I AE S In t er na t io na l J o urna l o f   Art if icia l In t ellig ence   ( I J - AI )   Vo l.   14 ,   No .   4 A u g u s t 2 0 2 5 ,   p p .   2 7 0 1 ~ 2 7 1 2   I SS N:  2 2 5 2 - 8938 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j ai. v 14 .i 4 . p p 2 7 0 1 - 2 7 1 2           2701       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij a i . ia esco r e. co m   I m a g ery ba sed pl a nt  disea se de tectio n using  conv ent io na l neural  netw o rk s a nd t ra nsfer learni ng       Ali   M ha ned Sa l m a   M o ua t a s s i m ,   M o un ia   E l H a j i,  J a m a B enhra   L a b o r a t o r y   o f   A d v a n c e d   R e se a r c h   i n   I n d u st r i a l   a n d   L o g i st i c   E n g i n e e r i n g ,   D e p a r t me n t   I n d u s t r i a l   En g i n e e r i n g   a n d   L o g i st i c s   N a t i o n a l   S c h o o l   o f   El e c t r i c a l   a n d   M e c h a n i c a l   En g i n e e r i n g ,   U n i v e r si t y   H a ssan   I I ,   C a sa b l a n c a ,   M o r o c c o       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Sep   1 0 ,   2 0 2 4   R ev i s ed   Ma r   1 6 ,   2 0 2 5   A cc ep ted   J u n   8 ,   2 0 2 5       En su ri n g   th e   su sta in a b il i ty   o f   g lo b a f o o d   p r o d u c ti o n   re q u ires   e ff ic ien p lan t   d ise a se   d e tec ti o n ,   c h a ll e n g e   c o n v e n ti o n a m e th o d s   stru g g le  to   a d d re ss   p ro m p tl y .   T h is  stu d y   e x p lo re a d v a n c e d   tec h n iq u e s,  i n c lu d in g   c o n v o lu ti o n a n e u ra n e tw o rk (CNN s)  a n d   tran sf e le a rn in g   m o d e ls  (Re sN e a n d   V G G ),   to   im p ro v e   p lan d ise a se   id e n ti f ica ti o n   a c c u ra c y .   Us in g   a   p lan d ise a se   d a tas e t   w it h   6 5   c las se o f   h e a lt h y   a n d   d i se a se d   lea v e s,  th e   re se a rc h   e v a lu a tes   th e se   m o d e ls'   e ff e c ti v e n e ss   in   a u to m a ti n g   d ise a se   re c o g n it io n .   P re p ro c e ss in g   tec h n iq u e s,  su c h   a siz e   n o rm a li z a ti o n   a n d   d a ta  a u g m e n tatio n ,   a re   e m p lo y e d   to   e n h a n c e   m o d e re li a b il it y ,   a n d   th e   d a tas e is  d iv id e d   in t o   train i n g ,   tes ti n g ,   a n d   v a li d a ti o n   se ts.  T h e   CNN   m o d e a c h iev e d   a c c u ra c ies   o f   9 5 . 4 5   a n d   9 4 . 5 2 %   f o 1 2 8 × 1 2 8   a n d   2 5 6 × 2 5 6   im a g e   si z e s,  re s p e c ti v e l y .   Re sN e t5 0   p ro v e d   t h e   b e st  p e rf o rm e r,   re a c h in g   9 8 . 3 8   a n d   9 8 . 6 3 %   a c c u ra c y ,   w h il e   V GG 1 6   a c h iev e d   9 7 . 9 9   a n d   9 8 . 3 4 % .   T h e se   re su lt h ig h li g h t   R e sN e t5 0 ' s   su p e rio a b il it y   to   c a p tu re   i n tri c a te  fe a tu re s,  m a k in g   it   a   ro b u st   to o f o r   p re c isio n   a g ricu lt u re .   T h is  re se a rc h   p ro v id e p ra c ti c a so lu t io n f o e a rl y   a n d   a c c u ra te  d ise a se   id e n ti f ica ti o n ,   h e lp i n g   to   im p ro v e   c ro p   m a n a g e m e n a n d   f o o d   se c u rit y .   K ey w o r d s :   C o n v o lu tio n al  n e u r al  n e t w o r k s   Dis ea s cla s s i f icatio n   P lan t d is ea s d etec tio n   R es N et   T r an s f er   lear n in g   VGG   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   A li   M h a n ed   L ab o r ato r y   o f   A d v a n ce d   R ese ar ch   in   I n d u s tr ial  a n d   L o g is tic   E n g i n ee r in g   Dep ar t m en t I n d u s tr ial  E n g i n e er in g   a n d   L o g is tic s   Natio n al  Sc h o o l o f   E lectr ical  an d   Me ch a n ical  E n g i n ee r in g ,   Un i v er s it y   Has s an   I I   C asab lan ca ,   Mo r o cc o   E m ail : a li. m h an ed . d o c2 1 @ en s e m . ac . m a       1.   I NT RO D UCT I O N   P lan p ests   an d   d is ea s es  p o s e   s ig n i f ica n th r ea t s   to   g lo b al  f o o d   s ec u r it y ,   w i th   u p   to   4 0 o f   cr o p   p r o d u ctio n   lo s an n u al l y   d u t o   th ese  f ac to r s   [ 1 ] .   T h Fo o d   an d   Ag r ic u lt u r Or g a n izatio n   ( FA O)   r ep o r ts   th a t   u p   to   4 0 o f   g lo b al  cr o p   p r o d u ctio n   is   lo s t   an n u all y   d u to   w ee d s ,   p est s ,   an d   d is ea s es,  a n d   th ese  lo s s es  co u ld   w o r s e n   w it h o u t   p r o p er   p est  an d   d is ea s m a n ag e m e n [ 2 ] .   W ith in   th e   ag r ic u lt u r al  s ec to r ,   o n m aj o r   f ac to r   co n tr ib u ti n g   to   ec o n o m ic  lo s s es  is   p lan d is ea s e,   r ec o g n ize d   as  r is k   d u to   its   ch a llen g in g   ea r l y   d etec tio n   an d   id en tific atio n .   A s   it  a f f e cts  cr o p   y ield ,   th s u s tai n ab i lit y   o f   t h ag r o - ec o n o m ic  s e cto r   is   j e o p ar d ized ,   u lti m atel y   p o s i n g   th r ea to   th f o o d   s ec u r it y   o f   g i v e n   r eg io n .   E ar l y   d is ea s d etec tio n   i s   cr u cial  f o r   f ar m er s   to   co n tr o th s p r ea d   an d   im p ac o n   cr o p   y ield .   P r ev en tio n   an d   tr ea t m en m et h o d s   v ar y   b ased   o n   cr o p   ty p es   an d   s u s ce p tib ilit y   to   s p ec i f ic   d is ea s es  [ 3 ] .   A n a l y zi n g   d is ea s ch ar ac ter is tics ,   s y m p to m s ,   a n d   s e v er it y   is   ess e n tial  f o r   ad d r ess in g   f u n d a m en tal  q u esti o n s   i n   p lan s tr e s s   b io lo g y .   T im el y   d is ea s a n al y s i s   in f o r m at io n   en ab les r ap id   m a n ag e m e n t d e cisi o n s ,   en h a n ci n g   t h o v er all   o p er atio n   an d   h ea lt h   o f   p la n tat io n s .   T r ad itio n all y ,   p lan d is ea s es  ar id en ti f ied   th r o u g h   v is u al  s y m p to m   i n ter p r etatio n   an d   s u b s eq u e n lab o r a to r y   ass e s s m en ts   [ 4 ] .   H o w ev er ,   th e s m et h o d s   r eq u ir ex p er tis in   p lan p ath o lo g y   a n d   co n s id er ab le  tim f o r   d iag n o s i s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8938   I n t J   A r ti f   I n tell Vo l.   14 ,   No .   4 A u g u s t 2 0 2 5 :   2 7 0 1 - 2712   2702   R ec o g n izi n g   th e s li m itatio n s ,   m o d er n   tech n o lo g ie s   s u c h   a s   m ac h i n v is io n   a n d   r e m o te  s en s in g   h av e   b ee d ev elo p ed   to   d etec an d   id e n ti f y   p lan t   d is ea s e s ,   o f f er i n g   i m p r o v ed   r eliab ilit y ,   p r ec is i o n ,   an d   ac c u r ac y .   A d v an ce m e n ts   i n   i m ag a n al y s i s ,   p ar ticu lar l y   th r o u g h   d ata  lear n in g   tec h n iq u es  li k co n v o l u tio n a n e u r al   n et w o r k s   ( C NNs ) ,   h a v r ev o lu tio n ized   d is ea s id en t if icatio n .   Nu m er o u s   s t u d ies  h a v b ee n   co n d u cted   o n   th e   au to m at ic  id e n ti f icatio n   o f   p lan d i s ea s e s ,   p av i n g   t h wa y   f o r   t h d ev elo p m en t   o f   au to m at ic  i m a g i n g   tech n iq u es  f o r   p lan d is ea s d iag n o s is ,   cla s s i f icatio n ,   p lan r ec o g n itio n ,   f r u it  co u n ti n g ,   a n d   w ee d   d etec tio n .   