enhanced model generalizability, reducing the risk of misclassification due to lighting inconsistencies. Further research will explore the integration of ensemble learning techniques, combining the strengths of SVM and BPNN to enhance classification robustness. Expanding the dataset to include diverse environmental conditions and using deep learning approaches such as convolutional neural networks (CNNs) may improve performance further. The development of mobile-based AI applications for real-time, automated FAMACHA assessment would significantly benefit precision livestock farming. By leveraging AI-powered image classification, livestock health monitoring can become more efficient, scalable, and accessible, reducing reliance on manual assessments and improving parasite management strategies in small ruminant farming.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».