Use of Machine Learning Combined With UV-VIS-NIR Spectroscopy to Monitor Okra Plant Growth and Development in Controlled Light Environment
Notice bibliographique
Résumé
Climate change has led growers with uncertainty on crop growth, development, quality and yield. Thus there is a critical need to set up proper tools to help growers follow up their crop during the growth period and ensure better production at the end. In this context we used predictive machine learning models for predictions of Okra development in a controlled lighting environment based on UV-VIS-NIR spectroscopy. Fluorescence and reflectance spectroscopy data was collected from several leaves of Okra grown under different artificial lighting condition, then vegetation spectral indices were computed and used as features for the prediction of four growth and development parameters namely Plant Height (PH), Leaf Number (LN), stem diameter (SD) and Leaf Area Index (LAI). The different trained machine learning models explicitly Linear regression, K-nearest Neighbor, Support Vector Machine, Single Tree, Random Forest, Gradient Boosting, extreme Gradient Boosting (XGBoost), Light Gradient Boosting Machine (LightGBM) and Categorical Boosting (CatBoost) give good performance in the prediction of PH (R2 ranged from 0.93 to 0.97), LN (R2 ranged from 0.88 to 0.94), SD (R2 ranged from 0.95 to 0.98) with the tree-based algorithm outperformed the others. However, these trained models give poor performance on the prediction of LAI (R2 ranged from 0.25 to 0.37). Furthermore, the most responsive features and vegetation spectral indices were also identified using Shapley Additive Explanations. This work aims to help growers to follow up their crops development and moreover intend to be used as a decision tool in an overall horticultural management process to engineer their crop development.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».