T h ese  tech n o lo g ies   h a v t h p o ten tial  to   as s is t   f ar m er s   in   ad o p tin g   b etter   f ar m i n g   tec h n iq u es,  i m p le m en t in g   g o o d   ag r icu lt u r al  p r ac tices,  an d   u lti m a tel y   e n h an ci n g   f o o d   s ec u r it y   [ 5 ] .   C NNs  ar w id el y   u s ed   i n   v ar i o u s   f ield s   d u to   t h eir   ab ilit y   t o   au to m atica l l y   e x tr ac es s e n ti al  f ea t u r es   f r o m   d ata  [ 6 ] .   T h is   f ea tu r e x tr ac tio n   ca p ab ilit y   i s   cr u cial  i n   tas k s   l ik i m a g r ec o g n itio n ,   w h er C NNs  ca n   l ea r n   h ier ar ch ical  lo ca a n d   g l o b al  f ea tu r es   w it h o u th e   n ee d   f o r   m a n u a f ea tu r e x tr ac tio n   [ 7 ] .   A d d itio n a ll y ,   C NNs   ar k n o w n   f o r   t h eir   ad ap tab ilit y   in   ex tr ac tin g   r a w   s i g n al   f ea tu r es,  lead in g   to   h i g h   clas s i f icatio n   ac cu r ac y   [ 8 ] .   R esNet5 0   an d   VGG1 6   ar s p ec if ic  ar ch itect u r es  w it h i n   t h r ea l m   o f   C N Ns  th a o f f er   d is ti n ct   ad v an ta g es.  R e s Net5 0   ca n   ac h iev i m p r es s i v d ep th s   o f   u p   t o   1 5 2   lay er s   w h ile  m a in ta in i n g   lo w er   co m p le x it y   co m p ar ed   to   VGG n ets   [ 9 ] .   On   t h o th er   h an d ,   VG G1 6 ,   k n o w n   f o r   its   f i n e - g r ai n ed   co n v o lu tio n   o p er atio n ,   ex ce ls   i n   clas s i f icatio n   p r o b l e m s   [ 1 0 ] .   Mo r eo v er ,   C NNs,  in clu d i n g   R es Net5 0   an d   VGG1 6 ,   h av b ee n   s u cc e s s f u ll y   u t ilized   in   v ar io u s   ap p licatio n s   s u ch   a s   i m a g r ec o g n itio n ,   an o m al y   d etec tio n ,   an d   ev e n   i n   f ield s   lik f i n an ce   f o r   ex c h an g r at f o r ec asti n g   [ 1 1 ] .   T h ese  n et w o r k s   h a v s h o w n   s u p er io r   p er f o r m an ce   in   ta s k s   lik i m ag clas s i f icatio n   a n d   s eg m en tat io n ,   w it h   m o d els  l ik V GG1 6   b ein g   u s ed   as  f e atu r ex tr ac to r s   in   co n j u n ctio n   w i th   o t h er   ar ch ite ctu r es  f o r   task s   lik f ati g u cr ac k   in i tiatio n   s ite  d etec tio n   [ 1 2 ] .   V a r i o u s   s tu d ie s   h av e   d e lv e d   in t o   a d v an ce d   a p p r o a ch e s   f o r   p l a n d is e as e   d et e c ti o n   th r o u g h   C NN s ,   K u m a r   e t   a l [ 1 3 ]   p r o p o s e d   a   d e e p   l e a r n i n g - b as e d   im ag e   r e c o g n i ti o n   s y s t em ,   ex p l o r in g   f a s t er   R - C NN ,   R - C N N ,   a n d   SS D   a r ch i te c tu r es .   T h e   r e s u l tin g   s y s t em   ef f i c i en t ly   d et e c te d   d i v e r s e   d i s e as es ,   b o a s ti n g   a   v a li d a t i o n   a c cu r a cy   o f   9 4 . 6 % .   Sim i l a r ly ,   I s l am   [ 1 4 ]   u t i l iz e d   C N m o d el ,   a ch i ev in g   9 4 . 2 9 %   ac cu r a cy   in   d e te c t in g   p l an t   d is e as e s ,   p a r t i cu l a r ly   b e n e f i t in g   c u l t iv at o r s   in   en h an c in g   c r o p   p r o d u c ti o n .   Sh a r m e a l [ 1 5 ]   in v e s t ig a te d   im ag s eg m en t a ti o n   f o r   C N N   m o d els ,   o u t p e r f o r m in g   f u ll - im ag e   m o d e ls ,   an d   a ch i ev in g   9 8 . 6 a c c u r ac y   o n   u n s ee n   d a t a .   F e r en t in o s   [ 1 6 ]   de v e l o p e d   C N N   m o d e ls ,   a t t a in i n g   an   im p r e s s iv e   9 9 . 5 3 %   s u c ce s s   r a t e   i n   p l an t   d i s e ase  d e t e c t i o n   a n d   d i ag n o s is .   A g ar w al   et   a l [ 1 7 ]   p r o p o s e d   an   e f f i c i en t   C N m o d e l   f o r   t o m a t o   c r o p   d is e as e   i d e n tif i c at i o n ,   s u r p a s s in g   t r a d it i o n al   m e th o d s   w it h   a   n o t a b l 9 8 . 4 %   a c c u r a cy .   B a r a n w al   e a l [ 1 8 ]   s h o w c as e d   C N N   ef f e ct iv en es s ,   a ch i ev i n g   9 8 . 5 4 %   a c c u r a cy   in   a p p l e   le a v es   d i s ea s e   d e t ec t i o n .   S ag ar   a n d   J a c o b   [ 1 9 ]   ex p lo r ed   tr an s f er   lear n i n g ,   ac h iev i n g   9 8 . 2 ac cu r ac y   i n   clas s if y i n g   an d   d etec tin g   d is ea s e s   ac r o s s   3 8   d if f er en t   class es.  C h e n   et  a l [ 2 0 ]   d em o n s tr ated   d ee p   tr an s f er   lear n i n g 's  r o b u s t n ess ,   r ea c h in g   m in i m u m   v alid atio n   ac cu r ac y   o f   9 1 . 8 3 %.  Stu d ies  also   ev alu ated   d if f er en d ee p   ar ch itectu r es  f o r   p lan leav e s   d is ea s d etec tio n .   Op ti m al   r esu lts   w er o b tain ed   u s in g   th e   Go o g leNe ar ch itec tu r e,   w it h   R e s Net5 0   an d   R es Net1 0 1   p er f o r m i n g   ex ce p tio n all y   w ell.   B ar b ed o   [ 2 1 ]   in v esti g ated   t h i m p ac o f   d ataset  s ize  an d   v ar iet y   o n   d ee p   lear n in g   a n d   tr an s f er   lear n i n g   f o r   p lan d is ea s class i f icatio n ,   e m p h a s izi n g   th eir   cr u cial  r o le  in   m o d el  ef f ec ti v en e s s .   L astl y ,   Fan   et  a l [ 2 2 ]   p r o p o s ed   f ea tu r e - f u s io n   m et h o d   f o r   id en ti f y in g   ap p le  tr ee   d is ea s ed   leav es,  ac h ie v i n g   r ec o g n itio n   ac cu r ac y   o f   9 9 . 8 3 af ter   d ata  au g m en ta tio n .   T h ese  s tu d ies  co llec tiv el y   h i g h l ig h t h d iv er s ap p licatio n s   an d   s u cc es s es o f   C NNs   i n   ad v a n ci n g   p la n t d is e ase  d etec tio n .   P r ev io u s   r esear c h   h as  e x p lo r ed   th d e v elo p m e n o f   lo w - co s s m ar ir r ig a tio n   s y s te m   in te g r atin g   in ter n e o f   th i n g s   ( I o T )   tech n o lo g y   a n d   f u zz y   lo g ic,   d e m o n s t r atin g   it s   ef f ec ti v e n es s   in   o p tim izi n g   w a ter   u s a g e   f o r   ag r ic u ltu r al  ap p licatio n s   [ 2 3 ] .   T h in teg r atio n   o f   I o T   an d   f u zz y   lo g ic  i n   ir r i g atio n   r ep r esen t s   an   ad v an ce d   ap p r o ac h   th at  en h a n ce s   e f f ici en c y   a n d   s u s tain ab il it y   in   w a ter   m a n ag e m e n t.  F u r th er m o r e,   h is to r ical  w ea th er   d ata  h as  b ee n   lev er a g ed   to   f o r ec ast   r ef er en ce   cr o p   ev ap o tr an s p ir atio n ,   e n ab li n g   p r ec is esti m atio n   o f   w ater   r eq u ir e m en ts   at  d i f f er e n g r o w t h   s tag e s   t h r o u g h   n eu r al   n et w o r k s ,   p ar ticu lar l y   lo n g   s h o r t - ter m   m e m o r y   ( L ST M)   tech n iq u es  w i th i n   r ec u r r en n eu r al  n et w o r k s   ( R NN)   [ 2 4 ] .   A d d itio n all y ,   i n v e s tig a tio n s   in to   t h e   i m p ac o f   co m p o s t   ap p licatio n   i n   s alt - af f ec ted   s o ils   w it h i n   au to m ated   g r ee n h o u s e   ir r ig a tio n   s y s te m s   h a v e   p r o v id ed   v alu ab le  in s i g h ts   i n t o   s o il  s alin it y   m a n a g e m e n a n d   its   i m p licatio n s   f o r   p lan g r o w t h .   B y   co m p ar in g   v ar io u s   ir r ig atio n   m et h o d s   a n d   m o n i to r in g   p h y s ico - ch e m ic al  p ar a m eter s ,   t h e s s t u d ies   h av u n d er s co r ed   th e   p o ten tial o f   co m p o s t i n   m iti g a tin g   th ad v er s ef f ec t s   o f   s ali n it y   o n   ag r ic u lt u r al  p r o d u ctiv i t y   [ 2 5 ] .     B u ild in g   u p o n   t h e s ad v a n ce m en ts   i n   p r ec is io n   a g r icu ltu r e ,   r ec en r esear ch   h as  e x ten d ed   th s co p o f   in tel lig e n a g r icu ltu r al  s y s t e m s   to w ar d s   p lan d is ea s d et ec tio n   u s i n g   d ee p   lear n i n g   tec h n iq u es.  I n s p ir ed   b y   th ese  d ev e lo p m en t s ,   th is   s t u d y   f o cu s es  o n   e x p lo r in g ,   a n al y zi n g ,   a n d   co m p ar in g   C N m o d els  f o r   p lan t   d is ea s d etec tio n ,   w ith   a n   e m p h asis   o n   tr a n s f er   lear n in g   tec h n iq u es  u tili zi n g   R esNe an d   VGG  ar ch itect u r es.   T h p r o p o s ed   ap p r o ac h   s ee k s   to   e n h a n ce   d is ea s e   id en ti f i ca tio n   ac c u r ac y   b y   s y s te m ati ca ll y   e v al u ati n g   t h e   p er f o r m a n ce   o f   t h ese  m o d els.   T h is   p ap er   is   s tr u ctu r ed   as  f o l lo w s s ec tio n   2   d escr ib es  th m ater ials   a n d   m et h o d s   e m p lo y ed   in   th is   r esear ch ,   d etaili n g   th e   p r o p o s ed   d is ea s d etec tio n   f r a m e w o r k   an d   p r o v id i n g   co m p ar ati v a n al y s is   o f   th e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   A r ti f   I n tell     I SS N:   2252 - 8938       I ma g ery  b a s ed   p la n t d is ea s d etec tio n   u s in g   co n ve n tio n a l n e u r a l n etw o r ks a n d   tr a n s fer  …  ( A li Mh a n ed )   2703   s elec ted   m o d els.  Sectio n   3   p r esen t s   th r e s u lt s   o b tain ed   f r o m   s y s te m at ic  ex p er i m en tat io n .   Fin all y ,   s ec tio n   4   co n clu d es t h s t u d y   w i th   s u m m ar y   o f   k e y   f i n d in g s   a n d   f u t u r r esear ch   d ir ec tio n s .       2.   M AT E RIAL S AN M E T H O D   I n   th p r o p o s ed   ap p r o ac h   illu s tr ated   in   Fi g u r 1 ,   p lan leaf   d is ea s d atab ase  ( d etails  in   T ab le   1 )   is   u tili ze d .   T h p r o ce s s   b eg in s   b y   r en a m i n g   th i m ag e s   in   t h d atab ase  s o   th at  ea ch   i m ag co r r esp o n d s   to   its   r esp ec tiv class   n a m e.   Ne x t,  th i m a g es  u n d er g o   s ize  n o r m aliza tio n   an d   au g m en ta tio n   te ch n iq u es  to   en h an ce   th d ata s et.   T h a u g m e n ted   d ataset  is   t h en   s p lit   i n to   tr ai n in g ,   v alid atio n ,   a n d   tes s et s .   T h tr ai n in g   an d   v alid atio n   s et s   ar u s ed   to   tr ai n   an d   v alid ate  th r ee   m o d els:   C NN,   R esNe t5 0 ,   an d   V GG1 6 .   A f ter   tr ain in g ,   t h e   m o d el s   ar ev alu ated   u s in g   t h test   s et.   T h r esu lts   ar co m p ar ed   t o   ass ess   th p er f o r m a n ce   o f   ea ch   m o d el  in   class i f y in g   p lan leaf   d is ea s e s .   T h i s   m et h o d   p r o v id es  s tr u ctu r ed   an d   t h o r o u g h   an al y s is   o f   t h m o d els ef f ec tiv e n e s s .             Fig u r 1 .   P r o p o s ed   a p p r o ac h   f o r   im a g er y - b ased   p lan t d is ea s d etec tio n co m p ar is o n   b et w e en   C NN s ,   VGG1 6 ,   an d   R esNe t5 0       T ab le  1   s u m m ar izes   t h d ata s et  u s ed   i n   th is   ap p r o ac h ,   s h o w i n g   t h d is tr ib u tio n   o f   p la n s p ec ies,   d is ea s class e s ,   an d   th n u m b er   o f   im a g es  i n   ea ch   ca te g o r y .   T h to tal  n u m b er   o f   i m a g es  in   th d ataset  i s   6 2 , 5 7 7   im a g es.   I i n clu d es   v ar iet y   o f   p lan t   s p ec ies,  s u c h   a s   w h ea t,  co r n ,   r ice  a n d   p o tato ,   w ith   b o th   h ea lt h y   an d   d is ea s ed   s a m p le s .   T h d ataset  co v er s   v ar io u s   d i s ea s co n d itio n s ,   li k w h ea t   r u s t ,   co r n   lea f   b li g h t,     r ice  b last ,   an d   p o tato   b lig h t,  p r o v id in g   d i v er s a n d   co m p r eh en s i v b asi s   f o r   tr ain i n g   an d   ev al u ati n g   th e   class i f icatio n   m o d els.      2 . 1 .     Da t a   pre - pro ce s s ing   T h aim   o f   i m ag p r e - p r o ce s s in g   is   to   p r ev e n th e x tr ac tio n   o f   c h ar ac ter is tic  p ar a m e ter s   ag ain s t h in f lu e n ce   o f   b ac k g r o u n d ,   leaf   s ize  a n d   s h ap e,   li g h t   co n d iti o n s ,   a n d   ca m er v ar iatio n s   i n   d is ea s d ia g n o s i s   [ 2 6 ] .   I n   th d ata  p r e - p r o ce s s i n g   s tep ,   ea ch   i m a g i n   th d ataset  u n d er g o es  s er ies  o f   es s en t ial  tr an s f o r m atio n s .   T h f ir s s te p   in v o lv es   clas s   lab eli n g ,   wh er ea ch   i m ag e   is   as s i g n ed   to   s p ec i f ic   clas s   co r r esp o n d in g   to   t h p la n s p ec ies  a n d   h ea lt h   co n d itio n   it  r ep r esen ts .   T h i m a g lab eli n g   is   s tr u ct u r ed   s u c h   th at  ea ch   i m a g is   n a m ed   as  " class _ n a m e+ ( i) , "   p r o v id in g   clea r   id en tif ier   f o r   b o th   th c lass   an d   t h i m a g e   in d ex .   S u b s eq u e n tl y ,   i m ag h eig h a n d   w id th   n o r m aliza t i o n   ar ap p lied   to   en s u r u n i f o r m it y   ac r o s s   t h e   d ataset.   I m a g es   ar r esized   to   t w o   d i s ti n ct  d i m en s io n s ,   1 2 8 × 1 2 8   an d   2 5 6 × 2 5 6   p ix els.  T h is   ch o ice  al lo w s   f o r   th ex p lo r atio n   o f   m o d el  p er f o r m a n ce   w it h   in p u ts   o f   v ar y in g   s izes,  p r o v id in g   i n s i g h ts   in to   th n et w o r k 's   ab ilit y   to   ad ap to   d if f er en t   r eso lu tio n s .   Su c h   a n   ap p r o ac h   h elp s   a s s e s s   th e   m o d el 's  r o b u s t n es s   a n d   g en er aliza tio n   ac r o s s   r a n g e   o f   i n p u d i m e n s io n s ,   co n tr ib u t in g   to   m o r co m p r e h en s iv e   u n d er s ta n d in g   o f   i ts   ca p ab ilit ies.  T o   f u r t h er   e n h a n ce   m o d el  g en er aliza t io n   a n d   r o b u s tn e s s ,   d ata   au g m en tat io n   tec h n iq u es   ar e   i m p le m en ted .   T h ese  in cl u d r o tatio n   ( r o tatio n _ r an g e= 3 0 ) ,   w id t h   s h i f t   ( w id th _ s h i f t_ r an g e= 0 . 2 ) ,   h eig h t   s h i f ( h eig h t_ s h i f t_ r an g e= 0 . 2 ) ,   zo o m ,   h o r izo n tal  f lip   ( h o r i zo n tal_ f lip =T r u e) ,   an d   v er tical  f lip .   T h ese   au g m e n tatio n s   i n tr o d u ce   v ar ia b ilit y   i n to   th tr ai n i n g   s et,   ef f e ctiv el y   ex p a n d in g   its   d i v er s it y   an d   i m p r o v i n g   t h e   m o d el 's  ab ilit y   to   h a n d le  d if f er en o r ien tat io n s ,   s h if ts ,   a n d   s ca les   d u r in g   tr ain i n g .   A d d it io n all y ,   r escali n g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8938   I n t J   A r ti f   I n tell Vo l.   14 ,   No .   4 A u g u s t 2 0 2 5 :   2 7 0 1 - 2712   2704   f ac to r   o f   1 /2 5 5   is   ap p lied   to   n o r m alize   p i x el  v al u es.  T h i s   s tep   en s u r es  th at  t h i n p u t   d ata  f alls   w i th i n   a   s u itab le  r an g f o r   o p tim al  m o d el  p er f o r m a n ce ,   p r ev e n t in g   p o ten tial  n u m er ical  in s t ab ilit y .   Af ter   th e   co m p r e h en s iv e   p r e - p r o ce s s i n g   s tep s ,   t h d ataset  is   d i v id ed   in to   tr ain in g ,   v alid atio n ,   a n d   te s s u b s et s ,   w it h   a n   80 - 10 - 1 0   s p lit,  r esp ec tiv el y .   T h is   p ar titi o n i n g   s tr ate g y   allo w s   f o r   p r o p er   ev alu atio n   o f   t h m o d el ' p er f o r m a n ce   o n   u n s ee n   d ata,   aid in g   i n   th a s s es s m en o f   its   ab ilit y   to   g en er alize   b e y o n d   th tr ain i n g   s et.   T h e   r esu lti n g   d ata  p r o ce s s in g   p ip elin co n tr ib u tes  to   th cr ea t io n   o f   w e ll - p r ep ar ed   d ataset,   o p tim iz in g   th e   p er f o r m a n ce   o f   C NN s   f o r   ac cu r ate  p lan t d is ea s id en ti f icati o n .       T ab le  1 .   Data s et  d is tr ib u tio n s p ec ies,  class e s   an d   n u m b er   o f   i m ag e s   S p e c i e s   C l a sse s   N b r .   o f   i mag e s   S p e c i e s   C l a sse s   N b r .   o f   i mag e s   A l st o n i a   S c h o l a r i s   D i se a se d   2 5 4   P e a c h   B a c t e r i a l   sp o t   2 2 9 7   H e a l t h y   1 7 9   H e a l t h y   3 6 0   A p p l e   Ap p l e   sca b   6 3 0   P e p p e r   b e l l   B a c t e r i a l   sp o t   9 9 7   B l a c k   r o t   6 2 1   H e a l t h y   1 , 4 7 8   C e d a r   a p p l e   r u st   2 7 5   P o me g r a n a t e   D i se a se d   2 7 2   H e a l t h y   1 , 6 4 5   H e a l t h y   2 8 7   A r j u n   D i se a se d   2 3 2   P o n g a mi a   P i n n a t a   D i se a se d   2 7 6   H e a l t h y   2 2 0   H e a l t h y   3 2 2   B l u e b e r r y   H e a l t h y   1 , 5 0 2   P o t a t o   Ea r l y   b l i g h t   1 , 0 0 0   C h e r r y   C h e r r y   ( i n c l u d i n g   so u r )   h e a l t h y   1 , 0 5 2   H e a l t h y   1 5 2   C h e r r y   ( i n c l u d i n g   so u r )   p o w d e r y   mi l d e w   8 5 4   L a t e   b l i g h t   1 , 0 0 0   C h i n a r   D i se a se d   1 2 0   H e a l t h y   3 7 1   H e a l t h y   1 0 3   Rice   B r o w n   sp o t   6 1 3   C o r n   C e r c o sp o r a   l e a f   sp o t   g r a y   l e a f   sp o t   5 1 3   H e a l t h y   1 , 4 8 8   C o mm o n   r u st   1 , 1 9 2   L e a f   b l a st   9 7 7   G r a y   l e a f   sp o t   5 1 3   N e c k   b l a s t   1 , 0 0 0   H e a l t h y   1 , 1 6 2   S o y b e a n   H e a l t h y   5 , 0 9 0   N o r t h e r n   l e a f   b l i g h t   9 8 5   S q u a sh   P o w d e r y   mi l d e w   1 , 8 5 3   G u a v a   D i se a se d   1 4 2   S t r a w b e r r y   H e a l t h y   4 5 6   H e a l t h y   2 7 7   L e a f   sco r ch   1 , 1 0 9   G r a p e   Esc a   ( b l a c k   me a sl e s)   1 , 3 8 3   T o mat o   B a c t e r i a l   sp o t   2 , 1 2 7   H e a l t h y   4 2 3   Ea r l y   b l i g h t   1 , 0 0 0   L e a f   b l i g h t   ( i s a r i o p s i s l e a f   sp o t )   8 8 9   H e a l t h y   1 , 5 9 1   Jamu n   D i se a se d   3 4 5   L a t e   b l i g h t   1 , 9 0 9   H e a l t h y   2 7 9   L e a f   mo l d   9 5 2   Jat r o p h a   D i se a se d   1 2 4   S e p t o r i a   l e a f   sp o t   1 7 7 1   H e a l t h y   1 3 3   S p i d e r   mi t e s T w o   sp o t t e d   s p i d e r   mi t e   1 6 7 6   L e m o n   D i se a se d   77   T a r g e t   sp o t   1 4 0 4   H e a l t h y   1 5 9   M o sai c   v i r u s   3 7 3   M a n g o   D i se a se d   2 6 5   Y e l l o w   l e a f   c u r l   v i r u s   3 2 0 9   H e a l t h y   1 7 0   W h e a t   B r o w n   r u st   9 0 2   O r a n g e   H u a n g l o n g b i n g   ( c i t r u s   g r e e n i n g )   5 5 0 7   H e a l t h y   1 1 1 6         Y e l l o w   r u st   9 2 4       2 . 2 .     Co nv o lutio na l neura l net w o rk s   T h C NN  s ta n d s   a s   p io n ee r i n g   ar c h itect u r i n   t h r ea l m   o f   co m p u ter   v is io n   an d   i m a g p r o ce s s in g .   R en o w n ed   f o r   its   ab ilit y   to   au to m atica ll y   lear n   h ier ar ch ical  r e p r esen tatio n s ,   C NNs  h av b ec o m i n s tr u m en tal  in   d iv er s ap p licatio n s ,   in c lu d in g   p lan d is ea s d etec tio n .   T h co n v o lu tio n al  la y er s   o f   C NN  ar ad ep t   at  ca p tu r in g   in tr icate   p atter n s   w it h i n   p lan lea f   i m a g es,  all o w i n g   t h m o d el  to   d is ce r n   s u b tle  v is u al  cu e s   in d icati v o f   v ar io u s   d is ea s es  as  s h o w n   i n   Fi g u r 2 .   B y   lear n in g   an d   ex tr ac t in g   f ea t u r es  h i er ar ch icall y ,   C N Ns  p r o v id p o w er f u to o f o r   au to m ated   id en t if ica tio n   o f   p lan h ea l th   i s s u es,  co n tr ib u t i n g   s ig n i f ica n tl y   to   p r ec is io n   ag r icu l tu r an d   s u s t ain ab le  cr o p   m an a g e m en t.  W ith i n   o u r   p lan d is ea s d etec ti o n   f r a m e w o r k ,   t h C NN  m o d el  s er v es  a s   f o u n d atio n al  p illar .   E m p lo y i n g   s e q u en tial  s tr u c tu r e,   t h is   m o d el  h ar n e s s es  t h p o w er   o f   co n v o l u tio n al  la y er s   w it h   ( 3 ,   3 )   f ilter s   an d   r ec tif ied   lin ea r   u n it  ( R e L U)   ac ti v ati o n ,   f ac ili tati n g   t h e   ex tr ac tio n   o f   n u a n ce d   f ea t u r es  f r o m   p lan lea f   i m a g e s .   W ap p lied   a   s tr id o f   ( 1 ,   1 )   i n   all  co n v o l u tio n a l   la y er s .   Strid i n g   r e f er s   to   t h s tep   s ize  ta k en   b y   th e   f i lter   as  it  m o v es  ac r o s s   th in p u i m ag e.   s tr id o f   1   en s u r es  th at   t h f ilter   m o v es   o n p i x el  at   ti m e,   m ax i m iz in g   t h s p atial  co v er ag e   o f   th e   i m ag e.   T h p ad d in g   tech n iq u u s ed   is   'sa m e '   p ad d i n g .   T h is   e n s u r es  t h at  t h o u tp u d i m e n s io n s   o f   t h co n v o lu t io n al  la y er s   m a tch   th i n p u d i m en s io n s   b y   ad d in g   ze r o s   to   t h b o r d er s   o f   th e   in p u t .   I p r ev e n t s   t h i m a g f r o m   s h r in k i n g   a f ter   ea ch   co n v o lu t io n   o p er atio n ,   m ai n tai n in g   r eso l u tio n .   A u g m en ted   b y   b atch   n o r m aliza ti o n   an d   m ax - p o o lin g   la y er s ,   th C NN  m o d el  ex ce ls   in   h ier ar ch ical  p atter n   r ec o g n itio n .   Fu r t h er   r ef i n e m e n t   in clu d es  g lo b al   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   A r ti f   I n tell     I SS N:   2252 - 8938       I ma g ery  b a s ed   p la n t d is ea s d etec tio n   u s in g   co n ve n tio n a l n e u r a l n etw o r ks a n d   tr a n s fer  …  ( A li Mh a n ed )   2705   av er ag e   p o o lin g   la y er   f o r   s p at ial  r ed u ctio n   a n d   d en s la y er s   w ith   1 , 0 2 4   u n its   an d   R e L a ctiv atio n   f o r   r o b u s f ea t u r r ep r esen tatio n .   E m p lo y in g   d r o p o u w it h   0 . 3   r ate  m iti g ate s   o v er f itt in g ,   cu l m i n at in g   i n   f i n al  d en s e   la y er   w ith   So f tMa x   ac tiv at io n   f o r   p r ec is m u lti - clas s   class if icatio n .   Op ti m ized   t h r o u g h   th A d a m   o p ti m izer   w it h   lear n in g   r ate  o f   0 . 0 0 0 1 ,   th C NN  m o d el  s tan d s   a s   cr u cial  co m p o n e n in   o u r   p u r s u it  o f   a u to m ated   p lan t d is ea s id en ti f icatio n .             Fig u r 2 .   C NN  b asic a r ch itect u r e       2 . 3 .     Resid ua l net w o rk   R esNet  [ 9 ]   r ep r esen ts   g r o u n d b r ea k in g   ad v a n ce m en i n   d ee p   lear n in g ,   s p ec i f icall y   d esig n ed   to   ad d r ess   ch allen g es  a s s o ciate d   w it h   tr ain i n g   v er y   d ee p   n eu r al  n et w o r k s .   R esNet 's  u n iq u f ea tu r e,   t h e   in tr o d u ctio n   o f   r esid u al  co n n ec tio n s   Fi g u r 3 ,   en ab les  th m o d el  to   s k ip   ce r tain   la y e r s   d u r in g   tr ai n i n g ,   f ac ilit at in g   th e   lear n i n g   o f   m o r n u an ce d   r ep r ese n tatio n s .   I n   th e   co n te x o f   p la n d i s ea s d etec tio n ,   R e s Net 's   ab ilit y   to   h a n d le  d ee p   ar ch it ec tu r es  p r o v es  p iv o tal.   T h m o d el  e x ce ls   i n   ca p t u r in g   s u b tle  an d   co m p le x   p atter n s   w it h i n   p lan i m a g es ,   allo w i n g   f o r   ac cu r ate  d is e ase  id en ti f icatio n .   T h r esil ien ce   o f   R e s Net  i s   p ar ticu lar l y   b e n e f icial  w h e n   d ea lin g   w it h   th e   d iv er s e   an d   in tr icate   v i s u a m an if e s tatio n s   o f   p la n d is ea s es.  I n   o u r   ex p lo r atio n   o f   a u to m ati n g   p lan t   d is ea s d etec tio n ,   R es N et  m o d el  e m er g es  a s   p i v o tal   p la y er .   B u ilt  u p o n   p r e - tr ain ed   R e s Net5 0   b ase,   th is   ar ch itect u r e m b r ac e s   r es id u al  lear n i n g   p r in cip le s ,   f ac il itatin g   t h tr ai n in g   o f   d ee p   n e u r al  n e t w o r k s .   Glo b al  av er ag p o o lin g ,   co u p led   w it h   d e n s la y er s   f ea tu r i n g   1 , 0 2 4   u n its   an d   R e L U   ac tiv atio n ,   en s u r es  e f f ec ti v f ea t u r ex tr ac tio n .   W it h   d r o p o u r ate  o f   0 . 5   s tr ate g icall y   i m p le m en ted ,   t h e   R esNet  m o d el  g u ar d s   a g ai n s t   o v er f itt in g .   T h f i n al  d e n s l a y er ,   en d o w ed   w i th   So f tMa x   ac tiv atio n ,   en ab le s   th clas s if icatio n   o f   p lan leav es  in to   d iv er s d is ea s ca te g o r ies.  Fin e - t u n in g   o f   u p p er   la y er s ,   co u p led   w it h   th e   A d a m   o p ti m izer   s e at  lear n in g   r ate  o f   0 . 0 0 0 1 ,   em p o w er s   th R esNe m o d el  to   d y n a m icall y   ad ap to   th in tr icac ies o f   o u r   p lan t d ataset ,   r en d er in g   it  i n d is p en s ab le  in   o u r   p u r s u it o f   ac cu r ate  d is ea s e   id en tific atio n .             Fig u r 3 .   R esNet5 0   b asic a r ch itectu r e       2 . 4 .     Vis ua l g eo m et ry   g ro up 16   Dev elo p ed   b y   t h VGG   at   Ox f o r d   Un i v er s it y ,   V GG1 6   [ 2 7 ]   is   d ee p   C NN.   I ts   ar ch itect u r e   in co r p o r ates  s m all  3 × 3   co n v o l u tio n   f i lter   to   en h an ce   a cc u r ac y .   W it h   1 6   co n v o lu tio n   la y er s   Fi g u r 4 ,   VGG1 6   u n d er g o es  ex ten s i v tr ain i n g   o n   t h I m ag eNe d at aset  [ 2 8 ] ,   d em o n s tr ati n g   s u p er io r   ac cu r ac y   w h en   u tili ze d   f o r   tr ain i n g   m o d el s   w i th   a   li m ited   n u m b er   o f   i m a g es.  T h m o d el  f ea t u r es   to tal  o f   5   2 ×   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8938   I n t J   A r ti f   I n tell Vo l.   14 ,   No .   4 A u g u s t 2 0 2 5 :   2 7 0 1 - 2712   2706   Ma x   p o o lin g   la y er s   a n d   co n cl u d es  w i th   3   f u ll y   co n n ec ted   la y er s .   I n   t h r ea l m   o f   ag r ic u lt u r e,   VGG' s   ab ilit y   to   s y s te m a ticall y   lear n   h ier ar ch ic al  f ea t u r es  f r o m   i m a g e s   o f   p la n lea v es  p r o v es  i n v a lu ab le.   B y   co m p r eh e n s i v el y   u n d er s ta n d in g   th e   v is u al  c h ar ac ter is tics   a s s o ciate d   w i th   v ar io u s   d is ea s es,  th e   VGG   m o d el  co n tr ib u te s   s ig n i f ica n tl y   to   th au to m ate d   id en tif icatio n   an d   clas s i f ic atio n   o f   p lan h ea lt h   is s u e s .   I ts   v er s atili t y   a n d   r o b u s tn es s   m a k it   v al u ab le  ass et   i n   t h p u r s u i o f   s u s ta in ab le  an d   tec h n o lo g y - d r iv e n   a g r icu l tu r p r ac tices .   VGG  m o d el,   r o o ted   in   th VGG1 6   ar ch itectu r e,   s tan d s   as  co r n er s to n in   o u r   co m p r eh en s i v s t u d y   o f   p lan t   d is ea s d etec tio n .   Di s ti n g u i s h ed   b y   co n v o lu tio n al  la y er s   w i th   ( 3 ,   3 )   f ilter s   an d   g lo b al  av er ag p o o lin g ,   t h i s   m o d el   ex ce l s   i n   ca p t u r in g   in tr icate   p atter n s   w it h i n   p la n lea f   i m a g es.   Den s la y er s ,   in co r p o r atin g   1 , 0 2 4   u n it s   an d   R e L ac tiv a tio n ,   a m p li f y   th m o d el ' s   ca p ab ilit y   f o r   ef f ec ti v f ea t u r r ep r esen tatio n .   A   d r o p o u r ate  o f   0 . 5   is   s tr ateg icall y   ap p lied   f o r   r eg u lar iza tio n ,   e n s u r in g   g e n e r aliza tio n .   T h f i n al   d en s e   la y er ,   ch ar ac ter ized   b y   So f tMa x   ac ti v atio n ,   f ac ilit ate s   m u lti - cla s s   c lass if ica tio n   w it h   p r ec is io n .   Fi n e - tu n i n g   i n v o l v es  a ll  la y er s   o f   t h e   p r e - tr ain ed   VGG1 6   b ase,   an d   o p tim izatio n   i s   ac h ie v ed   th r o u g h   t h A d a m   o p ti m izer   w it h   lear n in g   r ate  o f   0 . 0 0 0 1 .   T h VGG  m o d el  en ca p s u lates   p r o f o u n d   u n d er s ta n d in g   o f   p la n d is ea s es,  co n tr ib u ti n g   s i g n if ican t l y   to   o u r   r esear ch   in   au to m ati n g   p lan t d is ea s id en ti f icatio n .             Fig u r 4 .   VGG1 6   b asic a r ch itectu r e       Ou r   m et h o d o lo g y   in v o lv e s   t h e   m et icu lo u s   d esi g n   an d   i m p le m en tatio n   o f   th r ee   d is ti n ct   d ee p   lear n i n g   m o d el s - C NN s ,   R e s Net,   an d   VGG   tailo r ed   f o r   th p r ec is task   o f   p la n d is ea s d ete ctio n .   T h m o d els ar ch itect u r es  w er ca r ef u ll y   co n f i g u r ed   w it h   co n s id er atio n   g i v e n   to   s p ec if ic  p ar a m eter s ,   en s u r in g   o p ti m a l   p er f o r m a n ce   a n d   r o b u s t n ess   T ab le  2 .   T h ese  m o d els,  ar m e d   w it h   ca r ef u ll y   s elec ted   p ar a m eter s ,   u n d er w e n t   s y s te m a tic  tr ain i n g   an d   v alid a tio n   o n   th P lan tV illa g d atas et,   allo w i n g   f o r   co m p r eh e n s iv as s es s m e n o f   th eir   ef f icac y   i n   au to m ati n g   p l an t d is ea s d etec tio n .         T ab le  2 .   C NN,   R esNet ,   an d   V GG  ar ch itect u r es   M o d e l   C N N   R e s N et   VGG   B a se   a r c h i t e c t u r e   S e q u e n t i a l   R e sN e t 5 0   b a se   ( p r e - t r a i n e d )   V G G 1 6   b a se   ( p r e - t r a i n e d )   C o n v   l a y e r s   C o n v   ( 3 2 ,   ( 3 ,   3 ) ,   R e L U ) ,   B N ,   M a x P o o l   C o n v   ( 6 4 ,   ( 3 ,   3 ) ,   R e L U ) ,   B N ,   M a x P o o l   C o n v   ( 1 2 8 ,   ( 3 ,   3 ) ,   R e L U ) ,   B N ,   M a x P o o l     -   P o o l i n g   M a x P o o l   G l o b a l A v g   G l o b a l A v g   D e n se   l a y e r s   ( 1 0 2 4 ,   R e L U )   ( 1 0 2 4 ,   R e L U )   ( 1 0 2 4 ,   R e L U )   D r o p o u t   0 . 3   0 . 5   0 . 5   O u t p u t   a c t i v a t i o n   D e n se   ( 6 5 ,   S o f t M a x )   D e n se   ( 6 5 ,   S o f t M a x )   D e n se   ( 6 5 ,   S o f t M a x )   F i n e - t u n i n g   No   Y e s (U p p e r   l a y e r s )   Y e s ( A l l   l a y e r s )   Op t i mi z e r   A d a m   A d a m   A d a m   L e a r n i n g   r a t e   0 . 0 0 0 1   0 . 0 0 0 1   0 . 0 0 0 1   L o ss fu n c t i o n   c a t e g o r i c a l _ c r o sse n t r o p y   c a t e g o r i c a l _ c r o sse n t r o p y   c a t e g o r i c a l _ c r o sse n t r o p y       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T h is   s ec tio n   p r ese n t s   t h o u t co m e s   o f   tr ain i n g   a n d   ev al u a tin g   t h r ee   m o d els - C NN,   R e s Net5 0 ,   an d   VGG1 6 - o n   p la n d is ea s cla s s if icatio n   tas k s   u s i n g   i m ag s iz es  o f   1 2 8 × 1 2 8   an d   2 5 6 × 2 5 6   p ix els.  T h m o d els   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   A r ti f   I n tell     I SS N:   2252 - 8938       I ma g ery  b a s ed   p la n t d is ea s d etec tio n   u s in g   co n ve n tio n a l n e u r a l n etw o r ks a n d   tr a n s fer  …  ( A li Mh a n ed )   2707   w er tr ai n ed   o v er   5 0   ep o ch s ,   w it h   p er f o r m a n ce   m etr ic s   i n clu d in g   tr ain i n g   a n d   v al id atio n   lo s s es,  a s   w el a s   ac cu r ac ies,  ca r ef u ll y   m o n i to r ed .   C o m p ar ativ a n al y s es  b e t w ee n   t h m o d el s   an d   t h eir   ab ilit y   to   h an d le   d if f er e n i m a g r eso lu t io n s   p r o v id in s i g h ts   i n to   t h eir   s tr en g t h s   an d   li m ita tio n s   f o r   p r ec is io n   a g r icu l tu r e   ap p licatio n s .   T h f o llo w in g   s u b s ec tio n s   d etail  t h p er f o r m a n ce   tr en d s   an d   k e y   f in d i n g s   f o r   ea ch   m o d el.   T h tr ain in g   p r o ce s s   f o r   th C NN  w ith   a n   i n p u s ize  o f   1 2 8 × 1 2 8   d em o n s tr ated   p r o m is i n g   o u tco m es   ac r o s s   5 0   ep o ch s ,   as  d ep icted   in   Fig u r 5 .   I n   th in itial  ep o ch ,   th m o d el  r eg i s ter ed   lo s s   o f   1 . 8 4 4 5   an d   an   ac cu r ac y   o f   5 1 . 0 1 %,  g r ad u al l y   i m p r o v i n g   o v er   s u b s eq u en ep o ch s .   As  tr ain i n g   a d v an ce d ,   th lo s s   co n s is ten tl y   d ec r ea s ed ,   cu l m i n atin g   in   0 . 1 1 5 4   b y   th f in a ep o ch ,   ac co m p a n ied   b y   s tead y   r is in   ac cu r ac y   to   9 5 . 4 5 %.  T h v alid atio n   s et  m ir r o r ed   th is   p atter n ,   w i th   th e   lo s s   d ec r ea s i n g   f r o m   1 . 1 2 4 5   to   0 . 2 8 9 7 ,   an d   th e   ac cu r ac y   i m p r o v in g   f r o m   6 8 . 3 8   to   8 9 . 3 3 %.  No tew o r th y   m ea n   v al u es  f o r   th is   tr ai n in g   in clu d m ea n   tr ain i n g   lo s s     0 . 1 7 4 6   an d   m ea n   tr ai n i n g   ac cu r ac y     9 0 . 0 4 %,  w h ile  t h v alid atio n   s e ex h ib ited   m e an   v alid atio n   lo s s   ≈  0 . 2 6 9 5   an d   m ea n   v alid atio n   ac cu r ac y     8 9 . 0 3 %.  T h ese  v alu es  u n d er s co r th ef f ec ti v en es s   o f   t h C N N   ar ch itect u r in   d etec tin g   an d   class i f y in g   p lan d is ea s es,  s h o w ca s i n g   its   p r ac tical  ap p licab ilit y   in   p r ec is io n   ag r icu l tu r e.   L i k e w is e,   t h C NN  m o d el  w it h   a n   i n p u s iz o f   2 5 6 × 2 5 6   d is p lay ed   r o b u s p er f o r m a n ce   o v er     5 0   ep o ch s ,   as  illu s tr ated   in   Fi g u r 6 .   T h in it ial  ep o ch   r ec o r d ed   lo s s   o f   1 . 8 4 2 5   an d   an   ac cu r ac y   o f   5 0 . 4 9 %,   s tead il y   i m p r o v in g   t h r o u g h o u th e   tr ai n in g   p r o ce s s .   B y   th f i n al   ep o ch ,   t h lo s s   r e m ar k ab l y   d ec r ea s ed   to   0 . 1 4 0 8 ,   ac co m p an ied   b y   a n   a cc u r ac y   i n cr ea s to   9 4 . 5 2 %.  T h v alid atio n   s e ex h ib ited   a   p ar allel  tr en d ,   w i th   th lo s s   d ec r ea s i n g   f r o m   1 . 1 5 0 9   to   0 . 1 4 3 3   an d   th ac cu r ac y   i m p r o v i n g   f r o m   6 7 . 0 8   to   9 4 . 0 4 %.  No tab le  m ea n   v alu e s   f o r   th is   co n f i g u r atio n   in cl u d m ea n   tr a i n i n g   lo s s     0 . 0 5 0 3   an d   m ea n   tr ai n in g   a cc u r ac y     9 7 . 5 6 %,   w h ile  t h v a lid atio n   s et  d e m o n s tr ated   m ea n   v alid atio n   lo s s     0 . 1 2 2 7   an d   m ea n   v alid atio n   ac cu r ac y     9 5 . 3 1 %.  T h v alid atio n   ac c u r ac y   r ea ch in g   9 4 . 0 4 e m p h as izes  t h p o s itiv i m p ac o f   lar g er   i m a g s iz e   o n   t h C NN   m o d el 's  p er f o r m a n ce   in   p la n d is ea s d etec tio n   an d   cla s s i f ic atio n .             Fig u r 5 .   C NN  m o d el  lo s s   a n d   ac cu r ac y   f o r   1 2 8 × 1 2 8   im ag e s           Fig u r 6 .   C NN  m o d el  lo s s   a n d   ac cu r ac y   f o r   2 5 6 × 2 5 6   im ag e s     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8938   I n t J   A r ti f   I n tell Vo l.   14 ,   No .   4 A u g u s t 2 0 2 5 :   2 7 0 1 - 2712   2708   T h R esNet5 0   m o d el,   co n f i g u r ed   w it h   a n   i m ag s ize  o f   1 2 8 × 1 2 8   p ix els,  ex h ib ite d   r o b u s p er f o r m a n ce   ac r o s s   m u ltip le  t r ain in g   ep o ch s ,   a s   ill u s tr ated   in   Fig u r 7 .   C o m m e n ci n g   w it h   a n   i n itia lo s s   o f   0 . 6 2 8   an d   an   ac cu r ac y   o f   8 2 . 0 8 %,  th v alid atio n   m etr ic s   w er r ec o r d ed   at  l o s s   o f   0 . 7 2 1 2   an d   an   ac cu r ac y   o f   81. 0 5 %.  De m o n s tr at in g   co n ti n u o u s   i m p r o v e m e n t,  t h m o d el  r ea ch ed   lo s s   o f   0 . 0 3 6 6   a n d   an   ac cu r ac y   o f   9 8 . 3 8 %,  w it h   v al id atio n   m e tr ics  s h o w i n g   s i m ilar   p o s iti v tr en d s .   No te w o r th y   m ea n   v al u es  f o r   th i s   co n f i g u r atio n   in c lu d m ea n   tr ain i n g   lo s s     0 . 0 6 5 4   an d   m ea n   tr ain in g   a cc u r ac y     9 7 . 0 6 %,  w h ile  t h v alid atio n   s et  d is p la y ed   m ea n   v alid ati o n   lo s s     0 . 1 1 7 2   an d   m ea n   v alid atio n   ac c u r ac y     9 5 . 6 9 %.  T h ese  r esu lt s   u n d er s co r t h R e s Net5 0   m o d el' s   e f f icac y   i n   ca p tu r i n g   in tr icate   f ea t u r es  f o r   p lan d is e ase  d etec tio n   a n d   class i f icatio n ,   p o s itio n i n g   i as  p r o m i s in g   to o f o r   p r ec is io n   ag r icu ltu r e.   Up o n   test in g   t h R es Net5 0   m o d el   w it h   a n   i n cr ea s ed   i m ag e   s iz o f   2 5 6 ×2 5 6   p ix els,  Fi g u r 8   d ep icted   n o tab le  p er f o r m an ce   i m p r o v e m e n t s .   Star tin g   w it h   lo s s   o f   0 . 5 5 3 7   an d   an   ac cu r ac y   o f   8 4 . 0 9 %,  th e   m o d el  co n s is ten tl y   p r o g r e s s ed   to   ac h ie v an   ac cu r ac y   o f   9 8 . 6 3 %.  T h v alid atio n   m etr ics  s u p p o r ted   th is   p o s itiv tr en d ,   cu l m i n ati n g   in   f in a ac cu r ac y   o f   9 6 . 5 3 %.  N o te w o r th y   m ea n   v a lu es  f o r   th lar g er   i m a g s ize  co n f i g u r atio n   i n clu d m ea n   tr ain i n g   lo s s     0 . 0 4 8 2   an d   m ea n   tr ain i n g   ac c u r ac y     9 8 . 2 8 %,  w h i le  t h v alid atio n   s et  e x h ib ited   m ea n   v alid atio n   lo s s     0 . 1 2 9 1   an d   m ea n   v alid atio n   ac cu r ac y     9 5 . 8 4 %.  T h co n s is te n i m p r o v e m en o b s er v ed   s u g g est s   th a th R e s Net  m o d el,   w it h   i ts   lar g er   i m ag e   s ize,   e n h an ce s   it s   c ap ab ilit y   to   d is ce r n   co m p le x   p atter n s   i n   p lan i m ag e s ,   m ak in g   it   p o ten tial so lu tio n   f o r   r ea l - w o r ld   ap p licatio n s   in   p r ec is io n   a g r icu lt u r e.             Fig u r 7 .   R esNet5 0   m o d el  lo s s   an d   ac cu r ac y   f o r   1 2 8 × 1 2 8   i m ag e s           Fig u r 8 .   R esNet5 0   m o d el  lo s s   an d   ac cu r ac y   f o r   2 5 6 × 2 5 6   i m ag e s       T h VGG1 6   m o d el,   tr ai n ed   o n   1 2 8 ×1 2 8   p ix el s   i m a g s ize,   e x h ib ited   co n s i s te n i m p r o v e m en t   th r o u g h o u th tr ai n i n g   ep o ch s ,   as  d ep icted   in   Fig u r 9 .   C o m m en ci n g   w it h   an   i n itial  lo s s   o f   1 . 4 9 2 8   an d   an   ac cu r ac y   o f   5 7 . 9 8 %,  th m o d el  s tead il y   p r o g r ess ed   to   an   ac cu r ac y   o f   9 7 . 9 9 %,  w it h   t h tr ai n in g   lo s s   d ec r ea s in g   to   0 . 0 4 9 2 .   T h v ali d atio n   m etr ics  m ir r o r ed   th is   p o s itiv tr e n d ,   co n clu d in g   w it h   f in al  ac c u r ac y   o f   9 6 . 5 3 %.  No tab le  m ea n   v al u es   f o r   t h is   co n f i g u r atio n   i n cl u d m ea n   tr ai n i n g   lo s s     0 . 0 8 0 4   an d   m ea n   tr ain i n g   ac cu r ac y     9 7 . 1 1 %,  w h ile  t h v alid atio n   s et  d is p la y ed   m e an   v alid atio n   lo s s     0 . 1 5 0 7   a n d   m ea n   v alid atio n   ac cu r ac y     9 4 . 4 9 %.  T h ese  r esu lts   h ig h li g h t h e f f ec ti v en e s s   o f   th e   d ee p   ar ch itect u r o f   t h VGG1 6   m o d el  i n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   A r ti f   I n tell     I SS N:   2252 - 8938       I ma g ery  b a s ed   p la n t d is ea s d etec tio n   u s in g   co n ve n tio n a l n e u r a l n etw o r ks a n d   tr a n s fer  …  ( A li Mh a n ed )   2709   ca p tu r in g   co m p le x   p atter n s   i n   p lan i m a g es,  m a k i n g   i a   v al u ab le  ass et  f o r   p lan d is ea s d etec tio n   a n d   class i f icatio n   ta s k s .   Up o n   te s tin g   th e   VGG1 6   m o d el  w it h   a n   i n cr ea s ed   i m a g s ize   o f   2 5 6 ×2 5 6   p ix els,   co n s is ten i m p r o v e m en w as   o b s er v ed ,   in d icatin g   e f f ec t i v lear n i n g   an d   co n v er g e n c e,   as  illu s tr ated   in     Fig u r 1 0 .   T h in itial  lo s s   was  1 . 5 2 8 4 ,   w ith   a n   ac cu r ac y   o f   5 8 . 1 2 %,  s tead ily   i m p r o v i n g   to   9 8 . 3 4 %.  T h e   tr ain i n g   lo s s   d ec r ea s ed   to   0 . 0 4 0 3 ,   an d   th v alid atio n   m etr ics  f o llo w ed   s i m ilar   p o s iti v tr e n d ,   cu l m i n ati n g   i n   f i n al  ac c u r ac y   o f   9 5 . 9 9 %.  No te w o r th y   m ea n   v a lu e s   f o r   th lar g er   i m a g s ize  co n f i g u r atio n   in cl u d m ea n   tr ain i n g   lo s s     0 . 0 7 8 8   an d   m ea n   tr ain i n g   ac cu r ac y     9 5 . 4 4 %,  w h ile  t h v alid atio n   s et  ex h ib ited   m ea n   v alid atio n   lo s s     0 . 1 2 9 2   an d   m ea n   v alid atio n   ac cu r ac y     9 5 . 5 5 %.  T h ese   f in d in g s   r ein f o r ce   th ca p ab ilit y   o f   th VGG  m o d el,   w it h   it s   d ee p   ar ch itectu r e,   to   ca p tu r in tr i ca te  f ea tu r e s   in   p lan i m a g es,   p o s itio n in g   it  as  a   v alu ab le  to o f o r   p lan d is ea s d etec tio n   an d   clas s if icatio n   task s .   T h g r ad u al  d ec r ea s i n   b o th   tr ain in g   an v alid atio n   lo s s e s   s u g g est s   r o b u s lear n i n g   a n d   g en er aliza t i o n   ca p ab ilit ies,  in d icatin g   g o o d   p e r f o r m a n ce   o n   b o th   s ee n   a n d   u n s ee n   d ata.           Fig u r 9 VGG1 6   m o d el  lo s s   a n d   ac cu r ac y   f o r   1 2 8 × 1 2 8   im a g es           Fig u r 1 0 .   VGG1 6   m o d el  lo s s   an d   ac cu r ac y   f o r   2 5 6 × 25 6   im ag es       I n   th e   lan d s ca p o f   p la n d is e ase  d etec tio n   a n d   clas s i f icatio n ,   C N N,   VGG1 6 ,   an d   R esNe t 5 0   m o d els   ea ch   b r in g   d is tin ct iv e   s tr e n g th s   to   th e   T ab le  3 .   T h C NN  m o d el  d e m o n s tr ates  p r o f icie n c y ,   ac h ie v i n g   co m m e n d ab le  ac cu r ac ies   o f   9 5 . 4 5   an d   9 4 . 5 2 f o r   i m a g s i ze s   o f   1 2 8 × 1 2 8   an d   2 5 6 × 2 5 6   p ix els,  r esp ec ti v el y .   VGG1 6 ,   k n o w n   f o r   it s   d ee p   ar ch itect u r e,   co n s is ten t l y   d eli v er s   h i g h   ac c u r ac y ,   r ea c h in g   9 7 . 9 9   an d   9 8 . 3 4 at   th s a m e   i m a g s izes.  Ho w e v er ,   R esNet5 0   e m er g e s   a s   a   f r o n tr u n n er ,   s h o w ca s in g   u n p ar alleled   p er f o r m a n ce   w it h   ac c u r ac y   r ates  o f   9 8 . 3 8   an d   9 8 . 6 3 f o r   1 2 8 × 1 2 8   a n d   2 5 6 × 2 5 6   im a g s izes,  r es p ec tiv el y .   No tab l y ,   R esNet5 0   ac h iev e s   t h lo w est   f i n al  lo s s es,  u n d er s co r i n g   its   ca p ab ilit y   to   ca p tu r i n tr icate   f ea t u r es  e f f ec tiv el y .   W h ile  all  t h r ee   m o d el s   d e m o n s tr ate  e f f icac y ,   R e s Net5 0 's  e x ce p tio n al  ac c u r ac y ,   lo w   lo s s ,   an d   ad ap tab ilit y   to   v ar y i n g   i m a g s izes  m ak i co m p elli n g   ch o ice  f o r   p lan d is ea s d etec tio n   an d   c lass i f icatio n   tas k s ,   p o s itio n in g   i as  a   p o ten tial  co r n er s to n f o r   p r ec is io n   a g r icu lt u r ap p licatio n s .   T h c h o ice  b et w ee n   t h es e   m o d el s   u lti m atel y   h in g e s   o n   s p ec if ic  r eq u ir e m en t s ,   co m p u ta tio n al  r eso u r ce s ,   an d   t h n u a n ce d   d em a n d s   o f   t h tar g et  ap p licatio n .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8938   I n t J   A r ti f   I n tell Vo l.   14 ,   No .   4 A u g u s t 2 0 2 5 :   2 7 0 1 - 2712   2710   T ab le  3 .   P er f o r m a n ce   co m p ar i s o n   o f   C NN,   R e s Net5 0 ,   an d   VGG1 6   m o d els  o n   p la n t d is ea s e   d etec tio n   ac r o s s   128 × 1 2 8   an d   2 5 6 × 2 5 6   im a g s izes   M o d e l   I mag e   si z e   F i n a l   t r a i n i n g   l o ss   F i n a l     t r a i n i n g   a c c u r a c y   ( %)   F i n a l   v a l i d a t i o n   l o ss   F i n a l   v a l i d a t i o n   a c c u r a c y   ( %)   M e a n   t r a i n i n g   l o ss   M e a n     t r a i n i n g   a c c u r a c y   ( %)   M e a n   v a l i d a t i o n   l o ss   M e a n   v a l i d a t i o n   a c c u r a c y   ( %)   C N N   1 2 8 × 1 2 8   0 . 1 1 5 4   9 5 . 4 5   0 . 2 8 9 7   8 9 . 3 3   0 . 1 7 4 6   9 0 . 0 4   0 . 2 6 9 5   8 9 . 0 3   C N N   2 5 6 × 2 5 6   0 . 1 4 0 8   9 4 . 5 2   0 . 1 4 3 3   9 4 . 0 4   0 . 0 5 0 3   9 7 . 5 6   0 . 1 2 2 7   9 5 . 3 1   R e sN e t 5 0   1 2 8 × 1 2 8   0 . 0 3 6 6   9 8 . 3 8   0 . 1 1 7 2   9 5 . 6 9   0 . 0 6 5 4   9 7 . 0 6   0 . 1 1 7 2   9 5 . 6 9   R e sN e t 5 0   2 5 6 × 2 5 6   0 . 0 4 8 2   9 8 . 6 3   0 . 1 2 9 1   9 6 . 5 3   0 . 0 4 8 2   9 8 . 2 8   0 . 1 2 9 1   9 5 . 8 4   V G G 1 6   1 2 8 × 1 2 8   0 . 0 4 9 2   9 7 . 9 9   0 . 1 5 0 7   9 4 . 4 9   0 . 0 8 0 4   9 7 . 1 1   0 . 1 5 0 7   9 4 . 4 9   V G G 1 6   2 5 6 × 2 5 6   0 . 0 4 0 3   9 8 . 3 4   0 . 1 2 9 2   9 5 . 5 5   0 . 0 7 8 8   9 5 . 4 4   0 . 1 2 9 2   9 5 . 5 5       I n   No r th e r n   M o r o cc o ,   B ela tta r   et  a l [ 2 9 ]   ex p l o r e d   m o d e ls   f o r   d et ec tin g   m in t p lan d is ea s es  an d   f o u n d   th at  Den s eNe t2 0 1   w as  th m o s ef f ec tiv e ,   ac h iev in g   9 4 . 1 2 ac cu r a cy .   W h i l th is   p e r f o r m an ce   is   s lig h tly   lo w er   th an   th h y b r i d   ap p r o ac h ,   it  s ti ll  h ig h lig h ts   D en s e Net 2 0 1 s   s t r en g th   in   t ac k lin g   d is ea s es  af f ec t in g   s p e cif ic  p lan ts ,   s u ch   as  m in t,   w ith in   lo ca li ze d   ag r i cu ltu r al  co n t ex t.  I n   I n d o n esi a,   A u f ar   an d   Kal o k a   [ 3 0 ]   i m p le m en ted   Mo b ileNetV2   f o r   class if y i n g   co f f ee   lea f   d is ea s es  a n d   ac h ie v ed   an   ac cu r ac y   o f   9 9 . 9 3 %.   Mo b ileNetV2 s   li g h t w ei g h d esig n   is   p ar tic u lar l y   s u ited   f o r   d ep lo y m e n o n   m o b ile  d ev ices,  m a k in g   it  a   v iab le  o p tio n   f o r   f ie ld   ap p licatio n s .   T h s tu d y   also   r ep o r ted   h ig h   ac c u r ac y   w it h   o th er   ar ch itect u r es  s u c h   a s   Den s eNe t1 6 9   ( 9 9 . 7 4 %)  an d   R esNet5 0   ( 9 9 . 4 1 %).   T h ch o ice  o f   m o d el  d ep en d s   o n   s p ec if ic  r eq u ir e m en t s .   R esNet5 0   an d   h y b r id   m o d el s   o f f er   to p - t ier   ac cu r ac y ,   m a k i n g   th e m   s tr o n g   ca n d id ates  f o r   en v ir o n m e n ts   th a p r io r itize   p r ec is io n   o v er   co m p u tatio n al  co s t.  I n   co n tr ast,  E f f icien tNetB 0   an d   Mo b ileN etV2 ,   w h i le  s lig h tl y   less   ac cu r ate,   p r esen ad v a n ta g es  i n   ter m s   o f   co m p u tat io n al   ef f ic ien c y   an d   p o r tab ilit y ,   m ak in g   t h e m   s u i tab le   f o r   r ea l - w o r ld   d ep lo y m e n t.  D en s eNe t2 0 1 ,   w h ile  n o t h h ig h est  p er f o r m er ,   is   v iab le  o p tio n   f o r   s p ec ialized   cr o p s   s u ch   as  m i n t i n   No r th er n   Mo r o cc o ,   p r o v id in g   a n   ess e n tial so l u tio n   f o r   lo ca l a g r icu lt u r al  ch alle n g es.         4.   CO NCLU SI O N   I n   co n cl u s io n ,   t h e   co m p r eh e n s i v e v al u atio n   o f   t h C NN ,   R esNe t5 0 ,   an d   VG G1 6   m o d els  i n   t h e   r ea l m   o f   p lan t   lea f   d is ea s d etec tio n   a n d   clas s i f icatio n   p r o v id es  m ea n in g f u l   i n s i g h ts   i n to   t h eir   r esp ec ti v p er f o r m a n ce s .   T h VGG1 6   m o d el,   p a r ticu lar l y   w h en   tr ai n e d   o n   an   in cr ea s ed   i m ag s ize  o f   2 5 6 ×2 5 6   p ix els,  n o o n l y   d e m o n s tr ated   co n s is ten i m p r o v e m e n b u al s o   ac h iev ed   an   i m p r es s i v f i n al  ac cu r ac y   o f   9 8 . 3 4 %.  T h is   u n d er s co r es  t h m o d el 's  ef f icac y   in   ca p tu r i n g   i n tr icate   f ea t u r es  w i th in   p lan t   i m a g e s ,   p o s itio n i n g   it  a s   a   h ig h l y   v alu ab le  to o f o r   p r ec is p lan d is ea s d etec tio n .   T h R esNet5 0   m o d e e x h ib ited   r o b u s p er f o r m an ce   ac r o s s   m u ltip le  tr ain i n g   ep o ch s ,   r ea ch i n g   r e m ar k ab le  ac cu r ac y   o f   9 8 . 6 3 w h e n   te s ted   w i th   a n   i m a g s ize  o f   2 5 6 ×2 5 6   p ix els.  T h ese  r esu l ts   u n d er s co r th m o d el ' s   a b ilit y   to   d is ce r n   co m p lex   p atter n s ,   m a k i n g   it  p r o m i s in g   s o lu t io n   f o r   r ea l - w o r ld   ap p licatio n s   i n   p r ec is io n   a g r icu l tu r e.   T h C NN  ar c h itect u r e,   esp ec iall y   w it h   an   i n p u s ize  o f   2 5 6 ×2 5 6   p ix els,  s h o w ca s ed   n o tab le  e f f icac y ,   w i th   a   f i n al  ac c u r ac y   o f   9 4 . 5 2 %.  T h is   r ein f o r ce s   th p o s iti v e   i m p ac t   o f   lar g e r   i m a g s ize  o n   t h C NN  m o d el' s   p er f o r m a n ce   i n   p la n d i s ea s d etec tio n   an d   class i f icatio n .   T h ese  v al u es,  s u ch   a s   th f i n al  ac cu r ac ies  o f   VGG1 6   9 8 . 3 4 %,  R esNet5 0   9 8 . 6 3 %,  an d   C NN   9 4 . 5 2 %,  p r o v id tan g ib le  e v i d en ce   o f   t h m o d els '   ca p ab il ities .   T h ese  f i n d in g s   co n tr ib u te  s i g n i f ica n t l y   to   ad v an ci n g   t h f ie ld   o f   au to m ated   p lan d is ea s d iag n o s i s ,   e m p h as izin g   t h p o ten tial  f o r   d ep lo y in g   t h es e   m o d el s   i n   r ea l - w o r ld   p r ec is i o n   ag r ic u lt u r s ce n ar io s   W h i le  th e   r es u lts   o f   t h is   s t u d y   a r p r o m i s i n g ,   it  i s   i m p o r tan to   co n s id er   th e   p o ten tial  i m p a ct  o f   u n ce r tai n   co n d itio n s   t h at  m a y   ar i s i n   r ea l - w o r ld   ag r ic u lt u r al  en v ir o n m e n t s .   Facto r s   s u ch   a s   v ar y i n g   w ea t h er   co n d itio n s ,   s o il  t y p es,  a n d   u n ex p ec ted   p est  i n f estatio n s   ca n   in tr o d u ce   u n ce r tai n ties   th at  m a y   a f f ec t h p er f o r m a n ce   o f   th m o d els.  F u t u r r e s ea r ch   co u ld   ex p lo r th e   r o b u s tn es s   o f   t h ese  m o d el s   u n d er   s u c h   u n ce r tain   co n d itio n s ,   p o s s ib l y   b y   in co r p o r atin g   d ata  au g m en tat io n   tech n iq u es,   d o m ai n   ad ap tatio n   m et h o d s ,   o r   en s e m b le   lear n in g   ap p r o ac h es.  B y   ad d r ess in g   t h ese   ch al len g es ,   f u tu r s t u d ies  ca n   en h a n ce   t h r eliab ilit y   a n d   ap p licab ilit y   o f   d ee p   lear n i n g   m o d els  in   d iv er s a n d   d y n a m ic   ag r icu l tu r al  s e ttin g s .       F UNDIN G   I NF O RM AT I O N   T h is   w o r k   w a s   h eld   i n   t h f r a m e w o r k   o f   t h Mix ed   M o r o cc o - T u n is ia  L ab o r ato r y   “L ab o r ato ir e   Mo r o cc o - T u n is ia:  E n v ir o n n e m en et  v elo p p e m e n t   D u r ab le  ( E 2 D) ”.   I w as  s u p p o r ted   b y   M in i s tr y   o f   Natio n al  E d u ca tio n ,   Vo ca tio n al  T r ain in g ,   Hi g h er   E d u ca tio n   an d   Scien ti f ic  R esear c h ,   Dep ar t m en o f   Hi g h er   E d u ca tio n   an d   Scie n ti f ic  R ese ar ch ,   in   Mo r o cc o ,   an d   b y   Mi n is tr y   o f   H ig h   E d u ca tio n   an d   S cien ti f ic  R e s ea r ch   in   T u n is ia.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.